打孔卡
打孔卡（也是打孔卡或打孔卡）是一塊卡片，可使用打孔孔存儲數字數據。打孔卡曾經在數據處理和自動化機器的控制中常見。
打孔卡在20世紀被廣泛使用，該單元記錄機將其組織到數據處理系統中，使用的打孔卡用於數據輸入，輸出和存儲。 IBM 12行/80列打孔卡形式佔據了整個行業。許多早期的數字計算機都使用打孔卡作為輸入計算機程序和數據的主要媒介。
可以使用密鑰純輸入數據將數據輸入打孔卡。
雖然現在的打孔卡已被淘汰為存儲媒介，但截至2012年，一些投票機仍然使用打孔卡來記錄選票。打孔卡在20世紀也具有重大的文化影響。
歷史
通過打孔孔控制和數據存儲的想法是在現代多次獨立發展的。在大多數情況下，沒有證據表明每個發明者都知道較早的工作。
前體
Basile Bouchon於1725年通過紙帶中的打孔孔對織機進行了控制。他的助手讓·巴蒂斯特·獵鷹（Jean-Baptiste Falcon）和雅克·沃卡森（ Jacques Vaucanson ）改進了設計。儘管這些改進控制了編織的模式，但他們仍然需要助手操作該機制。
1804年，約瑟夫·瑪麗·雅加德（Joseph Marie Jacquard）展示了一種自動化織機操作的機制。許多打孔卡被鏈接到任何長度的鏈條。每張卡都保留了脫落的說明（抬高和降低經線），並選擇單次通行證。
Semyon Korsakov據稱是第一個在信息商店和搜索信息商店中提出打孔卡的人。 Korsakov於1832年9月宣布了他的新方法和機器。
查爾斯·巴巴奇（Charles Babbage）提出了使用“數字卡”的使用，並用某些孔刺穿，並與一組圖輪連接的槓桿相對。因此，將該數字及其符號“在他對計算引擎商店的描述中”進行轉移。沒有證據表明他建立了一個實用的例子。
1881年，朱爾斯·卡彭蒂爾（Jules Carpentier）開發了一種使用打孔卡在和聲上錄製和播放表演的方法。該系統被稱為MélographeRépétiteur ，“寫下在鍵盤上播放的普通音樂Dans Le Langage de Jacquard”，這是一系列卡片的孔。到1887年，Carpentier已經將機制分開了，該機制錄製了玩家的鑰匙按鈕和播放音樂的旋律。
20世紀
在1800年代末，赫爾曼·霍勒里斯（Herman Hollerith）發明了在媒介上的數據記錄，然後可以通過機器閱讀，並為1890年的美國人口普查開發了打孔卡數據處理技術。他的製表機讀取並彙總了存儲在打孔卡上的數據，並開始用於政府和商業數據處理。
最初，這些機電機器僅計數孔，但是到1920年代，它們擁有用於進行基本算術操作的單位。 Hollerith創立了製表機公司（1896年），該公司是通過股票收購合併的四家公司之一，在1911年成立了第五家，計算銷售錄製公司（CTR），後來在1924年更名為國際商業機器公司（IBM）進入打孔卡業務的其他公司包括Tabulator Limited （英國，1902年）， Deutsche Hollerith-Maschinen Gesellschaft MBH（DeHomag） （德國，1911年）， Powers會計機器公司（美國，1911年） ， Remington Rand（美國，1927年，美國，1927年）和HW Egli Bull （法國，1931年）。這些公司和其他公司也製造和銷售了各種打孔卡和單元記錄機，用於創建，分類和製表打孔卡，即使在1950年代開發了電子計算機之後。
IBM和Remington Rand都將打孔卡的購買與機器租賃息息相關，這違反了1914年的Clayton Antitrust法案。 1932年，美國政府在這個問題上都向法庭提出了法庭。雷明頓·蘭德（Remington Rand）迅速定居。 IBM將其業務視為提供服務，並且卡是機器的一部分。 IBM一直戰鬥到最高法院，並於1936年輸給了最高法院。法院裁定IBM只能設定卡規格。
“到1937年……IBM在紐約州恩迪科特（Endicott）有32次壓制，每天打印，切割和堆疊5至1000萬張打孔卡。”打孔卡甚至被用作法律文件，例如美國政府支票和儲蓄債券。
在第二次世界大戰期間，盟友在解密軸心通信的一些努力中使用了拳頭設備。參見，例如，澳大利亞的中央局。在英格蘭的布萊奇利公園（Bletchley Park） ，“每週生產約200萬張打孔卡，這表明這部分行動的規模巨大”。在納粹德國，將打孔卡用於各個地區和其他目的的普查（請參閱IBM和大屠殺）。
打孔的卡技術發展成為用於業務數據處理的強大工具。到1950年，打孔卡在工業和政府中已變得無處不在。 “不要折疊，主軸或殘害”，在某些打孔卡上出現的警告，該警告作為檢查和公用事業賬單等文檔進行處理，成為第二次世界大戰後的座右銘。
1956年，IBM簽署了一項同意令，除其他外，IBM到1962年將不超過美國的打孔卡製造能力的一半。小湯姆·沃特森（Tom Watson Jr.
