Siedząc dziś przed ekranami komputerów nie myślimy, że te wszystkie „elektroniczne udogodnienia” otrzymaliśmy nie tylko dzięki postępowi w dziedzinie elektroniki, matematyki, cybernetyki i chemii. Bez względu na to, jak dziwnie to zabrzmi, ale rozwój przemysł włókienniczy odegrał ważną rolę w powstaniu tego, co nazywamy „komputerem”.
W całej historii istnienia gatunku Homo sapiens człowiek wynalazł różne drogi uprość swoją pracę. Taka dziedzina działalności jak produkcja odzieży nie była wyjątkiem. Pierwsza wzmianka o krosnach pochodzi z piątego tysiąclecia p.n.e. mi. Te prymitywne mechanizmy stanowiły prostą pionową ramę, na której naciągnięto nitki osnowy. Tkacz musiał trzymać w rękach duży czółenek z nitką i tkać osnowę. Była to bardzo pracochłonna praca, ponieważ nici trzeba było układać ręcznie, często pękały, a tkanina okazała się bardzo gruba. Nieco później w Egipcie pojawiło się krosno z ramą poziomą. Za taką ramą człowiek pracował stojąc, a słowa „stoisko”, „maszyna” pochodziły od słowa „stoisko”. Tak czy inaczej, praca tkacza nadal była trudna.
Dopiero w XVIII wieku zaczęły pojawiać się krosna mechaniczne. W 1733 r. angielski tkacz John Kay wynalazł mechaniczny wahadłowiec do ręcznego krosna. Wynalazek umożliwił nie rzucanie czółenka ręcznie, a także umożliwił tkaczce wytwarzanie szerokich tkanin na maszynie bez pomocy praktykanta. W 1771 Edmund Arkwright, wielki przemysłowiec i wynalazca, zaczął prowadzić przędzalnię w angielskim mieście Cromford, w której maszyny były napędzane kołem wodnym. Zachęcony wizytą w fabryce Arkwrighta, inny angielski wynalazca, Edmund Cartwright, w 1785 r. wyciągnął patent na mechaniczne krosno mechaniczne i założył fabrykę tkacką w Yorkshire z 20 takimi maszynami.
Gwałtowny rozwój myśli technicznej w dziedzinie tkactwa w XVIII wieku oczywiście znacznie uprościł pracę tkaczy, niemniej jednak wiele kwestii pozostało nierozwiązanych. Na przykład prawdziwym problemem była produkcja tkanin o skomplikowanych wzorach. Produkcja takich tkanin była możliwa tylko najlepsi mistrzowie I nie pracowali sami. We wnętrzu maszyny miał znajdować się uczeń, który na polecenie mistrza ręcznie podnosił i opuszczał nici osnowy, których liczba mogła sięgać setek. Taki proces był niezwykle czasochłonny i powolny, wymagał ogromnej koncentracji, a błędy, które zdarzały się dosyć często, kosztowały sporo czasu. Dodatkowo proces przestawiania maszyny z produkcji jednego wzoru na inny był czasochłonny, który trwał kilka dni.
Oczywiście dociekliwy umysł człowieka nie mógł ominąć tego problemu. Na podstawie zadania sformułowano dwa wymagania: nowy mechanizm powinien odtwarzać ruchy tkacza i jego ucznia zgodnie z ustalonym scenariuszem; musi mieć jakieś urządzenie pamięci do przechowywania sekwencji instrukcji tworzenia określonych wzorów. Wielu wynalazców próbowało poradzić sobie z tym zadaniem, m.in. Basile Bouchon, Jean-Baptiste Falcon, Jacques Vaucanson. Ich mechanizmy częściowo spełniały sformułowane wymagania, ale z różnych powodów prace nie zostały doprowadzone do logicznego końca, a ich maszyny nie znalazły szerokiego zastosowania w przemyśle tkackim. Jedynym, któremu się udało, był francuski wynalazca Joseph Jacquard. Jego twórcze lata przyszły w czasie, gdy szalały dwie rewolucje - Wielka Francuska i Przemysłowa. Wszystko się zmieniło, a jednym ze źródeł tych zmian stał się Jacquard.
Biografia Żakard
Joseph Marie Charles, później znany pod nazwiskiem Jacquard (Jacquard) - przydomek nadany jego rodzinie, urodził się 7 lipca 1752 r. we francuskim Lyonie. Był piątym z dziewięciorga dzieci Jeana Charlesa, mistrza tkactwa, który pracował w warsztacie brokatu, i jego żony Antoinette Rivier. Podobnie jak wielu ówczesnych synów tkaczy, Joseph Marie nie chodził do szkoły, ponieważ jego ojciec potrzebował go jako ucznia. Nauczył się czytać dopiero w wieku 13 lat, dzięki swojemu przyrodniemu bratu Barretowi, bardzo wykształconej osobie. Matka Józefa zmarła w 1762 roku, a ojciec w 1772 roku. Po śmierci rodziców Jacquard odziedziczył po ojcu mieszkania i jego warsztat, wyposażony w dwa krosna. W 1778 sam został mistrzem tkactwa i kupca jedwabiu. W tym samym roku poślubił zamożną wdowę Claudię Boichon. W tym małżeństwie w 1779 roku urodził się ich jedyny syn, Jean Marie.
| Żakard Joseph Marie |
W ciągu kilku lat Jacquard dokonał kilku wątpliwych transakcji, w wyniku których zadłużył się i utracił cały swój spadek oraz część majątku żony. W rezultacie Claudia została z synem w Lyonie, gdzie pracowała w fabryce produkującej słomkowe kapelusze, a Joseph wyjechał do Francji w poszukiwaniu szczęścia. Udało mu się pracować zarówno jako wapnik, jak i robotnik w kamieniołomach, w wyniku czego pod koniec lat 80. wrócił do domu.
