デビッド・リンゼイ・ロバーツは、125 年前の 3 年 1896 月 XNUMX 日に、Tabulatoring Machine Company (後の IBM) が設立されたことについて説明しています。
この電気機械機械は 1890 年の米国国勢調査で使用され、最初の自動データ処理システムでした。 (ナイル・ケネディ/Flickr、CC BY-NC)
プリンスジョージズコミュニティカレッジ
T米国憲法では、10 年ごとの初めに人口カウントを実施することが義務付けられています。
この国勢調査は常に政治的な重要性を帯びてきましたし、これからもそうであり続けます。それは明らかです 2020年国勢調査に向けた論争.
しかし、米国のコンピュータ産業の発展において国勢調査がどれほど重要であるかはあまり知られていません。その話は私が著書で語っています。 数共和国: 歴史を通じて数学を学ぶアメリカ人の予期せぬ物語。その歴史には、最初の自動データ処理会社の設立が含まれます。 作表機会社, 今から125年前の3年1896月XNUMX日。
人口増加
憲法に明記されている国勢調査の唯一の用途は、下院の議席を割り当てることである。人口の多い州はより多くの議席を獲得します。
国勢調査の使命を最小限に解釈すると、各州の総人口のみを報告する必要があります。しかし、国勢調査は決してこれに限定されるものではありません。
憲法の「自由人」と「自由人」の区別という複雑な要因が冒頭から現れました。他のすべての人の 5 分の 3」これは、多数の奴隷がいる州と比較的少数しか住んでいない州との間の、建国の父たちの悪名高い口の悪い妥協案であった。
最初の国勢調査、1790年には、憲法上義務付けられていない年齢と性別による区別も設けた。その後の数十年間で、職業、婚姻状況、学歴、出生地など、他の多くの個人的属性も調査されました。
国が成長するにつれて、各国勢調査では、データを収集するだけでなく、それを使用可能な形式に編集するために、前回よりも多大な労力が必要になりました。 1880 年の国勢調査の処理 1888年まで完成しませんでした。
それは、気が遠くなるほど退屈で、間違いが発生しやすく、めったに見られない規模の事務作業となっていました。
人口は明らかに急速なペースで増加し続けていたため、十分な想像力を持つ人であれば、手順を何らかの変更しなければ 1890 年の国勢調査の処理は実に悲惨なものになるだろうと予測できたでしょう。
新しい発明
国勢調査局の健康統計の編集を補佐するよう割り当てられた医師のジョン・ショー・ビリングスは、1880年の生データを扱うために必要な膨大な集計作業を注意深く観察していた。彼は国勢調査を手伝っていた若い機械技師、ハーマン・ホレリスに懸念を表明した。 、コロンビア鉱山学校の最近の卒業生です。
23年1884月24日、米国特許庁はXNUMX歳のホレリスからの「統計を編集する技術に設立された地域オフィスに加えて、さらにローカルカスタマーサポートを提供できるようになります。」
1902 年に使用されていたホレリス電気集計機。 （米国国勢調査局）
この最初の提案のアイデアを徐々に改善することで、ホレリスは 1889 年の国勢調査の処理を改善するための 1890 年のコンペで決定的に勝利することになります。
この 技術的解決策 ホレリスによって考案されたものには、一連の機械的および電気的装置が含まれていました。最初の重要な革新は、手書きの国勢調査集計表のデータをカードに開けられた穴のパターンに変換することでした。ホレリスが述べたように、1889 年の特許出願の改訂版では、
「このようにして、人に応じて穴が開けられ、次に人が男性か女性かに応じて穴が開けられ、別の穴は現地生まれか外国生まれかを記録し、別の穴は白人か有色人種かを記録します。」
このプロセスでは、正確かつ効率的に穴を開けるための特別な機械を開発する必要がありました。
次にホレリスは、ピンでカードをプローブすることによってカードを「読み取る」機械を考案しました。これにより、穴があった場所のみピンがカードを通過して電気的接続が確立され、適切なカウンターに先んじることになります。
たとえば、白人男性の農民のカードが機械を通過した場合、これらの各カテゴリのカウンターが 1 つ増加します。このカードは、さまざまなカテゴリを数えたり、結果を確認したりするために、カード読み取り機を何度も通過できるほど頑丈に作られています。
カウントは非常に急速に進んだため、 議会の配分に必要な州ごとの数字 は 1890 年 XNUMX 月末までに認定されました。
この「機械式パンチカード分類機」は、1950 年の国勢調査に使用されました。 (米国国勢調査局)
