موضوع مقاله: کارت پانچ | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # کارت پانچ | مقدمه: کارت پانچ یا کارت سوراخ‌شده یکی از روش‌های قدیمی برای ورود اطلاعات به رایانه و سایر وسایل الکترونیکی و مکانیکی است. | ## بخش 1: کارت پانچ | در این روش با وسیله‌ای خاص، سوراخ‌هایی کوچک در محل‌های از پیش تعیین شده بر روی یک کارت کاغذی ایجاد می‌شود. از این وسیله برای ورود متن برنامه‌ها و داده‌ها به سامانه‌های رایانه‌ای قدیمی مورد استفاده قرار می‌گرفت و امروز استفاده از آن در رایانه منسوخ شده است ولی هنوز در برخی ماشین‌های بافندگی قدیمی از آن استفاده می‌شود. کارت پانچ استاندارد توسط سمین کورساکف در سال ۱۸۳۲ اختراع شد و بعدها توسط هرمان هولریث برای اولین بار در هیئت بهداشت شهر نیویورک و چندین ایالت جهت تنظیم جداول آمار حیاتی استفاده شد. پس از این استفاده آزمایشی، کارت‌های پانچ برای استفاده در سرشماری سال ۱۸۹۰ پذیرفته شد. ایده هولریث برای استفاده از کارت‌های پانچ برای پردازش داده‌ها زمانی شکل گرفت که مشاهده کرد چگونه از کارت‌های پانچ برای کنترل دستگاه‌های بافندگی ژاکارد استفاده می‌شود. ژاکارد، بافنده‌ای که در حدود سال ۱۸۱۰ در فرانسه کار می‌کرد، ایده استفاده از سوراخ‌های ایجاد شده در مقوا را برای کنترل الگوی بافت‌های بافندگی اجرا کرد. بسیاری از دستگاه‌های بافندگی ژاکارد تا به امروز مورد استفاده قرار می‌گیرند، و گاهی اوقات می‌توانید رشته‌هایی از کارت‌های ژاکارد را برای فروش پیدا کنید. استفاده از کارت‌های پانچ در ماشین بافندگی ژاکارد نیز بر چارلز بابیج تأثیر گذاشت. او تصمیم گرفت از کارت‌های پانچ برای کنترل ترتیب محاسبات در موتور تحلیلی پیشنهادی خود استفاده کند. برخلاف کارت‌های هولریث که ۵۰ سال بعد مورد استفاده قرار گرفت؛ کارت‌های پانچ شده بابیج مانند کارت‌های ژاکارد به هم متصل می‌شدند. او صرفاً توانست سال‌ها بعد با ارائه مدارک، مانع حق ثبت این اختراع توسط شرکت هولریث شد. کارت‌های پانچ و منشأ IBM مانند بسیاری از کارآفرینان مدرن، پس از اینکه هولریث اولین سری ماشین‌های کارت پانچ الکترومکانیکی خود را کامل کرد، دستگاه جدول‌بندی برای جمع‌آوری آمار از اطلاعات ثبت شده روی کارت‌ها و دستگاه مرتب‌سازی، شرکتی را تأسیس کرد. مانند بسیاری از استارت‌آپ‌های با فناوری پیشرفته امروزی، شروع کار تا حدی دشوار بود. ابعاد کلی کارت‌های پانچ که برای پردازش داده‌ها استفاده می‌شود، از زمانی که هرمان هولریث این شیوه را اختراع کرد، ثابت مانده است. قبل از سال ۱۹۲۹، این اندازه‌ای استاندارد برای بسیاری از اسکناس‌های ایالات متحده بود. و ظاهراً دلیل انتخاب این ابعاد آن بود که بتوان کارت‌ها را در جعبه‌های ساخته شده برای وزارت خزانه داری ذخیره کرد. تاریخچه کارت پانچ: کارت پانچ در سرشماری ۱۸۹۰ کد اصلی مورد استفاده برای ثبت اطلاعات کارت پانچ در سرشماری ۱۸۹۰ دارای ۲۲ ستون با ۸ موقعیت پانچ بود (اگرچه روی کارت در مجموع ۱۱ موقعیت پانچ در هر ستون وجود داشت). کدگذاری استفاده شده در آن کارت‌ها داده‌ها را در زمینه‌های ستونی رمزگذاری نمی‌کند، بلکه به هر موقعیت پانچ معنای خاصی اختصاص داده شده است. نیاز به ذخیره داده‌های بیشتر در هر کارت منجر به فرمت‌های با