Na początku Rewolucji Francuskiej Józef wraz z synem brał udział w nieudanej obronie Lyonu przed siłami Konwentu Narodowego. Gdy miasto upadło, udało im się uciec. Następnie pod przybranymi nazwiskami wstąpili do Armii Rewolucyjnej. W jednej z krwawych bitew Jean Marie zginął od kuli, a tracąc sens życia, Joseph Marie Jacquard wrócił do Lyonu w 1798 roku. Po leczeniu w szpitalu podejmował się każdej możliwej pracy – naprawiał krosna, szył tkaniny, wybielał słomkowe kapelusze, jeździł wagonami. Trwało to do 1799 roku, kiedy zdecydował się zająć automatyzacją krosien. Ten pomysł w końcu przyniósł mu sławę.
działalność wynalazcza
Bogate doświadczenie w pracy z maszynami jako czeladnik, tkacz i adiustator uświadomiło Jaccardowi, że produkcja tkaniny, choć jest to dość złożone i drobiazgowe zadanie, z jednej strony jest tylko rutynowym procesem o wiele powtarzalnych czynności. Uważał, że haft skomplikowanych wzorów można zautomatyzować, to znaczy sprowadzić do minimalnego zestawu prostych ruchów. Ponadto zdawał sobie sprawę z sukcesów i niepowodzeń swoich rodaków w dziedzinie automatyzacji produkcji tkackiej.
W rezultacie firma Jacquard opracowała system, który opierał się na sekwencji otworów w specjalnych twardych płytach. Dziś nazwalibyśmy je kartami perforowanymi. Należy również zauważyć, że takie prototypy kart perforowanych zostały zaimplementowane na maszynach Bouchona, Falcona i Vaucansona, ale ich urządzenia albo radziły sobie z niewielką liczbą wątków, albo były zbyt skomplikowane i drogie w produkcji i utrzymaniu. Biorąc pod uwagę wszystkie niedociągnięcia swoich poprzedników, Jacquard wykonał karty perforowane z wieloma rzędami otworów, co pozwoliło maszynie pracować z dużą liczbą wątków. Uprościł też mechanizm podawania kart dziurkowanych do czytnika maszyny, zamieniając je w długą, zamkniętą taśmę. Ponadto każda karta odpowiadała jednemu przejściu wahadłowca. Mechanizmem odczytu maszyny był zestaw sond, które były połączone z prętami, które sterowały ruchem nici. Podczas przejścia karty sondy dociskały się do niej i pozostawały nieruchome, natomiast jeśli na drodze którejkolwiek z sond napotkano dziury, sondy wpadły w nie i podniosły odpowiednie nitki osnowy, tworząc w ten sposób górną część gardła, to znaczy główne zakładki w tkance. Opuszczanie nitek osnowy nastąpiło pod wpływem ciężarów grawitacyjnych. Obniżone nitki osnowy tworzyły dolną część splotów przesmykowych lub wątkowych w tkaninie. W ten sposób prawidłowa kolejność miejsc dziurkowanych i nie dziurkowanych na kartach dziurkowanych umożliwiła przeprowadzenie niezbędnej przemiany wzniesień i spadków nitek osnowy, które ostatecznie utworzyły wymagany wzór.
Jacquard wykonał pierwszą próbkę własnego krosna w 1801 roku. Maszyna nie była jednak przeznaczona do haftowania skomplikowanych wzorów na tkaninie, ale do tkania sieci rybackich, ponieważ Joseph Marie dowiedział się z gazety, że angielskie Królewskie Towarzystwo Wspierania Sztuk ogłosiło konkurs na wykonanie takiego mechanizmu. W rezultacie jednocześnie wystawiał swoje potomstwo na konkursach Królewskiego Towarzystwa Wspierania Sztuki i Towarzystwa Zachęty Rzemiosła i Sztuki we Francji. W Wielkiej Brytanii jego maszyna nie została nagrodzona żadną nagrodą, ale w jego ojczyźnie, we Francji, wynalazek przyciągnął uwagę zainteresowanych i w rezultacie w 1804 roku Jacquard został zaproszony do Paryża, gdzie w pracowniach Konserwatorium Sztuki i Rzemiosła musiał dokończyć budowę swojego mechanizmu. Tam Jacquard odkrył kolekcję maszyn z biura Vaucansona, wśród których była próbka wzorzystego krosna. Po dokładnym zapoznaniu się z zasadą jego działania w praktyce, Joseph Marie dokonał pewnych usprawnień w swoim własnym rozwoju.
