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Verfahren zur Speicherung der in einer Vielzahl
von Informationsunitäten enthaltenen Merkmale.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Speicherung
der in einer Vielzahl' von Informationsunitäten enthaltenen
Merkmale in Binär-Speichern, bei denen
jeder Informationsunität
in den Speicherelementen, z.11. Sichtlochkarten,
eine bestimmte
Position zugeordnet ist Unter einer Informationsunität soll
eine
Gruppe von Merkmalen verstanden sein, die bei einer bestimmten
Betrach-
tungsweise integrierende Bestandteile eines Begriffes oder seiner
Beschrei-
bung sind.
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient der Verarbeitung grader
Datenmengen. Insbesondere dient sie dazu, die Merkmale einer großen Anzahl
von Informationsunitäten au speichern, wobei der Speicher sowohl
maschinell als auch
von Hand abzufragen ist.
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Als Speicher für die Abfrage von Hand sind die sogenannten
Nadelloch- und
Sichtlochverfahren sowie deren Kombinationen bekannt. Die
Nadellochverfaltren benötigen mindestens so viele Lochkarten wie Informationsunitäten
zu er-
fassen sind, d.h. für jede Informationsunität min! mindestens
eine Lochkarte vorhanden sein. Liegt eine große Anzahl von zu erfassenden
InformAtionsunitäten vor, so wird der Umfang der Lochkartei entsprechend
sehr groß. Diej'c! karteien werden wegen ihrer Größe nicht nur sehr
unhandlich, senderndas Ar-
beiten mit ihnen ist auch zeitraubend.
Dazu kommt noch, daß bei jeder Abfrage des Speichers sämtliche Lochkarten
mechanisch beansprucht werden.
Das führt dazu, daß diese
Lochkarten nach Durchführung einer verhältnismäßig geringen
Anzahl von Abfragungen erneuert werden müssen, um Fehler,
.die durch
abgenutzte Karten entstehenrzu vermeiden. Ein
anderer Nachteil der Nadellochverfahren besteht in der Beschränkung
der auf einer Lochkarte unterzubringenden Anzahl von Merkmalen durch die
Anzahl der auf der Lochkarte vorhandenen Lochpositionen.
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Günstiger liegen die Verhältnisse bei den Sichtlochverfahren
Bei ihnen ist
für jedes Merkmal und nicht für jede Int'ormiiti(,asuiiitist
eine Lochkarte vor-
handen, wodurch sie iiu allgemeinen
vorteilhafter sind, solange die Anzahl iler Merkmale kleiner ist,
als die der zu erfassenden Informationsunitätrn, denn
solange die
Anzahl der au erfassenden Info nuationsunitäten die
Anzahl der auf
den benutzten Lochkarten vorhandenen Lochl)osi
tionen nicht überschreitet, wer-
den nur soviel Lochkarten beniitigt,
wie Merkmale berücksichtigt werden müssen
In Gegensatz zu den
Nadellochkarten, die - ausgenommen die Handlochkarten -besonders
Vorrichtungen erforderlich machen, in die die Kartenstapel hei der
Durchführung
von Recherchen eingespannt werden müssen und deren Aunführungsform
die Karten angepasst sein müssen, ist die Wahl des Kartenformates
beim
Siehtloehverfahren praktisch frei. Um mit möglichst wenig
Karten auskommen zu
können, werden häufig, gro3e Karten
mit einer entsprechend grossen Anzahl, z.H. 5t: WC - hpositionen
benutzt. Bei reinem Bandbetrieb sind derartige Sicht-
lochkarten
durchaus verwendbar. wenn sie jedoch auch maschinell ausgewertet
werden
sollen, ergeben sich Schwierigkeiten, denn handelsübliche datenverar-
beitende
Maschinen sind zwar für die Verarbeitung von üblichen Lochstreifen,
Maschinenlochkarten
und Streifenlochkarten, nicht jedoch der großen Sichtloch-
karten
geeignet.
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Die genannten Nachteile der bekannten Verfahren werden erfindungsgemäß
da-
durch vermieden,
daß der Binärspeicher aus mehreren Teilspeichern
besteht, in
die jeweils Merkmale
aus einer von mehreren Merkmalsgruppen
codiert einge-
schrieben werden, wobei
die Codes für die einzelnen
Merkmalsgruppen
gegebenen-
falls unterschiedlich
sind, die Zuordnung
von Informationsunität
und Speicher-
position jedoch für alle Teilspeicher
die gleiche ist
Ein Vorteil des erfindungsgenäVeri
Verfahrens besteht
darin, dass sowohl
das
Speichervolumen kies von Hand
auswertbaren
Speichers als auch dasjenige
der
in den` tic#iiutzteii
Maschinen
vorhandenen Speicher
besonders gut aushenutzt
wird. Als von Hand abzufragende
Speicher können
beispielsweise
Sichtlochkartpri, Mikrosichtlochkarten, Mikrosichtfilme
oder dergl.
Speicher dienen.
Es
hat sich als zwecknüßig erwiesen, sogenannte
Maschinenlochkarten
auch für die
von
Hand abzufragenden
Speicher
zu benutzen. Die Anzahl
der auf ihnen vorhan-
denen Lochpositionen
ist zwar, gemessen an der Anzahl
von Lochpositionen
auf
großen
Sichtlochkarten, verhältnismüßig
klein. Dieser Mangel wird jedoch we-
gen
der c#infaclieren
maschinellen Abfrage deq
aus Maschinenlochkarten
aufge-
bauten Speichers
mehr als aufgewogen
Die Codierung
der Merkmale
ist z !l,
in der Weise denkbar, daß die Merkmale
mit
Zahlen dee
dualen Zahlensystems durchnumeriert werden in den al9
Sicht-
lochkarteien ausgebildeten Teilspeichern
für jede
Stelle der Dualzahlen
eine
Sichtlochkarte vorzusehen
und dieser gelochten Position
den Wert 1, zuzuord-
nen. Ywec#kmüssiger
verwendet man in diesem Falle an-telle
einer lochharte
zwei pro
Stelle im dualen Zahlensystem und ordnet einer den Stellenwert L und
der anderen Lochkarte
den Stellenwert 0 zu
Es wird also für
Jede
Stelle der Ihialzahlen
eine und nur eine von -zwei Karten
an
jeder Lochposition
gelocht Jede Lochposition eines
solchen, eine Stelle
einer
Dualzahl
darstellenden Lochkarten -
oder dergl. l'a<iit:. it
also ein
Anulojon
zu einem elektronischen Doppelspeicher, wie er durch
bistabile Schaltungsanordnungen, z.8. Flip-Flop-Schaltungen,
verwirklicht. werden
kann, denn
| bei ihnen führt jeweils nur einer von zwei einen Doppelspeicher
darstellen- |
| S -u |
| -trom |
| den Stro"-:#"reise während der andere stromlos ist. Der
stromführende Stromkreis |
entspricht also der gelochten und der stromlose der nicht gelochten Position
der
Karten eines Kartenpaares
oder umgekehrt.
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Die Vorteile der Verwendung von Kartenpaaren in Verbindung mit
der Codierung der Merkmale mit Dualzahlen besteht darin, daß
es auf diese Weise gelingt,
nicht nur eine große Anzahl von Merkmalen
auf einer im Verhältnis dazu klei-
nen Anzahl von Lochkarten
zu speichern, sondern auch diese Speicher in der bei
Sichtlochkarten
üblichen Weise auswerten zii können.
In den Figuren 1
und 2 ist ein Beispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens dargestellt.
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Fig 1 zeit ein einfaches-Beispiel für eine aus Kartenpaaren
gebildete
. Kartei in auseinandergezogenem Zustand
Fig. 2
zeigt in schematischer Darstellung die Wirkungsweise.
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Fig 3 stellt einen Magnetkernspeicher in Form einer
3-dimensionalen Matrix dar.
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Ein Beispiel für die Drrchfnh rung des erfindungsgemäßen
Verfahrens in verein-
fachter Form ist in der Fitc
1 dargestellt. Es ist angenowten, es handele
sich um 100 Begriffe,
z.11 um die Geburtsjahre IHR() bis 1979 in einer Perso-
nalkartei.
Herausgegriffen ist die Person mit der Kennummer 1. Sie sei im
Jahre
1')0G geboren. Die Jahreszahlen sind bei 18.S0 betsinnend
laufend mit Dual-
zahlen von 0 bis L L0(1 01.1, durchnumeriert
Dazu werden 7 Binärstellen benötigt
dementsprechend ? Kartenpaare
gleich Ilt Karten. Von den sieben, in der Fig. 1
dargestellten
Kartenpaaren 1o, 1 I; ; 2(r , '._' I,; , 7(1 wird je
eine Karte gelocht. Für das Geburtsjahr 1900 ist die Codezahl,2h,
Entsprechend ergibt sich
als Binärzahl der Ausdruck
0 OH,
OH).
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Dementsprechend ist an der Position 1 bei der ersten Gruppe,
d .h. dem ersten
Kartenpaar (1(1, 10 gelocht die Karte 10, bei der zweiten
Gruppe die Kärte 2L, bei der dritten Gruppe die Karte 30 usw;
Bei dieser und den zunächstfolgenden Darlegungen ist die Anzahl der auf
einer Karte vorhandenen Lochpositi-
onen außer Betracht gelassen, d.h.
wird vorausgesetzt, da(1 die Zahl der zu er-
fassenden Informationatuiitäten
kleiner= ist, als die Anzahl der auf einer Kar-
te unterzubringenden
Lochpositionen Diese Voraussetzung trifft in der Praxis
so gut wie
nie zu. In an sich bekannter Weise werden daher in der Praxis immer
dann, wenn die Anzahl der Informationsunitäten die Anzahl der zur
Verfügung stehenden Lochpositionen überschreitet neue Karten hinzugenommen
die einen
Satz bilden.
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Wenn von Hand z fi, diejenigen der erfaßten
Personen festgestellt werden sol-
len die im Jahre 1()0(,
geboren sind, so wird, wie in Fig. 2 athematisch darge-
stellt
ist, von allen Kartenpaaren je eine Karte, und zwar jeweils diejenige
die
beim Einspeichern des Geburtsjahres 1906 gelocbt werden muUte,
gezogen
und diese Karten über einander gelegt. Wie Fig. 2 zeigt,
kann man dann an der
Lochposition, die der Kennummer 1 entspricht
durch den Stapel von 7 Karten
hindurchblicken. Was für die Kennummer
1 gilt, gilt selbstverständlich ent-
sprechend auch für alle diejenigen
Kennummern, für die das Geburtsjahr 1906
zutrifft.
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Dieser aus sieben Karten besteilende Kartenstapel entspricht
einer Sichtloch-
karte der hergebrachten Art, bei der für jedes Merkmal eine
gesonderte Karte
vorgesehen ist. Demgemäß kann er wie diese Karten
benutzt werden, d.li. mit
anderen Sichtlochkarten oder Stapeln
von Karten der beschriebenen Art zum
Zwecke des Auffindens von
Informationseinheiten kombiniert werden, die gleich-
zeitig bestimmte
Merkmale aufweisen, hie bei der erfindungsgemäßen Einrichtung
vorgesehenen
Teilspeicher haben gegenüber bekannten Binärspeichern, z.D. in
Form
der gebrachten Sichtlochkartei, den Vorteil, daß der Bedarf all
Karten bzw.
Speichervolumen auch der Maschine im Falle maschineller
Auswertung wesentlich
herabgesetzt ist.
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Während bei dem gewählten Beispiel der Geburtsjahre von
1880 bis 1971 und der
Art des gewählten aus sieben Kartenpaaren
bestehenden Teilspeichers 14 Karten
ausreichen, würden dafür in
der hergebrachten Weise 100 Sichtlochkarten benö-
tigt werden.
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Noch auffälliger ist dieser Vorteil, wenn die Anzahl
der in einer Gruppe zusammengefassten Merkmale sehr groß ist. Eine Gruppe
mit einer sehr großen Anzahl von Merkmalen ist z.H.
die der Familiennamen bei Personalkarteien, denn
jede von ihr
erfaßten Person, die in diesem Falle die Informationsunität dar-
stellt,
besitzt einen Familiennamen. Ihre Anzahl beträgt bei der Einwohnerkar-
tei
einer deutschen Großstadt etwa 1t'0 000.
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Wenn als Binärspeicher Maschinenlochkarten benutzt werden, so trat
das außer
den bereits erwähntem Vorteilen den weiteren, daU
keine besonderen Einrich-
tungen für die Lochung der Binärspeicher
notwendig sind.
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Wenn im Vorstellenden von Karten die Rede
war, so war darunter nicht nur eine
Lochkarte verstanden,
sondern cr.l' eine Reihe von Karten, deren Anzahl durch das Verhältnis der
Anzahl der zu erfassenden Informationsunitäten zur Anzahl der auf einer einzigen
Lochkarte für die Ablochung der Kennnummer der Informationaeinheiten
zur Verfügung stehenden Anzahl von Lochpositionen (llit-Stellen) bestimmt
ist Da die Binarspeicher auch maschinell suswerthar sein Hellen, wird ein Teil
der auf den Maschinenlochkarten vorhandenen Lochpositionen für die
Anbringung der maschinell lesbaren Bezeichnung der Karte, die ganz oder teilweise
mit der Adresse für den Maschinenspeicher überstimmt verbraucht. Ein prak-
tisch
vorkommender Wert in ;:!1) Bit-Stellen/pro Lochkarte Fair je 720 Informationsunitäterr
müssen die Reihen von Lochkarten um eine vermehrt werden
Sind in einer
Speichereinrichtung z li 3 600 Informationseinheiten erfaßt, so bestehen
die Reihen aus jeweils Lochkarten. Bei einer manuellen
Auswertung
müßte in diesem Falle alsA---
der Auswertevorgang, bei dem jeweils
nur 72'0 Infoimationaunitäten
erfaßt werden kiinnen, insgesamt 5 mal durchge-
führt werden
Ur.
diese Arbeit zu verringern, kann man eine bestimute Anzahl z [1
jeweils
12 Lochkarten, zweckmä:iig in einer geeigneten Vorrichtung,
in der die Lage der einzelnen Lochkarten genau fixiert ist, zu einer
größeren Sichtlochkarte
zusammenfügen, die dann photographiert werden
kann. Die so gewonnenen Bilder
können dann vervielfältigt
werden und ala Sichtlochkarten mit z.11. 12-fach vergrößerter Speicherkapazität
verwendet werden
Die Einspeicherung der Information in die auch manuell
zu handlabenden Spei-
cher wird zweckmäuig auf maschinellem Wege,
z B. unter Verwendung der auch
für die maschinelle Ausapeicherung
vorgesehenen datenverarbeitenden Anlage
vorgenommen.
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Diese Anlage wird sich zumeist in einer zentralen Stelle befinden,
beispiels- weise in der Zentrale eines Industrieunternehmens mit mehreren
Zweigwerken. Eine z.B dort für das ganze Unternehmen hergestellte Personalkartei
kann sich für die wahlweise maschinelle oder manuelle Benutzung in der Zentrale
befin-
den, während Duplikate der die einzelne Werke betreffenden
-Teile der Kartei -
für die znr vorzugsweise manuelle
Benutzung in diesen Werken - von der Zentrale an die Zweigwerke
abgegeben werden kiinnen Bei der Herstellung sowohl des
gesamten
Speichers und Ihiplikaten davon, als auch von bestimmten Teilen des
gesamten
Speichers viril als zweckmäßiges Hilfsmittel ein in Form einer drei-
dimensionalen
Matrix aufgebauter Magnetkernspeicher benutzt Der Aufbau des
erfindungsgemäßen
Speichers kann damit z lt auf folgende Weise vorgenommen
werden.
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Es wird angenommen, daß die Information der Informationsunitäten
nacheinander
anfallen Die sie beschreibenden Dokumente -
und damit auch die Informations-
unitäten selbst -
werden durchgehend nwneriert, wobei die an die einzelnen Informationsunitäten
zu vergebenden fortlaufenden Nummern Lochliositionen der
hinären
Speicher entsprechen
Die auf den einer jeden Informationsunität
zugeordneten Dokiu-ient erfaßten Merk-
male dieser Informationsunität
können auf diesem Dokument selbst oder auf ei-
ner ihm entsprechenden
Lochkarte in üblicher weise derart gespeichert werden,
da13 jedem der zu
erfassenden Merkmale eine bestimmte Lochposition zugewiesen
wird und das
Zutreffen eines Merkmales bei einer Informationsunität durch Lo-
chen
der entsprechenden Lochposition auf der der dieser Informationsunität entsprechende
Lochkarte festgehalten wird Derartige Speicher sollen im fol-
genden
als Speicher nach Art der Nadellochkarteien bezeichnet werden.
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Die Hauptachsen der dreidimensionalen Matrix von magnetischen
Speicherkernen sei mit x, y und z bezeichnet. Unter der Voraussetzung, daß die
Zahl der in
einer x-y-Ebene der dreidimensionalen Matrix von magnetischen
Speicherkernen
vorhandenen Kerne gleich oder größer als die
Zahl der Lochpositionen auf den
Lochkarten ist, die den Informationsunitäten
zugeordnet sind, kann man die
Informationsgehalte jeder dieser Lochkarten
in der Weise in den Magnetkernapeicher übertragen, daß im einfachsten Fall,
die Information einer Lochkarte
in einer x-y-Ebene magnetisch
gespeichert wird. Einer jeden Lochkarte mit n
entsprechen sodann die Koordinaten
xn und yn in der dreidimensionalen Matrix,
während die Nummern
der Lochkarten bz. der durch sie verkörperten Informati-
onsunitäten
der z-Koordinate entsprechen.
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Werden nun Lesedrähte auch in z-Richtung durch den
Speicher geführt, entspricht
jeder dieser Lesedrähte'
einem bestimmten Merkmal, d h. bei geeigneter Abfrage
des Speichers
können bei jedem dieser Lesedrähte alle diejenigen Informationsunitäten
herausgelesen werden, für die das Merkmal zutrifft, das dem jeweiligen Le$edralit
und damit einem bestimmten Merkmal entspricht.
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Die derartig gewonnenen Ergebnisse können in der Weise auf
Lochkarten festgebalten werden, daß jedem Lesedraht eine Karte und jeder Nummer
eine Lochposi-
tion auf diese Karte zugeordnet wird Das Ergebnis
der auf die beschriebene
Weise mittels des dreidimensionalen Magnetkernspeichers
durchgeführten Umordnung entspricht einer Umwandlung einer Kartei nach
Art einer Nadellochkartei in eine andere mit. dem gleichen InformationsinLalt,
jedoch nach Art der
Sichtlochkartei aufgebauten zweiten Kartei
In
der Figur 3 ist das Zustandekommen dieser Umwandlung veranschaulicht.
Es
ist ein kleiner Ausschnitt aus der dreidimensionalen Speichermatrix
mit
dem Koordinatensystem x, y, z dargestellt, in dem die in der
Tabelle zusammengestellten Werte eingeschrieben sind
Den einzelnen
Informationsunitäten n ist jeweils eine Ebene (x z=rl, yz=n) ZU-geordnet,
Jedem Koordinatenpaar x, y entspricht ein Merkmal M =
An, Bn, Cn uew. Das Zutreffen eines Merkmals bei einer Informationsunität
IUn ist durch einen
Breis um den entsprechenden Punkt xz=n0 yz=n =
Mn markiert, Diese Markierung
entspricht dem Vorhandensein des einen
Magrietisierungszustande$ L der beiden
möglichen Magnetisierungszustände
L oder 0 in dem jeweiligen Magnetkern.
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Es ist ohne weiteres erkennbar, da13 die Magnetkerne einer
Ebene (x
z=o z..n einer Karte eines Speichers nach Art der Nadellochkartei
analog sind, wie
durch die gestrichelten Ebenen verdeutlicht ist
Alle Punkte mit gleichen x
und y-Koordinaten (Al bis
An, B1 bin ßn usw.) entsprechen jeweils einer gärte
einer Kartei
nach Art der Sichtlochkartei.
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Die Linie x = 1 und y = 1 entspricht einer'Sichtlochkatte
für das Nerkatlt1 A.-'
Diese ist wie die Tabelle fordert an den
Positionen i und 3, die den frAtormationsunitäten mit der laufenden
Nummer 1 und 3 zugeordnet sind, zu lochen.
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Es ist selbstverständlich durch entsprechende Programmierung
der zur Durch-
führung der oben. beschriebenen Unordnung dienemien
datenverarbeitenden Maeehi-'
ne möglich, anstelle eines
Speichers nach Art der Sichtlochkartei hergebrachten Art, sogleich einen Speicher
in der erfindungsgemäillen Form zu erstellen. Die erfin(lungagemiiße Einrichtung
erlaubt es ferner auf einfreche Weise aus einer vorhandenen Kartei neue abzuleiten.
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Unübliängig von dem Aufbau ist, eine Kartei oder ein anderer Speicher
ähnlicher Art durch (las Ausgangsmerkmal, nach dem die Kartei weist auch bezeichnet
wird, bestimmt.
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So wird z B die Kartei einem Einwohnermeldeamtes
als Nanienshartei bezeichnet,
weil der Name der Einwohner (las Ausgangsmerkmal
darstellt. Eine solche Kartei bleibt auch eine Namenakartei, wenn neben dem Namen
der erfaßten die Informationsunitüten darstellenden Einwohner, noch andere u U zahlreiche
Merkmale eines jeden Einwohners mit eingespeichert wurden
Ist eine solche
Kartei gemäß der Erfindung aufgebaut, so lassen sich aus ihr, je nach Art und Anzahl
der bei jeder Informationsunität erfaßten Merkmale, Karteien mit anderen Ausgangsmerkmalen
gewinnen, r 1j. aus einer Namenskartei, eine Berufskartei. Bei der Gewinnung einer
solchen n"ueti Kartei aus der ur-sprünglichen tritt häufig der Fall ein, daß
das Ausgangsmerkmal für die neue
Kartei bei einem grollen Teil der
in der ursprünglichen Kartei erfaßten Informationsunitäten
nicht auftritt In dieseir Füllen ist es zweckmäßig, die ver-
bliebenen
Informationsunitäten neu durchzunumerierpn, d.h. ein un(, dieselbe Informationsunität
kann in der ursprunglichen und in den abgeleiteten Karteien mit unterschiedlichen
Nummern bezeichnet werden Die schwebende Bezeichnung der Inforinationsunitüten
stellt keinen Nachteil dar,
wie man vermuten könnte, sondern ist
in verschiedenerlei Hinsicht von Vorteil
Sie ermöglicht es z.1
ohne Schwierigkeiten, aus mehreren Namenakarteien ei-
ner Anzahl
Einwohnermeldeämter, eine einzige alle Bereiche dieser Einwohnermeldeämter
erfassende Berufskartei herzustellen