18世纪法国里昂的一位织布大师让-查尔斯·雅卡尔每周最多只能织出六英寸的丝绸锦缎。即使这样的生产速度也只有在他儿子的帮助下才可行，他的儿子坐在他的木制拉花织机上，手工抬起单独的经纱，而织布大师则将色彩鲜艳的纬纱滑过。一行又一行地编织图案的无情乏味可能解释了为什么他的儿子约瑟夫-玛丽甚至在法国大革命短暂地使锦缎过时之前就避免了它。只有在挥霍了家庭遗产之后，约瑟夫-玛丽才重新考虑——即便如此，他也没有成为一名织布大师，而是发明了一台机器来节省自己的劳力。
雅卡尔的关键想法是将锦缎图案存储在穿孔卡片上，这些卡片可以送入织机，每行编织一张卡片。织机会读取卡片上孔的排列，这些孔通过弹簧激活的销钉格子连接到钩子上，这些钩子会在销钉进入孔的任何地方单独抬起一根经纱。通过这种方式，织机可以被编程，并且可以通过重新排列或更换卡片组来修改或切换图案。
1804年获得专利的雅卡尔织机，在熟练操作的情况下，每天可以生产两英尺的锦缎，考虑到法国对纺织品出口的依赖，这一壮举足以使拿破仑亲自参观该装置。然而，即使是臭名昭著的雄心勃勃的皇帝也无法理解雅卡尔的发明对后代的意义。
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事实证明，在纸上打孔为开发任何类型的可编程机器提供了一个现成的解决方案。在钢琴自动演奏器的气动装置内部，一个打孔卷可以播放巴赫的托卡塔，而另一个可以播放格什温的拉格泰姆。19世纪英国科学家查尔斯·巴贝奇在他的未建成的分析机中想象的那样，以及美国工程师霍华德·艾肯在20世纪30年代在IBM建造哈佛马克一号时实现的那样，计算机内部的通用性要大得多。艾肯追随巴贝奇的脚步，使成堆的雅卡尔穿孔卡片协同工作，其中一堆设置应用于从另一堆读取数据的操作。
在现代计算机中，卡片已经消失了（艾肯的机电开关也消失了），但计算机仍然基本上体现了相同的架构。尽管工业织机不再由像雅卡尔的父亲那样的工艺大师操作，但约瑟夫-玛丽的创新甚至通过控制现代纺织品图案的计算机控制台，将织造效率提高到更高的水平。