Rok później Jaccard i jego wynalazek zwrócił uwagę samego Napoleona. Cesarz Francji doskonale zdawał sobie sprawę ze znaczenia produkcji tekstylnej dla gospodarki kraju, dlatego złożył duże zamówienie na tkaniny w Lyonie, mieście słynącym od dawna z tkaczy. W kwietniu 1805 roku, podczas wizyty w mieście, Napoleon i jego żona Josephine odwiedzili warsztat Jaccarda, gdzie pokazali mu cudowną maszynę. Doceniając sprawność i łatwość obsługi tego mechanizmu, cesarz przyznał Jaccardowi emeryturę w wysokości 3000 franków oraz prawo do odliczenia 50 franków od każdej maszyny, która pracowała we francuskiej manufakturze. Napoleon nakazał, aby patent na wynalazek został przekazany do użytku publicznego. Tak więc Jacquard stracił swoją własność intelektualną, ale uzyskał na tamte czasy solidne dochody i wsparcie państwa. Ponadto dystrybucja krosien Jaccarda rosła skokowo, co zwiększyło jego zyski i w rezultacie uczyniło go jednym z najbogatszych ludzi w mieście. Do 1812 roku we Francji pracowało już ponad 11 000 tych maszyn tkackich i pomimo prób utrzymania technologii w tajemnicy przez rząd francuski, podobne maszyny zaczęły pojawiać się w innych krajach.
Chociaż wynalazek przyniósł Jaccardowi sławę i sławę, wśród jego rodaków byli tacy, którzy bezpośrednio go potępili, a nawet przeszli do otwartej konfrontacji. Oczywiście byli to tkacze z Lyonu, wściekli, że masowe wprowadzanie do produkcji nowych maszyn tkackich spowodowało, że wiele osób straciło pracę. A dla miasta, w którym tkactwo jest wiodącym rzemiosłem, staje się to szczególnie krytyczne i wybuchowe. Jeszcze zanim Jaccard zyskał szeroką popularność, niektórzy tkacze zdali sobie sprawę, jakie niebezpieczeństwo może nieść dla nich nowa maszyna, i pewnego dnia, włamując się do jego warsztatu, złamali wszystkie znajdujące się tam mechanizmy. Sam wynalazca był wielokrotnie bity, ale mimo wszystko potajemnie kontynuował pracę nad swoim pomysłem, dopóki nie otrzymał fortuny, sławy i aprobaty od najwyższej władzy.
Przez resztę dni Jacquard żył w dobrobycie i zmarł w spokojnym miasteczku Ullen, położonym w południowo-wschodniej Francji w pobliżu Alp. Sześć lat później wdzięczni mieszkańcy Lyonu wznieśli na jego cześć pomnik w miejscu, w którym znajdował się jego warsztat.
Wpływ wynalazku Jaccarda na dalszy rozwój myśli technicznej
Zasada „programowania” mechanizmów za pomocą kart perforowanych, która była podstawą krosna żakardowego, stała się jak na swoje czasy rewolucyjna. Powszechne stosowanie takich maszyn skłoniło innych wynalazców i rzemieślników do myślenia o wykorzystaniu tej zasady w swoich opracowaniach.
Pionier rosyjskiej cybernetyki Siemion Nikołajewicz Korsakow (1787–1853) w 1832 r. złożył wniosek do Cesarskiej Akademii Nauk o wynalezienie „maszyny do porównywania idei”. Ta „maszyna” była serią urządzeń, które połączono w rodzaj systemu wyszukiwania informacji. Używając nowoczesnych terminów, można by to nazwać „narzędziem do tworzenia i przetwarzania baz danych”. Głównymi nośnikami informacji w tych urządzeniach były karty perforowane, które były przechowywane w specjalnych szafkach na akta i sortowane mechanicznie według określonych kryteriów. Korsakow po raz pierwszy zapoznał się z kartami dziurkowanymi dwie dekady przed złożeniem tego wniosku. Uczestniczył w Wojnie Ojczyźnianej 1812, a następnie w Kampanii Zagranicznej przeciwko Napoleonowi w latach 1813-1814, podczas której wraz z armią rosyjską odwiedził Paryż, gdzie zobaczył działającą maszynę żakardową z preinstalowanym w niej programem , „napisane” na kartach dziurkowanych. Po powrocie do Rosji Korsakow został szefem działu statystycznego, a rutynowa praca z materiałami statystycznymi skłoniła go do stworzenia szeregu urządzeń wykorzystujących karty perforowane jako nośniki informacji. Mechanizmy Korsakowa niestety nie były powszechnie stosowane, choć on sam z powodzeniem wykorzystywał je do kompilacji baz danych w trakcie swojej pracy.
W 1834 r. angielski matematyk Charles Babbage (1791-1871) rozpoczął pracę nad urządzenie automatyczne do rozwiązywania szerokiego zakresu problemów matematycznych - "silnik analityczny". Wcześniej miał złe doświadczenia z budowaniem „silnika różnicowego”, ogromnej i złożonej maszyny, która działała na dużej liczbie biegów. Teraz, zgodnie z planem Babbage'a, karty dziurkowane miały zastąpić koła zębate. W tym celu specjalnie pojechał do Paryża, aby studiować zasadę „programowania” maszyn żakardowych za pomocą kart dziurkowanych. Babbage nie dokończył budowy maszyny ze względu na złożoność i brak środków finansowych, jednak zasady leżące u jej podstaw przyczyniły się do dalszego rozwoju technologii komputerowej.
W informatyce praktyczną użyteczność i znaczenie kart perforowanych przejął amerykański inżynier i wynalazca Herman Hollerith (1860-1929). W 1890 r. na potrzeby US Census Bureau opracował tabulator – mechanizm przetwarzania danych statystycznych z kartami perforowanymi jako nośnikami informacji. W 1911 firma Hollerith's Tabulating Machine Company została przemianowana na International Business Machines (IBM). Karty dziurkowane były z powodzeniem wykorzystywane w technice komputerowej do drugiej połowy ubiegłego wieku, dopóki nie zostały zastąpione przez bardziej zaawansowane nośniki pamięci.
