來源:本發(fā)科技 瀏覽人數(shù):108 次更新時間:2016.11.18
前面我們說過,編織機和現(xiàn)代計算機之間的淵源,現(xiàn)在就讓我們來看下早期的編織機是怎么實現(xiàn)編程控制的。
無論是契克卡德、帕斯卡,還是萊布尼茨,他們發(fā)明的機器都缺乏程序控制的功能。工業(yè)社會首次大規(guī)模應(yīng)用程序控制的機器不是計算機,而是紡織行業(yè)中的提花編織機,然而,它對計算機程序設(shè)計的思想產(chǎn)生過巨大的影響力。
提花編織機具有一種升降紗線的裝置,能編織圖案花紋綢布。提花機最早出現(xiàn)在中國,在戰(zhàn)國時代墓葬物品中,就有許多用彩色絲線編織的漂亮花布。據(jù)史書記載,西漢年間的紡織工匠已能熟練掌握提花機技術(shù),機器配置了120根經(jīng)線,平均60天即可織成一匹花布.明朝刻印的《天工開物》一書里,也印著一提花編織機的示意圖。當西方人對“絲綢之路”運來的花布贊嘆不已時,提花機也沿著這條路傳入歐洲。
用當時的織機編織圖案相當費事。所有的花布都是用經(jīng)線(縱向線)和緯線(橫向線)編織,若要織出花樣,織工必須按照預(yù)先設(shè)計的圖案,在用人手在適當位置反復(fù)“提”起一部分經(jīng)線,以便讓滑梭牽引著不同顏色的緯線通過,編織效率很低。
1725年,法國紡織機械師布喬(B. Bouchon)想出了一個“穿孔紙帶”的絕妙主意。布喬首先設(shè)法用一排編織針控制所有的經(jīng)線運動,然后取來一卷紙帶,根據(jù)圖案打出一排排小孔,并把它壓在編織針上。啟動機器后,正對著小孔的編織針能穿過去鉤起經(jīng)線,其它則被紙帶擋住不動。于是,編織針自動按照預(yù)先設(shè)計的圖案去挑選經(jīng)線,布喬的“思想”“傳遞”給了編織機,編織圖案的“程序”也就“儲存”在穿孔紙帶的小孔之中。真正成功的改進是80年后,另一位法國機械師杰卡德(J.Jacquard),大約在1801年完成了“自動提花編織機”的設(shè)計制作。他出生于里昂,其父是位織工。雖然杰卡德在1790年就基本形成了自動提花機設(shè)計構(gòu)想,但為了參加法國大革命,他無暇顧及發(fā)明創(chuàng)造,投身到里昂保衛(wèi)戰(zhàn)的行列里。直到19世紀到來之后,杰卡德的機器才得以組裝完成。
杰卡德為他的提花機增加了一種裝置,能夠同時操縱1200個編織針,控制圖案的穿孔紙帶后來換成了穿孔卡片。1805年,法國皇帝拿波倫在里昂工業(yè)展覽會上觀看提花機表演后大加贊賞,授予杰卡德古羅馬軍團榮譽勛章。據(jù)說,杰卡編織機面世后25年,連考文垂附近的鄉(xiāng)村里也有了600臺,在老式蒸氣機的牽引下,把穿孔卡片上的圖案變成一匹匹漂亮的花綢布。
雖然有皇帝支持,杰卡德的機器卻遭到織工們的強烈反對,因為他們害怕機器會砸掉他們的飯碗,使他們失去工作,發(fā)明家因此生活在恐懼之中。最后,這種性能優(yōu)越的自動編織機不僅被人們普遍接受,而且還派生出一種新的職業(yè)——打孔工人,可以視為最早的“程序錄入員”。
杰卡德編織機奏響了19世紀機器自動化的序曲。倫敦出版的《不列顛百科全書》中,JACQUARD(杰卡德)一詞意思就是“提花機”,他的名字已經(jīng)與提花機融為一體。他為程序控制機器開辟了廣闊的前景,或許,我們現(xiàn)在把“程序設(shè)計”俗稱為“編程序”,就引申自“編織花布”的詞義。杰卡德后來擔任過市議員,死于1834年,終年82歲。
這種編織機和現(xiàn)代計算機編程原理幾乎是一樣的,不同的是,它并不是用來做復(fù)雜的運算,而是用繪制沒理的圖案。