從圖像記憶到數位革命

打孔卡在科技史上的關鍵角色

桂語謙
Aug 1, 2024

在這個由電腦和人工智慧(AI)主導的時代,程式設計似乎已成為數位世界的基石。然而,追溯科技的起源,我們會發現一個令人驚訝的事實…

電腦的發展竟然源自於圖像編織這門古老的工藝。

現代電腦的發展軌跡可追溯至19世紀的紡織機技術。1801年,法國發明家約瑟夫·瑪麗·雅卡爾(Joseph Marie Jacquard)revolutionized 紡織業,設計出了劃時代的 Jacquard machine 雅卡爾織布機

這台機器巧妙地運用打孔卡來操控織物圖案,為複雜設計的實現開闢了新天地。

這些看似簡單的打孔卡,實則是計算機記憶體的先驅,它們精準地指揮織針運作,編織出令人驚歎的圖案。

雅卡爾紡織的打孔卡系統不僅革新了紡織業,更為計算機科學播下了創新的種子。19世紀中葉,英國數學家查爾斯·巴貝奇(Charles Babbage)受此啟發,在其劃時代的 Analytical Engine 分析機設計中巧妙運用了類似打孔卡的理念。

Babbages Analytical Engine, 1834–1871.

儘管這台被譽為「第一台真正的計算機」的發明最終未能完全問世,但它奠定了現代計算機的理論基礎。

在巴貝奇的理論基礎上,美國統計學家赫爾曼·何樂禮(Herman Hollerith)於1884年發明了突破性的電動製表機。這台機器巧妙地將打孔卡技術應用於數據處理,大大提升了統計效率!

何樂禮的發明在1890年美國人口普查中大顯身手,將數據處理時間從原本的7年縮短至僅僅2年半。這一成就不僅證明打孔卡在數據管理方面的巨大潛力,更為現代計算機的誕生鋪平了道路。

U.S. National Archives and Records Administration 使用何樂禮設計的製錶機

1896年,何樂禮成立的製表機公司後來成為 IBM 的重要組成部分,為計算機技術的商業化奠定了基礎。

隨著時代的推進,打孔卡的應用範疇不斷擴大。到了20世紀中葉,這一概念在計算機領域中煥發出新的生機。特別是在 IBM 的計算機系統中,打孔卡不僅成為數據存儲的關鍵媒介,更發展為處理複雜訊息的有力工具,為數字時代的來臨鋪平了道路。

圖像記憶的多元演繹,打孔卡技術的應用遠不止於紡織領域,它在音樂世界中同樣綻放異彩。

19世紀的發明家們巧妙地將這一概念融入音樂盒的設計中,開創了聲音編程的先河。這些精巧的音樂盒利用打孔卡來指揮曲調的演奏,每一個精心設計的孔洞都化身為一個音符,共同譜寫出動人心弦的旋律。

Music box by Polyphon-Musikwerke in Leipzig, Germany, 1887 & A player piano roll being played.

這種創新不僅展現了打孔卡系統的驚人 versatility,更揭示了其作為通用記憶媒介的潛力。

從視覺藝術到聽覺享受,打孔卡成功地跨越了感官的界限,將複雜的圖像訊息和婉轉的音樂旋律同樣巧妙地編碼、儲存和重現。

這項突破性技術不僅改變了音樂的記錄和播放方式,還為未來數位內容的編碼和存儲提供了啟發,是資訊革命的先聲。

從紡織機的圖案到現代計算機的二進制代碼,記憶圖像的概念如同一條金線,貫穿了整個科技發展史。

這不僅是一種存儲和處理訊息的方法,更是人類理解和實現自動化的啟蒙之源。這些看似簡單的打孔卡和編織圖案,猶如科技世界的原始語言,為今日的數位革命奠定了堅實基礎。

在當前AI和編碼盛行的時代,我們易忽視這段彌足珍貴的歷史。然而,正是這些早期的記憶圖像技術,為我們打開了通往數位世界的大門。

縱觀科技發展史,會發現真正的創新往往誕生於跨界思維的碰撞之中:從紡織工藝到音樂藝術,再到數學邏輯,每一次跨領域的融合都推動了技術的飛躍。

這提醒我們,科技進步並非單一直線,而是多元智慧交織而成的綺麗畫卷。在程式碼主宰一切的時代,回顧科技的織錦般起源,更應該保持開放和好奇的心態。

因為下一個改變世界的創意,可能正潛藏在看似不相關的領域交匯處,記憶圖像的故事告訴我們,創新的種子可能落在任何沃土,關鍵在於我們是否有慧眼識珠的智慧,和跨界融合的勇氣。

2024/07 筆

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延伸閱讀:

1801: PUNCHED CARDS CONTROL JACQUARD LOOM

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現就讀交大應用藝術所 | 藝術、科技、設計冷知識

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