Univac Unityper在1950年代引入了用於數據輸入的磁帶。在1960年代，磁帶逐漸替換了打孔卡作為數據存儲的主要手段，因為可以使用更好，功能強大的計算機。 Mohawk Data Sciences於1965年推出了一個磁帶編碼器，該系統以關鍵置換量為銷售的系統有些成功。直到1980年代中期，較低的成本磁盤存儲的組合以及價格合理的較便宜的微型計算機上的負擔得起的交互式終端也使打孔卡淘汰了這些角色時，打孔卡仍然通常用於輸入數據和計算機程序。但是，它們的影響力通過許多標準的慣例和文件格式而生。例如， IBM 3270取代了打孔卡的終端，在文本模式下顯示了80列文本列，以與現有軟件兼容。一些程序仍在80個文本列的約定中運行，儘管隨著較新的系統採用具有可變寬度類型字體的圖形用戶界面，但越來越少。
命名法
術語的打孔卡，打孔卡和打孔卡都常用了， IBM卡和Hollerith卡（在Herman Hollerith之後）也被使用。首先，IBM使用了“ IBM卡”，或者以後使用“打孔卡”，然後在其文檔中提及，然後簡單地簡單地“卡”或“卡”。特定格式通常由可用的字符位置數量（例如80列卡）表示。在應用程序處理中輸入或從某個步驟輸出的一系列卡片稱為卡片甲板或簡單的甲板。被沖出的紙的矩形，圓形或橢圓形的碎片稱為乍得（乍得）或薯條（在IBM使用中）。分配用於特定用途的順序卡列，例如名稱，地址，多位數數字等，稱為字段。一組卡中包含該組固定或指示性信息的一組卡的第一張卡被稱為主卡。不是主卡的卡是細節卡。
格式
用於1890年美國人口普查的Hollerith打孔卡空白。在此之後，卡通常具有打印，使得可以很容易地看到一個孔的行和列位置。打印可能包括具有命名和標記為垂直線，徽標等的字段。還提供了“通用”佈局（例如，請參見下面的IBM 5081）。對於要求主卡與以下詳細卡分開的應用程序，相應的卡具有不同的上角對角線切割，因此可以通過分類器將其分開。其他卡通常有一個上角的對角線切割，因此可以識別出未正確定向的卡或帶有不同角落的卡片。
Hollerith的早期卡片
赫爾曼·霍勒里斯（Herman Hollerith）在1889年獲得了三項專利機電製表機。這些專利將紙帶和矩形卡描述為可能的記錄媒體。 1月8日在美國專利395,781中顯示的卡用模板印刷，並在邊緣附近安排了孔位置，因此可以通過鐵路指揮的門票拳觸及，中心保留了書面描述。 Hollerith最初是受到鐵路門票的啟發，使指揮家對乘客進行了粗略的描述：
我當時在西方旅行，我有一張票，我認為被稱為打孔照片...指揮...猛擊了個人的描述，如淺頭髮，黑眼睛，大鼻子等。所以你看，我只拍了每個人的照片。
當使用票證的使用被證明累人和容易出錯時，Hollerith開發了Pantograph “鍵盤拳”。它的特徵是卡片的放大圖，表明要打孔的孔的位置。可以將打印的閱讀板放在手動閱讀的卡下。
Hollerith設想了許多卡尺寸。他在一篇文章中撰寫了描述他提出的用於製表1890年美國人口普查的系統的系統，Hollerith建議一張卡片3乘5 + 1⁄2英寸（7.6 x 14.0 cm）的馬尼拉股票“足以回答所有普通目的”。 1890年人口普查中使用的卡有圓孔，12行和24列。這些卡的閱讀板可以在哥倫比亞大學計算史網站上看到。在某個時候， 3 + 1⁄4 x 7 + 3⁄8英寸（83 x 187毫米）成為標準卡尺寸。這些是當時的1862 - 1923年流動紙幣的尺寸。
