0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Вычислительное пространство Конрада Цузе

Вычислительные машины Конрада Цузе;

Сайт СТУДОПЕДИЯ проводит ОПРОС! Прими участие 🙂 — нам важно ваше мнение.

Электро-механические компьютеры

Во-первых (закон есть закон), после долгого судебного разбирательства федеральный судья США Эрл Р. Ларсон (Earl R. Larson) 19 октября 1973 года аннулировал патент, ранее выданный Эккерту (Eckert) и Мочли (Mauchly), официально признав Атанасова изобретателем первого электронного цифрового компьютера.

Во-вторых, и компьютер Атанасова и ЭНИАК основой своей элементной базы имеют элекро-вакуумные лампы. Вспомним же определение. «Электроника – это наука о взаимодействии заряженных частиц с электрическим полем …». Электронные лампы не являются первыми электронными компонентами и не на лампах были созданы первые вычислительные устройства, работа которых была основана на электронных компонентах. Существовал целый класс вычислительных машин – релейные. Конечно можно говорить о «полностью электронных» и о «электро-механических» вычислительных машинах, но с точки зрения приоритена это не столь важно.

Ко́нрад Цу́зе (нем. Konrad Zuse; 22 июня 1910, Берлин, Германская империя — 18 декабря 1995, Хюнфельд, Германия) — немецкий инженер, пионер компьютеростроения. Наиболее известен как создатель первого действительно работающего программируемого компьютера (1941) и первого языка программирования высокого уровня (1945).

Рис. 2.1. Конрад Цузе

В 1935 году Цузе получил образование инженера в Берлинской высшей технической школе в Шарлоттенбурге, которая сегодня носит название Берлинского технического университета. По её окончании он поступил на работу на авиационную фабрику Хейнкеля в городе Дессау, однако, проработав всего лишь год, уволился, вплотную занявшись созданием программируемой счётной машины. Поэкспериментировав с десятичной системой счисления, молодой инженер предпочёл ей двоичную. В 1938 году появилась первая действующая разработка Цузе, названная им Z1. Это был двоичный механический вычислитель с электрическим приводом и ограниченной возможностью программирования при помощи клавиатуры. Результат вычислений в десятичной системе отображался на ламповой панели. Построенный на собственные средства и деньги друзей и смонтированный на столе в гостиной родительского дома, Z1 работал ненадёжно из-за недостаточной точности выполнения составных частей. Модель Z1 — это первый в мире цифровой механический компьютер с программным управлением. Архитектурными особенностями Z1 являлись также: двоичная кодировка и система представления чисел с плавающей запятой (или “полулогарифмическая” система, если использовать терминологию К. Цузе). При этом длина числа составляла 21 разряд, из которых 1 разряд отводился под знак числа, 7 разрядов предназначались для порядка и его знака, 13 разрядов – для мантиссы.

Вычислительная машина Z1 – по сути тестовая модель, которая никогда не применялась для практических целей. Эта машина была реконструирована в Берлине самим К.Цузе в 1980-х годах, сейчас она экспонируется в Берлинском музее транспорта и технологии.

Технические характеристики Z1:

Арифметическое устройство: с плавающей точкой, длина машинного слова 22 бита

Средняя скорость вычислений: 5 секунд на операцию сложения, 10 секунд на операцию умножения

Память: 64 машинных слова

Рис. 2.2. Воссозданная модель Z1.

Вторая мировая война сделала невозможным общение Цузе с другими энтузиастами создания вычислительной техники в Великобритании и Соединённых Штатах Америки. В 1939 году Цузе был призван на военную службу, однако сумел убедить армейских начальников в необходимости дать ему возможность продолжить свои разработки. В 1940 году он получил поддержку Исследовательского института аэродинамики (нем. Aerodynamische Versuchsanstalt), который использовал его работу для создания управляемыхракет. Благодаря ей Цузе построил доработанную версию вычислителя — Z2 на основе телефонных реле. В машине Z2 арифметическое устройство и устройство управления были реализованы на реле, а память оставалась механической (от модели Z1).

В отличие от Z1, новая машина считывала инструкции с перфорированной 35-миллиметровой киноплёнки. Она тоже была демонстрационной моделью и не использовалась для практических целей. В этом же году Цузе организовал компанию Zuse Apparatebau для производства программируемых машин.

Технические характеристики Z2:

Арифметическое устройство: с фиксированным положением запятой, длина машинного слова 16 бит

Средняя скорость вычислений: 0,8 секунды на одну операцию сложения

Количество реле в арифметическом устройстве: 600

Память: 64 машинных слова

Потребление энергии: 1000 Вт

Удовлетворённый функциональностью Z2, в 1941 году Цузе создал уже более совершенную модель — Z3. Модель Z3 – первая в мире двоичная электромеханическая ВМ с программным управлением. Работы по созданию машины Z3 были начаты в 1939 г., а ее монтаж был полностью завершен 5 декабря 1941 г.

