पंच कार्ड के साथ काम करने के लिए शैक्षिक कार्यक्रम (या "बड़ा डेटा" की कहानी 1890 से 1970 तक संसाधित की गई थी)

1890-1970 की अवधि में, पंच कार्ड के माध्यम से सभी बड़े डेटा प्रोसेसिंग किए गए थे। पंच किए गए कार्ड, बदले में, तथाकथित का उपयोग करके संसाधित किए गए थे "रिकॉर्डिंग उपकरण", जिसका केंद्रीय लिंक विद्युत "पंच कार्ड सॉर्टर" था। छिद्रित कार्ड और संबंधित उपकरणों का उपयोग विभिन्न प्रकार के कार्यों को हल करने के लिए किया गया था: जनगणना, लेखा, सूची, पेरोल, आदि।

पंच कार्ड के साथ लोगों ने कैसे काम किया? इलेक्ट्रोकेमिकल पंच कार्ड सॉर्टर ने किस एल्गोरिदम का पालन किया? संख्यात्मक डेटा फ़ील्ड द्वारा कैसे छँटाई की गई थी? और तार पर? इस सब के बारे में - नीचे।

• पूर्व-कंप्यूटर समय की रिकॉर्डिंग उपकरण की एक हड़ताली विशेषता: यह मूल रूप से पूरी तरह से विद्युत था। अभी तक इसमें दीपक इलेक्ट्रॉनिक्स भी नहीं थे। रिकॉर्डिंग उपकरण का "खुफिया" तार ब्रश (छिद्रित कार्ड में छेद को पहचानने के लिए), एक विद्युत रिले और यांत्रिक पहियों (मूल्यों को संक्षेप में प्रस्तुत करने के लिए) से बनाया गया था। इसकी तकनीकी प्रधानता के बावजूद, एक समय में "रिकॉर्डिंग उपकरण" ने बड़े डेटा के प्रसंस्करण में क्रांति ला दी।

पंच कार्ड के साथ लोगों ने कैसे काम किया?

• प्रत्येक पंच कार्ड में एक डेटा रिकॉर्ड (80 अंक या वर्ण तक) संग्रहीत होता है। प्रत्येक डेटा रिकॉर्ड में कई फ़ील्ड शामिल हैं। पंच कार्ड सॉर्टर ने ऑपरेटर (डेटा फ़ील्ड्स में से एक के अनुसार) के लिए आवश्यक क्रम में कार्ड की व्यवस्था की, जिसके बाद मशीन, जिसे "टैबलेटर" कहा जाता है, सॉर्ट किए गए पंच कार्ड पढ़े, उनसे आवश्यक फ़ील्ड (फिर से, ऑपरेटर द्वारा निर्दिष्ट) निकाले, और रिपोर्ट मुद्रित की।
• एक उदाहरण के रूप में, विचार करें कि चालान को संसाधित करने के लिए पंच कार्ड का उपयोग कैसे किया गया था। भुगतान के लिए जारी किए गए प्रत्येक चालान के लिए कंपनियों के पास एक अलग पंच कार्ड था (नीचे दिए गए आंकड़े में उदाहरण देखें)। ऐसे डेटा फ़ील्ड आपूर्तिकर्ता की संख्या, भुगतान तिथि, भुगतान राशि, आदि के रूप में, पंच कार्ड पर इंगित किए गए थे।
  
• इसी स्वचालित डाटा प्रोसेसिंग व्यवसाय प्रक्रिया निम्नानुसार है। पंच कार्ड सॉर्टर को विक्रेता संख्या के आधार पर पंच कार्ड सॉर्ट करने का निर्देश दिया जाता है। छँटाई के पूरा होने के बाद, पंच कार्ड टैब्युलेटर को पास किए जाते हैं, जो प्रत्येक पंच कार्ड से वांछित लाइन को पढ़कर एक रिपोर्ट तैयार करता है। सारणी में निर्मित एक यांत्रिक काउंटर स्वचालित रूप से कुल राशि को निकालता है।
• कई अन्य व्यावसायिक प्रक्रियाएं, जैसे पेरोल, इन्वेंट्री और बिलिंग, एक समान तरीके से पूर्व-कंप्यूटर समय में किए गए थे।

