Что изобрел жозеф мари жаккард

Жаккардовая ткань. История создания.

Сидя за компьютером в наши дни мы даже не задумываемся, что всё это благодаря не только математике, электронике и кибернетике. Как бы странно это не звучало, но развитие текстильной промышленности сыграло немаловажную роль в появлении того, что мы называем «компьютер». И причем же тут жаккардовая ткань?

История изобретателя

Жозеф Мари Жаккар родился в французском городе Лионе, где ткачем был каждый второй житель города. Всё потому, что лионское ткачество специализируется на производстве дорогих шелков, что позволяло рабочему классу беззаботно жить. Маленький Жозеф был пятым сыном из девяти детей семейства, и с самого детства подрабатывал подмастерьем у отца. Встав перед выбором пойти в школу, юный Жаккар отказался и принял решение в пользу обучения у переплетчика на словолитне (на предприятии по созданию металлических пластин со шрифтами и чернил для книгопечатания). Интересно, знал ли тогда Жозеф, что одно его принятое решение сделает из него известного изобретателя, чье имя помнят до сих пор?

Когда его отец скончался, сыну досталось поместье, и мастерская с двумя станками. Жозефу пришлось вернуться к продолжению ткацкого дела. К слову, жизнь для Жаккара стало сложно называть беззаботной и самодостаточной: деловые неудачи, революция, бедность.

В 1799 году он всё же встал на ноги и занялся интересным делом, Жозеф решил создать автоматический ткацкий станок с помощью использования перфокарт, которым удавалось раздельно управлять каждой нитью- основы для создания вплетённых узоров любой сложности. положение нити в узоре не зависело от ее четности. Каждая нить в узоре имела свою программу плетения. Управляли положением нитей простые карточки из плотной бумаги — перфорированные призмы. Перфокарты могли контролировать до 100 нитей и имели соответствующую длину. Призмы рапорта сшивались в одну рабочую ленту и менялись по мере необходимости оператором станка. Само устройство машины невероятно просто, и тем не менее эффективно. В него обязательно входят доска-рама для ткани и ее шнуры, большой набор крючков и ножей, иглы и программные карты рисунка для каждой нити. Все нити проходят через отверстия длинной доски для равномерного распределения. Крючки цепляют в веретено и могут выносить его за пределы действия лезвий. Нити основы натягиваются в нижней части устройства в горизонтальном направлении. Иглы двигаются по прорезям в программных картах. В них имеются просеченные и не просеченные области, оператор может задавать качание и вращение призм, по которым движутся управляющие иглы. Не просеченные области карт отводят иглы и снимают крючок с веретена, тогда как активная игла заставляет крючок перемещать требуемую нить.

ЖАККАРД МАРИ ЖОЗЕФ И ЕГО РОСКОШНЫЕ ЖАККАРДОВЫЕ ТКАНИ

Жозеф Мари Жаккар. Кибернетика ткацкого ремесла

Как измерить внутреннее сопротивление литиевого аккумулятора

Сидя сегодня перед экранами компьютеров, мы не задумываемся о том, что все эти «электронные удобства» мы получили не только благодаря успехам в областях электроники, математики, кибернетики и химии. Как бы странно это не звучало, но развитие текстильной промышленности сыграло немаловажную роль в появлении того, что мы называем «компьютер».

На протяжении всей истории существования вида homo sapiens человек придумывал различные способы упрощения своего труда. Не стала и исключением такая сфера деятельности, как производство одежды. Первые упоминания о ткацких станках датируются пятым тысячелетием до н. э. Эти примитивные механизмы представляли собой простую вертикальную раму, на которую были натянуты нити основы. Ткачу приходилось держать в руках большой челнок с нитью и переплетать основу. Это была очень трудоемкая работа, так как нити требовалось последовательно перебирать руками, они часто рвались, а ткань получалась очень толстая. Немного позже в Египте появился ткацкий станок с горизонтальной рамой. За такой рамой человек работал стоя, при этом от слова «стоять» и произошли слова «стан», «станок». Как бы то ни было, труд ткача все равно оставался тяжелым.

