Jakarlı dokuma tezgahı İngiltere'nin Manchester şehrinde en önemli iki tarihi endüstriyi birbirine bağlamıştır: Tekstil üretimi ve bilgisayar programlama. Delikli kartlar kullanılarak yapılan jakarlı dokuma hem desenli kumaş üretiminde devrim yaratacak hem de bilgisayar programlamanın doğuşunu başlatacaktı. Gelin nasıl olduğunu görelim.
Jakarlı dokumanın icat edilmesi
Fransız dokumacı ve tüccar Joseph-Marie Jacquard 1804'te yeni icadının patentini almasıyla desenli kumaşın dokunmasında bir devrim başlattı. Mucit Jacques de Vaucanson tarafından yapılan daha önceki gelişmelerin üzerine inşa edilen Jakar makinesi, karmaşık ve ayrıntılı desenlerin bir usta dokumacı ve yardımcısının elle çalıştığı sürenin çok altında sıradan işçiler tarafından üretilmesini mümkün kılıyordu.
Jacquard'ın icadının yaygınlaşması, modaya uygun olan ve çok aranan desenli kumaşın maliyetinin düşmesine neden oldu. Artık kitlesel olarak üretilebiliyordu ve yalnızca toplumun en zenginleri değil, geniş bir tüketici pazarının alım gücüne uygun hale gelmişti.
Delikli kartlar ile dokuma
Bir dokuma tezgahındaki kumaşı dokurken bir iplik (atkı adı verilir) diğer ipliklerin (çözgü adı verilir) üzerinden ve altından geçirilir. Dokumayı meydana getiren ipliklerin dik açılarla birbirine geçmesidir. Atkı, çözgü ipliklerinin üzerinden ve altından belirli sıralarla geçirilerek istenen her desen kumaşa işlenebilir.
Jakar sisteminden önce dokumacının asistanı (çekici çocuk olarak bilinir) dokuma tezgahının üstüne oturur ve kumaşta desen oluşması için çözgü ipliklerini doğru zamanda elle kaldırır ve indirirdi. Bu hem yavaş hem de zahmetli bir süreçti.
Jacquard'ın icadını muhteşem kılan şey üzerine küçük delikler açılan bir kart kullanması ve kumaşa işlenecek desenin karttaki bu deliklere göre belirlenebilmesiydi. İnsanın ilk kez bir makinaya nasıl çalışacağını söylediği bu yenilik, çekicinin zahmetli işini ortadan kaldırıyordu.
Delikli kartlar jakar mekanizmasına yerleştirildiğinde (tezgahın üstüne takılır), makinadaki taraklar, atkı ipliğinin alttan geçmesi için hangi çözgü ipliğinin kaldırılacağını kontrol ediyordu. Bu delikli kartlar sayesinde jakarlı dokuma tezgahları bir tasarımcının hayal ettiği bir desenin hızla üretebilmesini ve tekrar tekrar aynı sonuçla üretilmeye devam etmesini sağlamıştır.
Jakarlı dokuma tezgahının çalışma şekli
Önce bir tasarımcı desenlerini kare kağıda boyayarak başlar. Daha sonra işinin ehli bir kart üreticisi gelir ve deseni satır ve sütunu dikkate alarak delikli kartlara işler. Kağıdın üzerindeki boyanmamış her kare için kart üreticisi kartta bir delik açar. Boyanmış her kare içinse delik açılmaz.
Her biri kendi delik kombinasyonuna sahip kartlar, taşıdığı desenin işleneceği kumaş parçasına denk gelecek şekilde birbirine bağlanır ve tezgahın tepesindeki Jakar mekanizmasına takılarak kolla çevrilmeye hazır hale getirilir.
Bir kart, Jakar mekanizmasındaki pim matrisine doğru itildiğinde, pimler delinmiş deliklerden geçer ve kancalar etkinleştirilerek çözgü iplikleri kalkar. Delik yoksa pim karta baskı yapar ve kancanın dişi kalkmaz.
Daha sonra bir mekik devreye girer ve atkı ipliğini, yükseltilmiş çözgü ipliklerinin altından ve yükseltilmemiş olanlarınsa üstünden geçirerek tezgah boyunca hareket ettirir. Tekrar eden bu işlem ile tezgah, delikli kartların verdiği komuta uygun desenli kumaşı üretmiş olur.
1820'lere gelindiğinde Jakar teknolojisi İngiltere'ye yayılmıştı ve özellikle Lancashire'daki gelişen tekstil endüstrisini büyük ölçüde güçlendirmişti. Ayrıca Manchester ve çevresindeki pamuk kasabalarında yaşayan insanların arzuladıkları her dokuma desenli tekstili üretmesine izin veriyordu.
Manchester mühendislik şirketleri de bölgedeki tekstil fabrikalarına tedarik sağlamak için Jakar makinesi üretmeye başladılar. Devoge and Co. 1834'te kuruldu ve 1980'lere kadar Jakar mekanizmaları üretmeye devam etti.
Bilgisayar programlamaya ilham olması
Bir kumaş dokuma tezgahının bilgisayarın doğuşunu sağlayacağı kimin aklına gelirdi? Jacquard'ın buluşu desenli kumaş üretimini baştan aşağı değiştirdi. Ancak hepsi burada bitmedi. Bir makineye (dokuma tezgahına) bir işlemi (dokuma) gerçekleştirme talimatı verirken ikili kod sistemi kullanılması – delikli veya deliksiz, tıpkı bilgisayarlardaki 0 ve 1 gibi – insan-makine etkileşiminde bir devrimin yaşanmasını sağladı: Bilgisayar programlamanın doğuşu başlamıştı.
Jakarlı dokuma tezgahındaki değiştirilebilir delikli kartlar ilk bilgisayarların tasarlanmasına ilham verdiği için genellikle modern bilgisayarın öncülü kabul edilir. Jakarlı dokuma tezgahı sadece dokuma endüstrisinde devrim yaratmakla kalmadı, aynı zamanda gelecekteki bilgisayar programları için temel oluşturdu. Jakarda kullanılan ve bir işlemi kontrol etmeye yarayan değiştirilebilir delikli kartlar bilgi işlem donanımı tarihinde önemli bir adım kabul edilir. Kartları değiştirerek dokuma tezgâhının üreteceği dokumanın modelini değiştirme yeteneği, bilgisayarı programlamanın ve veri girişinin geliştirilmesinde önemli bir kavramsal öncü oldu.
Analitik Motor, tıpkı Jakarlı dokuma tezgahının çiçekleri ve yaprakları örmesi gibi cebirsel desenler örüyor.Ada Lovelace, Matematikçi (1843)
Babbage'ın Analitik Motor ile başardığı şey delikli kartlardan aldığı talimatla matematiksel hesaplama yapan bir makine tasarlamış olmasıdır. Delikli kartlar hem makineye sayıları iletir hem de bu sayılarla ne yapacağına dair talimatlar verirdi. Charles Babbage, Jakarlı dokuma tezgahlarını biliyordu ve programları Analitik Motor'da depolarken bu kartları kullanmayı düşündü.
Ada Lovelace, Babbage'ın fikrini bir adım öteye taşıyarak, motorun işlediği sayıların yalnızca miktarları değil, herhangi bir veriyi de temsil edebileceğini öne sürdü. Bilgisayarların, matematiksel hesaplamanın ötesinde kullanılma potansiyelini görmüştü ve şimdi bilgisayar programlama olarak bildiğimiz fikri öne sürmüştü.
Ne yazık ki Analitik Motor hiçbir zaman tamamlanmadı ve Babbage ve Lovelace'in öngörülerinin gerçekleşmesi 100 yıl alacaktı. Bununla birlikte ikilinin, Jacquard'ın devrim niteliğindeki dokuma makinesinden aldıkları ilhamla yaptıkları çalışmalar modern bilgisayarın teknolojik gelişiminin temelini oluşturmuştur.
19. yüzyılın sonlarında Herman Hollerith 1890 ABD Nüfus Sayımı'nda veri girmek için kullandığı delikli kart tablolama makinesini icat ederek bilgi saklamada delikli kart kullanma fikrini ileri götürdü. Yirminci yüzyılın ilk yarısına gelindiğinde International Business Machine şirketinin (IBM) hakim olduğu delikli kart tabanlı büyük bir veri işleme endüstrisi oluşmuştu. Kartlar veri için kullanılır ve programlama ise panolar tarafından yapılırdı.
1944 IBM Automatic Sequence Controlled Calculator (Harvard Mark I) gibi bazı ilk modern bilgisayarlar Jacquard'ın kart dizisine benzer şekilde deliklerle delinmiş bir kağıt banttan program talimatlarını aldılar. Delikli kartlar, programları belleğe yüklemede yaygın olarak kullanılmaya devam etti ta ki bilgisayarlar bu işi daha yüksek hızlı kendi dahili belleklerinden yapmaya başlayana dek. Delikli kart, 1980'lerin ortalarına kadar bilgi işlemde kullanılmaya devam etmiştir.