تراکم بالاتر شد، ابتدا ۲۴ ستون هر کدام ۱۰ موقعیت در سرشماری ۱۹۰۰ (استنتاج از مقاله نشنال جئوگرافیک ۱۹۰۰) و سپس ۲۷ ستون هر کدام ۱۲ موقعیت در سرشماری ۱۹۱۰. | ## بخش 2: کارت پانچ | در پایان دهه ۱۹۲۰، قالب استاندارد از ۴۵ ستون سوراخ گرد در هر کارت و ۱۲ موقعیت پانچ در هر ستون استفاده می‌کرد. که تقریباً دوبرابر مقدار داده‌هایی بود که می‌توان روی یک کارت ثبت کرد، و در اواسط دهه ۱۹۳۰، IBM پیش‌بینی کرد که کارت‌های سوراخ گرد به زودی فضای ذخیره‌سازی اطلاعات بسیار زیادی خواهند شد. تاریخچه کارت پانچ: کارت پانچ در اوایل دهه ۱۹۹۰ کارت پانچ تا اوایل دهه ۱۹۹۰ همچنان مورد استفاده قرار گرفت، اما در مجموعه‌ای بسیار محدودی از کاربردها. به دو دلیل قالب سوراخ گرد باقی مانده است: اول، IBM یک حق اختراع در قالب مستطیلی جدید خود داشت، بنابراین رقبا مجبور شدند خود را به قالب قدیمی محدود کنند. دوم، رمینگتون رند، یکی از رقبای اصلی IBM در دوران پیش از کامپیوتر، از کد Hollerith به یک کد ۶ بیتی منتقل شد که اجازه می‌داد ۹۰ ستون متن در کارت‌های ۴۵ ستونی قدیمی ذخیره شود. جونز می‌گوید: کارت‌های ۹۰ ستونی UNIVAC در دهه ۱۹۶۰ در فروشگاه بزرگ میسی و فروشگاه‌های لرنر، در بخش خرده‌فروشی، در دفتر تأمین پزشکی نیروی دریایی ایالات متحده و Polaris مورد استفاده قرار گرفتند. این کارت‌ها همچنین در سیستم کنترل موشک در بخش نظامی، اداره مالیات شهر نیویورک، لانگ آیلند روشنایی، نیز کاربرد داشت. اگر به تجهیزات کارت پانچ فروخته شده توسط آی‌بی‌ام پس از سال ۱۹۳۱ نگاه کنید، پشتیبانی سخت‌افزاری کاملی از کد الفبایی عددی هولریث آی‌بی‌ام خواهید یافت. همچنین خواهید دید که اکثر دستگاه‌های فروخته شده به برنامه‌های عددی محدود می‌شدند. برای مثال، در زمانی که، دانشگاه آیووا با استفاده از کد هولریث، اسامی دانشجویان را روی کارت‌ها حک می‌کرد، دانشگاه‌های دیگر در حال توسعه رمزگذاری‌های عددی ۴ رقمی از نام‌های رایج بودند. کتاب کاربردهای عملی روش کارت پانچ در کالج‌ها و دانشگاه‌ها، ویرایش شده توسط GW Baehne توسط انتشارات دانشگاه کلمبیا در سال ۱۹۳۵ منتشر شده است، حاوی خلاصه‌ای عالی از وضعیت هنر پردازش داده‌های کارت پانچ در سال ۱۹۳۵، است. به طوری که یک خواننده معمولی به راحتی می‌توانست تشخیص دهد که چه پانچ‌هایی روی کارت چه اطلاعاتی را در خود دارند. این چاپ می‌تواند برای یک برنامه کاملاً تخصصی باشد، یا صرفاً می‌تواند فیلدها را به روشی استاندارد تنظیم کند، بدون اینکه روی کارت نشانی از هدف داشته باشد. توجه به این نکته مهم است که برنامه‌های معمولی پردازش کارت از دهه ۱۸۹۰ تا ۱۹۵۰ نیازی به استفاده از رایانه نداشتند. برای مثال، یک دسته کارت از یک برنامه خرده‌فروشی را می‌توان بر اساس فیلد دسته‌بندی در یک مرتب‌کننده کارت مرتب کرد. و سپس هر دسته را می‌توان از طریق یک ماشین جدول‌بندی اجرا کرد تا فیلدهای قیمت همه کارت‌ها در آن دسته یا عملکردهای حسابداری مشابه جمع‌آوری شود. معمولاً، کارت‌های با فرمت ثابت، قالب را در لبه بالایی کارت ثبت می‌کردند؛ زیرا کی‌پانچ‌ها تقریباً همیشه اطلاعات متنی خود را در امتداد این لبه چاپ می‌کردند. این تغییر الگو در کارت‌هایی که برای پانچ کردن ماشینی در نظر گرفته