12 мая 1941 года в Берлине Конрад Цузе представил собравшимся ученым работу Z3. Успех демонстрации был огромен. Не случайно именно Z3 считается первым работоспособным, свободно программируемым компьютером в мире (его «конкуренты», Mark I и ENIAC появились после 1943 года). Правда, в памяти Z3 программы не хранил, для этого память из 64 слов была мала, да Цузе и не стремился к этому. Имелся недостаток — отсутствие реализации условного перехода.

Машина Z3 предназначалась для выполнения операций сложения, вычитания, умножения, деления, извлечения квадратного корня и вспомогательных функций (в частности, двоично-десятичных преобразований чисел). Для представления чисел использовалась двоичная система с плавающей запятой. Длина числа – 22 двоичных разряда, из которых 1 разряд – знак числа, 7 разрядов – порядок или экспонента (в дополнительном коде), 14 разрядов – мантисса (в нормализованной форме). Быстродействие ВМ при выполнении сложения – 3 или 4 операции в 1 сек., а время умножения двух чисел составляло 4 – 5 сек.

Впрочем, программируемость этого двоичного вычислителя, собранного, как и предыдущая модель, на основе телефонных реле, также была ограниченной. Несмотря на то, что порядок вычислений теперь можно было определять заранее, условные переходы и циклы отсутствовали. Тем не менее, Z3 первым среди вычислительных машин Цузе получил практическое применение и использовался для проектирования крыла самолёта.

Однако главная проблема заключалась в том, что высшие военные чины Вермахта не сомневались в быстрой победе германского оружия, а потому придавали мало значения компьютерам. Показателен такой факт. Однажды Цузе и его друг Гельмут Шрейер, инженер по специальности, обратились за помощью к генералам, чтобы те помогли с финансированием ЭВМ, созданной не на реле, а на вакуумных лампах (идея Шрейера). Военные, услышав, что на постройку такого компьютера уйдет около двух лет, отвергли идею Цузе-Шрейере, заявив, что войну Германия выиграет гораздо раньше, обойдясь без помощи новых электронных вычислительных средств.

Табл. 2.1. Основные характеристики Z3

Вплоть до 1944 года Z3 успешно использовали для авиационных расчетов, когда после бомбардировки, компьютер был уничтожен. Конрад Цузе берется за создание четвертого компьютера — Z4.

В ходе бомбардировок Берлина в 1944 году были уничтожены все три машины, Z1, Z2 и Z3.

Z4— вычислительная машина Конрада Цузе, создана им на основе опыта разработки первого программируемого компьютера Z3. Компания Цузе готовила Z4 для серийного производства. Z4 умел избегать вычислений неправильных чисел — это позволяло оставлять компьютер в «одиночестве» и днём, и ночью без человеческого контроля. Компьютер изобретался во время второй мировой войны, боясь, что изобретение может быть уничтожено в ходе военных действий, Конрад Цузе принимает решение разобрать и спрятать компьютер. Частично законченный Z4 был погружен на подводу и перевезён в безопасное место в баварской деревне. Именно для этого компьютера Цузе разработал первый в мире высокоуровневый язык программирования, названный им Планкалкюль (нем. Plankalkül исчисление планов).

На долю Z4, в отличие от предшественников, выпала завидная судьба. Компания Цузе готовила Z4 для серийного производства, однако страх перед бомбежками вынудил не окончательно отлаженный компьютер вывезти из Берлина. Цузе спрятал компьютер в разобранном виде в сарае альпийского отеля местечка Хинтерштайн. Послевоенные годы были тяжелым испытанием для Цузе, которому пришлось практически заново собирать Z4. Для восстановления механической памяти брались железные консервные банки, оставленные войсками антигитлеровской коалиции.

В 1946 году Цузе организовал коммерческую компанию по производству компьютеров «Инженерная служба Цузе в Хопферау» (нем. Zuse-Ingenieurbüro Hopferau). Венчурный капитал был получен от Швейцарской высшей технической школы и компании IBM.

Рис. 2.5. Восстановленный Z4.

В 1948 году восстановленный Z4 был на лошадях перевезен в местечко Хопферау, где Цузе посетил профессор Штифель из Высшей технической школы в Цюрихе (ETHZ). До сих пор не совсем ясно, откуда профессор проведал про Z4.

Эта встреча стала поворотным пунктом для дальнейшей жизни Конрада Цузе. На глазах у Штифеля он написал программу, сделал перфокарту и ввел данные в Z4. Полученный результат был правильным. Воодушевленный этим, Штифель предложил арендовать Z4. Чтобы подписать контракт с ETHZ, Цузе зарегистрировал компанию «Zuse KG». Надо сказать, что выбора у цюрихского профессора не было. На тот момент он мог рассчитывать лишь на Z4, поскольку американские компьютеры заполучить было невозможно, а машина Цузе работала надежно (даже несмотря на память из металлических пластин), имела специальный блок для создания программ и ряд других плюсов.

В сентябре 1950 года Z4 был, наконец, закончен и поставлен в ETH Zürich. В то время он был единственным работающим компьютером в континентальной Европе и первым компьютером в мире, который был продан. В этом Z4 на пять месяцев опередил Марк I и на десять — UNIVAC.