パンチカードの台頭
彼の国勢調査の成功後、 ホレリスはこの技術を販売するビジネスを始めました。彼が設立した会社、Tabulatoring Machine Company は、彼が退職した後、International Business Machines (IBM) になります。 IBM は、さまざまな目的で大規模なデータ セットを記録および集計するためのカード テクノロジーを完成させることに先導しました。
1930 年代までに、多くの企業が給与計算や在庫管理などの記録管理手続きにカードを使用するようになりました。データを大量に扱う一部の科学者、特に天文学者も、このカードが便利だと感じていました。 IBM はその時までに 80 列カードを標準化し、何十年もほとんど変わらないキーパンチ マシンを開発していました。
カード処理は第二次世界大戦後に開花した強力なコンピューター産業の一脚となり、IBM は一時的に世界第 3 位の企業になりました。カード処理は、現在主流となっている、はるかに高速でスペース効率の高い純粋な電子コンピューターの足場として機能しましたが、古い体制の証拠はほとんど残っていません。
青いIBMパンチカード。 (グワーン/ウィキメディア・コモンズ)
コンピューターを、指で触れたり音声で通信したりする簡単に持ち運べるデバイスとしてしか知らずに育った人は、1950 年代や 60 年代の部屋サイズのコンピューターには馴染みがないかもしれません。データと指示は、キーパンチ マシンでカードのデッキを作成し、そのデッキをカード リーダーに供給することによって行われていました。これは、1980 年代まで多くのコンピュータのデフォルト手順として存続しました。
コンピューターの先駆者であるグレース・マレー・ホッパー氏はこう回想しています。 彼女の初期のキャリアについて、「当時は誰もがパンチカードを使用していました。そして彼らは永遠にパンチカードを使用すると考えていました。」
ホッパーは、カード読み取り巨大企業の 1951 つである、最初の商業的に実行可能な汎用コンピューター、ユニバーサル オートマティック コンピューター (UNIVAC) を作成したチームの重要なメンバーでした。適切なことに、最初の UNIVAC は XNUMX 年に米国国勢調査局に納入されましたが、依然としてデータ処理能力の向上に熱心でした。
いいえ、コンピューター ユーザーはパンチ カードを永久に使用するわけではありませんが、アポロ月面着陸計画や冷戦の最盛期を通じてパンチ カードを使用していました。ホレリスは、おそらく 1890 年代の国勢調査機構の直接の子孫を、ほぼ 100 年後に認識していただろう。
デビッド・リンゼイ・ロバーツ 数学の非常勤教授であり、 プリンスジョージのコミュニティカレッジ。
この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.
バランスの名において、最初の本物の (プログラム可能な) コンピューターは、第二次世界大戦中にドイツのローレンツ暗号を解読するために英国のブレッチリー パーク用に開発されたコロッサスであったことを思い出してください。この取り組みは過去数十年まで秘密にされていました (GCHQ は冷戦中もこのテクノロジーを使用していました)。これは、この画期的な取り組みが正当に認識されることがなかったことを意味します。
ホレリスには、RSHA / SS の 1933 年国勢調査を行うドイツ支部もありました。これにより、ヒムラーの SS はドイツのユダヤ人家族全員がどこに住んでいるかを正確に知ることができました。その後、死の工場となった強制収容所には、ガスを注入され火葬された囚人の数を数えるホレリス機械が設置されました。ホレリスの利益はスイスの銀行に支払われ、ドイツ降伏後にアメリカに送金されました。
別のコメント投稿者がすでに指摘しているように、この記事の範囲外の問題であり、IBM の包括的な歴史ではありません。
現代世界は、必要不可欠なコンピュータの開発を可能にしたさまざまな構成技術を調整し、まとめ上げたことに対して、またその発展に貢献したさまざまな基礎研究や、現代以降のさまざまな基礎研究に対して、西側全般、特に米国に多大な恩義を感じ続けている。繰り返しを行っています。台頭する中国ですらこの事実を否定することはできません。
特に現代のコンピューターの開発に対するホレリスの貢献に関する興味深い記事ですが、重要な歴史の一部が省略されています。