इलेक्ट्रोकेमिकल पंच कार्ड सॉर्टर के संचालन का सिद्धांत

• सॉर्टर पंच कार्ड का एक स्टैक लेता है और ऑपरेटर द्वारा निर्दिष्ट डेटा फ़ील्ड के अनुसार उन्हें सॉर्ट करता है। उदाहरण के लिए, किसी विशेष विभाग में कर्मचारियों की संबद्धता द्वारा। क्यों? एक विकल्प के रूप में, ताकि, पहले से विभागों द्वारा कर्मचारियों को समूहबद्ध किया जाए, फिर कंपनी के प्रत्येक विभाग द्वारा बिक्री योजना के कार्यान्वयन पर एक रिपोर्ट तैयार की जाए।
• इस समस्या को हल करने के लिए, पंच कार्ड को पहले "विभाग" फ़ील्ड के आधार पर सॉर्ट किया जाता है, और फिर टैबलेटर पर स्थानांतरित किया जाता है, जो रिपोर्ट में प्रत्येक विभाग के लिए अंतरिम परिणामों को प्रिंट करते हुए, "बिक्री" फ़ील्ड को सारांशित करता है।
• ऑपरेटर पंच कार्ड के पैक को रखता है जिसे एक विशेष ट्रे में सॉर्ट करने की आवश्यकता होती है, जिसमें से वे सॉर्टर के माध्यम से एक-एक करके संचालित होते हैं। सॉर्टर पंच कार्ड पढ़ता है और उन्हें 13 पॉकेट में वितरित करता है: दस डिजिटल वाले, दो "ज़ोन" वाले (स्ट्रिंग मान संसाधित करने के लिए); और छोड़े गए पंच कार्डों के लिए एक (जो उस मूल्य को निर्दिष्ट नहीं करता है जिसके द्वारा छंटनी की गई थी)।
  
• पंच कार्ड सॉर्टर द्वारा उपयोग किया जाने वाला एल्गोरिदम आज आम तौर पर स्वीकृत एल्गोरिदम से बहुत अलग है। मुख्य अंतर यह है कि पंच कार्ड एक दूसरे के साथ तुलना नहीं करते हैं।

बिटवाइज़ सॉर्टिंग एल्गोरिथम

फिर एक पंच कार्ड सॉर्टर अपना काम कैसे करता है? यह एक सुरुचिपूर्ण "बिटवाइज़ सॉर्टिंग" एल्गोरिथ्म को लागू करता है। निचला रेखा: पंच कार्ड सॉर्टर एक बार में डेटा फ़ील्ड के एक अंक को संसाधित करता है; तीन-अंकीय क्षेत्र द्वारा सॉर्ट करने के लिए, पंच कार्ड का एक पैकेट सॉर्टर के माध्यम से तीन बार पारित किया जाना चाहिए। तो एल्गोरिथ्म:

1. ऑपरेटर, सॉर्टर द्वारा निर्दिष्ट एक संख्यात्मक डेटा फ़ील्ड के अनुसार पंच कार्ड को सॉर्ट करना, पहले रन के दौरान, इस क्षेत्र के कम से कम महत्वपूर्ण बिट को संसाधित करता है। और इस श्रेणी के मूल्य के अनुसार, वह निर्णय करता है कि वर्तमान पंच कार्ड कहां गिराया जाए: 10 में से कौन सा डिजिटल जेब (शून्य से नौवें तक)।
2. सॉर्टर ने पंच कार्ड को जेब में बांटने के बाद, ऑपरेटर उन्हें बाहर ले जाता है और उन्हें एक सामान्य बंडल में रख देता है। क्रम में: शून्य जेब से शुरू होकर नौवें के साथ समाप्त होता है।
3. ऑपरेटर पंच कार्ड के इकट्ठे पैक को सॉर्टर में रखता है, और प्रत्येक श्रेणी के लिए क्रमिक रूप से चरण 1 और 2 दोहराता है।
4. सब कुछ, अब पंच कार्ड सॉर्ट किए गए हैं।

बिटकॉइन सॉर्टिंग एल्गोरिथ्म के लाभ

• बिटवाइज़ सॉर्टिंग एल्गोरिथ्म चिकना और तेज़ है। इसकी कम्प्यूटेशनल जटिलता ओ (एन लॉग एन) है। दूसरे शब्दों में, कार्ड की संख्या में वृद्धि के साथ, एल्गोरिथ्म की अवधि रैखिक रूप से बढ़ जाती है, न कि तेजी से।
• बिटवाइज़ सॉर्टिंग एल्गोरिथ्म तकनीकी रूप से एक साधारण इलेक्ट्रोमैकेनिकल डिज़ाइन के रूप में लागू किया जा सकता है।
• इस तथ्य के बावजूद कि पंच कार्ड सॉर्टर के इनपुट ट्रे में 3600 से अधिक कार्ड नहीं रखे गए हैं, यह बहुत अधिक संख्या में पंच कार्ड को सॉर्ट कर सकता है यदि ऑपरेटर निम्नलिखित दो कार्यों को समय पर करता है: (1) समय पर एक ट्रे में पंच कार्ड के नए पैक लोड करें; (2) समयबद्ध तरीके से डिजिटल जेब खाली करें (ताकि वे ओवरफ्लो न हों)।