Читать еще:  Hard Reset — жесткая встряска

Технические характеристики Z4:

Табл. 2.2. Основные характеристики Z4

Компьютеры Конрада Цузе.

Конрад Цузе (Konrad Ernst Otto Zuse) родился в Берлине, 22 июня 1910 года, за 31 год до начала Великой Отечественной войны. Вошел в историю как создатель первого действительно работающего программируемого компьютера (1941) и первого языка программирования высокого уровня (1945).

С детских лет мальчик проявлял интерес к конструированию. Ещё в школе он спроектировал действующую модель машины по размену монет и создавал проект города на 37 миллионов жителей. А в годы студенчества к нему впервые пришла идея создания автоматического программируемого вычислителя.

В 1935 году Цузе получил образование инженера в Берлинской высшей технической школе в Шарлоттенбурге, которая сегодня носит название Берлинского технического университета. По её окончании он поступил на работу на авиационную фабрику Хейнкеля в городе Дессау, однако, проработав всего лишь год, уволился, вплотную занявшись созданием программируемой счётной машины. Поэкспериментировав с десятичной системой счисления, молодой инженер предпочёл ей двоичную.

Лист патентной заявки на Z1.

В 1938 году появилась первая действующая разработка Цузе, названная им Z1. Это был двоичный механический вычислитель с электрическим приводом и ограниченной возможностью программирования при помощи клавиатуры. Результат вычислений в десятичной системе отображался на ламповой панели.

Построенный на собственные средства и деньги друзей и смонтированный на столе в гостиной родительского дома, Z1 работал ненадёжно из-за недостаточной точности выполнения составных частей. Впрочем, будучи экспериментальной моделью, ни для каких практических целей он не использовался.

Профессор Цузе в 1990 году у воссозданного им компьютера Z1

Вторая мировая война сделала невозможным общение Цузе с другими энтузиастами создания вычислительной техники в Великобритании и Соединённых Штатах Америки. В 1939 году Цузе был призван на военную службу, однако сумел убедить армейских начальников в необходимости дать ему возможность продолжить свои разработки.

Устройство для считывания программ и данных с импровизированной перфоленты в роли которой выступила использованная фотопленка

В 1940 году он получил поддержку Исследовательского института аэродинамики (нем. Aerodynamische Versuchsanstalt), который использовал его работу для создания управляемых ракет. Благодаря ей Цузе построил доработанную версию вычислителя — Z2 на основе телефонных реле. В отличие от Z1, новая машина считывала инструкции перфорированной 35-миллиметровой киноплёнки. Она тоже была демонстрационной моделью и не использовалась для практических целей. В этом же году Цузе организовал компанию Zuse Apparatebau для производства программируемых машин.

Удовлетворённый функциональностью Z2, в 1941 году Цузе создал уже более совершенную модель — Z3, которую сегодня многие считают первым реально действовавшим программируемым компьютером. Впрочем, программируемость этого двоичного вычислителя, собранного, как и предыдущая модель, на основе телефонных реле, также была ограниченной. Несмотря на то, что порядок вычислений теперь можно было определять заранее, условные переходы и циклы отсутствовали. Тем не менее, Z3 первым среди вычислительных машин Цузе получил практическое применение и использовался для проектирования крыла самолёта.

Z3. Он имел громадную память — 64 слова по 22 бита в каждом.

Все три машины, Z1, Z2 и Z3, были уничтожены в ходе бомбардировок Берлина в 1944 году. А в следующем, 1945 году, и сама созданная Цузе компания прекратила своё существование. Чуть ранее частично законченный Z4 был погружен на подводу и перевезён в безопасное место в баварской деревне. Именно для этого компьютера Цузе разработал первый в мире высокоуровневый язык программирования, названный им Планкалкюль (нем. Plankalkül исчисление планов).

Цузе описал возможности языка Планкалкюль в отдельной брошюре. Там же он описал возможное применение языка для сортировки чисел и выполнения арифметических операций. Кроме того, Цузе составил 49 страницпрограмм на Планкалкюле для оценки шахматных позиций. Позже он писал, что ему было интересно проверить эффективность и универсальность Планкалкюля в отношении шахматных задач.

Сам Цузе не создал реализации для своего языка. Первый компилятор языка Планкалкюль (для современных компьютеров) был создан в Свободном университете Берлина лишь в 2000 году, через пять лет после смерти Конрада Цузе.

Первый офис фирмы Zuses Werkstatt в Neukirchen , 2010 год

В 1946 году Цузе организовал коммерческую компанию по производству компьютеров «Инженерная служба Цузе в Хопферау» (нем. Zuse-Ingenieurbüro Hopferau). Венчурный капитал был получен от Швейцарской высшей технической школы и компании IBM.

Ещё через три года, в 1949 году, обосновавшись в городе Хюнфельде, Цузе создал компанию Zuse KG. В сентябре 1950 года Z4 был, наконец, закончен и поставлен в ETH Zürich. В то время он был единственным работающим компьютером в континентальной Европе и первым компьютером в мире, который был продан. В этом Z4 на пять месяцев опередил Марк I и на десять — UNIVAC. Цузе и его компанией были построены и другие компьютеры, название каждого из которых начиналось с заглавной буквы Z.

