Я щасливий від того, що був першим "статистичним інженером".
Г. Холлерит
В кінці XIX ст. перепис населення як одна з найважливіших статистичних завдань проводилася регулярно - через 10 років, це вимога статистики строго дотримувалися всі розвинені країни. Французький статистик Фовіль, який славився дотепністю, любив розповідати про те, як на іспиті статистики одного студента запитали, чому перепису населення називають десятирічними. "Тому, - відповів він, - що їх результати розробляються протягом 10 років". І в цьому була частка правди, т. К. Обробка отриманих даних проводилася протягом декількох років, як правило, вручну або за допомогою механічних обчислювальних машин. Причому статистиків вже не задовольняли дані тільки про кількість населення. Треба було робити відомості про національність, рідну мову, вік, стать, віросповідання. Для цього необхідно було класифікувати зібраний матеріал і виконати рахунок за різними ознаками. При цьому обсяг роботи настільки збільшувався, що виконати його оперативно і якісно на механічних арифмометрах або підсумкових машинах виявилося неможливим, - треба було створення нового спеціального класу обчислювальних машин, які отримали назву лічильно-аналітичних, а з початку 1960-х рр. - перфораційних.
Зразок перфокарти Г. Холлерита, яку застосовували
в австрійській перепису 1890 р
Г. Холлерит довго дотримувався іншої точки зору, він був упевнений, що найбільш ефективно використовувати для записів статистичних даних перфострічки і придумав конструкцію спеціального барабана, на який намотувалася перфолента, і лічильниками відлічувалися отвори. І все-таки винахідник був змушений визнати свою ідею неспроможною, т. К. Перфолента не сприяла оперативній роботі з тією чи іншою записом на довгій паперовій стрічці. Він повернувся до пропозиції Дж. Біллінгса і розробив спеціальну перфокарту, куди у вигляді пробивок наносилися всі дані про одну людину.
Ідея перфокарт вже була відома в світі і знайшла практичне застосування в ткацьких верстатах Ж. Жаккар (+1804) і обчислювальній машині Ч. Беббіджа (1833). Не виключено, що Г. Холлерит знав про це, але як він сам згадував, до цієї ідеї його підштовхнула робота кондуктора. Виявляється, в США, щоб запобігти шахрайству на залізницях і крадіжку квитків, кондуктори "записували" фізичні особливості пасажирів (колір волосся, очей і т. П.) Компостером у спеціально відведених місцях на квитку.
Відомості заносилися на перфокарту вручну за допомогою пробивного пристрої - пантографа або перфоратора. На лицьовій панелі перфоратора є таблиця ознак у вигляді карти-шаблону з отворами по всій координатної сітки, над якою по радіусу переміщається важіль зі штифтом на кінці. Якщо в спеціальну раму для картки покласти чисту перфокарту і опустити штифт в отвір, що відповідає будь-якою ознакою, то спеціальний пристрій в рамі в тій же позиції перфокарти проб'є ідентичний ознака. За годину на перфоратори можна заповнити не більше 80 карток.
Перфоратор Г. Холлерита, 1897 р
Тепер можна було або підрахувати отвори на всіх перфокартах на основний машині - табуляторі, або розподілити їх за тим же принципом на сортуванні.
Табулятор (електромеханічна машина), що зовні нагадує бюро, працював від великих електричних батарей. На передній панелі - електромеханічні лічильники, по 10 штук в кожному горизонтальному ряду ємністю 10 000 одиниць. Число горизонтальних рядів могло бути від 4 до 12. На столі праворуч - сприймає прес, який зчитує дані з перфокарт і передає їх на табулятор або сортувальну машину. У верхній (рухомого) частини преса знаходяться металеві голочки на пружинках, їх розташування і число відповідає центрам чашок з ртуттю в нижній (нерухомою) частини преса. При зчитуванні даних з перфокарти її укладають в прес і вручну опускають верхню частину преса. У місцях пробивок голки вільно проходять, досягаючи ртуті, ланцюг замикається, сигнал від чашечки по дротах надходить до лічильника. Кожній чашці відповідає свій лічильник, на лицьовій стороні якого циферблат на 100 поділок і дві стрілки (велика показує одиниці і десятки, маленька - сотні). Годинниковий механізм приводиться в рух маленьким електромагнітом. Лічильники знімні, результати скидаються поворотом стрілок вручну. Після закінчення обробки карток на табуляторі кожен лічильник показує, скільки разів в його позиції замикалася електрична ланцюг через отвір в перфокарте, і підбиваються прості підсумки за однією ознакою. Для статистичних досліджень важливе значення мають комбінації різних ознак, наприклад статі з віком, з утворенням і т. Д. У такому випадку пряме електричне з'єднання ртутних чашок з лічильниками не вирішить завдання - необхідно додаткове використання сортувальної машини, яка працювала разом з табулятором, і наявність електромагнітних реле.
Електромагнітні реле, відомі з 1831 р до Г. Холлерита не застосовувалися в рахунковій техніці. В необхідній кількості (не більше 120 штук) реле встановлювали на задній панелі табулятора. У сортувальної машини вони розташовувалися в кожній з 26 осередків для відсортованих перфокарт і з'єднувалися електропроводами з лічильниками табулятора. Швидкість обробки карток на табуляторі становила 1000 штук на годину.
Отже, управління механічними лічильниками і сортуванням здійснювалося електричними імпульсами, що виникають при замиканні електричного кола при наявності отвору в перфокарте. Імпульси використовувалися і для введення чисел, і для управління роботою машини. Тому машина Г. Холлерита була визнана першою електромеханічної лічильної машиною з програмним управлінням. Вона представляла собою комплект пристроїв (перфоратора, сортувальної машини і табулятора) різного функціонального призначення, але пов'язаних між собою технологічно процесом обробки інформації. Рахункова машина замислювалася Г. Холлеритом як Census Machine (машина для перепису). Вона по праву вважається "першої статистичної".
Рахункова машина Г. Холлерита
Правда, успіх і світова слава Г. Холлерита ще попереду, пройде ще не один рік напруженої праці, проб і помилок. У 1882 р Холлерит викладав в Массачусетському університеті і тільки приступав до здійснення свого проекту. Пізніше, працюючи в Вашингтонському бюро патентів, він зміг повністю віддатися цікавою творчою роботі і вже в 1884 р отримав перший патент на табулятор. Потім протягом п'яти років запатентував перфоратор, сортування і перфокарту. У 1887 р випала нагода випробувати машину в Балтіморі при складанні таблиць смертності, а в 1889 р належало ще одну конкурсну випробування на пробного перепису в Сан-Луї. Як показала практика, машина блискуче виконала завдання і опрацювала інформацію в два рази швидше в порівнянні з ручними системами. Уряд США прийняв рішення укласти контракт з Г. Холлеритом на поставку його обладнання для підрахунку результатів національного перепису 1890 р завдяки цьому все статистичні розрахунки були виконані в рекордні терміни - за три роки.
Наукова діяльність винахідника отримала високу оцінку: він удостоюється ступеня доктора філософії Колумбійського університету і декількох американських нагород, а в 1893 р на Всесвітній Паризькій виставці - бронзової медалі. Винахід отримує світову популярність, машина передається в оренду для проведення перепису в Австрію (1890), потім в Канаду (1891) і Норвегію (1891). Попит зростає, і в 1896 р Холлерит організовує компанію Tabulating Machine Company, яка починає серійний випуск машин.
Поступово розширюється сфера застосування табуляторов. Вони використовуються для сільськогосподарського перепису, залізничної статистики, розрахунку заробітної плати, обліку матеріальних цінностей і т. П. Вони успішно працюють в Римі - в головному статистичному бюро Італії, в Берліні - в міському статистичному бюро, але як і раніше найбільш важливою і важливим завданням , розв'язуваної за допомогою цієї техніки, залишається перепис населення. Незабаром машинам Г. Холлерита належало проявити себе в грандіозної першої Всеросійської перепису населення 1897 р
Фірма Tabulating Machine Company процвітала, попит на її продукцію був дуже високий, протягом 15 років вона зберігала монополію на виробництво лічильно-аналітичних машин.
Винахідник постійно працював над удосконаленням своєї машини. Основною метою було підвищення її продуктивності. Швидкість обробки інформації багато в чому залежала від числа лічильників в табуляторі, тому він запропонував кілька варіантів конструкцій: з 40, 80 і 120 лічильниками. У 1902 р Холлерит створює автоматичний табулятор, в якому перфокарти подавалися не вручну, а автоматично, і модернізує сортувальну машину. У 1908 р він розробляє дуже вдалу конструкцію електромеханічного підсумовує пристрої, згодом застосовувався в багатьох лічильно-аналітичних машинах.
У 1905 р в очікуванні перепису населення 1910 р при Бюро цензів організовується механічна лабораторія, яка повинна була розгорнути експериментальну роботу в області лічильно-аналітичних машин. Очолив її талановитий інженер Джеймс Пауерс. Уряд США вирішив надати фінансову підтримку цього проекту і виділив $ 40 млн. Пауерс запропонував власну конструкцію комплекту статистичної машини, також складається з табулятора, сортування і перфоратора, але, на відміну від системи Г. Холлерита, заснованого тільки на механіці. Важливою перевагою його табулятора було принтер. У 1911 р після завершення перепису, Джеймс Пауерс організовує власну фірму з виробництва лічильно-аналітичних машин. Незабаром подібна компанія з'являється у Франції.
До цього часу Г. Холлерит, ставши вже цілком заможною людиною, вирішив закінчити свою підприємницьку кар'єру і відійти від справ фірми (тим більше, що з появою гідних суперників виникли нові фінансові проблеми).
Г. Холлерит повністю змінив свій спосіб життя: насолоджувався свободою і сімейним комфортом, став гурманом вишуканих страв, відвідував театри, захопився літературою і музикою, купив фонограф Едісона і повний комплект валиків опери "Травіата". Коло його інтересів і захоплень був дуже широкий. У той же час він не міг залишити справу всього свого життя і продовжував займатися конструюванням статистичних машин. Свій останній (31-й) патент Г. Холлерит отримав в 1919 р а к останній розробці табулятора приступив в шістдесят три роки, але завершити її так і не встиг.
Створена Г. Холлеритом в 1896 р фірма Tabulating Machine Company з виробництва лічильно-аналітичних машин була продана, в 1911 р вона злилася з іншими компаніями в одну, яка з 1924 р називається International Business Machines. До 1921 р Холлерит залишався консультантом цієї фірми.
Отже, з ім'ям "статистичного інженера" пов'язано не тільки народження принципово нового напрямку в обчислювальній техніці, але і створення найбільшої, всесвітньо відомої фірми IBM (International Business Machines).
На підставі досліджень, проведених німецьким вченим Ф. Кістерманном, вдалося з'ясувати, що сьогодні збереглося лише чотири примірники першої статистичної машини Г. Холлерита. Вони представлені в технічному музеї Осло, корпорації IBM в Нью-Йорку, Національному музеї техніки в Парижі і Політехнічному музеї в Москві. До Росії ця машина потрапила в числі інших в 1897 р для обробки результатів першої Всеросійської перепису населення. Розповідь про цю історичну подію - в с ледующем н Омер.