Jeśli chodzi o maszyny żakardowe, nadal są one wykorzystywane do produkcji wysokiej jakości produktów. Główną różnicą w stosunku do maszyn sprzed dwustu lat jest użycie komputera i skanera obrazu. Obecnie projektanci używają skanera do przeniesienia wzoru, który należy nanieść na tkaninę, do komputera, a następnie na podstawie wynikowego obrazu kompilowany jest program dla maszyny z niezbędną sekwencją operacji. Oczywiście taki proces ustawiania algorytmu wzorca zajmuje znacznie mniej czasu niż pierwsi „programiści”.
Joseph Marie Jacquard, francuski wynalazca krosna wzorzystego(Maszyna żakardowa). Karierę zawodową rozpoczął w dzieciństwie w jednej z fabryk tkackich w Lyonie. Nie był jednak zainteresowany tą ciężką pracą i Józef postanowił studiować i pracować w warsztacie introligatorskim. Najwyraźniej nie był przeznaczony do pracy w tej branży, ponieważ odziedziczył po ojcu krosna i małą działkę, a po uruchomieniu kilku nieudanych projektów biznesowych przyszły wynalazca stracił większość spadku po ojcu, a potem Józef pomyślał o ulepszaniu krosna .
W tym czasie we Francji nastąpił szybki rozwój tkactwa, jednak możliwości krosien były ograniczone technologicznie przez to, że do masowej produkcji produkowano tkaniny jednokolorowe lub kolorowe paski, podczas gdy inne tkaniny były robione ręcznie, w tym tkaniny z haftowanymi wzorami. W tym celu firma Jacquard postanowiła udoskonalić krosno, aby różne tkaniny mogły być produkowane przemysłowo. Jacquard stworzył prototypową maszynę do 1790 roku, ale prace zostały zawieszone z powodu rewolucyjnych wydarzeń we Francji. Kontynuował swoją pracę po rewolucji i wynalazł krosno do tkania sieci, z którym pojechał do Paryża w 1801 roku na wystawę, gdzie zobaczył model krosna Jacquesa de Vaucansona, zbudowany w 1745 roku, w którym Jacques de Vaucanson do kontroli tkania nici używa perforowanej rolki papieru. To, co zobaczył, skłoniło Jacquarda do pomysłu, który z powodzeniem zastosował w swoim krośnie.
Jaccard jako pierwszy wymyślił i wykorzystał kartę dziurkowaną do kontrolowania każdej nici z osobna, a także mechanizm odczytywania z niej informacji, co umożliwiło tkanie tkanin o różnych wzorach nadrukowanych na karcie dziurkowanej. Na wystawie w Paryżu w 1804 r. wynalazek Jaccarda otrzymał złoty medal i uzyskał patent. Przemysłowa wersja krosna żakardowego została w pełni ukończona dopiero w 1808 roku i umożliwiła tkanie tkanin o skomplikowanych wzorach (żakard) w sposób przemysłowy.
Warsztat tkackiŻakard stał się prototypem nowoczesnych krosien automatycznych.
Jacquard otrzymał nagrodę od Napoleona I za swój wynalazek - emeryturę w wysokości 3000 franków, a także prawo do pobrania premii w wysokości 50 franków od każdej maszyny jego konstrukcji działającej we Francji. Należy zauważyć, że we Francji do 1812 roku działało ponad dziesięć tysięcy krosien żakardowych.
Wynalazca w 1819 otrzymał Krzyż Legii Honorowej.
Przypomnijmy, że angielski naukowiec Charles Babbage w 1823 r. próbował zbudować komputer z kart dziurkowanych, ale udało się to dopiero amerykańskiemu naukowcowi pod koniec XIX wieku i przy jego pomocy przetworzono wyniki spisu ludności w 1890 r. Karty dziurkowane w technologii komputerowej, w szczególności na komputerach Mińsk-22, 32 itp., były używane do połowy XX wieku.
ZAPOZNAJ SIĘ Z MATERIAŁAMI ANALITYCZNYMI I UWAGAMI EKSPERTÓW CZASU W WERSJI DRUKOWANEJ
Moderator sekcji - Abol Rimma
Na początku XIX wieku francuski tkacz i wynalazca Joseph-Marie Jacquard wynalazł nową technologię przemysłowego nakładania wzorów na tkaniny. Teraz takie tkaniny nazywają się żakardem, a jego krosno nazywa się krosnem żakardowym. Wynalazek Jacquard umożliwia uzyskanie różnorodnych efektów świetlnych na powierzchni tkaniny, a w połączeniu z różną kolorystyką i materiałem nici, pięknych, miękkich przejść tonalnych i ostro zarysowanych konturów wzorów, czasem bardzo skomplikowanych (ozdoby, pejzaże, portrety itp.). Żakard służy do szycia sukienek, odzieży wierzchniej, tkanin meblowych, zasłon, a także do produkcji smyczy, wstążki do odznak oraz inne materiały promocyjne (paski, szewrony, etykiety, promocje).
Joseph Jacquard urodził się 7 lipca 1752 r. w Lyonie. Jego ojciec był właścicielem małej rodzinnej firmy tkackiej (dwa krosna), a Joseph również rozpoczął swoją karierę jako dziecko w jednej z wielu fabryk tkackich w Lyonie. Ale ta ciężka i niebezpieczna praca go nie pociągała, a przyszły wynalazca poszedł studiować i pracować w warsztacie introligatorskim.