Наиболее известны машины Z11, продававшийся предприятиям оптической промышленности и университетам, и Z22 — первый компьютер с памятью на магнитных носителях.

Кроме вычислительных машин общего назначения, Цузе построил несколько специализированных вычислителей. Так, вычислители S1 и S2 использовались для определения точных размеров деталей в авиационной технике. Машина S2, помимо вычислителя, включала ещё и измерительные устройства для выполнения обмеров самолетов. Компьютер L1, так и оставшийся в виде экспериментального образца, предназначался Цузе для решения логических проблем.

К 1967 году фирма Zuse KG поставила 251 компьютер, на сумму около 100 миллионов дойчмарок, однако из-за финансовых проблем она была продана компании Siemens AG. Тем не менее, Цузе продолжал проводить исследования в области компьютеров и работал специалистом-консультантом Siemens AG.

Цузе считал, что устройство Вселенной похоже на сеть взаимосвязанных компьютеров. В 1969 году он издал книгу «Вычислительное пространство» (нем. Rechnender Raum), переведённую через год сотрудниками Массачусетского технологического института.

В 1987—1989 годах, несмотря на перенесённый сердечный приступ, Цузе воссоздал свой первый компьютер Z1. Законченная модель насчитывала 30 тыс. компонентов, стоила 800 тыс. немецких марок и потребовала для своей сборки труда 4 энтузиастов (включая самого Цузе). Финансирование проекта обеспечивалось компанией Siemens AG наряду с пятью другими компаниями.

В настоящее время полностью функционирующая модель компьютера Z3 находится в «Немецком музее» города Мюнхена, а модель вычислителя Z1 передана в Немецкий технический музей Берлина. Сегодня в последнем открыта также специальная выставка, посвящённая Конраду Цузе и его работам. На выставке представлены двенадцать его машин, оригинальные документы по разработке языка Планкалкюль и несколько картин Цузе.

За свой вклад и первые успехи в области автоматических вычислений, независимое предложение использования двоичной системы и арифметики с плавающей запятой, а также проектирование первого в Германии и одного из самых первых в мире программно-управляемых компьютеров в 1965 году Цузе получил мемориальную премию Гарри Гуда (англ. Harry H. Goode Memorial Award), медаль и 2000 долларов от Computer Society (англ.).

В 1985 году Цузе стал первым почётным членом немецкого «Общества информатики», а с 1987 года оно начало присваивать «Медаль Конрада Цузе», ставшую сегодня известнейшей немецкой наградой в области информатики. В 1995 году за дело всей жизни Цузе был удостоен ордена «Крест за заслуги перед Федеративной Республикой Германия». В 2003 году на канале ZDF он был назван «величайшим» из живших немцев.

Политически Цузе относил себя к социалистам. Кроме прочего, это выразилось в стремлении поставить компьютеры на службу социалистическим идеям. В рамках «эквивалентной экономики» Цузе, совместно с Арно Петерсом, работал над созданием концепта высокотехнологичной плановой экономики, базирующейся на управлении мощными современными компьютерами. В процессе разработки этого концепта Цузе ввёл термин «компьютерный социализм». Результатом этой работы была книга «Компьютерный социализм. Беседы с Конрадом Цузе» (2000), опубликованная в соавторстве.

После ухода на пенсию Цузе занялся своим любимым хобби — живописью. Цузе умер 18 декабря 1995 года в Хюнфельде (Германия), в возрасте 85 лет. Сегодня несколько городов Германии имеют улицы и здания, названные его именем.

Оригинал текста взят у sedov_05 в Конрад Цузе. «А все таки первым был он».. внесена минимальная правка и добавлены иллюстрации.

Четыре компьютера Конрада Цузе

Четыре компьютера Конрада Цузе

Сегодня, когда персональные компьютеры штампуют миллионами единиц ежегодно, трудно вообразить себе, что еще каких-то 60-70 лет назад вычислительные машины собирались вручную единичными энтузиастами, в условиях, далеких от фабричных. 30-е и 40-е годы прошлого века были «пионерной» вехой в истории создания компьютеров. Это было удивительное время, которое предопределило не только развитие и рост вычислительной техники в дальнейшем. Оно также ознаменовало собой начало тотальной зависимости человека от компьютеров практически во всех сферах его жизнедеятельности, начало компьютеризации, цифровых способов вычисления и хранения данных и т.д.

Наиболее быстрые и важные подвижки в развитии науки и техники происходят благодаря ВПК, то бишь, военно-промышленному комплексу. Именно здесь обычно концентрируются громадные человеческие, денежные и иные ресурсы. По этой причине армии нужны самые высокотехнологичные орудия убийства, разработка которых требует не только затрат, но также научно-технических инноваций, открытий. Вряд ли развитие атомной энергетики шло такими темпами, не будь у США и СССР настоящей гонки по созданию атомной бомбы.

