Οι αναγνώστες διάτρητων καρτών ξεθωριάζουν ως κειμήλια της πληροφορικής

Πριν τα πληκτρολόγια και τα ποντίκια γίνουν στάνταρ, οι υπολογιστές βασίζονταν σε μια ευφυή, αλλά συχνά παραβλεπόμενη τεχνολογία: τους αναγνώστες διάτρητων καρτών. Αυτά τα κάποτε απαραίτητα «εργαλεία αποδοτικότητας» στέκονται τώρα ως αγαπημένα κειμήλια στην ιστορία της πληροφορικής. Αυτό το άρθρο εξερευνά τον κρίσιμο ρόλο του εξοπλισμού διάτρητων καρτών στην πρώιμη πληροφορική, εξετάζοντας την τεχνική τους εξέλιξη και τη διαρκή κληρονομιά τους.

Τα συστήματα διάτρητων καρτών αποτελούνταν από δύο κύρια στοιχεία:

• Αναγνώστες καρτών: Μετέτρεπαν τις φυσικές τρύπες στις κάρτες σε ηλεκτρονικά σήματα που μπορούσαν να επεξεργαστούν οι υπολογιστές, χρησιμεύοντας ως η κύρια μέθοδος εισόδου για προγράμματα και δεδομένα.
• Διάτρητες καρτών: Δημιουργούσαν μόνιμα αρχεία εξόδου υπολογιστή διάτρητων καρτών, επιτρέποντας την αποθήκευση και ανάκτηση δεδομένων.

Τα πρώιμα συστήματα συχνά συνδύαζαν αυτές τις λειτουργίες σε ενιαίες μονάδες που έγιναν η κρίσιμη διεπαφή μεταξύ ανθρώπων και μηχανών.

Η τεχνολογία διάτρητων καρτών προηγείται της σύγχρονης πληροφορικής, με τα υφαντουργεία του 19ου αιώνα να χρησιμοποιούν παρόμοια συστήματα για τον έλεγχο των σχεδίων ύφανσης. Η τεχνολογία βρήκε νέο σκοπό με την αυγή των υπολογιστών:

• Πρωτοποριακή Εποχή (1940s): Μηχανές ορόσημο όπως οι ENIAC και IBM NORC υιοθέτησαν συστήματα διάτρητων καρτών για επιστημονικούς υπολογισμούς.
• Χρυσή Εποχή (1950s-70s): Οι αναγνώστες διάτρητων καρτών έγιναν πανταχού παρόντες, χρησιμεύοντας τόσο ως άμεσα περιφερειακά υπολογιστών όσο και ως εργαλεία μετατροπής δεδομένων εκτός σύνδεσης.
• Τεχνικές Προόδους: Τα πρώιμα μηχανικά συστήματα βουρτσών έδωσαν τη θέση τους σε οπτικούς αισθητήρες, βελτιώνοντας δραματικά την ταχύτητα και την ακρίβεια.

Τα συστήματα διάτρητων καρτών προσέφεραν μοναδικά πλεονεκτήματα για την εποχή τους:

• Ενημερώσεις μεμονωμένων καρτών χωρίς πρόσβαση στον υπολογιστή
• Αξιόπιστη αποθήκευση δεδομένων εκτός σύνδεσης
• Αποδεδειγμένη μηχανική αξιοπιστία

Ωστόσο, υπήρχαν σημαντικοί περιορισμοί:

• Χαμηλή πυκνότητα δεδομένων (συνήθως 80 χαρακτήρες ανά κάρτα)
• Φυσική ευθραυστότητα (ευαίσθητη στην υγρασία και την κάμψη)
• Αργή επεξεργασία σε σύγκριση με τις αναδυόμενες τεχνολογίες

Η απόδοση μετρήθηκε σε Κάρτες ανά Λεπτό (CPM):

• Ταχύτητες ανάγνωσης: Κυμαίνονταν από 150-2000 CPM (π.χ., 1200 CPM = ~20 κάρτες/δευτερόλεπτο = ~1600 χαρακτήρες/δευτερόλεπτο)
• Ταχύτητες διάτρησης: Τυπικά περίπου 300 CPM (~400 χαρακτήρες/δευτερόλεπτο)

Εμφανίστηκαν δύο κύριες μέθοδοι ανίχνευσης:

• Μηχανικές Βούρτσες: Ολοκλήρωναν ηλεκτρικά κυκλώματα μέσω οπών καρτών
• Οπτικοί Αισθητήρες: Ανίχνευαν το φως που περνούσε από τις τρύπες

Οι μηχανισμοί διάτρησης χρησιμοποιούσαν ακριβείς μηχανικούς ενεργοποιητές για τη δημιουργία οπών που αντιπροσώπευαν δεδομένα.

Τα εξελιγμένα μοντέλα προσέφεραν πρόσθετες δυνατότητες:

• Ερμηνεία: Εκτύπωναν αναγνώσιμο από τον άνθρωπο κείμενο στις κάρτες (μειωμένη ταχύτητα διάτρησης)
• Επαλήθευση: Συγκρίναν τις διάτρητες κάρτες με τα αρχικά δεδομένα
• Συγχώνευση Δεδομένων: Πρόσθεταν πληροφορίες στις υπάρχουσες κάρτες
• Επιλογή Stacker: Αυτόματη ταξινόμηση καρτών σε πολλαπλά δοχεία εξόδου

Οι βασικοί κατασκευαστές παρήγαγαν διακριτικά συστήματα:

• CDC: Αναγνώστης 405 (1200/1600 CPM), διάτρητης 415 (250 CPM)
• Documation: Αναγνώστες σειράς M (300-1000 CPM)
• IBM: 711 (150/250 CPM), 1402 (800 CPM), 2540 (προέρχεται από 1402)

Πέρα από την κωδικοποίηση χαρακτήρων, οι διάτρητες κάρτες αποθήκευαν δυαδικά δεδομένα:

• IBM 711: Κάθε σειρά αντιπροσώπευε δύο λέξεις 36 bit
• Μορφή «Column Binary»: Τρεις στήλες αποθήκευαν μια λέξη 36 bit
• Μεταγενέστερα συστήματα όπως το IBM 1130 χρησιμοποίησαν κωδικοποίηση μίας στήλης

Η εποχή παρήγαγε μοναδικά φαινόμενα, συμπεριλαμβανομένων των «lace cards» - φάρσες με κάθε πιθανή τρύπα διάτρητη, δημιουργώντας εύθραυστα, σαν ιστό μοτίβα που συχνά μπλόκαραν τις μηχανές.

Τα συστήματα διάτρητων καρτών σχημάτισαν τη ζωτική σύνδεση μεταξύ των πρώιμων υπολογιστών και των χρηστών τους. Ενώ είναι ξεπερασμένα σήμερα, η επιρροή τους παραμένει στις σύγχρονες έννοιες αναπαράστασης δεδομένων και χρησιμεύει ως υπενθύμιση των μηχανικών καταβολών της πληροφορικής.