[Перевод] Бухгалтерские машины, IBM 1403, и почему 132 колонки – это стандарт для принтеров
Задумывались ли вы о том, почему у принтеров так популярна ширина текста в 132 символа? Многие принтеры выдавали строки по 132 символа, например, прорывной Centronics 101 матричный принтер (1970), повсеместный терминал DECwriter II (1975), матричный принтер Epson MX-80 (1981), и Apple Daisy Wheel Printer (1983). Даже на ЭЛТ терминалах, например, на DEC VT100 (1978) была поддержка 132 колонок. Но откуда пошла популярность 132 колонок?
Изучив вопрос, я пришёл к выводу о наличии двух ответов. Первый состоит в том, что в 132 колонках нет ничего особенного. Ранние принтеры были удивительно разнообразны в вопросе длины строк — среди них встречались строки длиной 50, 55, 60, 70, 73, 80, 88, 89, 92, 100, 118, 120, 128, 130, 136, 140, 144, 150 и 160 символов. Это говорит об отсутствии убедительных технических или коммерческих причин для использования именно 132 колонок. Вместо этого 132 колонки стали фактическим стандартом из-за популярности компьютера IBM 1401 и его высокоскоростного линейного принтера 1403, который печатал по 132 колонки.
Второй, более интересный ответ, состоит в том, что различные факторы в истории обработки данных, некоторым из которых исполнилось уже сто лет, привели к стандартизации нескольких размеров распечатанного текста. Один из них стал стандартом для бумаги для линейного принтера, на которой умещалось 132 символа.
Компьютер IBM 1401 и принтер 1403
Первым принтером, использовавшим 132 колонки, судя по всему, был IBM 1403, служивший устройством вывода для бизнес-компьютера IBM 1401. IBM 1401 был самым популярным компьютером в начале 1960-х, в основном из-за небольшой стоимости. Ранние компьютеры встречались только в крупных корпорациях, поскольку стоили дорого; аренда компьютера IBM 705 стоила $43 000 в месяц (в текущих ценах это почти $400 000). Но IBM 1401 можно было арендовать за $2500 в мес., что открывало доступ на этот рынок для бизнесов среднего размера, использовавших его для расчёта заработной платы, инвентаризации, бухгалтерии и других предпринимательских задач. В результате к середине 1960-х компании использовали более 10 000 компьютеров IBM 1401.
Принтер IBM 1403 перед популярным бизнес-компьютером 1401 (справа) и плёночными накопителями 729 (слева)
Принтер IBM 1403 был важной частью успеха 1401-го. Этот высокоскоростной линейный принтер мог печатать по 600 строк качественного текста в минуту, и считался лучшим по качеству принтером до появления лазерных. «Даже сегодня, принтер 1403 остаётся стандартом качества для высокоскоростной ударной печати», по крайней мере, с точки зрения IBM. К концу 1960-х половина бесконечных формуляров была напечатана на принтерах IBM 1403.
Из-за большой популярности принтера, его формат в 132 колонки стал фактическим стандартом, и для обратной совместимости его стали поддерживать более поздние принтеры и терминалы. Бумага формата 14 7/8» × 11» с зелёными полосками и по сей день популярна, и продаётся в магазинах канцтоваров.
Бухгалтерские машины / табуляторы
Теперь обсудим историю, приведшую к появлению 132 колонок на бумаге 14 7/8». Главным действующим лицом в ней является бухгалтерская машина, или табулятор. Сейчас эти машины почти позабыты, но в докомпьютерную эру они были основой обработки данных в бизнесе. История табуляторов восходит к переписи населения США 1890 года, когда Герман Холлерит изобрёл машину для табулирования данных (то есть, их подсчёта), хранящихся на перфокартах. Позднее табуляторы использовали реле и электромеханические счётчики для суммирования значений, их «программировали» на выполнение различных задач при помощи коммутационных панелей с проводами, и он могли обрабатывать до 150 перфокарт в минуту.
Электрическая бухгалтерская машина IBM 403. Слева видна коммутационная панель с жёлтыми проводами. Сверху видна каретка принтера. Карточки скармливаются в загрузочный лоток слева.
