Os computadores têm uma história de origem improvável: o censo de 1890

O inventor dos cartões perfurados, que deu origem aos primeiros computadores e empresas como a IBM, pretendia resolver um problema nefasto da época: a coleta de dados para o censo.

Os computadores têm uma história de origem improvável: o censo de 1890

A Constituição dos EUA exige que uma contagem da população seja realizada no início de cada década.

Este censo sempre foi carregado de significado político e continua sendo. Isso está claro de a controvérsia sobre a condução do censo de 2020 .

Mas é menos conhecido o quão importante o censo tem sido no desenvolvimento da indústria de computadores dos EUA, uma história que conto em meu novo livro, República dos números: histórias inesperadas de americanos da matemática ao longo da história.



Crescimento populacional

O único uso do censo claramente especificado na Constituição é alocar cadeiras na Câmara dos Representantes. Estados mais populosos obtêm mais assentos.

Uma interpretação minimalista da missão do censo exigiria relatar apenas a população geral de cada estado. Mas o censo nunca se limitou a isso.

Um fator complicador surgiu logo no início, com a distinção da Constituição entre pessoas livres e três quintos de todas as outras pessoas. Este foi o compromisso infame dos Pais Fundadores entre aqueles estados com um grande número de escravos e aqueles estados onde relativamente poucos viviam.

O primeiro censo , em 1790, também fez distinções não constitucionais obrigatórias por idade e sexo. Nas décadas subsequentes, muitos outros atributos pessoais também foram investigados: status ocupacional, estado civil, status educacional, local de nascimento e assim por diante.

Um funcionário cria cartões perfurados usando informações de um Formulário Populacional do Censo de 1950 preenchido. [Foto: U.S. Census Bureau]

À medida que o país crescia, cada novo censo exigia um esforço maior do que o anterior, não apenas para coletar os dados, mas também para compilá-los em uma forma utilizável. O processamento do censo de 1880 não foi concluído até 1888.

Tornou-se um exercício clerical entorpecentemente entediante, sujeito a erros, de uma magnitude raramente vista.

Visto que a população evidentemente continuava a crescer em um ritmo rápido, aqueles com imaginação suficiente podiam prever que o processamento do censo de 1890 seria realmente horrível sem alguma mudança no procedimento.

Uma nova invenção

John Shaw Billings, um médico designado para auxiliar o Censo na compilação de estatísticas de saúde, observou de perto os imensos esforços de tabulação necessários para lidar com os dados brutos de 1880. Ele expressou suas preocupações a um jovem engenheiro mecânico que ajudava no censo, Herman Hollerith , recém-formado pela Columbia School of Mines.

Em 23 de setembro de 1884, o U.S. Patent Office registrou um pedido de Hollerith, de 24 anos, intitulado Arte de compilar estatísticas.

Melhorando progressivamente as idéias dessa submissão inicial, Hollerith ganharia decisivamente uma competição de 1889 para melhorar o processamento do censo de 1890.

As soluções tecnológicas desenvolvidas por Hollerith envolveram um conjunto de dispositivos mecânicos e elétricos. A primeira inovação crucial foi traduzir os dados das folhas de cálculo do censo manuscritas em padrões de furos feitos nos cartões. Como disse Hollerith, na revisão de 1889 de seu pedido de patente,

Um buraco é então perfurado correspondendo à pessoa, então um buraco conforme a pessoa é homem ou mulher, outro registro seja nativo ou estrangeiro, outro branco ou de cor etc.

Esse processo exigia o desenvolvimento de maquinários especiais para garantir que os furos pudessem ser perfurados com precisão e eficiência.

Este classificador mecânico de cartões perfurados foi usado para o censo de 1950. [Foto: U.S. Census Bureau ]

Hollerith concebeu então uma máquina para ler o cartão, sondando o cartão com pinos, de modo que apenas onde houvesse um orifício o pino passasse pelo cartão para fazer uma conexão elétrica, resultando em um avanço do contador apropriado.

Por exemplo, se um cartão de um fazendeiro branco passasse pela máquina, um contador para cada uma dessas categorias aumentaria em um. O cartão foi feito resistente o suficiente para permitir a passagem através da máquina de leitura de cartões várias vezes, para contar diferentes categorias ou verificar resultados.

A contagem foi tão rápida que o números estado a estado necessários para a distribuição do Congresso foram certificados antes do final de novembro de 1890.

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Ascensão do cartão perfurado

Depois de seu sucesso no censo, Hollerith começou a vender esta tecnologia . A empresa que ele fundou se tornaria, após sua aposentadoria, a International Business Machines - IBM. A IBM liderou o caminho no aperfeiçoamento da tecnologia de cartão para registrar e tabular grandes conjuntos de dados para uma variedade de finalidades.

Um cartão perfurado IBM azul [Foto: Amieiro / Wikimedia Commons]

Na década de 1930, muitas empresas estavam usando cartões para procedimentos de manutenção de registros, como folha de pagamento e estoque. Alguns cientistas que usam muitos dados, especialmente astrônomos, também acharam os cartões convenientes. A essa altura, a IBM havia padronizado um cartão de 80 colunas e desenvolvido máquinas de perfuração que pouco mudariam por décadas.

O processamento de cartões se tornou uma perna da poderosa indústria de computadores que floresceu após a Segunda Guerra Mundial, e a IBM por um tempo seria a terceira maior corporação do mundo. O processamento de cartões serviu de suporte para computadores puramente eletrônicos muito mais rápidos e com uso eficiente de espaço que agora dominam, com poucas evidências remanescentes do antigo regime.

Aqueles que cresceram conhecendo computadores apenas como dispositivos facilmente portáteis, com os quais se comunicam pelo toque de um dedo ou mesmo por voz, podem não estar familiarizados com os computadores do tamanho de uma sala dos anos 1950 e 1960, onde o principal meio de carregamento dados e instruções foi criando um baralho de cartas em uma máquina de perfuração e, em seguida, colocando esse baralho em um leitor de cartão. Isso persistiu como o procedimento padrão para muitos computadores até a década de 1980.

Como recordou a pioneira da computação Grace Murray Hopper sobre o início de sua carreira. Naquela época, todo mundo usava cartões perfurados e pensavam que usariam cartões perfurados para sempre.

Hopper foi um membro importante da equipe que criou o primeiro computador de uso geral comercialmente viável, o Computador Automático Universal, ou UNIVAC, um dos gigantes da leitura de cartas. Apropriadamente, o primeiro UNIVAC entregue, em 1951, foi para o U.S. Census Bureau, ainda faminto por melhorar suas capacidades de processamento de dados.

Não, os usuários de computador não usariam cartões perfurados para sempre, mas eles os usaram por meio do programa Apollo de pouso na lua e no auge da Guerra Fria. Hollerith provavelmente teria reconhecido os descendentes diretos de seu mecanismo de censo de 1890 quase 100 anos depois.

David Lindsay Roberts é professor adjunto de matemática em Prince George’s Community College . Ele é o autor de República dos Números: histórias inesperadas de americanos matemáticos ao longo da história , da Johns Hopkins University Press, que fornece financiamento como membro da The Conversation US. Este artigo foi republicado de A conversa .