Cartes perforées
Pendant plusieurs décennies, une grande partie de l’information traitée par les ordinateurs tient sur de simples morceaux de carton. Programmes, fichiers de clients, résultats scientifiques ou salaires peuvent être enregistrés sur des cartes perforées.
Bien avant les clefs USB, les disquettes et les disques durs, ces cartes permettent aux machines de lire automatiquement des informations. Elles jouent d’abord un rôle majeur dans la mécanographie. Puis elles deviennent l’un des symboles de l’informatique des années 1950 et 1960.
Qu’est-ce qu’une carte perforée ?
Une carte perforée est une feuille de carton rigide dans laquelle des trous représentent des informations. Leur position possède une signification précise. Selon le système, ils peuvent coder un nombre, une lettre, une instruction ou une donnée.
Un lecteur détecte les perforations et transmet l’information à la machine. Ce principe paraît simple, mais il apporte un avantage considérable. La machine peut traiter rapidement de nombreuses données sans demander à un opérateur de les saisir une par une.
Il ne faut pas confondre la carte perforée avec la bande perforée. Les deux technologies utilisent des trous pour coder l’information. Cependant, la bande forme un ruban continu, alors qu’une carte constitue un enregistrement indépendant. On peut donc classer, trier ou déplacer chaque carte séparément.
Avant l’ordinateur : commander une machine avec des trous
Le principe de la perforation précède largement l’informatique. Au début du XIXe siècle, le métier Jacquard utilise des cartes perforées pour contrôler le mouvement des fils. Une suite de cartes permet ainsi de reproduire automatiquement des motifs complexes.
Le métier Jacquard n’est évidemment pas un ordinateur. Pourtant, une idée importante apparaît déjà : une machine peut exécuter une suite d’actions décrites sur un support physique.
À la fin du XIXe siècle, cette idée trouve une nouvelle application. Cette fois, il ne s’agit plus de tisser, mais de traiter de grandes quantités de données.
1887-1890 : Herman Hollerith mécanise le traitement des données
Dans les années 1880, le Bureau du recensement des États-Unis doit traiter une quantité croissante d’informations. Le recensement de 1880 demande plusieurs années de dépouillement. Avec l’augmentation de la population, les méthodes manuelles montrent rapidement leurs limites.
L’ingénieur américain Herman Hollerith imagine alors un système fondé sur des cartes perforées. Chaque emplacement peut représenter une information sur une personne : âge, sexe ou situation familiale, par exemple.
Son innovation ne se limite pas à la carte. Hollerith conçoit un véritable système de traitement de l’information. Il associe une perforatrice, une tabulatrice capable de compter les données et des dispositifs de classement.
Après plusieurs expériences dans les années 1880, le recensement américain de 1890 utilise son système à grande échelle. Des millions de fiches peuvent alors être traitées mécaniquement.
La carte perforée change ainsi de rôle. Elle ne sert plus seulement à commander une machine : elle devient un support de données exploitable automatiquement.
De Hollerith à IBM
Hollerith comprend vite que son invention peut servir ailleurs que dans les recensements. Les entreprises doivent elles aussi gérer des stocks, des factures, des assurances ou des fichiers de salariés.
Il fonde la Tabulating Machine Company. En 1911, celle-ci fusionne avec plusieurs entreprises pour former la Computing-Tabulating-Recording Company. En 1924, la société prend un nouveau nom : International Business Machines, plus connue sous le sigle IBM.
Autour des cartes perforées se développe alors tout un ensemble de machines spécialisées. Certaines perforent les cartes. D’autres les lisent, les trient, les comptent ou impriment les résultats. Bien avant la généralisation des ordinateurs, de véritables centres de traitement de l’information existent déjà.
1928 : la carte IBM à 80 colonnes
En 1928, IBM introduit un format qui deviendra emblématique : la carte perforée à 80 colonnes. Elle utilise des perforations rectangulaires et peut enregistrer jusqu’à 80 caractères, selon le codage employé.
Chaque colonne peut coder un caractère. Les différentes positions verticales servent à représenter chiffres, lettres et symboles. Toutefois, IBM n’est pas le seul constructeur à proposer ses propres cartes.
Le format à 80 colonnes connaît malgré tout un immense succès. Son influence dépasse même la disparition des cartes perforées. Pendant longtemps, les programmeurs conserveront l’habitude de travailler avec des lignes de 80 caractères.
Deux formats de cartes perforées. En haut, la carte IBM possède 80 colonnes et des perforations rectangulaires. Chaque colonne peut représenter un caractère. Ce format devient très courant dans la mécanographie puis dans l’informatique.
En bas, la carte Remington Rand à 90 colonnes utilise des perforations rondes. Elle comporte 45 colonnes divisées en deux zones indépendantes. Elle peut donc coder jusqu’à 90 caractères. Cette comparaison montre qu’il n’existait pas un format universel de carte perforée.
