Герман Холлерит

Герман Холлерит (англ. Herman Hollerith; 29 февраля 1860, Буффало, штат Нью-Йорк — 17 ноября 1929, Вашингтон, округ Колумбия) — американский инженер, изобретатель и предприниматель, создатель первой электрической табулирующей системы для обработки статистических данных. Холлерит считается одним из основоположников современной вычислительной техники и обработки информации; его изобретение стало основой для создания компании, впоследствии преобразованной в International Business Machines Corporation (IBM).

Биография

Ранние годы и образование

Герман Холлерит родился в семье немецких иммигрантов. Его отец, Иоганн Холлерит, был преподавателем классических языков, а мать, Франциска Брюннер, происходила из семьи фермеров. После смерти отца в 1867 году семья переехала в Нью-Йорк. В 1875 году Холлерит поступил в Горный колледж при Колумбийском университете, который окончил в 1879 году со степенью горного инженера. В студенческие годы он проявил интерес к механике и электричеству, что впоследствии определило направление его изобретательской деятельности.

Работа в Бюро переписей

В 1880 году Холлерит устроился ассистентом в Бюро переписей США (U.S. Census Bureau). В то время обработка данных переписи населения 1880 года заняла почти восемь лет, и стало очевидно, что для переписи 1890 года потребуется ещё больше времени, если не внедрить механизацию. Холлерит, наблюдая за ручным трудом сотен клерков, задумался о создании устройства, способного автоматизировать подсчёт и сортировку данных.

Изобретение табулирующей системы

В 1884 году Холлерит подал первую заявку на патент, а в 1889 году получил патент США № 395,781 на «Устройство для табулирования статистических данных». Ключевым элементом системы стала перфокарта — картонный прямоугольник с отверстиями, расположенными в определённом порядке. Каждое отверстие кодировало один признак (например, пол, возраст, род занятий). Карта вставлялась в пресс, где через отверстия замыкались электрические контакты, что приводило к срабатыванию электромеханических счётчиков.

Система Холлерита включала:

• Перфоратор — устройство для пробивки отверстий в картах.
• Табулятор — устройство, которое считывало отверстия и суммировало данные по заданным категориям.
• Сортировщик — устройство для автоматической сортировки карт по группам.

Перепись 1890 года

В 1889 году Бюро переписей США провело конкурс на лучший метод обработки данных предстоящей переписи. Система Холлерита продемонстрировала значительное превосходство над ручными методами и другими механическими устройствами. В результате перепись 1890 года была обработана с использованием табуляторов Холлерита. Обработка данных заняла около двух с половиной лет, что было в несколько раз быстрее, чем в предыдущие десятилетия. Успех принёс Холлериту широкую известность и коммерческий успех.

Коммерческая деятельность и основание компании

В 1896 году Холлерит основал компанию Tabulating Machine Company (TMC) для производства и продажи своих табуляторов. Компания поставляла оборудование не только для переписей, но и для железнодорожных компаний, страховых фирм и государственных учреждений. В 1911 году TMC объединилась с двумя другими компаниями, образовав Computing-Tabulating-Recording Company (CTR). В 1924 году CTR была переименована в International Business Machines Corporation (IBM). Холлерит оставался в совете директоров CTR до 1914 года, когда ушёл в отставку из-за разногласий с новым руководством.

Поздние годы и наследие

После ухода из бизнеса Холлерит продолжал заниматься изобретательской деятельностью, но его более поздние разработки не имели такого коммерческого успеха. Он умер 17 ноября 1929 года в Вашингтоне. Наследие Холлерита включает не только технические изобретения, но и фундаментальные принципы обработки данных, которые легли в основу информационных технологий XX века.

Технические аспекты изобретения

Перфокарта

Перфокарта Холлерита представляла собой прямоугольный лист картона размером 3,25 × 7,375 дюйма (примерно 82,6 × 187,3 мм). На карте было 80 колонок и 12 строк, что позволяло кодировать до 960 различных комбинаций. Каждое отверстие соответствовало определённому значению признака. Для переписи 1890 года использовались карты с 20 колонками, каждая из которых кодировала один вопрос. Карты были стандартизированы и оставались основным носителем данных в вычислительной технике до 1970-х годов.

Электрическая схема табулятора

Табулятор Холлерита работал на основе электрических цепей. Когда перфокарта помещалась в пресс, металлические щупы опускались на её поверхность. Если под щупом было отверстие, щуп проходил через него и замыкал электрический контакт с ртутной ванной. Замыкание цепи приводило к срабатыванию электромеханического счётчика, который увеличивал показания на единицу. Табулятор мог одновременно обрабатывать несколько признаков, используя несколько счётчиков.

Сортировщик

Сортировщик Холлерита использовал аналогичный принцип: карты подавались в устройство, где щупы определяли наличие отверстий в определённых позициях. В зависимости от результата карта направлялась в один из нескольких приёмных лотков. Это позволяло быстро группировать данные по категориям, например, по возрасту или полу.

Применение и влияние

Переписи населения

Первым и наиболее известным применением системы Холлерита стала перепись населения США 1890 года. Впоследствии табуляторы использовались для переписей в Австрии, Канаде, России, Норвегии и других странах. В Российской империи система Холлерита была впервые применена при переписи 1897 года, что позволило обработать данные о 125 миллионах жителей.

Промышленность и бизнес

Помимо государственных переписей, табуляторы Холлерита нашли применение в железнодорожных компаниях для учёта грузоперевозок, в страховых компаниях для обработки полисов, а также в бухгалтерии крупных предприятий. Система позволяла автоматизировать рутинные операции по подсчёту и сортировке данных, что значительно повышало производительность труда.

Влияние на развитие вычислительной техники

Изобретение Холлерита считается одним из ключевых этапов в истории вычислительной техники. Перфокарта стала основным носителем информации для ранних компьютеров, включая машины Конрада Цузе, Говарда Айкена и Джона фон Неймана. Принципы электрической табуляции были использованы в первых электромеханических компьютерах, таких как Harvard Mark I. Компания IBM, выросшая из Tabulating Machine Company, на протяжении десятилетий доминировала на рынке вычислительной техники, во многом благодаря наследию Холлерита.

Критика и ограничения

Система Холлерита, несмотря на свою революционность, имела ряд недостатков. Перфокарты были подвержены износу и деформации, что могло приводить к ошибкам считывания. Электрические контакты требовали регулярной очистки и настройки. Кроме того, система была громоздкой и дорогой, что ограничивало её применение крупными организациями. Некоторые современники критиковали Холлерита за монополизацию рынка табуляторов, однако его патенты были признаны действительными и защищали его изобретение от копирования.

Интересные факты

• Холлерит был одним из первых, кто использовал электричество в вычислительных устройствах, что отличало его систему от чисто механических аналогов.
• Размер перфокарты Холлерита (3,25 × 7,375 дюйма) был выбран, вероятно, по размеру долларовой банкноты того времени, чтобы карты можно было хранить в стандартных ящиках.
• В 1890 году Холлерит установил свои табуляторы в здании Бюро переписей в Вашингтоне, где они работали круглосуточно, обрабатывая до 10 000 карт в час.
• После смерти Холлерита его семья продала оставшиеся акции IBM, что сделало их одними из крупнейших акционеров компании.
• В 1990 году Холлерит был посмертно введён в Зал славы изобретателей США (National Inventors Hall of Fame).