コンピューター業界の「祖父」は織工で発明家のジョゼフ・ジャカードで、19 世紀初頭にジャカード織機を発明しました。ジャカード織機は、交換可能なパンチカードを使用して機械に自動タスクの実行を指示する最初の機械でした。古い (デジタル化されていない) ジャカード織機の一部は今でも稼働しています。ほんの数年前、東ヨーロッパの織物工場でいくつかの織機が稼働しているのを見ました。最も洗練された織物を作るためにパンチカードやテープがどのように使用されるかは驚くべきことです。織物の模様。
ジャカード織機は、後のホレリスだけでなく、19 世紀初頭、分析エンジンに穴あきカードの使用を計画したチャールズ バベッジ (バイロン卿の娘、エイダ ラブレスがプログラミングを担当) にもインスピレーションを与えました。
古い CTR から IBM を発展させた際には、先見の明のあるスーパーセールスマン、トーマス・ワトソンに言及する必要があります。
そして、国勢調査やムーンショットに加えて、コンピューターの開発を加速した他の主要な「ビッグデータ」プロジェクトもありました。たとえば、オッペンハイマーやファインマンなどの責任ある科学者がパンチカード コンピューティングの大幅な改善を開発する必要があったマンハッタン プロジェクトなどです。複雑な数学的問題を解決するためのテクノロジー。
第三帝国におけるIBMとそのホレリス子会社の役割に関するコメントを読んでみてください。いずれにせよ、老T.J.ワトソンは確かにナチス支持者ではなかったが（たとえばヘンリー・フォードとは違って）、彼の積極的な営業チームは確実に売れるところは売れようとしていた。そして、おそらくホレリスの観点からすると、ドイツ国家は、ご存知のとおり、ビッグデータ プロジェクトのもう 1 つを行っていたにすぎません。
1950年の写真では、技術者がボールピーンハンマーとパンチを使って機械選別機を「調整」しているように見えます。
これは、故障を引き起こしたリレーの接点の間に挟まれて初期のコンピューターから取り除かれた実際のバグ (私は蛾だと思います) と一致します。その写真に関する私の記憶では、バグがサービスログのページにセロハンテープで貼り付けられていたということです。世の中変わったんだよ。
面白かったよ、ホッパーから。エンジニアリングの不具合を説明するために「バグ」が使用されたのは 1800 年代にまで遡り、トーマス・エジソンが手紙の中でこの用語を使用した 1878 年よりずっと前と思われますが、彼はその用語を引用符で囲んで使用していますが、すでに使用されていたことを示しています。
「Wonderful Engineering」からの引用: 同年、彼はセオドア・プスカシュに次のように書いています。最初のステップは直観であり、爆発とともに起こります。その後、困難が生じます。これが失われ、そして「バグ」が現れます。このような小さな欠点や困難はこう呼ばれますが、何ヶ月も熱心に観察し、研究し、商業的な成功または失敗が確実に達成される前に、労働力が必要です。」
IBMは、コダック、AT&T、デュポン、その他少数の巨大独占企業と同様に、全盛期に本格的な研究を行っていました。現在、Google は少しは取り組んでいますが、ほとんどのハイテク独占企業は、残念なことに本格的な研究を行っていません。 Apple は、他の組織からの研究を取り入れてカスタマイズすることで有名です。 「小型で大容量のハード ドライブが iPod ポータブル ミュージック プレーヤーを可能にしました。フランスとドイツの科学者が巨大磁気抵抗と呼ばれる量子電子効果を発見し、エネルギー省がイリノイ州の研究所での追加研究に資金を提供した後、カリフォルニア州アルマデンにある IBM 研究所の研究者はその効果をハードドライブストレージに応用しました。 Apple は単にドライブを購入しただけです。」 (中空の巨像、p. 144)
ホレリス/IBM テクノロジーがなければ、ナチスは強制収容所を効率的に管理できなかったでしょう……。
うん。それを探していたんです。ナチスは追加情報を望んでおり、ホレリス カードにさらに多くのデータ列が必要でした。 IBM は、以前の 80 列か 30 列 (どれか忘れました) ほどの列から 40 列のカードを出しました。これは後に、画面および印刷出力 (以前はそう呼ばれていた) のビジネス文字幅にもなりました。トーマス・ワトソンはヒトラーから勲章を授与されており、一緒にディナーやプレゼンテーションを行った写真も残っている。 IBM に関する分厚い本がありますが、今のところ見つかりません。そして、IBMは戦争中にビジネスを制限されていたが、戦争が（ほとんど）起こらなかったため、彼らの資金は脇に保管され、戦争が（ほとんど）起こらなかった（米国の大企業は彼らだけではなかった。ドイツ戦線作戦を通じて働き続けた）。