Ale Jaccard nie był przeznaczony do zostania wybitnym wynalazcą w introligatorstwie lub druku. Wkrótce umierają jego rodzice, a on dziedziczy krosna i mały kawałek ziemi. W wyniku kilku nieudanych projektów biznesowych Joseph traci większość spadku po ojcu, ale jednocześnie jest zafascynowany inżynierskim problemem ulepszenia krosna.
Pomimo szybkiego rozwoju tkactwa we Francji, możliwości 
krosna były poważnie ograniczone. Masowo produkowano tkaniny jednokolorowe lub z kolorowymi paskami. Tkaniny z haftowanymi wzorami nadal były robione ręcznie. Firma Jacquard chciała ulepszyć krosno, aby tkaniny wzorzyste mogły być produkowane przemysłowo.
Do 1790 roku Jacquard stworzył prototypową maszynę, ale aktywny udział w rewolucyjnych wydarzeniach we Francji nie pozwolił mu na dalsze prace nad udoskonaleniem swojego wynalazku. Po rewolucji Jacquard kontynuował swoje badania projektowe w innym kierunku. Wynalazł maszynę do tkania sieci, którą w 1801 roku zabrał na wystawę do Paryża. Tam zobaczył krosno Jacquesa de Vaucansona, który już w 1745 r. używał perforowanej rolki papieru do kontrolowania tkania nici. To, co zobaczył, skłoniło Jacquarda do genialnego pomysłu, który z powodzeniem wykorzystał w swoim krośnie.
Aby zarządzać każdym wątkiem indywidualnie, Jaccard wymyślił kartę dziurkowaną i pomysłowy mechanizm odczytywania z niej informacji. Umożliwiło to tkanie tkanin o wzorach ustalonych na karcie dziurkowanej. W 1804 roku wynalazek Jaccarda otrzymał złoty medal na Wystawie Paryskiej, a odpowiedni patent został mu przyznany. Ostateczna wersja przemysłowa krosna żakardowego była gotowa do 1807 roku.
W 1808 roku Napoleon I przyznał Jacquardowi nagrodę w wysokości 3000 franków i prawo do nagrody w wysokości 50 franków od każdego 
obrabiarka jego projektu działająca we Francji. Do 1812 roku we Francji działało ponad dziesięć tysięcy krosien żakardowych. W 1819 roku żakard otrzymał Krzyż Legii Honorowej.
Joseph Marie Jacquard zmarł w 1834 roku w wieku 82 lat. W Lyonie w 1840 r. postawiono mu pomnik. Krosno żakardowe umożliwiło nie tylko tkanie tkanin o skomplikowanych wzorach (żakard) w sposób przemysłowy, ale stało się również prototypem nowoczesnych krosien automatycznych.
Krosno żakardowe to pierwsza maszyna, która wykorzystuje w swojej pracy kartę perforowaną.
Już w 1823 r. angielski naukowiec Charles Babaj próbował zbudować maszynę liczącą z kart dziurkowanych. Pod koniec XIX wieku amerykański naukowiec zbudował komputer i przetworzył na nim wyniki spisu ludności z 1890 roku. Karty dziurkowane były używane w komputerach do połowy XX wieku.
W trakcie lat karty dziurkowane służyły jako główne nośniki do przechowywania i przetwarzania informacji. W naszych umysłach karta dziurkowana jest mocno kojarzona z komputerem zajmującym całe pomieszczenie oraz z bohaterskim sowieckim naukowcem, który dokonuje przełomu w nauce. Karty dziurkowane to przodkowie dyskietek, dysków, dysków twardych, pamięci flash. Ale nie pojawiły się wcale wraz z wynalezieniem pierwszych komputerów, ale znacznie wcześniej, na samym początku XIX wieku ...
Maszyna Falcon Jean-Baptiste Falcon stworzył swoją maszynę na podstawie pierwszej takiej maszyny zaprojektowanej przez Basile'a Bouchona. Jako pierwszy wymyślił system tekturowych kart dziurkowanych połączonych łańcuchem.
Aleksander Pietrow
12 kwietnia 1805 Cesarz Napoleon Bonaparte wraz z żoną odwiedził Lyon. Największy ośrodek tkacki w kraju w XVI-XVIII wieku został poważnie zniszczony przez rewolucję i znajdował się w opłakanym stanie. Większość manufaktur zbankrutowała, produkcja wstrzymana, a rynek międzynarodowy coraz bardziej wypełniały angielskie tekstylia. Chcąc wesprzeć lyońskich mistrzów, w 1804 roku Napoleon złożył tu duże zamówienie na sukno, a rok później przybył do miasta osobiście. Podczas wizyty cesarz odwiedził warsztat niejakiego wynalazcy Josepha Jacquarda, w którym pokazano mu niesamowitą maszynę. Umocowany na zwykłym krośnie materiał brzęczał jak długa wstęga perforowanych blach blaszanych, az krosna rozciągał się, nawijając na wałek, jedwabny materiał o wyszukanym wzorze. Jednocześnie nie był potrzebny żaden mistrz: maszyna działała sama i, jak wyjaśniono cesarzowi, nawet uczeń mógł jej dobrze służyć.
1728. Maszyna sokoła. Jean-Baptiste Falcon stworzył swoją maszynę na podstawie pierwszej takiej maszyny zaprojektowanej przez Basile Bouchon. Jako pierwszy wymyślił system tekturowych kart dziurkowanych połączonych łańcuchem.
