Post on 04-Sep-2020
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LochkartenrechnerFlorian Fey, Julian Andres Klode
Seminar Mathematische Modelle bei Prof. Agricola
Geschichte der Lochkarten
18. Jahrhundert
– Spieluhren und Webstuhle19. Jahrhundert
– Volkszahlung20. Jahrhundert
– Computer
Entwicklung der Lochkarten
Fruher: Metallwalzen zur automatisiertenSteuerung von Mechaniken
Ersetzt durch Lochkarten als gunstigeres undflexibleres Speichermedium
Dienten im 18. Jhd. der Steuerung vonWebstuhlen und Spieluhren
Einfach herstellbar, austauschbar undwiederverwendbar
(a) Skizze Webstuhl (b) Webstuhlkarten
Problem der US-Volkszahlung 1880
Verwendung ankreuzbarer Fragebogen
Manuelle Auswertung aufwendig und fehlerhaft
Dauer: 7 Jahre
⇒ Idee: Maschinelle Erfassung der Antworten
US-Volkszahlung von 1890
Dauer: 4 Wochen
Verwendung von Lochkarten
Auswertung durch Tabelliermaschinen desamerikanischen Statistikers Hermann Hollerith
Hollerith grundete eine Firma zur Produktionvon Lochkartenmaschinen, die 1911 in der
”Computing-Tabulating-Recording Company“
(CTR) aufging
1924 wurde CTR umbenannt in”International
Business Machines“ (IBM)
Lochkarten zur Programmierung
Jede Karte reprasentiert eine Programmzeile
Programmiersprachen: Fortran, ALGOL,COBOL
Reprasentation von Zahlen und Text moglich
Spezielle Formate zur Datenreprasentation
Format einer 80 spaltigen IBM-Lochkarte
Kodierung auf einer IBM Lochkarte mit0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
Ausgestellte Maschinen In Reihenfolge der ausgestellten Maschinen
Rechner TR86 und Speicher WSP 414 Sortierer IBM 083 Locher und Prufer IBM 129
Großrechner TR 440
1969 von Telefunken entwickelt
Insgesamt 45 Anlagen gebaut
Insbesondere an Universitaten eingesetzt
Diente als zentrale Recheneinheit
Erweiterbar durch Satellitenrechner
Wechselplattenspeicher fur persistente Daten
Hier ausgestellt (links): Speicher eines TR86
Zur Ein- und Ausgabe von Daten genutzt
Diente der Vor- und Nachverarbeitung
Konnte den Hauptrechner entlasten
Ermoglicht den Anschluss von Peripheriegeraten
Erlaubt Datenfernverarbeitung perFernschreiber
Hier ist nur der Speicher ausgestellt (siehe denSchrank)
Hier ausgestellt (zweite von links): WSP 414
Wechselplattenspeicher
Dient der persistenten Datenhaltung
Jedes Laufwerk fasst einen Stapel von 11Platten
Plattenstapel mit Transportbehalteraustauschbar
Speichert”Worter“ mit je 56 bit
Ein Plattenstapel speichert 4 096 000 Worter= 32 000 Blocke= 229 376 000 bit
also ca. 218 MiB / 229 MB
Ein Block ist somit 71680 bit groß.
Schreib- und Lesegeschwindigkeit: 320 Blockepro Sekunde, d.h. in etwa 21 Mibit/s
Allgemein: Radixsort fur numerische Werte
Wurde zur Sortierung von Lochkarten genutzt
Benotigt keine Vergleiche von Werten
Schneller als vergleichsbasierte Verfahren
Eignet sich nur fur endliche Zeichenketten wieNamen, Postleitzahlen, etc.
Das Verfahren ist stabilMethode:
Ziffernweises Einsortieren der Elemente in FacherZusammenfuhren der Elemente aus den FachernVerfahren beginnt bei niederwertigster ZifferWiederholte Anwendung fur jede hoherwertige Ziffer
Allgemein: Stabilitat von Radixsort
Karten im gleichen Fach behalten ihre relativeReihenfolge. Der wiederholte Sortiervorganghoherwertiger Ziffern einer Zahl erhalt dieOrdnung bereits sortierter niederwertiger Ziffern.Sortierverfahren die dieser Bedingung genugenheißen stabil. Die Stabilitat von Radixsort erlaubtdie spaltenweise Sortierung von Lochkarten.
Allgemein: Sortieren von Buchstaben
Basiert auf wiederholter numerischer Sortierung
Sortiere numerisch nach den Zahlenzeilen 1-9
Sortiere numerisch nach den 12, 11, 10 Zonen
Hier ausgestellt (mitte): IBM 083
Auslesen der Karten durch Metallbursten
Sortiert bis zu 1000 Karten pro Minute
Nutzt 13 Facher (12 Zeilen + fehlerhafteKarten)
Ab ca. 1958 gebaut
Allgemein: Locher
Dienten dem Erstellen von Lochkarten
19. Jhd.: Primitive Handlocher
20. Jhd.: Elektromechanische Locher
Elektromechanische Kartenstanzer wie der IBM129 boten eine Vielzahl an Funktionen undkonnten ahnlich einer Schreibmaschine benutztwerden
einfacher mechanischer Locher der Firma CTR furVolkszahlungen, ca. 1911
Allgemein: Prufer
Lochkarten werden eingelegt und der Inhalterneut eingegeben
Gerat pruft ob Lochkarte zur Eingabe passt
Hier ausgestellt (rechts): IBM 129
Letzter IBM Kartenlocher (1970 entwickelt)
Erstellen und Prufen von Lochkarten moglich
Beinhaltet Funktionen zum DuplizierenInterner elektronischer Speicher
Ermoglicht Korrekturen wahrend der EingabeAbspeichern von bis zu 6 Karten moglich
Optische Leseeinheit integriert
Fasst bis zu 500 Lochkarten
Geschwindigkeit von bis zu 20 Zeichen/Minute
Florian Fey, Julian Andres Klode Seminar Mathematische Modelle bei Prof. Agricola
Lochkartenrechner