希區(qū)客

人口普查是全面掌握人口狀況的重要手段，不過人口普查對(duì)計(jì)算機(jī)行業(yè)發(fā)展的重要性似乎鮮為人知。

美國(guó)科學(xué)史專家大衛(wèi)·羅伯茨在其專著《數(shù)字共和國(guó)：歷史上美國(guó)人數(shù)學(xué)的意外故事》中講述了這段歷史故事，其中包括1896年12月3日第一家自動(dòng)化數(shù)據(jù)處理公司——制表機(jī)公司的成立。

人口增長(zhǎng)迫使工作方式改變

若只為統(tǒng)計(jì)人口數(shù)量，人口普查工作相當(dāng)簡(jiǎn)單——各地上報(bào)總?cè)丝跀?shù)即可。但美國(guó)的人口普查絕非簡(jiǎn)版。

我們可以將故事追溯至1787年美國(guó)制憲會(huì)議中的“五分之三妥協(xié)”：美國(guó)南方與北方達(dá)成協(xié)議，將奴隸的實(shí)際人口數(shù)乘以五分之三，以作為稅收分配與美國(guó)眾議院成員分配的代表性用途。

1790年的美國(guó)第一次人口普查也根據(jù)年齡和性別進(jìn)行了區(qū)分。在隨后的幾十年里，職業(yè)狀況、婚姻狀況、教育狀況、出生地等個(gè)人信息都成為普查時(shí)要填寫的內(nèi)容。

隨著國(guó)家發(fā)展，每次人口普查都需要投入比上一次更多的精力，不僅要收集數(shù)據(jù)，還要將其匯編成可用的形式。

美國(guó)1880年人口普查的數(shù)據(jù)處理工作，直到1888年方才完成。當(dāng)時(shí)，它已經(jīng)成為一種無聊到讓人麻木且容易出錯(cuò)的文書工作。

鑒于人口還將繼續(xù)快速增長(zhǎng)，那些有著足夠想象力的專業(yè)人士預(yù)見到，若不改變程序，美國(guó)1890年人口普查數(shù)據(jù)的處理任務(wù)將十分可怕。

霍勒瑞斯的杰作

約·比林斯是一名被指派協(xié)助人口普查辦公室編制健康統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的醫(yī)生，曾近距離觀察任務(wù)組處理1880年的原始數(shù)據(jù)時(shí)所做的海量制表工作。他向另一位協(xié)助人口普查的機(jī)械工程師赫爾曼·霍勒瑞斯表達(dá)了自己的擔(dān)憂。

1884年9月23日，美國(guó)專利局記錄了24歲的霍勒瑞斯提交的一份題為“編制統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的藝術(shù)”的意見書。

在此之后，霍勒瑞斯不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)構(gòu)思，并于1889年敲定最終方案，用于簡(jiǎn)化1890年人口普查的數(shù)據(jù)處理。

霍勒瑞斯的杰作是穿孔制表機(jī)，主要由穿孔卡和讀卡器組成。

穿孔卡用薄紙板制成，使用者可用手或機(jī)器對(duì)其打孔?？ㄆ惠斎胍粋€(gè)連接著計(jì)數(shù)裝置的讀卡器中，讀卡器用針刺探卡片，只在有孔處，針才會(huì)穿過卡片以發(fā)生電連接，進(jìn)而令對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器前進(jìn)一個(gè)刻度以實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)。

舉例說明，如果一張“白人男性農(nóng)民”的卡片通過讀卡器，那么“白人”“男性”“農(nóng)民”這3個(gè)類別里的計(jì)數(shù)器都會(huì)前進(jìn)一個(gè)刻度。

霍勒瑞斯出品的穿孔制表機(jī)效率驚人，以至于美國(guó)國(guó)會(huì)撥款所依據(jù)的各州人口數(shù)據(jù)在1890年11月下旬之前就得到了認(rèn)證。

從穿孔制表機(jī)到現(xiàn)代計(jì)算機(jī)

在人口普查領(lǐng)域大獲成功后，霍勒瑞斯開始銷售自己的作品。

文章開頭提到的制表機(jī)公司便是霍勒瑞斯創(chuàng)立的，在他退休后，托馬斯·沃森成為掌舵人并于1924年將公司改名為國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司，也就是IBM。

此后，IBM不斷完善卡片技術(shù)，發(fā)明了一種80列穿孔卡片，能更高效地完成巨量數(shù)據(jù)的記錄和制表。

到20世紀(jì)30年代，許多企業(yè)都使用穿孔卡技術(shù)記錄并保存程序，例如工資單和庫存。一些需要應(yīng)對(duì)大量數(shù)據(jù)的科學(xué)家，尤其是天文學(xué)家，也發(fā)現(xiàn)這些卡片很好用，于是IBM的80列穿孔卡成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

IBM并未滿足，又開發(fā)出了在此后數(shù)十年間被廣泛使用的鍵控打孔機(jī)。

于是，“打卡”作業(yè)成為二戰(zhàn)后蓬勃發(fā)展的計(jì)算機(jī)行業(yè)里的一個(gè)分支，而IBM一度成為世界第三大公司?？ㄆ幚頌樗俣雀?、空間效率更高的純電子計(jì)算機(jī)提供了框架。

人們可能不清楚，20世紀(jì)50年代和60年代的計(jì)算機(jī)跟房間一般大，其數(shù)據(jù)和指令的主要加載方式是在鍵控打孔機(jī)上創(chuàng)建一副卡片，然后將它們輸入讀卡器。在20世紀(jì)80年代以前，這一直是許多計(jì)算機(jī)的默認(rèn)程序。

正如計(jì)算機(jī)先驅(qū)格蕾絲·霍珀對(duì)早期職業(yè)生涯的回憶：“在那些日子里，每個(gè)人都在使用穿孔卡，而且他們認(rèn)為自己會(huì)永遠(yuǎn)使用穿孔卡?！?/p>

霍珀團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了第一臺(tái)可商用的通用計(jì)算機(jī)，同時(shí)也是穿孔讀卡式的龐然大物——通用自動(dòng)計(jì)算機(jī)（UNIVAC）。

1951年，第一臺(tái)UNIVAC交付給了美國(guó)人口普查局。