Napoleonowi podobał się samochód. Kilka dni później nakazał, aby patent Jaccarda na maszynę tkacką został przekazany opinii publicznej, a sam wynalazca otrzymał roczną emeryturę w wysokości 3000 franków oraz prawo do niewielkiego potrącenia 50 franków z każdego krosna we Francji, na którym jego maszyna stała. Ostatecznie jednak odliczenie to wyniosło znaczną kwotę - do 1812 r. w nowe urządzenie wyposażono 18 000 krosien, a w 1825 r. - już 30 000.
Wynalazca przeżył resztę swoich dni w dobrobycie, zmarł w 1834 roku, a sześć lat później wdzięczni mieszkańcy Lyonu wznieśli pomnik Jaccarda w miejscu, w którym kiedyś znajdował się jego warsztat. Maszyna żakardowa (lub w starej transkrypcji „żakardowa”) była ważnym budulcem u podstaw rewolucji przemysłowej, nie mniej ważnym niż kolej czy kocioł parowy. Ale nie wszystko w tej historii jest proste i bezchmurne. Na przykład „wdzięczny” Lyons, który później uhonorował Żakarda pomnikiem, złamał swoje pierwsze niedokończone krosno i kilkakrotnie próbował zabić jego życie. A samochód, prawdę mówiąc, wcale nie został przez niego wymyślony.
1900. Tkactwo. To zdjęcie zostało zrobione ponad sto lat temu w Darwell Weaving Mill, East Ayrshire, Szkocja. Wiele tkalni tak wygląda do dziś - nie dlatego, że właściciele fabryk oszczędzają pieniądze na modernizację, ale dlatego, że krosna żakardowe z tamtych lat są nadal najbardziej uniwersalne i wygodne.
Jak działała maszyna
Aby zrozumieć rewolucyjną nowość wynalazku, należy w sposób ogólny przedstawić zasadę działania krosna. Jeśli spojrzysz na tkaninę, zobaczysz, że składa się ona z ciasno splecionych nitek podłużnych i poprzecznych. W procesie produkcyjnym wzdłuż maszyny są ciągnięte wzdłużne nici (osnowa); połowa z nich jest przymocowana przez jedną do ramy „shaddle”, druga połowa - do drugiej tej samej ramy. Te dwie ramki poruszają się w górę iw dół względem siebie, rozprowadzając nitki osnowy, a czółenko wciąga nić poprzeczną (wątek) tam iz powrotem do powstałej przesmyku. Rezultatem jest proste płótno z przeplatającymi się nitkami. Ramy wałków mogą być więcej niż dwie i mogą poruszać się w złożonej sekwencji, podnosząc lub opuszczając nitki grupami, dlatego na powierzchni tkaniny powstaje wzór. Ale liczba klatek jest wciąż niewielka, rzadko przekracza 32, więc wzór jest prosty, regularnie się powtarza.
Na krośnie żakardowym w ogóle nie ma ram. Każdą nić można przesuwać oddzielnie od pozostałych za pomocą pręta z pierścieniem, który ją łapie. Dlatego na płótnie można utkać wzór o dowolnym stopniu złożoności, nawet obraz. Kolejność nitek ustalana jest za pomocą długiej, zapętlonej taśmy z kart perforowanych, każda karta odpowiada jednemu przejściu czółenka. Karta jest dociskana do drucianych sond „odczytujących”, część z nich wchodzi w otwory i pozostaje nieruchoma, reszta jest wpuszczana kartą do dołu. Sondy są połączone z prętami, które kontrolują ruch nici.
Misternie wzorzyste płótna można było tkać jeszcze przed żakardem, ale potrafili to robić tylko najlepsi rzemieślnicy, a praca była piekielna. Do maszyny wspinał się pracownik szarpiący i na polecenie mistrza ręcznie podnosił lub opuszczał poszczególne nitki osnowy, których liczba dochodziła niekiedy do setek. Proces był bardzo powolny, wymagał ciągłej uwagi, a błędy były nieuniknione. Ponadto przezbrojenie maszyny z jednego misternie wzorzystego płótna na inne dzieło ciągnęło się czasem przez wiele dni. Maszyna Jacquarda wykonała pracę szybko, bez błędów - i sama. Jedyną trudną rzeczą było teraz wypychanie kart perforowanych. Wyprodukowanie jednego zestawu zajęło kilka tygodni, ale po wykonaniu kart można było ich używać wielokrotnie.
przodkowie
Jak już wspomniano, „inteligentnej maszyny” nie wymyślił Jacquard – sfinalizował jedynie wynalazki swoich poprzedników. W 1725 roku, ćwierć wieku przed narodzinami Josepha Jacquarda, pierwsze takie urządzenie stworzył lyoński tkacz Basile Bouchon. Maszyna Bouchona była kontrolowana przez perforowaną taśmę papierową, gdzie każdy przejazd wahadłowca odpowiadał jednemu rzędowi otworów. Było jednak niewiele otworów, więc urządzenie zmieniało położenie tylko niewielkiej liczby pojedynczych wątków.
Kolejnym wynalazcą, który próbował ulepszyć krosno, był Jean-Baptiste Falcon. Zastąpił taśmę małymi kartkami tektury związanymi na rogach w łańcuszek; na każdym arkuszu otwory były już rozmieszczone w kilku rzędach i mogły kontrolować dużą liczbę nici. Maszyna Falcon okazała się bardziej udana niż poprzednia i choć nie była powszechnie używana, mistrzowi udało się w ciągu swojego życia sprzedać około 40 egzemplarzy.
