Алло, робот!

ПЕРФОКАРТЫ

В начале прошлого века француз Жозеф Жаккар усовершенствовал работу ткацкого станка. Чтобы изготовить ткани со сложным узором, станком приходилось управлять опытному мастеру. Французский изобретатель решил автоматизировать этот процесс.

В плотных картонных картах были пробиты отверстия — они обозначали порядок работы машины. Карты проходили под специальными щупами. Попав в одно из отверстий, щуп опускался и перемещал нити на ткацком станке. В результате карта с отверстиями как бы управляла перемещением нитей. Можно было получать любые сложные узоры автоматически. Такой способ управления получил название «перфорационный», «дырочный». А карты, на которых пробиваются «управляющие отверстия», стали называть перфокартами.

Почти во все современные вычислительные машины информацию вводят с помощью перфокарт. Конечно, они отличаются от тех «управляющих картонов», которыми пользовался Жозеф Жаккар. Но принцип «чтения» с помощью специальных щупов остался тот же, что и во времена наполеоновских войн, когда Жаккар сделал свое изобретение.

Все числа, которые нужно ввести в машину, набиваются на перфокарту. Как правило, это стандартный прямоугольник из плотной бумаги, на котором напечатана цифровая сетка:

Так, по 80 цифр в ряд, на перфокарте напечатаны нули, единицы, двойки, тройки, четверки, пятерки, шестерки, семерки, восьмерки и девятки. Между рядами восьмерок и девяток есть добавочный ряд — нумерация колонок:

8888888888888888…

123456789 и т. д.

до 80 9999999999999999…

Пробивая ряды и колонки цифр, мы легко можем изобразить почти любое число. Или, иными словами, записать на машинном языке чисел и программу для электронной вычислительной машины, и задание для нее. Перфокарта направляется теперь в «читающее», а вернее, «осязающее» устройство машины.

Проходя через него, пробитые на карте отверстия «читаются», подобно тому как они «читались» в изобретении Жаккара: в пробивку проваливается щуп. Это оказывает на механизм электронной машины такое же действие, как включение контакта или нажатие клавиш. Если есть пробивка, ток идет. Нет пробивки — нет тока. Числа задания и числа программы переводятся на «язык электричества».

В настоящее время для того, чтобы убыстрить этот перевод, начинают использовать другой принцип. Дырки перфокарты «прощупываются» световым лучом. Попав в отверстие-цифру, луч падает на фотоэлемент и, возбуждая ток, выражает числа-отверстия в виде импульсов тока, идущих в «память» машины.

Машина автоматически выражает эти импульсы тока в своем обычном коде — двоичной системе нулей и единиц. Программа работы входит в «память». Специальный счетчик дает сигнал: «конец ввода». Последний раз человек вмешивается в работу «электронного мозга»: с пульта управления нажимает кнопку «начальный пуск». И машина автоматически работает по программе.

Результаты вычислений — а этими вычислениями, повторяем, могут оказаться и перевод с языка на язык, и игра в шахматы, и выбор наилучшего плана в экономике, и многое, многое другое — вновь переводятся с «электронного языка» на перфокарты. Оттуда они поступают на печатающее устройство. Двоичные числа переводятся в десятичные — работа машины окончена. Вот как выглядит итог работы, отпечатанные результаты счета:

+ 628318530 + 01

— 141421356

+ 01 + 000000000

+ 00 + 000000000 + 00