Может сбивать с толку тот факт, что словом «табулятор» обозначали две разные машины. Исторически «табулятором» называли человека, составляющего таблицы. Первым типом машины под названием «табулятор» была работающая с перфокартами машина Холлерита, обрабатывавшая перфокарты для переписи населения 1890 года. Отметим, что эти табуляторы отображали выходные данные на циферблатах, и не печатали ничего, в том числе — никаких таблиц.
Копия табулятора Холлерита. Карты вставлялись вручную справа, а циферблаты показывали результаты.
Вторым типом табулятора была табуляторная пишущая машинка (1890). Это просто были пишущие машинки с остановками, позволявшими легко печатать информацию в виде таблиц (кнопка tab на современной клавиатуре происходит именно от этих машинок). У десятичного табулятора (1896) было несколько клавиш tab, позволявшие делать отступы для чисел, состоявших из одного, двух, трёх и т.п. знаков.
Печатная машинка Underwood 6 с десятичным табулятором (1934)
Позднее табуляторы от IBM, работавшие с перфокартами, получили принтер и возможность выводить данные с отступами, став, таким образом, табуляторами в обоих смыслах. Вскоре после этого IBM перестала называть их табуляторами и стала называть электронными бухгалтерскими машинами (Electric Accounting Machine, EAM; 1934).
К 1943 году табуляторы были популярны у коммерческих предприятий и правительств; IBM обслуживала порядка 10 000 табуляторов. Эти машины были сложными, они могли обрабатывать условия, добавляя или вычитая данные с тремя уровнями промежуточных значений, и форматировать алфавитно-цифровой вывод. Бухгалтерские машины использовались для разнообразных задач по обработке данных — бухгалтерии, инвентаризации, выставления счетов, выдачи чеков, распечатки почтовых этикеток или даже налоговых форм W-2. И хотя они разрабатывались для коммерческого применения, в 1930-х и 40-х они использовались и в научных целях, наиболее известной из которых была симуляция ядерной бомбы в Манхэттенском проекте.
Бухгалтерская машина IBM 285 (1933)
Самые ранние табуляторы выводили результаты на механических счётчиках, и оператору приходилось записывать их после каждого промежуточного итога. Разработка печатного устройства для табулятора в 1920-х устранила этот неудобный ручной этап. Одним из популярных печатающих табуляторов был IBM 285, представленный в 1933. Эта машина печатала значения, используя от 3 до 7 «печатных наборов», каждый из которых состоял из 10 брусков с цифрами. На картинке ниже показан вывод в 7 колонок, созданный 285-м табулятором с семью печатными наборами.
Вывод IBM 285 Electric Accounting Machine, с 7 колонками. Используется стандартное для печатных машинок межстрочное расстояние (6 строк на дюйм), с удвоенным расстоянием между строками. Заголовки печатались на формах заранее.
Расстояние между символами составляло 5/32» (важность этого значения проявится позже), что давало колонки шириной в 1 7/8». Такое расстояние было на 50% больше стандарта печатных машинок (10 символов на дюйм), хотя табуляторы использовали стандартное межстрочное расстояние (6 строк на дюйм). Как видно на картинке, это приводило к большим пробелам между символами. Так почему же бухгалтерская машина использовала расстояние между символами в 5/32»? Чтобы понять это, надо перенестись на десять лет назад.
У ранних перфокарт от IBM было 45 столбцов с круглыми отверстиями, расположенными на расстоянии 5/32» друг от друга. На картинке ниже показана одна из таких карт. В каждом столбце было одно отверстие, обозначающее цифру от 0 до 9. Одна из машин, использовавшихся для работы с перфокартами, была «интерпретатором». Она считывала карту и распечатывала её содержимое на её верхней части, над отверстиями. Интерпретатор использовал механизм печати на 45 колонок, а печатающие штанги были расположены на расстоянии 5/32» друг от друга, так, чтобы совпадать с отверстиями.
45-колоночная перфокарта IBM из начала 1920-х. Карта использовала круглые отверстия, в отличие от прямоугольных, на более «современных» 80-колоночных перфокартах
В 1928 году IBM представила «современную» перфокарту, на которой содержалось 80 колонок данных (см. ниже). Карты использовали прямоугольные отверстия, чтобы их можно было расположить ближе друг к другу (на расстоянии 0,087» друг от друга). Однако IBM сохранила многие механизмы, разработанные для 45-колоночных карт с их расстоянием в 5/32». В результате появились такие рассогласованные продукты, как интерпретатор IBM 550 (1930), который читал 80-колоночную перфокарту и распечатывал у неё наверху 45 символов. В результате символы не были выровнены по отверстиям, как можно увидеть ниже. По той же причине 285-я бухгалтерская машина использовала принтер с печатающими штангами с расстоянием в 5/32», хотя работала с 80-колоночными перфокартами.