Trzecią osobą, która podjęła się doprowadzenia krosna do perfekcji był wynalazca Jacques de Vaucanson, który w 1741 r. został mianowany inspektorem manufaktur tkackich jedwabiu. Vaucanson pracował nad swoją maszyną przez wiele lat, ale jego wynalazek nie odniósł sukcesu: urządzenie, zbyt skomplikowane i kosztowne w produkcji, nadal mogło kontrolować stosunkowo niewielką liczbę nici, a tkanina o prostym wzorze nie opłacała się wyposażenie.
1841. Warsztat tkacki w Carkill. Tkany rysunek (wykonany w 1844 r.) przedstawia scenę, która miała miejsce 24 sierpnia 1841 r. Monsieur Carkill, właściciel warsztatu, wręcza księciu d'Omal płótno z portretem Josepha Marie Jacquard, utkane w ten sam sposób w 1839 roku. Subtelność pracy jest niesamowita: szczegóły są mniejsze niż na rycinach.
Sukcesy i porażki Josepha Jacquarda
Joseph Marie Jacquard urodził się w 1752 roku na przedmieściach Lyonu w rodzinie dziedzicznych kanutów - tkaczy, którzy pracowali z jedwabiem. Nauczył się wszystkich zawiłości rzemiosła, pomagał ojcu w warsztacie, a po śmierci rodzica odziedziczył interes, ale tkactwem nie od razu zajął się. Józefowi udało się zmienić wiele zawodów, był sądzony o długi, ożenił się, a po oblężeniu Lyonu wyjechał jako żołnierz z rewolucyjną armią, zabierając ze sobą szesnastoletniego syna. I dopiero po tym, jak jego syn zginął w jednej z bitew, Jacquard postanowił wrócić do rodzinnego biznesu.
Wrócił do Lyonu i otworzył warsztat tkacki. Jednak biznes nie był zbyt udany, a Jacquard zainteresował się wynalazkiem. Postanowił stworzyć maszynę, która przewyższałaby dzieła Bouchona i Falcona, byłaby wystarczająco prosta i tania, a jednocześnie mogła wytwarzać jedwabną tkaninę nie gorszej jakości od ręcznie tkanego jedwabiu. Początkowo projekty, które wyszły spod jego rąk, nie były zbyt udane. Pierwsza maszyna Jaccarda, która działała jak należy, nie robiła jedwabiu, ale… sieci rybackie. Czytał w gazecie, że Królewskie Towarzystwo Wspierania Sztuki w Anglii ogłosiło konkurs na produkcję takiego urządzenia. Nigdy nie otrzymał nagrody od Brytyjczyków, ale Francja zainteresowała się jego pomysłem i została nawet zaproszona na wystawę przemysłową w Paryżu. To była przełomowa wycieczka. Po pierwsze zwrócili uwagę na Jacquard, zdobył niezbędne kontakty, a nawet dostał pieniądze na dalsze badania, a po drugie odwiedził Muzeum Sztuki i Rzemiosła, gdzie stało krosno Jacques de Vaucanson. Jacquard go zobaczył, a brakujące części pojawiły się w jego wyobraźni: rozumiał, jak powinna działać jego maszyna.
Swoimi osiągnięciami Jacquard przyciągnął uwagę nie tylko paryskich akademików. Tkacze z Lyonu szybko zdali sobie sprawę, jakie zagrożenie stanowi nowy wynalazek. W Lyonie, którego ludność na początku XIX wieku wynosiła zaledwie 100 000, w przemyśle tkackim pracowało ponad 30 000 osób - czyli co trzeci mieszkaniec miasta był, jeśli nie mistrzem, to pracownikiem lub praktykantem w tkactwie. warsztat. Próba uproszczenia procesu wytwarzania tkanin pozbawiłaby wielu pracy.
Niesamowita precyzja krosna żakardowego
Słynny obraz „Wizyta księcia d’Omal w warsztacie tkackim pana Carkill” wcale nie jest grawerem, jak mogłoby się wydawać, rysunek jest w całości utkany na krośnie wyposażonym w maszynę żakardową. Rozmiar płótna to 109 x 87 cm, praca została wykonana w rzeczywistości przez mistrza Michel-Marie Carkill dla firmy Didier, Petit i C. Proces mis en carte – czyli programowania obrazu na kartach dziurkowanych – trwał wiele miesięcy, a zaangażowanych było w to kilka osób, a sama produkcja płótna trwała 8 godzin. Taśma z 24 000 (ponad 1000 komórek binarnych każda) dziurkowanych kart miała milę długości. Obraz reprodukowano tylko na specjalne zamówienie, wiadomo o kilku tego typu płótnach, przechowywanych w różnych muzeach na całym świecie. A jeden portret tak utkanego żakardu został zamówiony przez Charlesa Babbage, dziekana Wydziału Matematyki Uniwersytetu w Cambridge. Nawiasem mówiąc, książę d'Omal przedstawiony na płótnie to nikt inny jak najmłodszy syn ostatniego króla Francji, Ludwika Filipa I.
W rezultacie, pewnego pięknego poranka, tłum przyszedł do warsztatu Jaccarda i zniszczył wszystko, co budował. Sam wynalazca został surowo ukarany za pozostawienie nieżyczliwych i zajęcie się rzemiosłem, na wzór jego zmarłego ojca. Wbrew napomnieniom braci w warsztacie, Jacquard nie zrezygnował z badań, ale teraz musiał pracować w tajemnicy, a następny samochód ukończył dopiero w 1804 roku. Jacquard otrzymał patent, a nawet medal, ale uważał, aby nie handlować na własną rękę „inteligentnymi” maszynami i za radą kupca Gabriela Detille pokornie poprosił cesarza o przeniesienie wynalazku na własność publiczną miasta Lyon. Cesarz spełnił prośbę i nagrodził wynalazcę. Znasz koniec historii.
Wiek kart dziurkowanych
Sama zasada maszyny żakardowej – możliwość zmiany kolejności maszyny poprzez ładowanie do niej nowych kart – była rewolucyjna. Teraz nazywamy to słowem „programowanie”. Sekwencja działań maszyny żakardowej została podana przez sekwencję binarną: jest dziura - nie ma dziury.
1824. Silnik różnicowy. Babbage Pierwsza próba Charlesa Babbage'a zbudowania silnika analitycznego zakończyła się niepowodzeniem. Nieporęczne urządzenie mechaniczne, które jest połączeniem wałów i kół zębatych, zostało obliczone dość dokładnie, ale wymagało zbyt skomplikowanej konserwacji i wysoko wykwalifikowanego operatora.
Wkrótce po upowszechnieniu się maszyny żakardowej, perforowane karty (a także perforowane wstążki i krążki) zaczęto stosować w różnych urządzeniach.
maszyna wahadłowa
Na początku XIX wieku głównym typem automatycznego urządzenia tkackiego były krosna czółenkowe. Układ był dość prosty: nitki osnowy były rozciągane pionowo, a wahadłowiec w kształcie pocisku przelatywał między nimi tam iz powrotem, ciągnąc poprzeczną (wątek) nić przez osnowę. Od niepamiętnych czasów wahadłowiec był ciągnięty ręcznie, w XVIII wieku proces ten został zautomatyzowany; prom został „wystrzelony” z jednej strony, zabrany przez drugą, odwrócił się - i proces został powtórzony. Zev (odległość między nitkami osnowy) do lotu wahadłowca zapewniono za pomocą trzciny - grzebienia tkackiego, który oddzielał jedną część nici osnowy od drugiej i podnosił ją.
Ale być może najbardziej znanym z tych wynalazków – i najbardziej kultowym na drodze od krosna do komputera – jest silnik analityczny Charlesa Babbage'a. W 1834 Babbage, matematyk zainspirowany doświadczeniem Jaccarda z kartami dziurkowanymi, rozpoczął pracę nad automatycznym urządzeniem do wykonywania szerokiej gamy zadań matematycznych. Wcześniej miał złe doświadczenia z budowaniem „silnika różnicowego”, masywnego 14-tonowego potwora wypełnionego przekładniami; zasada przetwarzania danych cyfrowych za pomocą kół zębatych była stosowana od czasów Pascala, a teraz miały one zostać zastąpione kartami dziurkowanymi.
1890. Tabulator Holleritha. Maszyna tabelaryczna Hermana Holleritha została zbudowana w celu przetwarzania wyników Powszechnego Spisu Powszechnego z 1890 roku. Okazało się jednak, że możliwości maszyny wykraczają daleko poza zakres zadania.
Wszystko, co znajduje się we współczesnym komputerze, było obecne w silniku analitycznym: procesor do wykonywania operacji matematycznych („młyn”), pamięć („magazyn”), w której przechowywane były wartości zmiennych i pośrednie wyniki operacji, istniało centralne urządzenie sterujące, które pełniło również funkcje wejściowe. Silnik analityczny musiał korzystać z dwóch rodzajów kart dziurkowanych: dużego formatu do przechowywania liczb i mniejszego do oprogramowania. Babbage pracował nad swoim wynalazkiem przez 17 lat, ale nigdy nie był w stanie go dokończyć - zabrakło pieniędzy. Obecny model „silnika analitycznego” Babbage'a został zbudowany dopiero w 1906 roku, więc bezpośrednim poprzednikiem komputerów nie były one, ale urządzenia zwane tabulatorami.
Tabulator to maszyna do przetwarzania dużych ilości informacji statystycznych, tekstowych i cyfrowych; informacje wprowadzano do tabulatora za pomocą ogromnej liczby kart dziurkowanych. Pierwsze tabulatory zostały zaprojektowane i stworzone na potrzeby US Census Office, ale wkrótce zostały wykorzystane do różnych zadań. Od samego początku jednym z liderów w tej dziedzinie była firma Hermana Holleritha, człowieka, który wynalazł i wyprodukował w 1890 roku pierwszą elektroniczną maszynę do tabulacji. Firma Holleritha została przemianowana na IBM w 1924 roku.
Kiedy tabulatory zostały zastąpione przez pierwsze komputery, zachowała się tu zasada sterowania za pomocą kart dziurkowanych. O wiele wygodniej było ładować dane i programy do maszyny za pomocą kart, niż przełączać liczne przełączniki. W niektórych miejscach do dziś używa się kart dziurkowanych. Tak więc przez prawie 200 lat głównym językiem, w jakim komunikowała się osoba z „inteligentnymi” maszynami, był język kart dziurkowanych.
Artykuł „Krosno, pradziadek komputerów” został opublikowany w czasopiśmie Popular Mechanics (