شده بود، رایج تر بود. دستگاهی که برای سیم کشی صفحات پشتی بسیاری از مین فریم‌ها و مینی کامپیوترهای دهه ۱۹۶۰ استفاده می‌شد. | ## بخش 3: کارت پانچ | کارت ۸۰ ستونی در دهه ۱۹۵۰، IBM از نسخه کوتاه شده کارت ۸۰ ستونی، تنها با ۵۱ ستون را پشتیبانی می‌کرد. این کارت‌ها اغلب در خرده فروشی‌ها و سایر برنامه‌های کاربردی که به ظرفیت ذخیره‌سازی محدودی در هر کارت نیاز داشتند استفاده می‌شدند. آنها در حجم و کاغذ صرفه جویی کردند، اما به تجهیزات پردازش کارت IBM بسیار پیچیده شد تا از هر دو فرمت پشتیبانی شود. کارت‌های پانچ در عصر کامپیوتر با ظهور رایانه‌ها، کارت‌های پیچیده و از پیش قالب‌بندی شده همچنان برای نگهداری داده‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفتند. برخی از کارت‌های پانچ از نظر پیچیدگی با کارتهای استاندارد پردازش داده برابر بودند. “کارت دستورالعمل ماشین حساب IBM” در اوایل دهه ۱۹۵۰ احتمالاً برای استفاده توسط برنامه نویسان IBM 701، اولین رایانه عمومی IBM، چاپ شد. این کارت شامل فیلدهایی برای آدرس‌های نمادین و عددی است؛ بنابراین احتمالاً از یک اسمبلر ابتدایی استفاده شده است. که مستقیماً کد شیء مونتاژ شده را روی کارت‌هایی که کد منبع را در خود نگه می‌دارند، حک می‌کند. همان‌طور که زبان‌های برنامه‌نویسی پیچیده‌تر شدند، آن‌ها از قالب ثابت به فرمت آزاد تغییر کردند و مواد از پیش چاپ شده روی کارت‌ها شروع به تغییر کردند. از آنجایی که کاربران کمتری درخواست کارت‌هایی با علامت‌های فیلد مخصوص برنامه‌های خود را داشتند، این احتمال بیشتر می‌شد که کاربران از کارت‌هایی که برای یک هدف خریداری کرده بودند و برای اهداف دیگری استفاده می‌کردند. البته صرفاً گذاشتن نام مؤسسه روی کارت خیلی چالش‌برانگیز نبود؛ بنابراین بسیاری از موسسات کوچک و بزرگ لوگوی شرکتی را اضافه کردند. کار طراحی گرافیکی که در ساخت صفحات چاپی ویژه برای کارت پانچ انجام می‌شود می‌تواند هزینه بر باشد؛ بنابراین گاهی اوقات، مؤسسات مسیری ارزان‌تر را انتخاب می‌کنند. و به جای طراحی فرم اطراف لوگو، مانند پرینستون، یک فرم استاندارد را با آرم خود چاپ می‌کنند. که شامل ۴ ردیف از موقعیت‌های ۳۲ کاراکتری بود که هر موقعیت کاراکتر با استفاده از یک کد ۶ بیتی پانچ می‌شد. و می‌توانستند ۳۸ کاراکتر داده بیشتر در هر کارت نسبت به استاندارد قدیمی UNIVAC داشته باشند. علی‌رغم مزایای آشکار آن‌ها، این کارت‌ها هرگز فراتر از برخی برنامه‌های تخصصی خاص، به ویژه برچسب‌های قیمت خرده فروشی و مدیریت موجودی، مورد توجه قرار نگرفتند. تاریخچه کارت پانچ: کارت۲های پانچ در دهه ۷۰ اکثر کاربران این کارت‌ها را ۹۶ ستونی می‌دانستند. در اوایل دهه ۱۹۷۰، تقاضای زیادی برای پشتیبانی از متن ترکیبی بزرگ و کوچک وجود داشت. به منظور حفظ سازگاری، ۲ بیت بالای کد ۸ بیتی جدا از ۶ بیت پایین پانچ شدند و ردیف بالایی کارت (که قبلاً برای ستون‌های ۹۷–۱۲۸ رزرو شده بود) برای نگهداری ۳ مسیر داده ۲ بیتی تقسیم شدند. | ## جمع‌بندی | طراحی کد هوشمندانه تضمین می‌کند که کارت‌های قدیمی که با استفاده از کد ۶ بیتی پانچ شده‌اند، با استفاده از نرم‌افزار ۸ بیتی تا زمانی که کارت بیش از ۹۶ ستون داده نداشته باشد، به درستی خوانده می‌شوند.