Читать еще:  Яндекс представила мобильную социальную сеть «Аура»

В Первой Мировой войне применялась и артиллерия, и бронетанковые войска, и авиация, однако сложные расчеты (баллистические, например) ещё не требовались, ввиду явной «недоразвитости» военной техники, науки и промышленности. А в 30-х годах прошлого века военным наиболее развитых государств мира потребовались машины, которые могли быстро и точно рассчитывать самые разнообразные операции. Справляться с рутинной работой, нарастающей, словно снежный ком, людям становилось все сложнее и сложнее, отчего у наиболее одаренных представителей рода человеческого появилась идея переложить скучное занятие на «механические плечи» вычислительной машины. Словом, предвоенная ситуация в Европе середины 30-х годов ХХ века буквально подталкивала технических гениев в генеральские объятья.

Не смог удержаться от подобного «братания» и Конрад Цузе (Konrad Zuse), выдающийся немецкий конструктор и мыслитель. Цузе родился 22 июня 1910 г. в Берлине, но вырос на севере Саксонии. Изобретать юный Конрад начал с раннего возраста. Общеизвестен такой факт — в школе им был представлен проект действующей машины для размена монет. Так что неудивительно, что в 1935 г. Цузе успешно закончил Высшую техническую школу Берлин-Шарлоттенбург и вышел оттуда с дипломом инженера.

Затем судьба привела его в авиационную фабрику «Хеншель» в городе Дессау. Здесь и пересеклись интересы Цузе и военных. Поначалу — весьма своеобразно. На фабрике новоиспеченный инженер проработал около года, а затем положил на стол начальству заявление об уходе. Но ушел Цузе затем, чтобы заняться созданием. программируемой счетной машины. Еще в студенческие годы (начиная примерно с 1934 г.) он стал задумываться над созданием машины для вычислений. Окончательный импульс к созданию такой машины дали каждодневные рутинные расчеты, которыми приходилось заниматься Конраду на работе. В частности, он корпел над расчетами нагрузки, возникающей при вибрации крыла.

Но вычислительная программируемая машина — это не машина для размена монет. Конрад Цузе понимал всю серьезность дела, за которое он взялся, а потому сразу оборудовал целую комнату в доме родителей под свою «мастерскую». Родители не разделяли сыновнего энтузиазма, однако, надо отдать им должное, оказывали Конраду всяческую помощь. Таким образом, денежные средства на постройку машины были исключительно частными.

Начало работ над первой вычислительной программируемой машиной Цузе относится к 1936 г. Характерной особенностью этой машины являлось то, что для переключения использовались не реле, а металлические пластины. Упорству Цузе можно только позавидовать, ведь эти пластины количеством два десятка тысяч (!) были вырезаны лобзиком, впрочем, не без помощи ближайших друзей. Несмотря на все сложности, в 1938 году Цузе смог продемонстрировать родителям и друзьям программируемую цифровую машину. Поначалу она носила название V-1 (Versuchsmodell-1, то есть «Опытная модель»), позднее, названия всех компьютеров Конрада стали начинаться с буквы Z (Z1, Z2, Z3 и т.д. — по начальной букве фамилии изобретателя).

Компьютер Z1 имел большинство черт, присущих современному ПК. Это и двоичный код (Цузе дальновидно отказался от десятичной системы исчисления) 1 , и отдельный блок памяти, и возможность ввода данных с консоли, и обработка чисел с плавающей запятой. В качестве носителя для ввода данных могла использоваться перфокарта, которую Цузе приспособился делать из 35-миллиметровой кинопленки, пробивая в ней отверстия.

У Z1 был один серьезный недостаток — ненадежность вычислений. Модель действительно являлась экспериментальной, хотя могла использоваться для научных вычислений. И, конечно, не была продана. Между прочим, для ранних компьютеров (вплоть до начала бума IBM PC-совместимых компьютеров в начале 80-х годов ХХ в.) показатель реализации был очень важен и служил, своего рода, индикатором успеха.

Однако Z1 не суждено было остаться даже в единственном оригинальном экземпляре. В 1943 году компьютер был уничтожен после авиабомбежки вместе со всеми конструкторскими чертежами и схемами 2 .

19 лет как умер Конрад Цузе

Мемориал Цузе в Хюнфельде

Конрад Цузе родился как истинный ариец в Берлине, характер нордический, выдержанный (22 июня 1910 года Берлин, ещё Германская империя однако — а умер 18 декабря 1995 в Хюнфельде, ФРГ). По причине отсутствия направляющей силы гитлерюгенда он в школе создал действующую модель машины по размену монет и выдумал проект города на 37 миллионов жителей. Что курил в годы студенчества (очень злые языки говорят, что тогда в Германии нюхали) науке это не известно, но в это время к нему пришла идея создания Автоматического Программируемого Вычислителя. Политически относил себя к социалистам. Стремился поставить компьютеры на службу идеям социализма (слава богу без демократии и христианства). В рамках «эквивалентной экономики» Цузе, на пару с другом Арно Петерсом, работал над созданием концепции высоко технологичной плановой экономики основаной на управлении компьютерами. Конрад Цузе ввёл термин «компьютерный социализм». Как результат этой работы появилась книга «Компьютерный социализм. Беседы с Конрадом Цузе» опубликованная в 2000 году. В религиозном плане Цузе скорее атеист или в худшем случае пифагориец, ибо считал, что числа правят миром, а также устройство Вселенной похоже на сеть взаимосвязанных компьютеров. В 1969 году он издал книгу «Вычислительное пространство».