Лишь в XVIII веке начали появляться механические ткацкие станки. В 1733 году английским суконщиком Джоном Кеем был изобретен механический челнок для ручного ткацкого станка. Изобретение позволило не пробрасывать челнок вручную, а также дало возможность ткачу вырабатывать широкие ткани на машине без помощи подмастерья. В 1771 году английском городе Кромфорде начала работать прядильная фабрика крупного промышленника и изобретателя Эдмунда Аркрайта, машины в которой приводились в движение водяным колесом. Воодушевленный посещением фабрики Аркрайта, другой английский изобретатель Эдмунд Картрайт в 1785 году получил патент на механический ткацкий станок с ножным приводом и организовал в Йоркшире ткацкую фабрику с 20 такими машинами.

Бурное развитие технической мысли в области ткацкого ремесла в XVIII веке, безусловно, сильно упростило труд ткачей, но, тем не менее, многие вопросы остались нерешенными. Так, например, изготовление тканей со сложными узорами было настоящей проблемой. Производство таких тканей было под силу лишь лучшим мастерам, и работали они не одни. Внутри станка должен был находиться подмастерье, который по команде мастера вручную поднимал и опускал нити основы, количество которых могло исчисляться сотнями. Такой процесс был чрезвычайно трудоемким и медленным, он требовал колоссальной сосредоточенности, а за ошибки, случавшиеся довольно часто, приходилось расплачиваться уймой времени. Кроме того, затратным по времени был и процесс переоборудования станка с производства одного узора на другой, который занимал несколько дней.

Конечно же, пытливый ум человека не мог обойти эту проблему стороной. Исходя из поставленной задачи, были сформированы два требования: новый механизм должен воспроизводить движения ткача и его подмастерья по заранее заданному сценарию; он должен обладать неким запоминающим устройством, чтобы хранить последовательность команд для изготовления определенных узоров. Справиться с этой задачей пытались многие изобретатели, среди которых были Базиль Бушон, Жан-Батист Фалькон, Жак Вокансон. Их механизмы отчасти удовлетворяли сформулированным требованиям, но по различным причинам работа не была доведена до логического конца, и их станки не получили распространения в ткацкой промышленности. Единственный, кому это удалось, был французский изобретатель Жозеф Жаккар. Его творческие годы пришлись на время, когда бушевали две революции – Великая французская и Промышленная. Все менялось, и Жаккар стал одним из источников этих перемен.

Биография Жаккара

Жозеф Мари Шарль (Joseph Marie Charles), впоследствии известный под фамилией Жаккар (Jacquard) – прозвищем, присвоенным его семье, родился 7 июля 1752 года во французском городе Лионе. Он был пятым из девяти детей Жана Шарля, мастера ткацкого дела, работавшего в мастерской по изготовлению парчи, и его жены Антуанетты Ривье. Как и многие сыновья ткачей того времени Жозеф Мари не посещал школу, так как был нужен отцу в качестве подмастерья. Читать он научился лишь в 13 лет, благодаря сводному брату Баррету, очень образованному человеку. Мать Жозефа умерла в 1762 году, а отец в 1772. После смерти родителей Жаккар получил в наследство апартаменты отца и его мастерскую, оборудованную двумя ткацкими станками. В 1778 году он сам стал мастером ткацкого дела и торговцем шелками. В том же году он женился на богатой вдове Клаудии Боишон. В этом браке в 1779 году у них родился единственный сын Жан Мари.