Hollerith的原始系統使用了每個應用程序的臨時編碼系統，其中一組孔分配了特定含義，例如性別或婚姻狀況。他的製表機有多達40個計數器，每個計數器都有一個撥號分為100個劃分，有兩隻指示手。一個在每個計數脈衝上踩了一個單元，另一個是每次撥號進行完整的革命時，一個單元。這種安排允許計數高達9,999。在給定的製表式運行計數器期間，分配了特定的孔，或者使用繼電器邏輯（孔的組合）。
後來的設計導致一張帶有十行的卡，每行分配了一個數字值，0到9和45列。該卡為字段提供了記錄製表符可以總和的多位數數字，而不是簡單地計數卡。 Hollerith的45列打孔卡在Comrie的“ Hollerith製表機”中的應用中說明了Brown的月球桌子。
IBM 80列格式和角色代碼
到1920年代後期，客戶希望在每張打孔卡上存儲更多數據。 IBM的頭部托馬斯·J·沃森（Thomas J.皮爾斯（Pierce）想要保留圓孔和45列，但為了讓每列存儲更多數據，湖建議的矩形孔可以更緊密地間隔，每張打孔卡允許80列，從而使舊格式的容量幾乎翻了一番。沃森（Watson）選擇了作為IBM卡引入的後一種解決方案，部分原因是它與現有的製表符設計兼容，部分原因是它可以受到專利保護並為公司帶來獨特的優勢。
這種IBM卡格式於1928年推出，具有矩形孔，80列和10行。卡大小為7 + 3⁄8 x 3 + 1⁄4英寸（187 x 83毫米）。這些卡由光滑的庫存製成，厚度為0.007英寸（180μm）。大約有143張英寸（56/cm）。 1964年，IBM從正方形變為圓角。它們通常放在2000張卡的盒子或連續的表單卡中。連續表格卡可以預先編號和預先彈跳以進行文檔控制（例如，檢查）。
最初是為了記錄對是的問題的響應，對數字，字母和特殊字符的支持是通過使用列和區域添加的。列的前三位位置稱為區域打孔位置，12（頂部），11和0（0可以是區域打孔或數字打孔）。對於十進制數據，下部十個位置稱為數字打孔位置，0（頂部）至9。可以通過用區域打孔：12 for plus的區域打孔來指定算術符號，以指定十進制場的算術符號（CR ）（CR）（CR） ）。對於英鎊預先貨幣，一分錢列代表零至11的值； 10（頂部），11個，然後如上上述0到9。可以在相鄰的先令柱中打孔算術符號。區域打孔在處理中還有其他用途，例如指示主卡。
圖：注意：11和12區也分別稱為X和Y區域。
_______________________________________________ / &-0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQR/STUVWXYZ 12| x xxxxxxxxx 11| x xxxxxxxxx 0| x xxxxxxxxx 1| x x x x 2| x x x x 3| x x x x 4| x x x x 5| x x x x 6| x x x x 7| x x x x 8| x x x x 9| x x x x |________________________________________________
1931年，IBM開始引入上案字母和特殊字符（Powers-Samas在1921年開發了第一個商業字母的打孔卡表示）。 26個字母有兩個打孔器（區域[12,11,0] +數字[1-9]）。德國，瑞典，丹麥，挪威，西班牙，葡萄牙和芬蘭的語言需要多達三封信。他們的拳打在這裡沒有顯示。大多數特殊字符都有兩個或三個打孔（區域[12,11,0，或無] +數字[2-7] + 8）;一些特殊字符是例外：“＆”僅12，“ - ”僅11，“/”是0 + 1）。太空角色沒有打孔。通過區域[12、11、0]和數字[0-9]組合在列中表示的信息取決於該列的使用。例如，組合“ 12-1”是字母列中的字母“ a”，在簽名的數字列中的a plus簽名數字“ 1”，或“ 12”中的列中的無符號數字“ 1”其他用途。 1964年的EBCDIC引入了多達六個打孔（區域[12,11,0,8,9] + Digit [1-7]）。 IBM和其他製造商使用了許多不同的80列卡字符編碼。 1969年的美國國家標准定義了128個字符的打孔，並被命名為Hollerith Punched Card Code （通常稱為Hollerith Card Code ），並紀念Hollerith。
對於某些計算機應用，使用了二進制格式，每個孔代表單個二進制數字（或“ bit ”），每個列（或行）都被視為一個簡單的位字段，並且允許孔的每一個組合。
例如，在IBM 701和IBM 704上，使用IBM 711讀取卡數據，以行二進制格式為內存。對於卡的十二行中的每一行，80列中的72列將被讀為兩個36位單詞。使用控制面板選擇要讀取的72列。軟件將將這些數據轉換為所需的形式。一種慣例是將第1到72列用於數據，然後列73至80來依次編號卡，如上圖所示，如上圖所示。這樣的編號卡可以用機器對，因此，如果丟棄了甲板，則可以使用排序計算機將其排列回。即使在所有80列中的數據都可以讀取所有80列中的數據中，該公約仍在Fortran中使用。
為了對必須處理打孔卡的人類，IBM 026及以後的029和129鍵打孔機可以在80列中的每列上方打印出可讀的文本。
作為一個惡作劇，可以在每個可能的打孔位置都有一個洞的地方製作打孔卡。這種“蕾絲卡”缺乏結構強度，並且經常在機器內扣和果醬。
IBM 80列打孔格式主導了該行業，即使其他公司製作了卡和設備來處理它們，也被稱為IBM卡。
最常見的打孔卡格式之一是IBM 5081卡格式，該格式是無現場劃分的通用佈局。該格式在其上打印了幾位數字，與80列中每一個數字的打孔位置相對應。其他打孔卡供應商製造的卡具有相同的佈局和數字。
IBM存根卡和短卡格式
長牌可在任一端有一個得分的存根，當撕裂時，它留下了80列卡。撕下的卡片稱為存根卡。
兩端都可以得分80列卡，當撕裂時會創建一張短卡和一張存根卡。短卡可以由其他IBM機器處理。存根卡的常見長度是51列。存根卡用於需要標籤，標籤或碳副本的應用中。
IBM 40列Port-A-Punch卡格式
根據IBM檔案： IBM的耗材部門在1958年推出了Port-A-Punch，這是一種快速，準確的手段手動打孔，以特別得分的IBM打孔卡。 Port-a Punch為適合口袋的設計，使得在任何地方都可以創建打孔的卡文檔。該產品旨在用於“現場”記錄操作（例如物理清單，工作票和統計調查），因為它消除了對源文檔的初步寫作或鍵入的需求。
IBM Port-A-Punch
Fortran Port-A-Punch卡。編譯器指令“擠壓”從輸入中刪除了交替的空白列。
端口punch
IBM 96列格式
1969年，IBM與IBM System/3低端商務計算機一起推出了一種新的，較小的圓形，96列卡的格式。這些卡的直徑很小，直徑為1毫米，比紙帶中的孔小。數據存儲在6位BCD中，每個3排為32個字符，或8位EBCDIC 。以這種格式，頂層的每一列與底部層的兩個打孔行結合在一起，形成一個8位字節，中間層與另外兩個打孔行組合，因此每張卡都包含64個字節8--每個字節二進制編碼數據。與80列卡中一樣，在卡的頂部印刷了可讀文本。還有一個可以打印的32個字符的第四行。這種格式從未被廣泛使用。它是僅IBM的，但它們不支持系統/3以外的任何設備，在該設備中，它很快被1973 IBM 3740數據輸入系統使用8英寸軟盤所取代。
Powers/Remington Rand/Univac 90列格式
Powers/Remington Rand卡格式最初與Hollerith的形式相同。 45列和圓孔。 1930年，雷明頓·蘭德（Remington Rand）在1928年從45列中的每一個中編碼兩個字符，從而為IBM的80列格式躍升了- 產生了現在通常稱為90列卡的內容。每張卡上有兩組六行。每組中的行被標記為0、1/2、3/4、5/6、7/8和9。一對中的均勻數是通過將拳與9次打孔相結合而形成的。字母和特殊字符使用3個或更多的拳。
權力 - 薩馬斯格式
這家英國大國 - 薩馬斯公司（British Powers-Samas Company）為其單位記錄設備使用了各種卡格式。他們從45列和圓孔開始。後來提供了36、40和65列卡。還提供了130列卡 - 通過將卡分為兩行，每行，有65列，每個角色空間都有5個打孔位置。 21列卡與IBM存根卡相當。
標記感官格式
由IBM的雷諾·約翰遜（Reynold B. Johnson）開發的Mark Sense （電氣圖）卡已打印出可以用特殊電氣鉛筆標記的橢圓形。卡通常會帶有一些初始信息，例如庫存項目的名稱和位置。將要添加的信息（例如手頭上的項目數量）在橢圓形中標記。帶有檢測Mark Sense Card的選項的卡拳可以將相應的信息打入卡中。
光圈格式
光圈卡在打孔卡的右側有一個切口孔。一塊35毫米含微型圖像的縮微膠卷安裝在孔中。光圈卡用於所有工程學科的工程圖紙。有關圖紙的信息，例如圖紙號，通常在卡的其餘部分上打孔並打印。
製造業
IBM的弗雷德·M·卡洛爾（Fred M. 1936年，他推出了一個完全不同的壓力機，在850 cpm處運行。卡羅爾（Carroll）的高速媒體包含印刷缸，徹底改變了該公司製造的打孔卡。據估計，在1930年至1950年之間，卡羅爾出版社（Carroll Press）占公司利潤的25％。
從這些卡機上丟棄的印刷板，每個印刷板的大小都像IBM卡一樣，並形成了圓柱體，通常被發現用作桌子/鉛筆支架，甚至今天都是可收藏的IBM工件（每個卡片佈局都有其自己的印刷板） 。
在1930年代中期，一盒1,000張卡的價格為$ 1.05（相當於2022年的22美元）。
文化影響
儘管幾代人沒有被廣泛使用，但在20世紀的大部分時間裡，影響力如此之大，以至於它們仍然不時出現在流行文化中。例如：
- 人們的名字的住宿：名字不合適的人
- 藝術家和建築師Maya Lin於2004年在俄亥俄州大學設計了一個公共藝術裝置，名為“ Input”，看起來像是一張來自空中的打孔卡。
- 密蘇里大學 - 哥倫比亞大學的塔克音樂廳（Tucker Hall）的建築具有謠言，這些建築受打卡片的影響。儘管建築物上只有兩排窗戶，但謠言認為它們的間距和圖案將拼出“ Miz擊敗KU！”在一張打孔卡上，引用了大學和州與鄰國堪薩斯州的競爭。
- 在威斯康星大學 - 麥迪遜大學，工程研究大樓的外部窗戶是在1966年建造期間以打孔卡佈局為模型的。
- 在北達科他大學的大福克斯大學（Grand Forks）的一部分是Gamble Hall（商學院和公共管理學院）的一部分，有一系列淺色的磚塊，類似於一張拼寫的卡片，這些卡片拼寫為“北達科他大學”。
- 在1964年至1965年的言論自由運動中，打孔卡成為了
隱喻...“系統”的象徵 - 首先是註冊系統，然後更廣泛地官僚系統...疏遠的象徵...打孔卡是信息機器的象徵，因此它們成為像徵性的攻擊點。用於班級註冊的打孔卡首先是統一性的象徵。 ....一個學生可能會覺得“他是27,500張IBM卡中的一員”……本科協會的主席將大學批評為“機器... IBM教育模式。”象徵主義：他提到了“非人格化感...以IBM技術為像徵。” ...
- - 史蒂文·盧巴（Steven Lubar）
- 80列打孔卡格式的遺產是，每行80個字符的顯示是基於字符的終端設計中的常見選擇。截至2014年9月，某些字符界面默認值（例如Microsoft Windows中的命令提示符窗口的寬度）仍設置為80列和某些文件格式，例如擬合，仍然使用80個字符的卡片映像。
- 在亞瑟·克拉克（ Arthur C.地球上的孩子”。克拉克（Clarke）在1946年寫作，幾乎像所有SF作者一樣，並沒有預見到計算機的開發和最終普遍性。
- 在“ IBM”中，她的專輯的最後一首曲目是一張唱片，喜劇演員莉莉·湯林（Lily Tomlin）給出了指示，如果遵循的話，據稱會在打孔卡上收縮孔（當時AT＆T用於客戶計費），使其變得難以理解。
不要折疊，主軸或殘害
通常在打孔卡上打印的請求的一個常見示例，尤其是旨在公眾使用和返回的請求的示例是“不要折疊，紡錘體或殘害”（在英國，請不要彎曲，尖峰，折疊，折疊或殘害”）。由查爾斯·A ·菲利普斯（Charles A.伯克利的大約1960年代的學生戴著按鈕說：“不要折疊，紡錘或肢解。我是學生”。座右銘也被多麗絲·邁爾斯（Doris Miles）迪斯尼（Doris Miles Disney）用於1970年的書，該書圍繞著早期的計算機約會服務和1971年以這本書為基礎的電視電影，以及一部類似的標題為1967年的加拿大短片，請勿折疊，主食，紡錘或殘害。
標準
- ANSI燃燒21-1967（R2002），十二排打孔卡中的矩形孔（以前是ANSI X3.21-1967（R1997））指定了十二行3 + 1⁄4英寸範圍的矩形孔的大小和位置（83毫米）打孔卡。
- ANSI X3.11-1990美國國家標準規格用於信息處理的通用紙牌
- ANSI X3.26-1980（R1991） Hollerith打孔卡代碼
- ISO 1681：1973信息處理 - 未打開的紙牌 - 規格
- ISO 6586：1980數據處理 - 在打孔卡上實現ISO 7位和8位編碼的字符集。在打孔卡上定義ISO 7位和8位角色設置，以及在12行打孔卡上的7位和8位組合的代表。源自Hollerith代碼並與Hollerith代碼兼容，確保與現有的打孔卡文件兼容。
打孔器設備
打孔卡的處理由各種機器處理，包括：
- Keypunches - 帶有鍵盤的機器，該鍵盤從操作員輸入數據。
- 單位記錄設備- 處理在打孔卡上的數據。在廣泛使用數字計算機之前使用。包括卡劃者，製表機和各種其他機器
- 計算機打牌讀取器- 一種計算機輸入設備，用於在計算機控制下讀取可執行的計算機程序和來自打孔卡的數據。在早期計算機中發現的讀卡器每分鐘最多可以讀取100張卡，而傳統的“高速”讀卡牌每分鐘可以閱讀約1,000張卡。
- 計算機卡拳- 計算機輸出設備，在計算機控制下打孔卡中的孔。
- 投票機- 21世紀