Herman Hollerith

Herman Hollerith (1860-1929) fue el inventor de la máquina tabuladora, que usaba tarjetas perforadas para ayudar en el censo.

Por: Alejandro Rovi Robas, Daniel Clemente Laboreo. ASAI 2006

Herman Hollerith y Thomas Watson. Presentación: hhtw.pdf. Licencia del trabajo.

TABLE OF CONTENTS:
   1. Personal
   2. La máquina tabuladora
      2.1. Contexto histórico
      2.2. El origen de la máquina
      2.3. Resultados y evolución
      2.4. Funcionamiento
   3. Tarjetas perforadas
      3.1. Telar de Bouchon-Falcon
      3.2. Telar de Jacquard
      3.3. Billetes
      3.4. Máquina analítica
      3.5. Máquina tabuladora
   4. Bibliografía

Personal



Herman Hollerith nació en Buffalo (Nueva York, EEUU) el 29 de febrero de 1860. En 1879 se graduó en la Escuela de Minas de la Universidad de Columbia, en donde un profesor suyo (W. P. Trowbridge) le hizo su ayudante y le consiguió un trabajo en la oficina del censo de EEUU. Allí le ofrecieron la oportunidad de ayudar a resolver el problema del censo de 1880: había tantos habitantes que era muy costos hacer las tablas a mano.

En 1882, entró a trabajar en el MIT (Massachussets Institute of Technology), donde enseñó ingeniería mecánica durante un año.

Hasta el 1884 sigue en el MIT, pero luego pasó a trabajar en la oficina de patentes de EEUU, donde aprovecha para registrar hasta 30 patentes relacionadas con sus inventos.

En 1885 se promete con Flora Fergusson. Desafortunadamente, ésta muere de fiebres tifoideas al año siguiente.

En 1889 su invento, la máquina tabuladora, sale vencedora en un concurso organizado por la Oficina del Censo. Es utilizada para realizar el censo 1890 con excelentes resultados.

En 1890 se casa con Lucía Beverley Talcott, con quien tendría 6 hijos.

En 1896 funda la Tabulating Machine Company para fabricar más máquinas.

En 1889 la Oficina de Censos volvió a realizar un nuevo concurso para obtener el equipamiento idóneo para el censo de 1900. Hollerith revalidó su victoria con facilidad. Noobstante, con el aumento de la población y la negativa de Hollerith a reducir sus tarifas, muchas voces se alzaron contra Hollerith en el sí del Gobierno. Para el censo de 1910, el nuevo superintendente del censo Simon Newton Dexter North decidió prescindir de los servicios de Hollerith. Las patentes sobre la máquina tabuladora parecían hacer inviable el diseño de un equivalente que no violase la legalidad. Pero North, con la ayuda del ingeniero eléctrico James Powers (del que apenas han quedado datos), logró presentar un diseño que terminó con el monopolio de Herman Hollerith.

Cansado, Hollerith vende su empresa a Charles R.Flint en 1910 (aunque siguió ejerciendo de asesor en esta hasta 1921). En 1911 se fusionó con otras 2 empresas en la CTR que, tras pasar a manos de Thomas Watson en 1914, cambió su nombre en 1924 por el de International Business Machines Corporation.

Herman Hollerith murió el 1929 de un ataque al corazón.

La máquina tabuladora

http://www.columbia.edu/acis/history/hh-tabulator.gif

Contexto histórico

En 1790 se realizó el primer censo de EEUU. Las autoridades pudieron disponer de los resultados en un tiempo razonable, inferior a 9 meses. Pero en 1860 el país habia cambiado: la población se había multiplicado ya prácticamente por 10 y el crecimiento no daba signos de ralentizarse. Pronto quedó patente que la tecnología vigente presentaba un problema de escalabilidad importante.

El censo de 1880 tardó ya 7 años en completarse. La realización del censo empezaba a volverse impracticable. Este hecho no era baladí y, de hecho, hacía tambalearse los cimientos de la mismísima Constitución ya que la representatividad asignada a cada territorio se medía por su volumen demográfico. Con la intención de poner fin a este problema, el Departamento Estatal de Censo convocó en 1889 un concurso en busca de nuevos equipamientos para realizar el censo de 1890. La máquina tabuladora de Hollerith ganó por goleada a sus rivales y, gracias a su utilización, el gobierno pudo disponer de los datos del censo en tan sólo 2 años.