Жозеф Мари Жаккар. Кибернетика ткацкого ремесла
Жозеф Мари Жаккар

В течение ряда лет Жаккар совершил несколько сомнительных сделок, в результате которых влез в долги и потерял все свое наследство и часть собственности жены. В итоге, Клаудия осталась с сыном в Лионе, где работала на фабрике по производству соломенных шляп, а Жозеф отправился по Франции в поисках удачи. Он успел поработать и обжигальщиком извести, и чернорабочим на карьерах, и в результате, в конце 1780-х вернулся домой.

В начале Великой французской революции Жозеф вместе со своим сыном принимал участие в безуспешной обороне Лиона против сил Национального конвента. Когда город пал, им удалось бежать. После этого под вымышленными именами они присоединились к Революционной армии. В одном из кровопролитных сражений Жана Мари намертво сразило пулей, и потеряв смысл жизни, Жозеф Мари Жаккар в 1798 году возвратился в Лион. После лечения в госпитале, он брался за любую посильную работу – ремонт ткацких станков, шитье тканей, отбеливание соломенных шляп, управление повозками. Так продолжалось до 1799 года, когда он решил заняться автоматизацией ткацких станков. Эта затея, в итоге, принесла ему славу.

Изобретательская деятельность

Большой опыт работы со станками в качестве подмастерья, ткача и наладчика дал понять Жаккару, что производство ткани хоть и является довольно сложным и скрупулезным занятием с одной стороны, с другой же – это просто рутинный процесс с большим количеством повторяющихся действий. Он полагал, что вышивание сложных узоров может быть автоматизировано, то есть, сведено к минимальному набору простых движений. К тому же, он был осведомлен об успехах и неудачах своих соотечественников на поприще автоматизации ткацкого производства.

В результате, Жаккар задумал систему, работа которой зависела от последовательности отверстий на специальных твердых пластинах. Сегодня мы назвали бы их перфокартами. Необходимо также заметить, что подобные прообразы перфокарт были реализованы на станках Бушона, Фалькона и Вокансона, но их устройства либо могли управлять небольшим числом нитей, либо были слишком сложны и дороги в производстве и обслуживании. Учтя все недостатки своих предшественников, Жаккар сделал перфокарты со множеством рядов отверстий, это позволило машине оперировать с большим количеством нитей. Также он упростил механизм подачи перфокарт в считывающее устройство станка, сделав из них длинную замкнутую ленту. При этом каждая карта соответствовала одному проходу челнока. Считывающий механизм станка представлял собой набор щупов, которые были связаны со стержнями, управляющими движением нитей. При проходе карты щупы прижимались к ней и оставались неподвижными, при этом если на пути каких-либо щупов встречались отверстия, щупы проваливались в них и поднимали вверх соответствующие нити основы, тем самым, образуя верхнюю часть зева, то есть основные перекрытия в ткани. Опускание нитей основы происходило под действием силы тяжести грузиков. Опущенные нити основы образовывали нижнюю часть зева или уточные переплетения в ткани. Таким образом, правильная последовательность просеченных и непросеченных мест на перфокартах позволяла осуществить необходимое чередование подъемов и опускания нитей основы, что в конечном итоге и формировало требуемый узор.

Жозеф Мари Жаккар. Кибернетика ткацкого ремесла
Ткацкий станок Жаккара

Первый образец собственного ткацкого станка Жаккар сделал в 1801 году. Машина, однако, предназначалась не для вышивания сложных узоров на ткани, а для плетения рыболовных сетей, так как из газеты Жозеф Мари узнал, что английское Королевское общество поддержки искусств объявило конкурс на изготовление подобного механизма. В итоге, он одновременно выставил свое детище на конкурсах Королевского общества поддержки искусств и Общества поощрения ремесел и искусств во Франции. В Великобритании его станок не был отмечен какой-либо наградой, зато у себя на родине, во Франции, изобретение обратило на себя внимание заинтересованных лиц, и в результате в 1804 году Жаккар был приглашен в Париж, где в мастерских Консерватории искусств и ремесел он должен был завершить постройку своего механизма. Там Жаккар обнаружил коллекцию машин из кабинета Вокансона, среди которых попался образец узорчатого станка. Внимательно ознакомившись на практике с принципом его действия, Жозеф Мари внес в собственную разработку некоторые улучшения.