Интерпретатор карт IBM 550 считывал данные с 80-колоночной перфокартуы и распечатывал 45 символов этих данных наверху
Бухгалтерские машины IBM 405 (1934) и 402 (1948)
Табулятор IBM 285 мог распечатывать только цифры, но в 1934 году IBM представила 405-й табулятор, который мог печатать буквенно-цифровую информацию, за которым последовала улучшенная 402-я бухгалтерская машина в 1948-м. Алфавитно-цифровой вывод значительно расширил возможности использования табулятора, поскольку теперь он мог печатать счета, ярлыки с адресами, записи о сотрудниках или другие формы, где требовались буквенно-цифровые данные. У IBM 405 было 88 печатных штанг, двигавшихся по вертикали для печати строки выходных данных (см. ниже). Обратите внимание на щель между блоками штанг, где помещается резиновая направляющая.
IBM 405 печатала при помощи двух наборов печатающих штанг: 43 буквенно-цифровых слева и 45 цифровых справа.
На рисунке ниже показан пример выдачи 405-го табулятора, где слева видны буквенно-цифровые символы. Как и у более ранних табуляторов, расстояние между символами в 5/32» приводит к широко расставленным символам. Заголовки и рамки табулятор не печатал, они были заранее напечатаны на форме.
Выходные данные табулятора IBM 405, в виде счёта. Судя по всему, тогда кокаин был обычным продуктом.
Сначала формы представляли собой листки бумаги, подаваемые вручную, но затем для удобства их поменяли на формы постоянной подачи. Чтобы формы не соскальзывали, вдоль краёв бумаги стали делать перфорацию, чтобы формы можно было подавать при помощи штырьковых механизмов. Часто у этих форм использовалась полоска шириной в ½» по краям, которую можно было удалять вместе с перфорацией. Поэтому расстояние от отверстия с одного края до отверстия с другого было на ½» уже общей ширины, а участок, где можно было вести печать, был на 1» уже общей ширины.
Предприятия заказывали специально сделанные под их нужды формы, но обычно эти формы делали стандартной ширины. И, как ни удивительно, эти, казалось бы, произвольно выбранные размеры всё ещё остаются стандартными и сегодня. Многие из стандартных форм имеют ширину, округлённую до целых дюймов, вроде 8» и 11», однако встречаются и странные значения, к примеру, 27/32» или 18 15/16».
Размеры, кратные 1 7/8», произошли от табулятора IBM 286, у которого можно было установить от 3 до 7 печатающих наборов шириной в 1 7/8». В результате и родились такие стандарты ширины форм, как 8», 9 7/8», 11 ¾», 13 5/8» и 15 ½» (с учётом небольших полей). Многие из стандартов затем округлили до целых дюймов, например, 11» и 16».
Ширина 12 27/32» произошла от папок-регистраторов с арочным механизмом для свободного крепления бумаг, которые появились в 1896. В 1916 производители таких папок собрались на конференцию в Атлантик-Сити, где договорились о стандартных размерах: 9 ¼»×11 7/8», 11 ¼»×11 7/8» и 7 ½»×10 3/8». Два самых маленьких размера встречаются до сих пор. Чтобы поддерживать папки размером 11 7/8», IBM, очевидно, отрезала от бумаги 1/32», чтобы расстояние от отверстия до отверстия делилось на 5/32», что даёт 11 27/32». Добавление двух отступов для отверстий шириной в ½» по краям приводит к стандартной ширине формы 12 27/32».
Большая часть непонятных стандартов по ширине от отверстия до отверстия кратна ширине символа 5/32»; на картинке ниже я выделил их жёлтым. Думаю, что такой выбор кратности был сделан сознательно.
88 символов 402-го как раз вписывался в форму ширины 14 7/8», а также являлся кратным 5/32». Думаю, поэтому бумага шириной 14 7/8» стала стандартной. Бумага такого формата с зелёными полосками используется и сегодня, причём стоит отметить, что она стала популярной ещё до появления коммерческих компьютеров.
Бухгалтерская машина IBM 407 accounting machine (1949)
Последователем бухгалтерской машины IBM 402 стала IBM 407, вышедшая в 1949-м. С нашей точки зрения наиболее важным в ней стало то, что она перешла с печатных штанг на печатные колёса [ещё не лепестковые печатные устройства, которые изобрели только в 1969 / прим. перев.]. На колесе по окружности было расположено по 47 знаков (букв, цифр и символов), и оно с большой скоростью вращалось, поворачиваясь для печати нужного знака. Табулятор использовал 120 колёс для печати 120 символов.
Печатное колесо бухгалтерской машины IBM 407
Узкие колёса позволяли 407-й печатать по 10 знаков на дюйм (стандартное количество для печатной машинки). Ниже показан пример того, как табулятор мог выписывать чеки на заранее напечатанных формах. Вывод 407-го больше похож на обычную печать на машинке, чем широко расставленные символы моделей 405 и 402.
Пример вывода бухгалтерской машины IBM 407
В инструкции к 407-й описано, как составлять для неё формы и перечислено 11 стандартных размеров форм. Несмотря на переход от знаков 5/32» до более узких знаков шириной 0,1», большинство новых стандартных форм совпадали по ширине со старыми для 402-й (я отметил их зелёным). Компания отказалась от многих странных вариантов ширины (к примеру, 17 25/32»), но размеры 13 5/8» и 14 7/8» сохранились, что окажется важным позже.
Стандартная ширина форм для IBM 407
Принтер IBM 1403 (1959) и его 132 колонки
И, наконец, мы приходим к линейному принтеру 1403 (1959). Этот принтер поддерживал длину строки в 100, 120 и 132 знака при 10 знаках на дюйм. 120 символов в строке, очевидно, полезно для обратной совместимости с 407. Но что насчёт 132 символов?
В форму шириной 13 5/8» удобно помещаются в 120 знаков в строке, которые выдавал 407-й (или 1403-й), оставляя небольшие поля. Следующим по размеру стандартом был 14 7/8». Увеличение ширины на 1,25» давало возможность добавить 12,5 знаков. Поэтому переход со 120 на 132 знака был очевидным улучшением продукта, поскольку теперь он подходил для следующей стандартной ширины формы. Одно лишь возражение — 130 знаков кажутся более осмысленным и круглым числом — у принтера UNIVAC в строке было 130 знаков — так почему же не использовать 130 вместо 132? Из-за сложной системы выравнивания цепочки и печатных молоточков 1403-го, лучше подходит длина строки, делящаяся на 3 (к примеру, 132). Подозреваю, это была главная причина, по которой IBM 1403 использовал 132 знака в строке вместо 130. Ширина в 128 знаков могла показаться более подходящей, являясь степенью двойки, но на самом деле 1401 была десятичной машиной, поэтому никаких преимуществ у 128 нет.
Принтер IBM 1403, выдающий множество Мандельброта на стандартной бумаге 14 7/8»×11» с зелёными полосками. Слева стоит компьютер IBM 1401
Заключение
Подводя итоги моей гипотезе, можно сказать, что строка длиной в 132 знака на бумаге шириной 14 7/8» происходит от измерений перфокарт более чем столетней давности. Ранние 45-колоночные перфокарты IBM привели к созданию печатных механизмов с большими интервалами между знаками шириной в 5/32», что совпадало с расстояниями между отверстиями. И хотя в 1928 IBM перешла на карты в 80 колонок, бухгалтерские машины продолжали использовать символы 5/32» в 1930-х и 40-х. Это привело к стандартизированным вариантам ширины форм, из которой наиболее важной стала ширина 14 7/8», в которую помещалась строка из 88 знаков. В 1949 табуляторы IBM перешли на стандарт 10 знаков на дюйм. Такой размер знака и ширина бумаги в 14 7/8» привели к естественной длине строки в 132 знака, что и было реализовано в принтере IBM 1403 в 1959.
Из-за огромной популярности принтера 1403, 132 символа в строке на бумаге 14 7/8» стали фактическим стандартом, который поддержали многие другие компании. Поэтому, даже теперь, когда перфокарты уже давно исчезли, можно свободно приобрести бумагу 14 7/8» с зелёными полосками.