El origen de la máquina

El origen de la máquina tabuladora se remonta a 1879, año en que Hollerith (con 19 años y recién graduadao en la Columbia School of Mines) entra a trabajar como agente especial en la Oficina de Censos. Allí tuvo ocasión de trabajar en la realización del censo de 1880. Esto le permitió comprobar de primera mano la ineficiencia del método utilizado para la recogida de datos (completamente manual).

Durante su trabajo en el censo, Hollerith conoció a John Shaw Billings (padre de Kate Sherman Billings, a la cual cortejaba por aquel entonces). El doctor Billings le comentó que un proceso tan mecánico como el de tabular datos debería ser llevado a cabo por máquinas basadas en el telar de Jacquard. Hollerith era un hombre imaginativo y la idea de Billings le hizo desarrollar su primer diseño. Este consistía en un sistema de almacenamiento basado en una cinta de papel. Esta cinta se dividiría en campos marcados con tinta que contendrían información booleana: si eran perforados indicaban "cierto", de lo contrario indicaban "falso". Una vez grabada, la información podría ser leida mediante un sistema electromecánico, con el consiguiente ahorro de tiempo.

Hollerith patentó su diseño en 1884 y en los años siguientes se dedicó a aplicar su sistema para el cómputo estadístico de datos sanitarios mientras se dedicaba paralelamente a mejorarlo. En 1887 ya había abandonado las cintas de papel por las tarjetas perforadas y su sistema se utilizó para procesar los datos sobre mortandad en Baltimor. Las tarjetas permitían organizar la información de un modo mucho más lógico que las cintas de papel y facilitaban enormemente la corrección de datos. Los orificios eran cuadrados para optimizar el uso del espacio y el tamaño de las tarjetas equivalente al de los billetes de 1 dólar para facilitar su almacenamiento masivo.

El 8 de enero de 1889 se le conceden tres patentes en donde explica su idea y diseño:

Gracias a este movimiento, cuando en 1896 funda la Tabulating Machine Company para explotar comercialmente su diseño, Hollerith dispone del monopolio del proceso de la información.

Resultados y evolución

El censo de 1880 había tardado 7 años en completarse (a mano). Con la máquina tabuladora de Hollerith, el de 1890 se hizo en sólo 2 años, y en 1893 ya estaba revisado. La nueva tecnología permitió, además, reducir los gastos en concepto de confección del censo en 5 millones de dolares.

Este éxito hizo evidentes las ventajas de esta herramienta para las tareas de contabilidad e inventarios. Con la fundación de la Tabulating Machine Company en 1896, Hollerith empieza a tener distintos clientes, sobre todo oficinas de censo de todo el mundo, y compañías de seguros. Éstos alquilaban sus máquinas tabuladoras y compraban sus tarjetas, así como los aparatos necesarios para perforarlas. Por ejemplo, hizo una especie de máquina de escribir que perforaba las tarjetas automáticamente al pulsar teclados, lo que permetía ahorra mucho tiempo y hacer unas 200-300 tarjetas por hora.

Sus siguientes tabuladoras hacían más cosas aparte de contar y catalogar: se mecanizó el sistema de entrada de tarjetas, y se hizo que pudiera hacer alguna operación sencilla, como sumas y ordenación de tarjetas.

Una de sus ocurrencias fue la de usar diferentes modelos de tarjeta perforada, una para cada cliente. La tabuladora del censo de 1890 estaba fabricada para funcionar exclusivamente con tarjetas del censo de 1890, y no podía hacer otro trabajo.

Con el tiempo, llegó a hacer un sistema que permitía reconfigurar la función de la máquina tocando algunos cables. Esto se podía hacer en su Tabuladora Tipo I del 1906, y puede considerarse como una de las primeras formas de programación.

Funcionamiento

La idea principal en que se basa la máquina de Hollerith es que la tarjeta puede hacer de aislante eléctrico excepto en las zonas agujereadas.



Cada tarjeta se sitúa sobre varios recipientes abiertos y llenos de mercurio. Por encima de la tarjeta hay una serie de cables en forma de muelle; un cable para cada posible agujero en la tarjeta. Cuando este conjunto de cables se presionan contra la tarjeta, algunos de ellos (los que han quedado encima de un agujero) pueden llegar a entrar dentro de los botes de mercurio, y así cerrar el circuito eléctrico.

Después de leer cada tarjeta, la máquina hace varias otras cosas: incrementa un contador, hace sonar una campana para avisar al operario de que ya la ha leído, y abre un cajón concreto en el que almacenar la tarjeta. El cajón elegido depende de lainformación leída de la tarjeta.

Tarjetas perforadas

Las tarjetas perforadas se usan desde mucho antes de que existiera la informática. Herman Hollerith se basó en sistemas anteriores, como el telar de Jacquard o la máquina analítica de Babbage.

Telar de Bouchon-Falcon

Ya en 1725, Basile Bouchon (francés) inventó un sistema para controlar un telar mediante agujeros en una cinta de papel. Como era hijo de un fabricante de órganos, ya conocía un instrumento musical automático: el organillo, que contiene un cilindro con púas y que al girar hace sonar unas cuerdas o láminas. Bouchon quiso aplicar este sistema al telar para especificar el patrón que debía ser creado en la tela.

Su compañero Jean-Baptiste Falcon mejoró el diseño en 1726 haciendo que el diseño del patrón se pudiera dividir en varias tarjetas de papel (en vez de una cinta), con lo que era más fácil cambiar partes del programa. Estas tarjetas estaban conectadas, una detrás de otra.

El telar de Bouchon-Falcon era semiautomático ya que necesitaba interacción manual para elegir el programa. Las sucesivas mejoras derivaron al telar de Jacquard, en 1801, que era más automático y se hizo muy popular.

Telar de Jacquard

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/5/5f/Jacquard.loom.full.view.jpg

En 1801, Joseph Marie Jacquard (también francés) hizo la primera máquina que usaba las tarjetas perforadas como mecanismo de control. Simplificó mucho el uso de un telar, ya que se podía cambiar el patrón a tejer sólo cambiando las tarjetas; de esta forma, incluso tejedores con poca experiencia podían hacer patrones complejos.

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Las tarjetas del telar de Jacquard eran de 8x26, y estaban conectadas una detrás de otra, como en el telar de Bouchon-Falcon. Cada tarjeta representaba a una fila del diseño final. Un agujero dentro de la fila servía para levantar o bajar el arnés que contiene los hilos, y esta combinación de hilos subidos o bajados es lo que determina el patrón. El telar de Jacquard fue innovador porque permitía controlar cada hilo de manera independiente.

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Aunque no se hacía ningún tratamiento de la información almacenada en las tarjetas, fue un avance importante para la informática, que además sirvió como inspiración a Charles Babbage para su máquina analítca.

Hoy en día aún se usan sistemas parecidos al telar de Jacquard, pero controlados por un ordenador complejo (naturalmente, usando memorias en vez de tarjetas perforadas).

Billetes

Otro campo en donde se han usado agujeros en tarjetas para almacenar información ha sido, desde hace mucho, los billetes de transporte que han de llevar los pasajeros de un tren. A partir de la posición de las distintas marcas, se identificaba el tipo de billete y su estado. El revisor podía comprobar las marcas, o añadir nuevas.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/24/JRWestPunchTicket.jpg/300px-JRWestPunchTicket.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fa/Ticket_of_TRA_Sindian_Line.jpg

Este sistema también fue sustituido por las memorias magnéticas.

Máquina analítica

Charles Babbage, 1837. Fue sólo un diseño, pero la entrada (de programa y de datos) debería hacerse con tarjetas perforadas, igual que en los telares. Para la salida, Babbage pensó en una especie de impresora que agujerease las tarjetas. Su hijo construyó una parte en 1910.

Máquina tabuladora

Hollerith se inspiró en los sistemas anteriores que usaban tarjetas perforadas, y los aplicó con fines estadísticos: en su máquina, cada hoja era como una tabla, en donde había varios campos, y varias columnas para cada campo. Por ejemplo, en el campo sexo, había una columna para hombre y otra para mujer. Si una casilla estaba perforada, indicaba un valor "cierto"; por tanto, la información guardada era booleana. Este sistema facilitaba hacer de forma mecánica operaciones como seleccionar y ordenar tarjetas, o contar las de un determinado tipo.

Cada tarjeta era del tamaño de un billete de dólar de la época (un 20% más grandes que los de ahora) y estaba dividad en zonas. Por ejemplo:

Para esta tarjeta (del censo de 1890) se creó esta plantilla:

que se colocaba en una especie de máquina de escribir, en la parte del operario. La máquina pantográfica trasladaba el movimiento del operario a la tarjeta real, permitiendo así escribir unas 500 tarjetas por día. Ejemplo, del censo de 1920: http://www.columbia.edu/acis/history/opunchp.jpg

La tarjeta IBM, presentada en 1928, era de 80 columnas, con agujeros rectangulares (en vez de circulares). Los caracteres se codificaban mediante un sistema llamado BCDIC (40 códigos), del que derivó el famoso EBCDIC (256 caracteres).

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Bibliografía

Herman Hollerith: Tabuladora: Tarjetas perforadas: