Danes, ko vsako leto proizvedejo milijone osebnih računalnikov, si je težko predstavljati, da so pred 60-70 leti računalnike ročno sestavljali posamezni navdušenci, v razmerah, ki so daleč od tovarniških. 30. in 40. leta prejšnjega stoletja so bila »pionirski« mejnik v zgodovini ustvarjanja računalnikov. Bil je neverjeten čas, ki je vnaprej določil ne le razvoj in rast računalniške tehnologije v prihodnosti. Označil je tudi začetek popolne odvisnosti človeka od računalnikov na skoraj vseh področjih njegovega življenja, začetek informatizacije, digitalnih načinov računanja in shranjevanja podatkov itd.

Najhitrejši in najpomembnejši napredek v razvoju znanosti in tehnologije se zgodi zahvaljujoč vojaško-industrijskemu kompleksu, to je vojaško-industrijskemu kompleksu. Tu je običajno skoncentriranih ogromno človeških, finančnih in drugih virov. Zaradi tega vojska potrebuje najbolj visokotehnološko morilsko orožje, katerega razvoj ne zahteva le stroškov, temveč tudi znanstvene in tehnološke inovacije in odkritja. Komaj razvoj jedrska energijašlo s tako hitrostjo, če ZDA in ZSSR ne bi imeli prave tekme za ustvarjanje atomske bombe. V prvi svetovni vojni so uporabljali topništvo, oklepne sile in letalstvo, vendar kompleksni izračuni (na primer balistični) zaradi očitne "nerazvitosti" še niso bili potrebni. vojaška oprema, znanost in industrija. In v tridesetih letih prejšnjega stoletja je vojska najrazvitejših držav sveta potrebovala stroje, ki bi lahko hitro in natančno izračunali najrazličnejše operacije. Ljudje so postajali vedno težje kos rutinskemu delu, ki je naraščalo kot snežna kepa, zato se je najbolj nadarjenim predstavnikom človeške rase porodila ideja, da bi dolgočasno opravilo preložili na »mehanska ramena« računalnika. Z eno besedo, predvojne razmere v Evropi sredi tridesetih let dvajsetega stoletja so tehnične genije dobesedno potisnile v generalove roke. Konrad Zuse, izjemen nemški oblikovalec in mislec, se takšnemu »bratenju« ni mogel upreti. Zuse se je rodil 22. junija 1910 v Berlinu, a je odraščal na severu Saške. Mladi Conrad je začel izumljati že od malih nog. Znano je, da so jim v šoli predstavili projekt delovnega stroja za menjavo kovancev. Zato ni presenetljivo, da je Zuse leta 1935 uspešno diplomiral na Visoki tehnični šoli Berlin-Charlottenburg in jo zapustil z diplomo inženirja. Nato ga je usoda pripeljala v tovarno letal Henschel v mestu Dessau. Tu so se križali interesi Zuseja in vojske. Sprva je zelo nenavadno. Novopečeni inženir je v tovarni delal približno eno leto, nato pa je odstopno izjavo položil na šefovo mizo. Toda Zuse je takrat odšel, da bi začel ustvarjati... programabilni računski stroj. Ko je bil še študent (približno leta 1934), je začel razmišljati o izdelavi stroja za računalništvo. Končni zagon za nastanek takšnega stroja so dali vsakodnevni rutinski izračuni, ki jih je moral Conrad opravljati v službi. Še posebej se je posvetil izračunom obremenitve, ki nastane ob vibriranju krila. Toda programabilni računalnik ni stroj za menjavo kovancev. Konrad Zuse je razumel resnost posla, ki se ga je lotil, zato je v hiši svojih staršev takoj opremil celotno sobo kot svojo »delavnico«. Starša nista delila sinovega navdušenja, a, moramo jim dati priznanje, Conradu nudila vso možno pomoč. Tako so bila sredstva za gradnjo stroja izključno zasebna. Začetek dela na Zusejevem prvem programabilnem računalniku sega v leto 1936. Značilna lastnost Ta stroj je bil, da za preklapljanje niso bili uporabljeni releji, temveč kovinske plošče. Zuseju lahko le zavidamo vztrajnost, saj so te plošče, vredne dva deset tisoč (!), izrezali z vbodno žago, a ne brez pomoči njegovih najbližjih. Kljub vsem težavam je leta 1938 Zuse svojim staršem in prijateljem lahko demonstriral programabilni digitalni stroj. Sprva se je imenoval V-1 (Versuchsmodell-1, to je "Eksperimentalni model"), kasneje so se imena vseh Conradovih računalnikov začela začeti na črko Z (Z1, Z2, Z3 itd. - po začetnici črka priimka izumitelja).

Računalnik Z1 je imel večino funkcij sodobnega osebnega računalnika. To vključuje binarno kodo (Zuse je imel predvidevanje, da je opustil decimalni sistem) 1 , ločen pomnilniški blok, možnost vnosa podatkov s konzole in obdelavo števil s plavajočo vejico. Kot medij za vnos podatkov bi lahko služila luknjana kartica, ki jo je Zuse prilagodil narediti iz 35 mm filma in vanj preluknjati luknje. Z1 je imel eno resno pomanjkljivost - nezanesljive izračune. Model je bil res eksperimentalen, čeprav bi ga lahko uporabili za znanstvene izračune. In seveda ni bil prodan. Mimogrede, za zgodnje računalnike (do začetka razcveta računalnikov, združljivih z IBM PC v zgodnjih 80. letih dvajsetega stoletja) je bil kazalnik prodaje zelo pomemben in je služil kot nekakšen pokazatelj uspeha. Vendar Z1 ni bilo usojeno, da ostane niti v eni sami originalni kopiji. Leta 1943 je bil računalnik uničen po zračnem bombardiranju, skupaj z vsemi načrtovalskimi risbami in diagrami 2.

Ključne značilnosti Z1

Izvedba	Tanke kovinske plošče
Pogostost
Računalniški blok
Povprečna hitrost izračuni	Množenje - 5 sekund
Vnos podatkov
Izpis podatkov
Spomin	64 besed po 22 bitov
Teža	Približno 500 kg

Na žalost se Konrad Zuse ni izognil pošiljanju v vojaške enote - nacistična Nemčija je sprožila drugo svetovno vojno. Vendar Zuseju ni bilo treba dolgo ostati v vlogi pehote, največ šest mesecev, izumitelju je uspelo prepričati vojaško vodstvo več koristi ne bo ga prinesel na bojno polje, ampak za izdelavo novega računalnika (zdaj znanega kot Z2). Inštitut za aerodinamične raziskave Tretjega rajha je celo začel financirati Zusejevo delo; leta 1940 mu je uspelo odpreti majhno podjetje Zuse Apparatebau za ustvarjanje računalnikov, ki je delovalo do konca vojne. Nenatančnost in nezanesljivost Z1 (zaradi zahtevnosti mehanske zasnove) je spodbudila Zuseja, da se je za večjo natančnost izračunov obrnil k uporabi elektromehanskih stikal - relejev (z omejenimi sredstvi je Zuse od telefonskih podjetij kupil odslužene releje). Pomnilnik Z2 je bil še vedno sestavljen iz kovinskih plošč, vendar je računalniško enoto sestavljalo 800 relejev. Do pomladi 1939 je bil Z2 pripravljen. Ni bilo smisla v nadaljnjem izboljševanju te "generacije" računalnikov; Zuse je že videl prototip prihodnjega stroja, ki bi bil v celoti zasnovan na releju in ne bi služil le kot demonstracijski model.

Ključne značilnosti Z2

Izvedba	Tanke kovinske plošče, releji
Pogostost
Računalniški blok	Obdelava s plavajočo vejico, dolžina strojne besede - 16 bitov
Povprečna hitrost računanja	Množenje - 5 sekund
Vnos podatkov	Tipkovnica, čitalec luknjanega traku
Spomin	16 besed po 16 bitov
Teža	Približno 500 kg

Zuse je 12. maja 1941 v Berlinu zbranim znanstvenikom predstavil slavni računalnik. Uspeh demonstracije je bil ogromen. Ni naključje, da Z3 velja za prvi funkcionalen, prosto programabilen računalnik na svetu (njegova »konkurenta« Mark I in ENIAC sta se pojavila po letu 1943). Res je, da Z3 ni shranjeval programov v pomnilnik, pomnilnik 64 besed je bil majhen in Zuse si ni prizadeval za to. Obstajala je pomanjkljivost - pomanjkanje izvedbe pogojnega skoka.

Vendar je bila glavna težava v tem, da najvišji vojaški uradniki Wehrmachta niso dvomili v hitro zmago nemškega orožja in so zato računalnikom pripisovali malo pomena. To dejstvo je indikativno. Nekega dne sta se Zuse in njegov prijatelj Helmut Schreyer, inženir po poklicu, obrnila na generale za pomoč pri financiranju računalnika, ustvarjenega ne na relejih, ampak na vakuumskih elektronkah (Schreyerjeva ideja). Vojska je, ko je izvedela, da bo izdelava takšnega računalnika trajala približno dve leti, Zuse-Schreyerjevo idejo zavrnila z besedami, da bo Nemčija vojno dobila veliko prej, brez pomoči novih elektronskih računalniških orodij. Seveda po Hitlerjevem napadu na ZSSR fašistična Nemčija Nobeni računalniki ne bi pomagali, a zgornji primer jasno kaže (kot tudi pošiljanje Zuseja na fronto), da nemško vodstvo ni razumelo celotnega potenciala računalniškega inženiringa. V zvezi s tem je indikativno delo na "povračilnem orožju" ("Vau"), ki se je bodisi pospeševalo bodisi upočasnjevalo glede na uspehe/neuspehe na vojaških frontah.

Ključne lastnosti Z3

Izvedba	Rele (600 - računski blok, 1600 - pomnilniški blok)
Pogostost
Računalniški blok	Obdelava s plavajočo vejico, dolžina strojne besede - 22 bitov
Povprečna hitrost računanja	Množenje, deljenje - 3 sekunde, seštevanje - 0,7 sekunde
Vnos podatkov	Tipkovnica, čitalec luknjanega traku
Izpis podatkov	Plošča svetilke (decimalni zapis)
Spomin	64 besed po 22 bitov
Teža	Približno 1000 kg

Vse do leta 1944 so Z3 uspešno uporabljali za letalske izračune, ko je bil, spet po bombardiranju, računalnik uničen3. Neuklonljivi Konrad Zuse se loti ustvarjanja četrtega računalnika - Z4.

Z4 je imel za razliko od svojih predhodnikov zavidljivo usodo. Podjetje Zuse je pripravljalo Z4 za množično proizvodnjo, vendar je strah pred bombardiranjem prisilil, da so ne povsem razhroščeni računalnik odstranili iz Berlina. Prvotno je bilo načrtovano, da bo skrit v podzemni tovarni v Nordhausnu, kjer so sestavljali V-projektile. Toda ko je Zuse, ko se je spustil v strašno ječo, videl na tisoče zapornikov, ki tam delajo (in umirajo) v nečloveških razmerah, je ta kraj z grozo zavrnil. Tako je bil Z4 odpeljan v Bavarske Alpe, kjer je v mestu Oberoch Zuse srečal še enega izjemnega nemškega izumitelja in oblikovalca - Wernherja von Brauna, znanega po ustvarjanju prve bojne balistične rakete (A-4/V-2)4. Zuse se ni pridružil von Braunu, ki je veselo hodil v ujetništvo, ampak je, ko je prehodil še 20 km, skril razstavljeni računalnik v skednju alpskega hotela v mestu Hinterstein. Povojna leta so bile težka preizkušnja za Zuseja, ki je moral Z4 tako rekoč na novo sestaviti. Za okrevanje mehanski spomin vzeti so bili železni pločevinke, ki so ga zapustile čete protihitlerjevske koalicije. Da bi nekako preživel, je Zuse uporabil svoj drugi talent - umetnika. Delal je lesoreze in jih prodajal lokalnim kmetom in ameriškim vojakom. Leta 1948 je bil obnovljeni Z4 na konju prepeljan v Hopferau, kjer je Zuseja obiskal profesor Stiefel z ETH Zürich. Še vedno ni povsem jasno, kje je profesor izvedel za Z4. To srečanje je postalo prelomnica za prihodnje življenje Konrada Zuseja. Medtem ko je Stiefel opazoval, je napisal program, naredil luknjano kartico in vnesel podatke v Z4. Dobljeni rezultat je bil pravilen. Spodbujen s tem je Stiefel ponudil najem Z4. Za podpis pogodbe z ETHZ je Zuse registriral podjetje "Zuse KG". Povedati je treba, da züriški profesor ni imel izbire. Takrat je lahko računal le na Z4, saj ameriških računalnikov ni bilo mogoče dobiti, a Zusejev stroj je deloval zanesljivo (tudi kljub pomnilniku iz kovinskih plošč), imel posebno enoto za ustvarjanje programov in vrsto drugih prednosti. .

Ključne značilnosti Z4

Izvedba	Releji, spomin - kovinske plošče
Pogostost
Računalniški blok	Obdelava s plavajočo vejico, dolžina strojne besede - 32 bitov
Povprečna hitrost računanja	Z4 je imel napravo za pripravo programa. Zato je Zuse program obravnaval (in imenoval) kot načrt nemško ime ta računalniški blok je »Planfertigungteil« (dobesedno »naprava za pripravo načrta«). Z uporabo te naprave je bilo enostavno sestaviti, urediti, kopirati program na luknjan trak in se poleg tega naučiti programiranja na Z4 v nekaj urah. Z4 se je znal izogniti izračunu napačnih rezultatov. Tako kot Z3 je obravnaval aritmetične izjeme. Na primer, če številke presegajo obseg 10^-20, je imel Z4 dva čitalnika podatkov iz luknjanih trakov (v prvotni različici je bilo predvidenih do šest takšnih čitalnikov). Podjetje Zuse se je leta 1949 začelo z ekipo petih ljudi, do leta 1964 pa je sčasoma zraslo na 1200 delavcev. Do leta 1967 je Zuse KG prodal 251 sestavljenih računalnikov, vendar je pomanjkanje sredstev prisililo Zuseja, da se je pridružil uspešnejšemu nemškemu podjetju Siemens AG. V slednjem je Zuse prejel mesto svetovalca. Vendar pa se čudovito in plodno življenje Konrada Zuseja tu ne konča. Zasluge velikega Nemca vključujejo tudi vzporedni računalnik (čeprav nezgrajen), grafomat (ploter, ki ga krmili luknjani trak), algoritemski jezik Plankalkul in knjigo "Računalniški prostor". A o tem in še marsičem vam bomo povedali naslednjič. Opombe Zuse je prehitel ameriškega matematika Johna von Neumanna, ki je v svojem poročilu "Preliminarna razprava o logični zasnovi elektronske računalniške naprave" (junij 1946) imenoval binarni številski sistem kot eno glavnih komponent računalnika. Zuse je delal v nekakšnem "kreativnem vakuumu"; po lastnem priznanju sploh ni slišal za "motor razlike" Charlesa Babbagea. Toda izbira binarnega številskega sistema, ki izvira iz logične algebre angleškega matematika iz 19. stoletja. George Boole je omogočil izdelavo računalnika iz stikalnih naprav, ki imajo samo dva (ne deset) položaja - "1" ("true") in "0" ("false"). Zahvaljujoč neumornemu delu Konrada Zuseja imamo srečo, da danes vidimo Z1. Leta 1986 se je Zuse odločil obnoviti svoj prvi računalnik, kar mu je (s pomočjo treh pomočnikov) uspelo leta 1989. Z1, ponovno sestavljen kot ptica Feniks, se nahaja v Technik Museum Berlin-Kreuzberg (Berlin). Originalnih slik Z3 ni ohranjenih. Računalnik je bil ponovno ustvarjen v zgodnjih 60-ih in je bil prikazan leta 1964 na razstavi Interdata Industry v Münchnu. Zdaj je shranjen v Deutsche Museum v Münchnu. A-4 (V-2) so dejansko uporabili šele ob koncu vojne, ko so od septembra 1944 do marca 1945 s smrtonosnim bremenom padli na Britanijo in celinsko Evropo. Poleti 1944 so križarke V-1 prestrašile London. Obe vrsti izstrelkov so na Goebbelsovo pobudo začeli imenovati "povračilno orožje" ("Vergeltungswaffee"), potem ko so britanski bombniki začeli popolnoma uničevati Nemška mesta(Lübeck, Köln itd.). Podobnost z imenom teh raket je bila razlog, da je Konrad Zuse preimenoval svoje računalnike. Zanimivo je, da je takšna podobnost (Z4 se je prvotno kratko imenovala V4) spodbudila zavezniške sile k iskanju »novih« raket Tretjega rajha, vendar so bili tako Britanci kot Američani, ki so končno videli V4, zelo presenečeni nad dejstvo, da se je namesto »povračilnega orožja« pred našimi očmi pojavil njihov impresiven kup železa. Poskusna izstrelitev MESM je datirana na 6. november 1950; Stroj je začel polno delovati 25. decembra 1951.

Konrad Zuse je nemški izumitelj, eden od utemeljiteljev sodobne računalniške tehnologije. Najbolj znan je kot ustvarjalec prvega programabilnega (in Turingovega) računalnika na svetu.

Conrad se je rodil v Berlinu v Nemčiji (Berlin, Nemčija); pozneje se je njegova družina preselila v Braunsberg, Vzhodna Prusija(Braunsberg, Vzhodna Prusija). Leta 1923 je družina Zuse ponovno spremenila kraj bivanja in se naselila v Hoyerswerdi; Tu se je Zuse leta 1928 usposabljal in dobil pravico do vstopa na univerzo. Nekaj ​​časa je Conrad študiral inženirstvo in arhitekturo, a sta mu ta področja kmalu postala dolgčas; leta 1935 je Zuse prejel diplomo iz stanovanjskega in gradbenega inženirstva. Kratek čas je delal za Ford, kjer je svoje izjemne umetniške talente uporabil za oblikovanje oglasov. Kasneje se je Conrad preselil v tovarno letal Henschel, kjer se je že ukvarjal z inženirskim projektiranjem. V okviru službe je moral opraviti veliko precej monotonih izračunov; Ta proces je Zuseja precej razjezil in prebudil sanje o avtomatizaciji.

Zuse je začel eksperimentirati z računalniki leta 1935 v stanovanju svojih staršev. Njegov prvi razvoj, model Z1, je bil dokončan leta 1936; V bistvu je bil mehanski kalkulator z omejenimi zmožnostmi programiranja.

Leta 1937 je Conrad prejel 2 patenta, ki sta v marsičem predvidevala nadaljnje delo von Neumanna; do leta 1938 je dokončal delo na Z1. Ta naprava je vsebovala približno 30.000 kovinskih delov in zaradi nenatančnosti pri poravnavi delov ni vedno delovala pravilno. Prvi model je bil uničen 30. januarja 1944; pozneje, med letoma 1987 in 1989, je Conrad obnovil svojo stvaritev.

Leta 1939 je bil Zuse vpoklican v vojsko, kjer je dobil dovolj sredstev za izdelavo Z2. Končano različico je predstavil septembra 1940; zasedala je več sob v istem stanovanju in je bila zgrajena na telefonskih relejih.

Prejete državne subvencije so Conradu omogočile nadaljevanje raziskav; leta 1941 je dokončal delo na različici Z3. Ta programabilni 22-bitni kalkulator je lahko delal z realnimi števili, podpiral je ciklične operacije, imel je vgrajen pomnilnik in je bil zgrajen na enakih relejih (večinoma okvarjenih). Kljub odsotnosti pogojnih prehodov je bil ta stroj Turingovsko popoln (kar pa samega Zuseja ni posebej zanimalo - izumitelja so bolj vodili praktični premisleki kot znanstveni interesi).

Leta 1942 je Zuse začel delati na Z4; Po enem od zračnih napadov so delno dokončan avtomobil odpeljali iz Berlina. Delo na računalniku je bilo mogoče nadaljevati šele leta 1949; 12. julija 1950 je bilo delo končano - in avtomobil se je izkazal za osupljivo zanesljivega.

Konrad Zuse pa ni bil nikoli član nacistične stranke, ker je moral delati za naciste vojni stroj Nikoli me ni skrbelo. Kot je veliko pozneje izjavil Zuse, so se morali najboljši znanstveniki in inženirji vedno ali skleniti dogovora s svojo vestjo s sodelovanjem v moralno dvomljivih projektih ali pa preprosto pozabiti na delo po svoji specialnosti.

Najboljše dneva

"Šarmantni huligan" Obiskano: 156

Ikonični ameriški glasbenik

Z1 Konrada Zuseja

Ustvarjalec prvega delujočega računalnika z programsko nadzorovanŠtejejo za nemškega inženirja Konrada Zuseja, ki je že od otroštva rad izumljal in je še v šoli zasnoval model stroja za menjavo denarja.
Že kot študent je začel sanjati o stroju, ki bi lahko opravljal dolgočasne izračune namesto človeka. Ker Zuse ni vedel za delo Charlesa Babbagea, je kmalu začel ustvarjati napravo, podobno analitičnemu stroju angleškega matematika. znanstveni razvoj, saj je bil prepričan v hitro zmago. V težkih povojnih letih je Zuse, ki ni mogel v celoti delati neposredno na računalniku, vso svojo energijo usmeril v razvoj teorije. Domislil se je učinkovit način programiranje, ne le za računalnik Z 4, ampak tudi za kateri koli drug podoben stroj. Zuse je delal sam in ustvaril programski sistem, imenovan Plankalkul (Plankalkul, »račun načrtov«). Ta jezik (po svojih zmogljivostih boljši od Algola, ki se je pojavil približno 12 let kasneje) se imenuje prvi jezik
visoki ravni

.

Najprej (zakon je zakon), po dolgotrajnem sojenju, je ameriški zvezni sodnik Earl R. Larson 19. oktobra 1973 razveljavil patent, ki je bil prej izdan Eckertu in Mauchlyju, s čimer je Atanasova uradno priznal kot izumitelja prvega elektronskega digitalnega računalnika.

Drugič, tako računalnik Atanasov kot ENIAC imata kot osnovo svoje elementarne baze električne vakuumske cevi. Spomnimo se definicije. »Elektronika je veda o interakciji nabitih delcev z električno polje..." Vakuumske cevi niso prve elektronske komponente in prve računalniške naprave, ki temeljijo na elektronskih komponentah, niso bile ustvarjene z uporabo vakuumskih cevi. Obstajal je cel razred računalnikov - relejnih. Seveda lahko govorimo o "popolnoma elektronskih" in "elektromehanskih" računalnikih, vendar z vidika prioritete to ni tako pomembno.

Konrad Zuse(nemščina) Konrad Zuse; 22. junij 1910, Berlin, Nemško cesarstvo- 18. december 1995, Hünfeld, Nemčija) - nemški inženir, pionir računalniškega inženiringa. Najbolj znan je kot ustvarjalec prvega resnično delujočega programabilnega računalnika (1941) in prvega visokonivojskega programskega jezika (1945).

riž. 2.1. Konrad Zuse

Leta 1935 se je Zuse izšolal za inženirja na berlinski višji tehnični šoli v Charlottenburgu, ki se danes imenuje berlinska univerza. tehnična univerza. Po končanem delu je odšel na delo v tovarno letal Heinkel v mestu Dessau, vendar je po samo enem letu dela nehal in se tesno vključil v ustvarjanje programabilnega računskega stroja. Po eksperimentiranju z decimalnim številskim sistemom je mladi inženir raje izbral binarni številski sistem. Leta 1938 se je pojavil Zusejev prvi delovni razvoj, ki ga je poimenoval Z1. Bil je binarni mehanski računalnik z električnim pogonom in omejena priložnost programiranje s tipkovnico. Rezultat izračuna v decimalnem sistemu je bil prikazan na plošči svetilke. Zgrajen z lastnimi sredstvi in ​​denarjem prijateljev ter nameščen na mizo v dnevni sobi hiše njegovih staršev, je Z1 deloval nezanesljivo zaradi nezadostne natančnosti izvedbe komponente. Model Z1 je Prvi programsko voden digitalni mehanski računalnik na svetu. Arhitekturne značilnosti Z1 so vključevale tudi: binarno kodiranje in sistem za predstavitev števil s plavajočo vejico (ali "pollogaritemski" sistem, če uporabimo terminologijo K. Zuse). V tem primeru je bila dolžina številke 21 števk, od tega je bila 1 števka namenjena znaku števila, 7 števk je bilo namenjenih vrstnemu redu in njegovemu znaku, 13 števk mantisi.

Računalnik Z1 je v bistvu testni model, ki še nikoli ni bil uporabljen v praktične namene. Ta avto je v osemdesetih letih prejšnjega stoletja v Berlinu rekonstruiral sam K. Zuse in je zdaj na ogled v berlinskem Muzeju prometa in tehnologije.

Specifikacije Z1:

Frekvenca: 1Hz

Aritmetična enota: plavajoča vejica, dolžina strojne besede 22 bitov

Povprečna hitrost računanja: 5 sekund na operacijo seštevanja, 10 sekund na operacijo množenja

Pomnilnik: 64 strojnih besed

Teža: 1000 kg

riž. 2.2. Poustvarjen model Z1.

drugič svetovno vojno Zuseju onemogočil komunikacijo z drugimi računalniškimi navdušenci v Veliki Britaniji in Združenih državah Amerike. Leta 1939 je bil Zuse vpoklican v služenje vojaškega roka vendar mu je uspelo prepričati vojaške poveljnike, da mu je treba dati priložnost, da nadaljuje svoj razvoj. Leta 1940 je dobil podporo Raziskovalni inštitut aerodinamika (nem.) Aerodynamische Versuchsanstalt), ki je svoje delo uporabil za ustvarjanje vodenih izstrelkov. Po njeni zaslugi je Zuse zgradil modificirano različico računalnika - Z2 na osnovi telefonskih relejev. Pri stroju Z2 sta bili aritmetična enota in krmilna enota izvedeni na releju, pomnilnik pa je ostal mehanski (od modela Z1).

Za razliko od Z1 je novi stroj bral navodila s perforiranega 35 mm filma. Bil je tudi demonstracijski model in ni bil uporabljen v praktične namene. Istega leta je Zuse ustanovil podjetje Zuse Apparatebau za proizvodnjo programabilnih strojev.

Specifikacije Z2:

Frekvenca: 5Hz

Aritmetična enota: fiksna decimalka, dolžina strojne besede 16 bitov

Povprečna hitrost izračuna: 0,8 sekunde na operacijo seštevanja

Število relejev v aritmetični enoti: 600

Pomnilnik: 64 strojnih besed

Poraba energije: 1000 W

Teža: 300 kg

Zuse je bil zadovoljen s funkcionalnostjo Z2 leta 1941 ustvaril naprednejši model - Z3. Model Z3 – Prvi binarni elektromehanski VM na svetu s programskim nadzorom. Delo na ustvarjanju stroja Z3 se je začelo leta 1939, njegova namestitev pa je bila v celoti dokončana 5. decembra 1941.

12. maja 1941 je Konrad Zuse v Berlinu zbranim znanstvenikom predstavil delo Z3. Uspeh demonstracije je bil ogromen. Ni naključje, da Z3 velja za prvi funkcionalen, prosto programabilen računalnik na svetu (njegova »konkurenta« Mark I in ENIAC sta se pojavila po letu 1943). Res je, da Z3 ni shranjeval programov v pomnilnik, pomnilnik 64 besed je bil majhen in Zuse si ni prizadeval za to. Obstajala je pomanjkljivost - pomanjkanje izvedbe pogojnega skoka.

riž. 2.3. VM Z3.

riž. 2.4. Rele Z3.

Stroj Z3 je bil zasnovan za izvajanje operacij seštevanja, odštevanja, množenja, deljenja, kvadratnega korena in pomožnih funkcij (predvsem binarno-decimalne pretvorbe števil). Za predstavitev števil je bil uporabljen binarni sistem s plavajočo vejico. Dolžina števila je 22 binarnih števk, od tega je 1 števka znak števila, 7 števk je eksponent ali eksponent (v komplementu dveh), 14 števk je mantisa (v normalizirani obliki). Hitrost VM pri izvajanju seštevanja je 3 ali 4 operacije v 1 sekundi, čas množenja dveh števil pa 4 - 5 sekund.

Vendar pa je bila tudi programljivost tega binarnega računalnika, sestavljenega, tako kot prejšnji model, na osnovi telefonskih relejev, omejena. Čeprav je bilo zdaj mogoče vnaprej določiti vrstni red izračunov, ni bilo pogojnih vej in zank. Je pa Z3 prvi med Zusejevimi računalniškimi stroji prejel praktična uporaba in je bil uporabljen za oblikovanje letalskega krila.

Vendar je bila glavna težava v tem, da najvišji vojaški uradniki Wehrmachta niso dvomili v hitro zmago nemškega orožja in so zato računalnikom pripisovali malo pomena. To dejstvo je indikativno. Nekega dne sta se Zuse in njegov prijatelj Helmut Schreyer, inženir po poklicu, obrnila na generale za pomoč pri financiranju računalnika, ustvarjenega ne na relejih, ampak na vakuumskih elektronkah (Schreyerjeva ideja). Vojska je, ko je izvedela, da bo izdelava takšnega računalnika trajala približno dve leti, Zuse-Schreyerjevo idejo zavrnila z besedami, da bo Nemčija vojno dobila veliko prej, brez pomoči novih elektronskih računalniških orodij.

Tabela 2.1. Ključne lastnosti Z3

Do leta 1944 so Z3 uspešno uporabljali za letalske izračune, ko je bil po bombardiranju računalnik uničen. Konrad Zuse se loti izdelave četrtega računalnika - Z4.

Med bombardiranjem Berlina leta 1944 so bila vsa tri vozila Z1, Z2 in Z3 uničena.

Z4- Računalnik Konrada Zuseja, ki ga je ustvaril na podlagi izkušenj pri razvoju prvega programabilnega računalnika Z3. Podjetje Zuse je Z4 pripravljalo za množično proizvodnjo. Z4 se je lahko izognil izračunu napačnih številk - to je omogočilo, da je računalnik podnevi in ​​ponoči pustil "sam" brez človeškega nadzora. Računalnik je bil izumljen med drugo svetovno vojno Konrad Zuse se v strahu, da bi bil izum uničen med sovražnostmi, odloči računalnik razstaviti in skriti. Delno dokončan Z4 so naložili na voziček in prepeljali na varno v bavarsko vas. Prav za ta računalnik je Zuse razvil prvi visokonivojski programski jezik na svetu, ki ga je poimenoval Plankalküll (nem.). Plankalkül izračun načrtov).

Z4 je imel za razliko od svojih predhodnikov zavidljivo usodo. Podjetje Zuse je pripravljalo Z4 za množično proizvodnjo, vendar je strah pred bombardiranjem prisilil, da so ne povsem razhroščeni računalnik odstranili iz Berlina. Zuse je razstavljen računalnik skril v skednju hotela Alpine v mestu Hinterstein. Povojna leta so bila za Zuseja težka preizkušnja, ki je moral Z4 praktično sestaviti na novo. Za obnovitev mehanskega spomina so vzeli železne pločevinke, ki so jih zapustile čete protihitlerjevske koalicije.

Leta 1946 je Zuse ustanovil komercialno podjetje za proizvodnjo računalnikov, Zuse Engineering Service v Hopferau. Zuse-Ingenieurbüro Hopferau). Tvegani kapital je bil prejet od ETH in IBM.

riž. 2.5. Obnovljen Z4.

Leta 1948 je bil obnovljeni Z4 na konju prepeljan v Hopferau, kjer je Zuseja obiskal profesor Stiefel z ETH Zürich. Še vedno ni povsem jasno, kje je profesor izvedel za Z4.

To srečanje je postalo prelomnica za prihodnje življenje Konrada Zuseja. Medtem ko je Stiefel opazoval, je napisal program, naredil luknjano kartico in vnesel podatke v Z4. Dobljeni rezultat je bil pravilen. Spodbujen s tem je Stiefel ponudil najem Z4. Za podpis pogodbe z ETHZ je Zuse registriral podjetje "Zuse KG". Povedati je treba, da züriški profesor ni imel izbire. Takrat je lahko računal le na Z4, saj ameriških računalnikov ni bilo mogoče dobiti, a Zusejev stroj je deloval zanesljivo (tudi kljub pomnilniku iz kovinskih plošč), imel posebno enoto za ustvarjanje programov in vrsto drugih prednosti. .

Septembra 1950 je bil Z4 končno dokončan in dostavljen ETH Zürich. Takrat je bil to edini delujoči računalnik v celinski Evropi in prvi prodani računalnik na svetu. Pri tem je bil Z4 pet mesecev pred Mark I in deset mesecev pred UNIVAC.

Specifikacije Z4:

Tabela 2.2. Ključne značilnosti Z4

Aritmetična enota: plavajoča vejica, 32 bitov, +, -, *, /, kvadratni koren Povprečna hitrost izračuna: seštevanje 400 ms Poraba energije: 4000 vatov.

Teža: 1000 kg

Elementi: približno 2500 relejev

Do leta 1954 je Z4 delal v Zürichu, nato do leta 1959 - v Franciji (Institut "Franco-Allemand des Recherches de St. Louis"). Ocenjuje se, da je Z4 v petih letih delovanja (1950-1955) izračunal okoli 100 različnih projektov. Omeniti velja, da sta v zgodnjih 50. letih prejšnjega stoletja v Evropi delovala le dva računalnika: Z4 Konrada Zuseja in MESM (ZSSR) Sergeja Lebedeva5.

Zuse in njegovo podjetje sta izdelala druge računalnike, vsak z imenom, ki se začne z velika začetnica Z. Najbolj znana stroja sta Z11, ki se prodaja optični industriji in univerzam, in Z22, prvi računalnik z magnetnim pomnilnikom.

Trenutno se popolnoma delujoč model računalnika Z3 nahaja v »nemškem muzeju« v Münchnu, model računalnika Z1 pa je bil prenesen v nemški tehnični muzej v Berlinu. Slednja danes gosti tudi posebno razstavo, posvečeno Conradu Zuseju in njegovim delom. Na razstavi je dvanajst njegovih strojev, originalni dokumenti o razvoju jezika Plankalküll in več Zusejevih slik.

Konrad Zuse se je rodil v Berlinu 22. junija 1910, 31 let pred začetkom velike domovinske vojne. domovinska vojna. V zgodovino se je zapisal kot ustvarjalec prvega zares delujočega programabilnega računalnika (1941) in prvega visokonivojskega programskega jezika (1945).

Fant je že od otroštva pokazal zanimanje za oblikovanje. Še v šoli je zasnoval delujoč model menjalnice kovancev in izdelal projekt za mesto s 37 milijoni prebivalcev. In v študentskih letih je prvič prišel na idejo o izdelavi avtomatskega programabilnega računalnika.

Leta 1935 se je Zuse izšolal za inženirja na berlinski višji tehnični šoli v Charlottenburgu, ki se danes imenuje Tehnična univerza v Berlinu. Po končanem delu je odšel na delo v tovarno letal Heinkel v mestu Dessau, vendar je po samo enem letu dela nehal in se tesno vključil v ustvarjanje programabilnega računskega stroja. Po eksperimentiranju z decimalnim številskim sistemom je mladi inženir raje izbral binarni številski sistem. Leta 1938 se je pojavil Zusejev prvi delovni razvoj, ki ga je poimenoval Z1. Bil je električno gnan binarni mehanski računalnik z omejenim programiranjem tipkovnice. Rezultat izračuna v decimalnem sistemu je bil prikazan na plošči svetilke. Zgrajen z lastnim denarjem in denarjem prijateljev ter nameščen na mizo v dnevni sobi v hiši njegovih staršev, je Z1 deloval nezanesljivo zaradi nezadostne natančnosti njegovih komponent. Ker pa je bil eksperimentalni model, ni bil uporabljen v nobene praktične namene.

Druga svetovna vojna je Zuseju onemogočila komunikacijo z drugimi računalniškimi navdušenci v Veliki Britaniji in Združenih državah Amerike. Leta 1939 je bil Zuse vpoklican na služenje vojaškega roka, vendar mu je uspelo prepričati vojaške poveljnike, da mu je treba dati priložnost, da nadaljuje svoj razvoj. Leta 1940 je prejel podporo Aerodinamičnega raziskovalnega inštituta (nem. Aerodynamische Versuchsanstalt), ki je njegovo delo uporabil za ustvarjanje vodenih izstrelkov. Po njeni zaslugi je Zuse zgradil modificirano različico računalnika - Z2 na osnovi telefonskih relejev. Za razliko od Z1 je novi stroj bral navodila s perforiranega 35 mm filma. Bil je tudi demonstracijski model in ni bil uporabljen v praktične namene. Istega leta je Zuse ustanovil podjetje Zuse Apparatebau za proizvodnjo programabilnih strojev.

Profesor Zuse leta 1990 za svojim poustvarjenim računalnikom Z1

Zadovoljen s funkcionalnostjo Z2 je Zuse leta 1941 ustvaril naprednejši model - Z3, ki ga mnogi danes štejejo za prvi dejansko delujoč programabilni računalnik. Vendar pa je bila tudi programljivost tega binarnega računalnika, sestavljenega, tako kot prejšnji model, na osnovi telefonskih relejev, omejena. Čeprav je bilo zdaj mogoče vnaprej določiti vrstni red izračunov, ni bilo pogojnih vej in zank. Vendar je bil Z3 prvi med Zusejevimi računalniki, ki je dobil praktično uporabo in je bil uporabljen za načrtovanje letalskega krila.

Vsa tri vozila, Z1, Z2 in Z3, so bila uničena med bombardiranjem Berlina leta 1944. In naslednje leto, 1945, je samo podjetje, ki ga je ustvaril Zuse, prenehalo obstajati. Malo prej so delno dokončanega Z4 naložili na voziček in ga prepeljali na varno v bavarsko vas. Prav za ta računalnik je Zuse razvil prvi visokonivojski programski jezik na svetu, ki ga je poimenoval Plankalkül (nem. Plankalkül calculus of plans).

Z3. Imel je ogromen pomnilnik - 64 besed po 22 bitov.

Leta 1946 je Zuse ustanovil komercialno podjetje za proizvodnjo računalnikov Zuse-Ingenieurbüro Hopferau. Tvegani kapital je bil prejet od ETH in IBM.

Tri leta pozneje, leta 1949, ko se je naselil v mestu Hünfeld, je Zuse ustanovil podjetje Zuse KG. Septembra 1950 je bil Z4 končno dokončan in dostavljen ETH Zürich. Takrat je bil to edini delujoči računalnik v celinski Evropi in prvi prodani računalnik na svetu. Pri tem je bil Z4 pet mesecev pred Mark I in deset mesecev pred UNIVAC. Zuse in njegovo podjetje sta zgradila druge računalnike, od katerih se je vsak začel z veliko črko Z. Najbolj znani stroji so bili Z11, ki so ga prodajali optični industriji in univerzam, in Z22, prvi računalnik z magnetnim pomnilnikom.

Naprava za branje programov in podatkov iz improviziranega luknjanega traku, ki je bil uporabljen fotografski film

Poleg računalnikov za splošno uporabo je Zuse zgradil več specializiranih računalnikov. Tako sta bila za določanje natančnih dimenzij delov v letalski tehniki uporabljena kalkulatorja S1 in S2. Stroj S2 je poleg računalnika vključeval tudi merilne naprave za izvajanje meritev letal. Računalnik L1, ki je ostal v eksperimentalni obliki, je Zuse namenil reševanju logičnih problemov.

Do leta 1967 je Zuse KG dobavil 251 računalnikov, vrednih približno 100 milijonov nemških mark, vendar so ga zaradi finančnih težav prodali Siemens AG. Vendar je Zuse nadaljeval z raziskavami na področju računalnikov in delal kot strokovni svetovalec za Siemens AG.

Zuse je verjel, da je struktura vesolja kot mreža med seboj povezanih računalnikov. Leta 1969 je izdal knjigo »Computational Space« (nem. Rechnender Raum), ki so jo leto kasneje prevedli zaposleni na Massachusetts Institute of Technology.

V letih 1987–1989 je Zuse kljub srčnemu napadu poustvaril svoj prvi računalnik Z1. Končani model je bil sestavljen iz 30 tisoč sestavnih delov, stal je 800 tisoč nemških mark in je za sestavo zahteval delo 4 entuziastov (vključno s samim Zusejem). Financiranje projekta je zagotovil Siemens AG skupaj s petimi drugimi podjetji.

Trenutno se popolnoma delujoč model računalnika Z3 nahaja v »nemškem muzeju« v Münchnu, model računalnika Z1 pa je bil prenesen v nemški tehnični muzej v Berlinu. Slednja danes gosti tudi posebno razstavo, posvečeno Conradu Zuseju in njegovim delom. Na razstavi je dvanajst njegovih strojev, originalni dokumenti o razvoju jezika Plankalküll in več Zusejevih slik.

Spomenik Konradu Zuseju v Heonfeldu (Saška), kjer je preživel otroštvo.

Za svoje prispevke in zgodnje uspehe na področju avtomatskega računalništva, njegov neodvisni predlog za uporabo binarne aritmetike in aritmetike s plavajočo vejico ter zasnovo prvega nemškega in enega prvih programsko vodenih računalnikov na svetu je Zuse prejel Harry Goode Spominska nagrada leta 1965. Spominska nagrada Harryja H. Goodea), medalja in 2000 $ od Computer Society.

Leta 1985 je Zuse postal prvi častni član Nemškega društva za informatiko, leta 1987 pa je začelo podeljevati medaljo Konrada Zuseja, ki je danes postala najbolj znana nemška nagrada na področju računalništva. Leta 1995 je bil Zuse odlikovan z redom križa za zasluge za življenjsko delo. Zvezna republika Nemčija". Leta 2003 ga je ZDF razglasil za "največjega" živečega Nemca.

Politično se je Zuse imel za socialista. To se je med drugim izražalo v želji, da bi računalnike postavili v službo socialističnih idej. V okviru »ekvivalentnega gospodarstva« je Zuse skupaj z Arnom Petersom ustvarjal koncept visokotehnološkega planskega gospodarstva, ki temelji na upravljanju zmogljivih sodobnih računalnikov. V procesu razvoja tega koncepta je Zuse skoval izraz »računalniški socializem«. Rezultat tega dela je bila knjiga »Računalniški socializem. Pogovori s Konradom Zusejem« (2000), sozaložništvo.

Po upokojitvi se je Zuse lotil svojega najljubšega hobija - slikanja. Zuse je umrl 18. decembra 1995 v Hünfeldu (Nemčija), star 85 let. Danes ima več nemških mest ulice in zgradbe poimenovane po njem.