Quand les cartes perforées entrent dans les ordinateurs
Après la Seconde Guerre mondiale, les ordinateurs électroniques commencent à se développer. Pourtant, les cartes perforées ne disparaissent pas. Au contraire, elles offrent un moyen pratique et déjà bien maîtrisé pour introduire des informations dans les nouvelles machines.
Un lecteur de cartes peut parcourir rapidement une pile et transmettre son contenu à l’ordinateur. Les cartes servent aussi bien à fournir des données qu’à charger des programmes.
Dans les universités, les laboratoires et les entreprises, une nouvelle habitude apparaît. Le programmeur prépare son code puis utilise une perforatrice à clavier pour produire les cartes. Il apporte ensuite son paquet au centre informatique.
L’utilisateur ne travaille donc pas toujours directement devant l’ordinateur. Il remet son programme, attend son exécution puis récupère les résultats. Ce fonctionnement correspond au traitement par lots, ou batch processing.
Un programme pouvait-il vraiment tenir sur des cartes ?
Oui. Dans de nombreux systèmes, une carte peut représenter une ligne de programme. Un logiciel de plusieurs centaines de lignes nécessite donc plusieurs centaines de cartes, rangées dans un ordre précis.
Prenons un exemple très simple en FORTRAN :
PROGRAM TEST
INTEGER A
A = 10
PRINT *, A
END
Chaque ligne peut correspondre à une carte différente. Le lecteur parcourt ensuite les cartes dans l’ordre et transmet leur contenu à l’ordinateur.
Les cartes servent également à stocker des données. Une entreprise peut, par exemple, consacrer une carte à chaque salarié, transaction ou article. La carte perforée n’est donc pas seulement un support de programme. Elle constitue surtout un enregistrement physique d’information.
Et si le paquet de cartes tombe par terre ?
Cette anecdote célèbre repose sur un problème bien réel. Dans un programme, l’ordre des cartes peut être essentiel. Un paquet de plusieurs centaines de cartes devient donc difficile à reconstituer après une chute.
Les programmeurs utilisent différentes précautions. Ils peuvent inscrire des numéros de séquence sur les cartes afin de les remettre dans le bon ordre. Certains tracent aussi une ligne diagonale sur le côté du paquet. Une carte déplacée devient alors immédiatement visible.
Cette contrainte montre à quel point le programme reste lié à son support matériel. Aujourd’hui, mille lignes de code ne pèsent rien. À l’époque, elles peuvent réellement remplir une boîte.
Des millions de cartes dans les entreprises
Les cartes perforées ne concernent pas uniquement les programmeurs. Pendant plusieurs décennies, elles servent surtout au traitement administratif et commercial des données.
Une entreprise peut conserver des milliers, voire des millions de cartes. Elles représentent des clients, des employés, des stocks ou des opérations comptables. Des machines spécialisées trient ensuite les cartes selon un numéro, une date ou une catégorie.
Cette organisation annonce déjà certains principes des futurs systèmes d’information. Les données suivent une structure précise, puis des machines les stockent, les classent et les traitent automatiquement.
Pourquoi les cartes perforées disparaissent-elles ?
La carte perforée possède un défaut évident : elle occupe énormément de place. Même une faible quantité de données peut nécessiter des milliers de cartes et plusieurs boîtes de stockage.
Le support reste aussi peu pratique à modifier. Corriger un programme impose souvent de remplacer certaines cartes puis de vérifier leur ordre. Pour de gros volumes de données, cette manipulation devient rapidement contraignante.
À partir des années 1950, les bandes magnétiques offrent des capacités bien supérieures. Les disques magnétiques facilitent ensuite l’accès aux informations. Enfin, dans les années 1970, les terminaux permettent aux utilisateurs de saisir directement programmes et données.
La carte perforée perd alors progressivement son rôle central. Certaines entreprises continuent toutefois à l’utiliser pendant plusieurs années.
Une étape essentielle de l’histoire de l’informatique
La carte perforée paraît aujourd’hui extrêmement primitive. Pourtant, son importance ne dépend pas seulement de sa capacité de stockage. Elle accompagne une transformation profonde du traitement de l’information.
Avec Hollerith, elle contribue à automatiser le traitement de grandes quantités de données. IBM et les machines mécanographiques en font ensuite un outil essentiel pour les entreprises. Dans les années 1950 et 1960, les ordinateurs lui donnent encore un nouveau rôle : transporter programmes et données entre l’être humain et la machine.
La carte perforée appartient ainsi à une période charnière de l’histoire informatique. L’information devient progressivement codée, stockée et traitée automatiquement. Derrière ces simples rectangles de carton apparaissent déjà plusieurs principes fondamentaux de l’informatique moderne.
