Герман Холлерит

Герман Холлерит является основоположником счет­но-перфорационной техники, непосредственной предшественницы современных компьютеров. Зани­маясь в 80-х годах прошлого столетия вопросами об­работки данных переписи населения, он создал ма­шину, автоматизирующую процесс обработки дан­ных, и изобрел носитель информации — перфокарту, которая не претерпела существенных изменений до настоящего времени. 


Он родился 29 февраля 1860 года в Буффало, штат Нью-Йорк. Герман был седьмым ребенком Иоганна Холлерита, который эмигрировал в США из Герма­нии в 1848 году.

После переезда семьи в Нью-Йорк Герман поступает в школу, из которой вскоре его исключают. (Обычно Герман покидал классную комнату перед уроком правописания. Однажды, когда учитель за­пер дверь, он выпрыгнул из окна второго этажа, после чего и был исключен из школы.)

После исключения из школы Холлерита обучал учитель-лютеранин, с кото­рым он прошел курс средней и высшей школы. В 16 лет Холлерит поступил в Колумбийский колледж со специализацией по горному делу.

Однако Холлерит интересовался, скорее, не “самим горным делом”, а техни­кой, в особенности электротехникой. Именно в Колумбии он встретил про­фессора Уильяма П. Троубриджа, который вскоре после этого назначил Холлерита своим ассистентом в Статистическом управлении переписи насе­ления США.

В 19 лет Холлерит переехал в Вашингтон, чтобы начать свою новую работу. В Джорджтауне он стал активным членом общественных кружков. С докто­ром Джоном Ш. Биллингсом он встретился у него дома, куда пришел по приглашению его дочери. Поскольку Биллингс был авторитетным экспер­том по анализу статистических данных, его назначили директором Стати­стического управления по переписи населения в 1880 году. Как раз в это время Биллингс сообщил Холлериту о своей идее создания машины с пер­фокартами для составления таблиц по данным переписи населения США. Существуют две версии влияния Биллингса на изобретение Холлерита: либо он “только предложил создать подобное”, либо он “предложил использовать карты с описанием личности при помощи отметок по краям карт, а также устройство, чем-то похожее на сортировальную машину”.

Сам Холлерит об этом говорил следующее: “Я пошел к мистеру Леланду в Управление переписи населения и попросил взять меня к нему на работу служащим. После изучения проблемы я вернулся к доктору Биллингсу и сказал, что могу разработать способ решения проблемы, а затем спросил, будет ли он со мной работать. Доктор отказался, т. к. его больше не интере­совали эти проблемы, кроме уже полученных данных”.

В 1891 году Биллингс обратился к Американскому обществу по развитию науки: “В 1880 году я предложил, что различные статистические данные можно записывать на одной карточке путем перфорирования, а затем обра­батывать с помощью механических средств, выбирая необходимые группы перфораций. Электрические счетные машины, используемые сейчас для переписи населения, являются результатом этого предложения”.

Дочь Биллингса говорила следующее: “Отец не имел способности к механи­ке, поэтому вся заслуга принадлежит мистеру Холлериту”.

Когда генерал Ф. Уолкер переехал из Вашингтона в Массачусетский техно­логический институт в 1882 году, он пригласил Холлерита в этот институт в качестве преподавателя по машиностроению. Холлерит провел там год, од­новременно развивая свои идеи и разрабатывая первое оборудование для записи данных переписи и составления по ним таблиц. В 1883 году он вер­нулся в Вашингтон, где работал в патентном бюро. Знание патентных сис­тем помогло ему в следующем десятилетии как изобретателю. В 1884 году в Сант-Луисе он разработал идею об улучшении тормозов для железнодорож­ного транспорта. В то время он уже мог построить прототип табулятора, но У него не было на это денег. Известно, что ему не удавалось занять деньги у своей семьи или друзей на нужды своих проектов, поэтому он построил прототип на свои скудные сбережения.

В Сант-Луисе Холлерит сконструировал электрические тормоза для поездов и участвовал в конкурсе, в котором также были представлены тормоза с ис­пользованием сжатого воздуха и принципа вакуума. Электрический тормоз был признан лучшим из пяти, но были сомнения по поводу его практичности (из-за боязни грозы), поэтому данную систему отклонили, а патенты оставались бездействующими до конца срока действия. Победителем кон­курса был признан Джордж Вестингхауз.

Следующий патент Холлерита — аппарат для рифления металлических тру­бопроводов — вначале также не имел применения, но позже им воспользо­валась фирма “Дженерал Моторс” для изготовления гибких соединений.

Патент 395.782 “Искусство составления статистических данных” стал самым значимым патентом Холлерита. Он был зарегистрирован 23 сентября 1884 года. Холлерит применял свой прототип для составления таблиц по статистическим данным смертности в Балтиморе, штат Мэриленд, в 1887 году, и аналогичную статистику для Нью-Джерси. В 1889 году данные смертности Нью-Йорка обрабатывались с помощью оборудования Холлери­та. Благодаря своему опыту, Холлерит подтвердил, что перфокарты являются важнейшей частью в процессе составления таблиц. В 1887 году он сделал исправление в своем патенте: “Предлагается усовершенствование способа обработки статистических данных, которое состоит из предварительной подготовки отдельных перфокарт, каждая из которых заключает в себе дан­ные об одном человеке или предмете”.

Вследствие этого исправления многие промышленники должны были за­ключить договор с Холлеритом о лицензии на его оборудование с перфокар­тами. Следующий патент 397.783 был назван “Устройство для составления статистических данных”.

Во время переписи населения 1890 года данные о каждом человеке перено­сили на карты размером 73/8×33/4 дюйма. Затем делали перфорацию по кра­ям, согласно каждой характеристике. Один угол карты подрезался по диаго­нали для удобства при подсчете и сортировке (выборке).

В те времена еще не были разработаны способы сортировки перфокарт, по­этому подобный процесс производился чисто визуально. Например, номер участка или района регистрировался в виде комбинации четырех или пяти отверстий, расположенных с одного края карты. Просматривая эти отвер­стия, инспектор мог определить: на своем ли месте стоит перфокарта, но он не мог сразу сказать, что это за карта.

Новая машина Холлерита сама делала перфорацию с учетом образца. По­скольку машина использовалась для переписи населения, она была сконст­руирована таким образом, чтобы облегчить труд оператора и уменьшить ко­личество ошибок.

Большего в то время добились при составлении таблиц. В 1880-х годах элек­тричество использовалось редко, поэтому применение электричества в вы­числительной машине того времени было поистине уникальным.

Для своего табулятора Холлерит построил пресс с твердой резиновой пла­стиной и направляющими с упором для карт. Пластина состояла из углублений, которые соответствовали расположению потенциальных перфораций на карте. Углубления в виде чашечек были частично заполнены ртутью и соединены клеммами с задней стенкой корпуса. Над резиновой пластиной находилась коробка с проекционными контактными точками, приводимыми в действие пружинами. Эти точки совпадали с углублениями, заполненными ртутью. Когда карта закладывалась в пресс, в местах появления отверстий на карте контактная точка соприкасалась с ртутью и электрическая цепь замы­калась, что приводило в действие счетчик. Циферблат счетчика, способный регистрировать числа до 10 000, передвигался на одно деление с помощью электромагнита, который получал сигнал через “ртутные чашечки”. Перио­дически данные счетчика считывались и общая цифра заносилась вручную на итоговую карту.

Карты можно было сортировать согласно характеристике перфораций. Уст­ройство было снабжено коробкой с 24 отделениями. Каждое отделение име­ло крышку, которая открывалась с помощью пружины при попадании туда карты. После выбора карты крышка открывалась и карта вручную забира­лась и складывалась в нужное место. Лишь спустя 14 лет Холлерит изобрел полностью автоматическую систему сортировки.

Для контроля точности принимались следующие меры:

• если подводился итог сразу по нескольким характеристикам, то на ци­ферблате регистрировалась каждая проходящая карта, и можно было проверить итоговую цифру путем суммирования промежуточных резуль­татов;
• при правильной регистрации машина издавала звонок, при отсутствии которого нужно было найти и устранить ошибку;
• пресс мог обрабатывать только карты с определенным кодом, для кото­рого он был запрограммирован;
• карты, принадлежащие к одной группе, имели одно общее для всех от­верстие, поэтому с помощью проволочного стержня можно было обна­ружить наличие “чужих” карт в данной группе.

Холлерит получил широкую известность за свои работы, но в 1890 году его успех оказался абсолютно непредвиденным, когда он заключил контракт на 11 переписей населения после победы в соревновании по переписи населе­ния в четырех районах Сант-Луиса, имеющего более 10 491 жителей.

Метод Холлерита был не только самым быстрым, но и самым точным. Было подсчитано, что Холлерит сэкономил государству 597 125 долларов. Во вре­мя переписи населения вновь было подсчитано, что он сэкономил два года и большую сумму денег.

В 1890 году Холлериту исполнилось 30 лет. Он получил звание доктора фи­лософии, был всемирно известен за свое изобретение табулятора и перфо­карт, а также заключил очень важный контракт с Бюро переписи населения США. Казалось, что его финансовое и профессиональное будущее обеспе­чено. 15 сентября 1890 года он женился на Люсии Гиверли Талькотт, дочери своего врача из Вашингтона. Они прожили счастливо 39 лет и имели трех сыновей и трех дочерей. Во время медового месяца в Австрии Холлерит до­говорился с австрийским правительством об использовании своего изобретения в Центральном статистическом бюро. Так началась его международ­ная карьера.

Вначале Холлерит руководил фирмой “Электрическая система составления таблиц Холлерита” и мастерской в Вашингтоне, где собирали и ремонтиро­вали вычислительные машины, а также делали перфокарты. Холлерит обна­ружил, что выпускаемые промышленностью карты слишком мягкие для его машин: бумага расслаивалась и забивала углубления с ртутью. Нужно было улучшить качество бумаги, и он сам начал ее изготавливать. При непра­вильной эксплуатации машина могла выйти из строя, поэтому во избежание неверных слухов о плохом качестве машин Холлерит ремонтировал или за­менял вышедшие из строя части. Таким образом в торговом соглашении появился пункт о сервисном обслуживании машин.

К 1895 году машины Холлерита работали уже в Австрии, в Канаде, шли пе­реговоры об их продаже Италии и России. Позже его вычислительные ма­шины использовались и в других зарубежных странах.

Но вскоре начались неприятности. Бюро переписи стало недовольно финансовыми требованиями Холлерита, а сам Холлерит не хотел изменять свою машину. В результате Бюро переписи начало производить свои вычислительные машины, полагаясь в основном на прошлых служащих Холлерита, которые раскрывали им ноу-хау. Бюро заимствовало идеи Холлерита и заменило некоторые механические части на электрические механизмы. Руководил созданием новых машин Джеймс Пауэре. Он внедрил 300 новых перфораторов для переписи 1910 года. Это было началом организации, названной Компанией вычислительных машин Пауэрса, которая в 1927 году соединилась с компанией Remington Rand (в 1955 году Sperry Rand Corporation).

Опасения утраты контракта с Бюро переписи вынудили Холлерита искать новые рынки сбыта своих систем в начале 1900-х годов. К 1910 году в спи­ске его клиентов значились многочисленные страховые компании, железные дороги, универмаги, заводы, энергетические компании и др.

Несмотря на свой успех и богатство, Холлерит оставался принципиальным человеком. Он чувствовал, что директор Бюро переписи вел себя нечестно, когда приказал сделать изменения в машинах Холлерита, предназначенных Для переписи 1900 года. 20 специальных машин было продано бюро. Холле­рит чувствовал себя настолько уверенным, что предъявил иск правительству США, однако потерпел неудачу в этом деле. Таким образом, в свои 50 лет, несмотря на успех, он должен был смириться с горечью поражения и лож­ными показаниями своих “друзей”.

В 1911 году всемирно известный предприниматель Чарльз Флинт, образо­вавший многие промышленные империи, заинтересовался делом Холлерита. Он образовал из трех компаний одну — Computer-Tabulating-Recording Co.

При регистрации в примечании была сделана интересная запись: произволство и продажа карт возросли до 1 млн. в день, а годовой доход продолжал увеличиваться. Холлерит уплатил 2 млн. долларов за свою долю в компании и составил десятилетний контракт по консультациям на сумму 25 000 долла­ров в год, дав тем самым обязательство не организовывать конкурирующей фирмы. В первые годы своего существования новая фирма не очень преус­певала. В 1915 году президентом и главным управляющим был назначен Томас Дж. Уотсон, старший.

Достоинства Уотсона и небывалый успех компа­нии (с 1924 года — IBM) сейчас стали легендой. В течение 1911—1921 годов Холлерит продолжал изобретать и получать патенты, но с Томасом Уотсо-ном они не были друзьями. Ассистент Холлерита — Отто Брайтмайер, начинавший работать с ним еще в прошлом веке, снискал расположение к себе и вскоре стал ответственным вице-президентом компании IBM. Конку­рирующей компанией была фирма Remington-Rand, которая и стала после IBM лидирующей в области обработки данных.

Больше всего Холлерит любил заниматься семьей, вкусно поесть, строить дома, выращивать скот, покупать автомобили и делать подарки друзьям и соседям. В молодости Холлерит говорил, что, если у него будут деньги, он будет иметь винный погреб и яхту. В 1911 году он купил яхту. У него также был винный погреб, но врачи запретили ему пить из-за высокого давления. Он доставлял себе удовольствие автомобилями. В 1896 году Холлерит обла­дал одним из первых электрических автомобилей. В 1905 году у него был Waltham Orient. Иногда у него было сразу несколько автомобилей. В 1908 году его семья переехала в Роквиль (штат Мэриленд, поместье в 10 акров), а позже — в Тайдуотер (штат Вирджиния), в поместье с 230 акрами земли, где Холлерит выращивал рогатый скот и давал быков своим соседям для улучшения поголовья скота.

Холлерит получал удовольствие, занимаясь сельским хозяйством и животноводством. Он также ловил устриц и западно­европейскую сельдь в заливе, на берегу которого была расположена его ферма. Все добытое и сделанное своими руками он посылал своим друзьям в качестве подарков. Он покупал различные электроприборы (утюги, сти­ральные машины, холодильники), которые появились в продаже, и делал для них источники питания. У него было множество лодок, но он забросил свою яхту с норвежской командой перед Первой мировой войной, которая помешала ему совершить океанский круиз. В 1915 году он завершил работу над своим домом в Джорджтауне и домом для двух своих дочерей. Говорят, что если бы Холлерит вложил в фонд компании CTR в 1914 году 1 млн. дол­ларов и оставил его там, то сейчас сумма составила бы 2 биллиона долларов.

Герман Холлерит умер дома в Вашингтоне от сердечного приступа 17 ноября 1929 года, в возрасте 69 лет, в год краха Фондовой биржи, не ведая и не со­жалея об утраченных возможностях. Холлерит закончил свою почти семиде­сятилетнюю жизнь в роскошной, счастливой старости, окруженный любя­щей семьей. До последних своих дней он ненавидел правила правописания до такой степени, что позволял себе писать слово “статистик” как вздумается.

Когда Холлерит построил машину для составления таблиц переписи 1890 года, он, вероятно, не думал о всей глубине проблем обработки дан­ных, с которыми мы сейчас имеем дело и которые принадлежат такой нау­ке, как информатика. Но ни в коем случае нельзя отрицать огромной важ­ности идей, воплощенных в изобретениях Холлерита. Его машина была не только вычислительной; она выполняла выборочную сортировку, что явля­ется основой любого информационного поиска. Возможно, как раз просто­та, с которой Холлерит подошел к решению этих проблем, и является его важнейшим вкладом в информатику. Он использовал совершеннейшую тех­нику своего времени, но его способы были легки для понимания, высоко­эффективны, продуктивны и испытаны временем.

Источник