कैसे स्ट्रिंग डेटा एन्कोड किया गया है

• जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, छिद्रों के साथ संख्यात्मक मान छिद्रित कार्ड पर एन्कोड किए गए हैं। स्तंभ में एक छेद। हमने पहले ही उनकी छँटाई कर दी है। अब यह समझना बाकी है कि पंच कार्ड पर तार कैसे एनकोड किए जाते हैं और पंच कार्ड सॉर्टर उन्हें कैसे व्यवस्थित करता है।
• पंच कार्ड सॉर्टर में स्ट्रिंग्स के साथ काम करने के लिए 10 डिजिटल के अलावा दो "ज़ोनल" पॉकेट (11 वें और 12 वें) हैं। एल्फाबेटिक अक्षरों को एन्कोडिंग का सिद्धांत इस प्रकार है (नीचे दिया गया आंकड़ा देखें)। प्रत्येक अक्षर छिद्रित कार्ड पर दो छेद के साथ एन्कोड किया गया है: संख्या पर छेद (1 से 9 तक) और "ज़ोन" पर एक छेद (0, 11 या 12)।
  
• कृपया ध्यान दें: संख्यात्मक डेटा फ़ील्ड को संसाधित करते समय, और स्ट्रिंग डेटा फ़ील्ड को संसाधित करते समय "ज़ोनल" ज़ीरोस के साथ एक स्ट्रिंग को डिजिटल किया जाता है।

चरित्र स्ट्रिंग छँटाई एल्गोरिथ्म

इस एन्कोडिंग के लिए, सॉर्टर स्ट्रिंग डेटा फ़ील्ड को वर्णानुक्रम में सॉर्ट कर सकता है। ऐसा करने के लिए उसे दो रन चाहिए। एल्गोरिथ्म इस प्रकार है:

1. पहले रन पर, पंच कार्ड सॉर्टर संख्यात्मक डेटा फ़ील्ड को सॉर्ट करते समय उसी तरह से व्यवस्थित करता है। अंतर यह है कि वर्णानुक्रमिक छंटाई के साथ, केवल नौ जेब शामिल हैं: पहली से 9 वीं तक।
2. छँटाई के पूरा होने पर, ऑपरेटर डिजिटल जेब से छिद्रित कार्ड को हटा देता है। फिर से, क्रम में (एक संख्यात्मक डेटा क्षेत्र द्वारा आदेश देने के मामले में): पहली जेब से शुरू होकर नौवें के साथ समाप्त होता है। ऑपरेटर दूसरी बार सॉर्ट करने के लिए कार्ड का एकत्रित पैक भेजता है।
3. दूसरे रन पर, पंच कार्ड सॉर्टर केवल "ज़ोन" (0, 11 और 12) की पंक्तियों को पढ़ता है, और संख्याओं के साथ लाइनों की उपेक्षा करता है।
4. नतीजतन, ऑर्डर किए गए पंच कार्ड को सॉर्टर द्वारा तीन "ज़ोनल" जेब में वितरित किया जाता है: ए से मैं 12 वीं जेब में रखा जाता है; 11 वीं में जे से आर तक -; एस से जेड तक - 0 वें में।
5. यदि छँटाई को एक पहले चरित्र द्वारा नहीं, बल्कि उदाहरण के लिए दो या तीन पहले करना होता है, तो ऊपर वर्णित प्रक्रिया (चार के माध्यम से एक चरण) प्रत्येक वर्ण के लिए क्रमिक रूप से की जाती है। यानी प्रत्येक प्रतीक के लिए, पंच कार्ड सॉर्टर के माध्यम से दो रन किए जाते हैं।

इसलिए, जब कोई कंप्यूटर अभी तक नहीं थे, तो उद्यमों ने पंच कार्ड का उपयोग करके बड़े डेटा को संसाधित किया। इस तथ्य के बावजूद कि पंच कार्ड वास्तव में पुराने हैं, हम अभी भी कंप्यूटर प्रौद्योगिकी की वर्तमान स्थिति पर उनके प्रभाव का सामना करते हैं - जब भी हमें 80-वर्ण लाइनों के साथ पाठ प्रारूपण के साथ लगाना होता है। कुछ ऐसा ही देखा जाता है, उदाहरण के लिए, सुदूर प्रबंधक के साथ काम करते समय।