В 1935 году Цузе получил свой диплом инженера в Берлинской высшей технической школе в Шарлоттенбурге, а после поступил на работу на авиационный завод Хенкеля в Шёнефельде, проработав год сел на шею родителям и знакомым. Поэкспериментировав дома при создании программируемой счётной машины с десятичной системой счисления, он предпочёл ей двоичную. В 1938 году появился первый мегадевайс на паре родительских столов с приводом от электромотора пылесоса названый энтим Цузе по простому — Z1.

В 1939 году уже не юный Цузе был призван на военную службу (вторая мировая, что вы хотите), но однако он сумел убедить армейских в необходимости дать ему возможность продолжить разработки мегадевайсов, только чтоб не считать, а измерения для авиации автоматизировать с одновременными расчётами. В 1940 году Aerodynamische Versuchsanstalt (Исследовательский институт аэродинамики) использовал его работу для создания управляемых ракет. Благодаря ей Цузе построил версию вычислителя — Z2, и в этом же году Цузе организовал компанию Zuse Apparatebau для производства своих программируемых машин.

В 1941 году он создал модель — Z3, её практическое применение было для проектирования крыла самолёта. Все три машины, Z1, Z2 и Z3, были поделом уничтожены в ходе бомбардировок Берлина в 1944 году. Вычислители S1 и S2 которые использовались для определения точных размеров деталей в авиационной технике (а машина S2, помимо вычислителя, включала ещё и автоматические измерительные устройства для выполнения обмеров самолетов) спаслись на военных заводах, но не пережили жадных и охочих до немецких диковинок союзников. Зато в следующем, 1945 году, созданная Конрадом Цузе компания прекратила своё существование, но таки чуть раньше почти законченный Z4 был гужевым транспортом перевезён в баварскую деревню и заныкан. Именно для этого компьютера Цузе разработал первый в мире высокоуровневый язык программирования, названный им просто и не замысловато — Планкалкюль (Plankalkül по немецки значит исчисление планов).

В 1946 году Цузе вторично продался империалистам и организовал на деньги той самой IBM (которая не стыдясь сотрудничала с фашистами и ударным капиталистическим трудом обеспечила точный учёт не только жертв холокоста, но и прибыток для казны с утилизации их тушек и имущества) и возможно получил немного золота партии Швейцарской высшей технической школы свою новую компанию – «Инженерная служба Цузе в Хопферау» (Zuse-Ingenieurbüro Hopferau). В 1949 году, в городе Хюнфельде, Цузе создал компанию Zuse KG. В сентябре 1950 года Z4 был закончен и поставлен за живые деньги в ETH Zürich. В этом деле Z4 на 5 (пять) месяцев опередил и Марк I, а пресловутый UNIVAC на 10 (десять) месяцев. Наиболее известны машины Z11, продававшаяся для предприятий оптической промышленности и университетам, и Z22 — первый компьютер с памятью на магнитных носителях.

К 1967 году фирма Zuse KG продола 251 компьютер и сама была продана компании Siemens AG. Тем не менее, Цузе продолжал проводить исследования в области компьютеров и работал специалистом-консультантом Siemens AG. После выхода на пенсию занялся рисованием, писательством и воссозданием машин Z1 и Z3, а заодно и проектом толь новой башни Коминтерна, толь Вавилонской, второй день не могу вкурить.

Таким образом мы видим, что иногда недостатки в работе жандармского корпуса Кайзеровской Германии и пресловутого гестапо могут способствовать прогрессу на земле.

eponim2008

Жизнь замечательных имен

Короткие истории о вещах и о людях, давших им свое имя

Кто построил первый работающий компьютер? — Конрад Цузе

Компьютером сейчас никого не удивишь. Обычный домашний прибор, вроде телевизора или телефона. Судя по всему, через несколько лет эти три прибора сольются в один.

То-то будет радость моей любимой племяннице Натали! Сейчас ей тяжело приходится. Нелегко одновременно переписываться с друзьями в Фейсбуке, переговариваться с другими друзьями по мобильнику и поглядывать на экран телевизора.

Когда однажды я сказал ей, что в мое время компьютеры были размером с комнату, в крайнем случае, с письменный стол, она посмотрела на меня недоверчиво. Я подозреваю, что она тайком считает: первый компьютер создал великий Стив Джобс. Создал из праха земного, вдохнул в него жизнь и приказал: «Плодись и размножайся»

Читать еще:  Игры Gamescom 2013: часть третья, заключительная

Имя Стива Джобса (1955 —2011) известно почти каждому. Имена же других людей, сделавших для компьютеризации мира не меньше, широкой публике почти не известны. Летом мы вместе с моей племянницей смотрели открытие олимпиады в Лондоне. Британцы демонстрировали вклад своей страны в мировую цивилизацию. Когда на сцене появился изобретатель Всемирной паутины Тим Бернерс-Ли, моя племянница спросила, кто этот человек. «Изобретатель Интернета» – ответил ей я и прочитал в ее глазах удивление. Неужели Интернет (в том виде, к какому она привыкла) кто-то изобрел и изобрел совсем недавно?

Да, моя дорогая Натали, я помню, как была Земля безвидна и пуста, ибо не было на ней Интернета. Скажу более, всего шестьдесят лет назад родился прапрадедушка твоего ноутбука. Он родился в Германии, и было у него странное имя Z-1. По фамилии создателя, Конрада Цузе (Konrad Zuse) (1910 — 1995).

Конрад Цузе «заболел» изобретательством еще в детстве. Первое свое изобретение, аппарат для размена монет, он придумал, будучи школьником. Идея же создания автоматического вычислителя, работающего по заданной программе, пришла к Цузе, когда он обучался в Берлинской высшей технической школе в Шарлоттенбурге. Я думаю, что многих, кто учился в техническом учебном заведении и занимался многочисленными расчетами, идея облегчить себе работу посещала не раз. В 1973 году мой однокашник Витя Бандуркин для произведения вычислений даже купил за свои деньги в комиссионке арифмометр «Феликс». Электронных калькуляторов еще не было, хотя электронные вычислительные машины уже существовали. Во многом благодаря самоотверженности и трудолюбию Конрада Цузе

По окончании курса в 1935 году он стал инженером на авиационном предприятии Хеншеля, которое располагалось в пригороде Берлина Шёнефельде. Здесь молодого инженера завалили аэродинамическими расчетами. Чем еще более укрепили в мысли о необходимости создания автоматического вычислителя. Проработав на заводе всего год, Конрад уволился для того, чтобы начать конструировать машину своей мечты.

В 1938 году первый компьютер был построен. Фактически в нем было все, что делает компьютер компьютером. Цузе решил осуществлять вычисления в двоичной системе, благодаря чему появилась возможность использовать в качестве простейшего вычислительного элемента не шестеренку с десятью зубцами, как в арифмометре, а механический переключатель, имеющий всего два положения: включено и выключено. Это было более просто, а значит, более надежно. В компьютере Цузе был отдельный блок памяти и панель, с которой вводились данные. Данные вводились также с перфоленты, которой служила 35-миллиметровая кинопленка. К.Цузе лично пробивал в ней отверстия. Весил этот агрегат 500 килограммов, а одну операцию умножения производил за пять секунд. Чуть-чуть быстрее человека! Главным достижением можно было считать то, что Z-1 работал. Не надежно, но работал!

В 1939 году началась Вторая мировая война, и К.Цузе мобилизовали в армию. Правда, прослужил он несколько месяцев, после чего смог убедить военное начальство в необходимости создания вычислительных машин для автоматического произведения расчетов в аэродинамике, самолетостроении и в артиллерии. В том же году он изготовил вторую модель своего вычислительного устройства, Z-2. Его можно считать рабочим прототипом компьютера. Элементной базой Z-2 были несколько тысяч списанных телефонных реле.

Первым полностью работоспособным программируемым компьютером оказалась следующая модель, Z-3. Цузе продемонстрировал ее в Берлине уже 12 мая 1941 года. Это был успех, это был прорыв! Аналогичные американские машины, Mark I и ENIAC появились только три года спустя.

Но программируемый вычислитель никому в воюющей Германии оказался не нужен. К.Цузе смог приспособить его для производства аэродинамических расчетов на фирме «Хеншель», но когда он заговорил о том, что если вместо реле использовать электронные лампы, скорость расчетов всерьез возрастет, это никого из генералов не заинтересовало. Дела на фронте обстояли так, что надеяться приходилось только на какое-то чудо-оружие. Которого, к счастью для человечества, у Германии не оказалось.

Компьютер Z-3 был уничтожен во время бомбежки в 1944 году. Неутомимый К.Цузе принялся за создание четвертой модели. Он рассчитывал на серийное производство, но война приближалась к концу, союзники бомбили Германию безжалостно, и наполовину готовую Z-4 пришлось отвезти в маленький баварский городишко Хинтерштайн и спрятать в сарае.

В 1948 году компьютер Z-4 был, наконец, построен. Заметим, на личные средства К.Цузе. Для экономии многие его металлические части был сделаны из американских консервных банок, которых тогда в Германии было много.

На этот компьютер, наконец, нашелся покупатель, Высшая техническая школа в Цюрихе. Z-4 был одним из немногих существовавших тогда в мире компьютеров и первым в мире компьютером, который удалось продать. Он работал в Цюрихе до 1954 года, а потом еще пять лет — во Франции. Долгожитель!

Сейчас даже не верится, что в начале 1950-х годов в Европе работало всего два компьютера. Одним из них был Z-4 Конрада Цузе, а другим – МЭСМ, созданный в СССР Сергеем Алексеевичем Лебедевым (1902 — 1974).

Вычислительное пространство Конрада Цузе

Конрад Цузе (Konrad Zuse) родился 22 июня 1910 года в Берлине. Цузе с детства любил изобретать и строить. Еще школьником он сконструировал действующую модель машины для размена монет. В 1935 г. окончил Берлинский политехнический институт. В 1936 году он устроил на квартире родителей «мастерскую», в которой через два года завершил постройку машины, занимавшую площадь 4 кв.м., названную Z1. Это была полностью механическая программируемая цифровая машина.

Интересно, что первоначально изобретение Цузе должно было называться V1 («Фау-1»). Но, узнав о том, что «оружие возмездия» Вернера фон Брауна носит такое же название, конструктор переименовал свое детище. Естественно, это произошло уже в 40-е годы XX века.

Машина Конрада Цузе работала с числами с плавающей запятой, преобразовывала десятичные числа в двоичные и наоборот, а также «понимала» ввод/вывод данных. Ввод данных осуществлялся при помощи перфоленты, изготовленной приятелем Цузе из кинопленки. Z1 была механической и использовалась лишь для опытов. Считается, что она частенько «сбоила» из-за ошибок механической памяти — еще одного изобретения талантливого конструктора.

Биографы Цузе утверждают, что созданием вычислительных машин он занялся от безысходности: одно время молодой инженер работал на немецкую авиапромышленную компанию Henshel, где рутинные расчеты отнимали большую часть рабочего времени. А тратить свою жизнь на однообразные математические операции Конраду не хотелось. Вероятно, именно в этой связи расчеты действительно значительно ускорились. В пользу данной точки зрения говорит и тот факт, что Конрадом заинтересовались в ведомстве Геринга, отвечавшего за авиацию Третьего Рейха.

Вскоре молодой инженер получил поддержку руководства Института аэродинамических исследований и начал работу над следующим вычислителем, получившим название Z2. В качестве материальной базы для нового устройства Конрад выбрал электромагнитные телефонные реле.

Затем Цузе вместе с несколькими друзьями в 1941 г. построил первый в мире электронный программируемый калькулятор, основанный на двоичной системе счисления — Z3. Машина Z3 была значительно меньше машины Марк-1 Эйкена и гораздо дешевле в производстве. Z3 хранила в оперативной памяти целых 64 машинных слова по 22 бита каждое. А также прообраз современных CAD и язык Plankalkul, компилятор которого планируется создать в память о гениальном изобретателе, и многое-многое другое.

Весной 1945 г. появилась улучшенная версия — Z4. Однако логическая структура у обеих моделей (Z1 и Z3) была одинакова.

Восстановленная версия Z1 хранится в музее Verker und Technik в Берлине. Именно Z1 в Германии называют первым в мире компьютером.

Она очень напоминает архитектуру современных компьютеров: память и процессор были отдельными устройствами, процессор мог обрабатывать числа с плавающей запятой, выполнять арифметические действия и извлекать квадратный корень. Программа хранилась на перфоленте и считывалась последовательно. Конрад Цузе потерял все свои машины, за исключением Z4, во время бомбежек Берлина. Чтобы не попасть в плен в последние дни войны, он присоединился к группе ученых, разработавших ракеты в гитлеровской Германии, которые пытались скрыться в отрогах Альп Баварии.

В последние дни войны Z4 в рискованных обстоятельствах на грузовике и лошадях перевезли из Берлина в Геттинген, а затем в Алги. Спрятанная в конюшне машина не была обнаружена и в 1949 г. ее доставили в Eidgenoessische Technische Hochschule в Цюрих.

Другим экстраординарным достижением К.Цузе был первый алгоритмический язык программирования Планкалкюль (Plankalkuel — от plan calculus), разработанный им в 1945–1946 гг.
Оказалось, что на Z4 история работы Конрада Цузе не заканчивается. В 1949 г. на основал фирму Zuse KG в городе Нойкирхене (Neukirchen). Она разрабатывала программно-управляемые электромеханические компьютеры.

В 1953 году немецкая компания «Leitz» заказала компьютер у Конрада Цузе. Так появился Z5 — большой релейный компьютер, проданный за 300 тысяч дойчмарок. Несомненно, продажа второго компьютера в сложных экономических условиях не только поддержала на плаву Zuse KG, но также дала стимул Цузе и служащим его компании к дальнейшей упорной работе. Z5 представлял собой модернизированный вариант Z4, в котором использовался новый на тот момент тип реле. Z5 стал первым коммерческим компьютером в Европе.

В начале 50-х годов экономика Германии пошла на подъем. Цузе смог позволить себе создание нового компьютера Z11, который использовался для решения задач перепланировки земель, проектирования оптических приборов, а также страховыми компаниями.

В 1956-м фирма была куплена концерном Siemens AG. К этому моменту у Цузе работало уже 1500 сотрудников.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector