18世紀法國里昂的一位織布大師讓-查爾斯·雅卡爾每週最多隻能織出六英寸的絲綢錦緞。即使這樣的生產速度也只有在他兒子的幫助下才可行，他的兒子坐在他的木製拉花織機上，手工抬起單獨的經紗，而織布大師則將色彩鮮豔的緯紗滑過。一行又一行地編織圖案的無情乏味可能解釋了為什麼他的兒子約瑟夫-瑪麗甚至在法國大革命短暫地使錦緞過時之前就避免了它。只有在揮霍了家庭遺產之後，約瑟夫-瑪麗才重新考慮——即便如此，他也沒有成為一名織布大師，而是發明了一臺機器來節省自己的勞力。
雅卡爾的關鍵想法是將錦緞圖案儲存在穿孔卡片上，這些卡片可以送入織機，每行編織一張卡片。織機會讀取卡片上孔的排列，這些孔透過彈簧啟用的銷釘格子連線到鉤子上，這些鉤子會在銷釘進入孔的任何地方單獨抬起一根經紗。透過這種方式，織機可以被程式設計，並且可以透過重新排列或更換卡片組來修改或切換圖案。
1804年獲得專利的雅卡爾織機，在熟練操作的情況下，每天可以生產兩英尺的錦緞，考慮到法國對紡織品出口的依賴，這一壯舉足以使拿破崙親自參觀該裝置。然而，即使是臭名昭著的雄心勃勃的皇帝也無法理解雅卡爾的發明對後代的意義。
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事實證明，在紙上打孔為開發任何型別的可程式設計機器提供了一個現成的解決方案。在鋼琴自動演奏器的氣動裝置內部，一個打孔卷可以播放巴赫的託卡塔，而另一個可以播放格什溫的拉格泰姆。19世紀英國科學家查爾斯·巴貝奇在他的未建成的分析機中想象的那樣，以及美國工程師霍華德·艾肯在20世紀30年代在IBM建造哈佛馬克一號時實現的那樣，計算機內部的通用性要大得多。艾肯追隨巴貝奇的腳步，使成堆的雅卡爾穿孔卡片協同工作，其中一堆設定應用於從另一堆讀取資料的操作。
在現代計算機中，卡片已經消失了（艾肯的機電開關也消失了），但計算機仍然基本上體現了相同的架構。儘管工業織機不再由像雅卡爾的父親那樣的工藝大師操作，但約瑟夫-瑪麗的創新甚至透過控制現代紡織品圖案的計算機控制檯，將織造效率提高到更高的水平。