Годом позже Жаккар и его изобретение были удостоены внимания самого Наполеона. Император Франции хорошо осознавал важность текстильного производства для экономики страны, и потому разместил крупный заказ на сукно в Лионе, городе, издавна славившемся своими ткачами. В апреле 1805 года во время своего визита в город Наполеон со своей супругой Жозефиной посетили мастерскую Жаккара, где ему продемонстрировали чудо-станок. Оценив эффективность и простоту обслуживания этого механизма, император пожаловал Жаккару пенсию в 3000 франков и право получать отчисление в размере 50 франков с каждого станка, работавшего на французской мануфактуре. Патент же на изобретение Наполеон распорядился передать в общественное пользование. Так Жаккар лишился интеллектуальной собственности, но приобрел солидный по тем временам доход и государственную поддержку. Кроме того, масштаб распространения станков Жаккара рос как на дрожжах, что увеличивало его прибыль и, в итоге, сделало его одним из богатейших людей в городе. К 1812 году во Франции работало свыше 11000 таких ткацких машин, и, несмотря на попытки французского правительства сохранить технологию в тайне, аналогичные станки стали появляться в других странах.

Хотя изобретение и принесло Жаккару славу и известность, среди соотечественников находились и те, кто напрямую осуждали его и даже переходили к открытому противостоянию. Конечно же, это были лионские ткачи, разгневанные тем, что массовое внедрение в производство новых ткацких машин многих лишало работы. А для города, в котором ткацкое ремесло является ведущим, это становится особенно критично и взрывоопасно. Еще до приобретения Жаккаром широкой известности некоторые ткачи сообразили, какую опасность может нести для них новая машина, и однажды, ворвавшись в его мастерскую, разломали там все механизмы. Сам же изобретатель был неоднократно бит, но, невзирая ни на что, втайне продолжал работать над своим детищем, пока не получил состояние, славу и одобрение верховной власти.

Остаток дней Жаккар прожил в достатке и умер в тихом городке Уллене, расположенном на юго-востоке Франции недалеко от Альп. Спустя шесть лет благодарные жители Лиона воздвигли в его честь памятник на том самом месте, где находилась его мастерская.

Влияние изобретения Жаккара на дальнейшее развитие технической мысли

Принцип «программирования» механизмов посредством перфокарт, положенный в основу ткацкого станка Жаккара, для своего времени стал революционным. Широкое распространение подобных машин подталкивало и других изобретателей и мастеров на мысль об использовании данного принципа в своих разработках.

Пионер русской кибернетики Семен Николаевич Корсаков (1787–1853) в 1832 году подал в Императорскую академию наук заявку на изобретение «машины для сравнения идей». Эта «машина» представляла собой ряд устройств, которые были объединены в своеобразную систему информационного поиска. Используя современные термины, ее можно было бы назвать «средство для создания и обработки баз данных». Основными носителями информации в этих устройствах являлись перфокарты, которые хранились в специальных картотеках и механически сортировались по определенным признакам. С перфокартами Корсаков впервые познакомился за два десятилетия до подачи этой заявки. Он участвовал в Отечественной войне 1812 года, а затем в Заграничном походе против Наполеона 1813-1814 годов, в ходе которых вместе с русской армией побывал в Париже, где и увидел работающий станок Жаккара с заранее заложенной в него программой, «написанной» на перфокартах. Вернувшись в Россию, Корсаков стал начальником статистического управления, и рутинная работа со статистическими материалами натолкнула его на создание ряда устройств с использованием перфокарт в качестве носителей информации. Механизмы Корсакова, к сожалению, не получили широкого распространения, хотя сам он успешно применял их для составления баз данных в процессе своей работы.

Жозеф Мари Жаккар. Кибернетика ткацкого ремесла
Семен Николаевич Корсаков

В 1834 году английский математик Чарльз Бэббидж (Charles Babbage, 1791–1871) приступил к работе над автоматическим устройством для решения широкого спектра математических задач – «аналитической машиной». До этого он имел неудачный опыт построения «разностной машины», огромного и сложного механизма, оперировавшего большим количеством шестерней. Теперь, по замыслу Бэббиджа, на смену шестеренкам должны были прийти перфокарты. Для этого он специально ездил в Париж для изучения принципа «программирования» станков Жаккара посредством перфокарт. Достроить машину до конца Бэббиджу не удалось ввиду сложности и недостатка финансовых средств, однако, принципы, заложенные в ее основу, способствовали дальнейшему развитию вычислительной техники.

Жозеф Мари Жаккар. Кибернетика ткацкого ремесла
Чарльз Бэббидж

В вычислительной технике практическую полезность и значимость перфокарты приобрели благодаря американскому инженеру и изобретателю Герману Холлериту (Herman Hollerith, 1860-1929). В 1890 году для нужд Бюро переписи населения США он разработал табулятор – механизм для обработки статистических данных с перфокартами в качестве носителей информации. В 1911 году Tabulating Machine Company, компания основанная Холлеритом, была переименована в International Business Machines (IBM). Перфокарты же с успехом использовались в вычислительной технике до второй половины прошлого века, пока на смену им не пришли более совершенные носители информации.

Жозеф Мари Жаккар. Кибернетика ткацкого ремесла
Герман Холлерит
Жозеф Мари Жаккар. Кибернетика ткацкого ремесла
Современная жаккардовая машина

Что же касается жаккардовых машин, то они до сих пор применяются при изготовлении высококачественных изделий. Основным отличием от станков двухсотлетней давности является использование компьютера и сканера изображений. Сегодня дизайнеры при помощи сканера переносят узор, который необходимо нанести на ткань, в компьютер, далее по полученному изображению составляется программа для станка с необходимой последовательностью операций. Естественно, такой процесс задания алгоритма выкройки занимает намного меньше времени, чем у первых «программистов».

Перевод: Mikhail R по заказу РадиоЛоцман

Последующее развитие идеи

Жозеф Мари Жаккар скончался в 1834 году в возрасте 82 лет. В 1840 году в Лионе ему был установлен памятник. Ткацкий станок Жаккара не только позволил промышленным способом создавать сложные узорчатые ткани (жаккарды), но и послужил вдохновением для современных автоматических ткацких станков. Станок Жаккара является первой машиной, которая использовала перфокарту в своей работе.

Еще при жизни французского ткача в 1823 году английский ученый Чарльз Баббидж попытался создать вычислительную машину с использованием перфокарт. В 1834 году карты использовал русский изобретатель Семен Корсаков. В конце XIX века американский ученый разработал вычислительную машину и с ее помощью обработал результаты переписи населения 1890 года. Применение перфокарт в вычислительной технике продолжалось до середины XX века.

Сегодня жаккард — популярная ткань. Она используется для создания столового текстиля, постельного белья, штор, одежды, чехлов для матрасов, автомобильных сидений, жаккардовых этикеток и бирок, для обивки мебели, при изготовлении слингов, галстуков, лент и тесьмы.

Награды родины

Это было время Наполеоновской империи. Наполеон уделял много внимания развитию промышленности и разнообразным промышленным новшествам. Среди прочего, он обратил внимание на Лион. После революционных потрясений город, который был центром текстильной промышленности ещё с 16-го века, находился в плачевном состоянии. Большинство мануфактур простаивало. А ведь свято место пусто не бывает. Лионский текстиль на внутреннем и на внешнем рынке начал заменять текстиль из Англии. Не желая обогащения врага, каковым для Наполеона была Великобритания, он в 1804 году разместил в Лионе крупный государственный заказ на производство сукна для армии. А 12 апреля 1805 года император лично прибыл в Лион. В ходе этого посещения Наполеон посетил и мастерскую Жозефа Жаккара, где ему показали станок, производивший узорчатое шёлковое полотно. За выдающееся изобретение император наградил Жаккара пенсией в 3000 франков, а также правом получать премию в 50 франков с каждого продаваемого станка. Сама же конструкция ткацкого станка Жаккара в 1806 году была национализирована. Государственной собственностью стали также последующие усовершенствования его конструкции. Жаккар продолжал совершенствовать своё детище. Он добился успеха. Уже в 1812 году более десяти тысяч станков Жаккарда работали в мастерских и мануфактурах Франции.

Джоконда. Пример распечатки советских времён.

Джоконда. Пример распечатки советских времён.

Уже после Наполеона, в 1819 году, Жаккар получил ещё один знак признательности за своё изобретение, крест Ордена Почётного Легиона.

Жозеф Мари Жаккар скончался 7 августа 1834 года, а шесть лет спустя в Лионе был установлен памятник знаменитому земляку. Что характерно, статую поставили на том самом месте, где находилась мастерская Жаккара, куда в 1801 году ворвались возмущённые ткачи, разбили станок Жаккара и потребовали от него не заниматься глупостями, не высовываться и не придумывать новшества, которые подорвут благосостояние добрых лионских ткачей.

Далёкие последствия изобретения Жаккара

Перфокарты, которые Жаккар успешно внедрил на жаккардовом станке, стали затем применять в других областях, где требовалось хранить и обрабатывать информацию. Их успешно использовали в США для обработки результатов переписи населения. Англичанин Чарльз Бэббидж, проектировавший механическую вычислительную машину, предполагал использовать перфокарты для программирования процесса вычисления. Именно на специальные перфокарты переносила свои программы для машины Бэббиджа Ада Лавлейс, которую принято считать первым в мире программистом.

Строго говоря, благодаря изобретению Жаккара появилась новая профессия. Высококвалифицированные текстильщики пробивали отверстия в управляющих перфокартах, что позволяло в идеале прясть ткани с любым, самым сложным, узором. Этих работников можно назвать первыми программистами.

Их умение было блестяще продемонстрировано 24 августа 1841 года. В этот день лионскую мастерскую господина Каркилля (Michel-Marie Carquillat; 1803–1884) посетила высочайшая особа, герцог д’Омаль, сын тогдашнего короля Франции Луи Филиппа I. Герцогу на память подарили образец высокого искусства, который был бы не возможен без изобретения Жозефа Мари Жаккара. На шёлковом полотне ткачи выткали портрет самого Жаккара. За основы был взят портрет работы художника Клода Бонфона (Claude Bonnefond; 1796–1860). Тонкость работы казалось невероятной: детали на полотне были мельче, чем на гравюрах.

Кому как, но мне это напомнило славные советские времена, когда многие программисты развлекались распечаткой на алфавитно-цифровых печатающих устройствах всяких картинок, разбивая их на квадратики и подбирая символы для передачи различных оттенков серого. А потом превращали результат работы в стопку перфокарт, производившихся на предприятии «Техноинформ» в городе Челябинске, каковые перфокарты разносили по соседним организациям, чтобы поделиться шедевром с коллегами.

Жизнь замечательных имён

Статья опубликована на сайте Жизнь замечательных имён

  1. Кто придумал перфокарты?
  2. Эволюция носителей информации. Часть 1: от перфокарт до DVD
  3. Краткая история перфокарт
  4. Так это было (воспоминания)
  5. Шарманка в Париже играет с помощью перфоленты.
  6. Как ткацкий станок стал прадедушкой компьютера
  7. Перфокарты
  8. Так это было.
  9. А были еще и перфоленты. И устройства для пробивания дырочек в них
  10. Перфокарт вам в ленту
Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий