(Nemecko) a dlho žil so svojimi rodičmi na severe Saska v meste Hoyerswerda (nem. Hoyerswerda). Od detstva chlapec prejavil záujem o dizajn. Ešte na škole navrhol funkčný model meniča mincí a vytvoril projekt pre mesto s 37 miliónmi obyvateľov. A počas študentských rokov prvýkrát prišiel s myšlienkou vytvoriť automatickú programovateľnú kalkulačku.
Zuse veril, že štruktúra vesmíru je podobná sieti vzájomne prepojených počítačov. Vydáva knihu „Rechnender Raum“ („Computing Space“), ktorú v roku zamestnanci preložili do angličtiny s názvom „Calculating Space“.
V priebehu rokov, napriek infarktu, Zuse znovu vytvoril svoj prvý počítač "Z1". Hotový model mal 30 000 komponentov, stál 800 000 DM a jeho zostavenie si vyžiadalo 4 nadšencov (vrátane samotného Zuseho). Projekt financovala spoločnosť Siemens AG spolu s ďalšími piatimi spoločnosťami.
V súčasnosti je plne funkčný počítačový model „Z3“ v „Nemeckom múzeu“ v Mníchove a model kalkulačky „Z1“ bol prevezený do Nemeckého technického múzea Berlín. Dnes sa v ňom nachádza aj špeciálna výstava venovaná Konradovi Zusemu a jeho dielu. Výstava predstavuje dvanásť jeho strojov, originálne články o vývoji jazyka Plankalkül a niekoľko Zuseho obrazov.
Zuse získal pamätnú cenu Harryho M. Goodea za svoj prínos a prvé úspechy v oblasti automatických výpočtových systémov, nezávisle navrhol použitie binárnej aritmetiky a aritmetiky s pohyblivou rádovou čiarkou a navrhol prvý nemecký a jeden z prvých počítačov riadených programom na svete. (anglicky Harry M. Goode Memorial Award), medailu a 2 000 dolárov od počítačová spoločnosť.
V roku Zuse sa stal prvým čestným členom Nem "Počítačová spoločnosť", a odvtedy začala udeľovať „Medailu Konrada Zuse“, ktorá sa dnes stala najznámejším nemeckým ocenením v oblasti informatiky. V r bol Zuse za celoživotné dielo vyznamenaný Radom kríža za zásluhy Spolkovej republiky Nemecko. A v -m na kanáli ZDF bol nazývaný „najväčším“ zo žijúcich Nemcov.
Po odchode do dôchodku sa Zuse začal venovať svojmu obľúbenému koníčku, maľovaniu. Zuse zomrel 18. decembra v Hünfelde (Nemecko). Dnes má niekoľko miest v Nemecku po ňom pomenované ulice.
Literatúra
- Konrad Zuse: Der Vater des Computers./ Jürgen Alex, Hermann Flessner, Wilhelm Mons u. a. - Parzeller, . - 264 S (nemčina). ISBN 3-7900-0317-4, KNO-NR: 08 90 94 10
- Rechenmaschinen von Konrad Zuse/ Hrsg. v. Raúl Rojas. - Berlín: Springer, . - VII, 221 S (nemčina). ISBN 3-540-63461-4, KNO-NR: 07 36 04 31
- Der Computer mein Leben./ Konrad Zuse (nem.) .
- Počítač – môj život- Springer Verlag (august) (anglicky) . ISBN 0-387-56453-5
- Zoznámte sa s počítačom = Pochopenie počítačov: Základy počítača: Vstup/Výstup; Za. z angličtiny. K. G. Bataeva; Ed. a s predch. V. M. Kurochkina - Moskva: Svet, . - 240 s., chor. ISBN 5-03-001147-1 (ruština) .
- Počítačový jazyk = Pochopenie počítačov: Softvér: Počítačové jazyky; Za. z angličtiny. S. E. Morkovin a V. M. Khodukina; Ed. a s predch. V. M. Kurochkina - Moskva: Svet, . - 240 s., chor. ISBN 5-03-001148-X (ruština) .
Odkazy
- Wikimedia Commons má súvisiace médiá Konrád Zuse
- biografia (anglicky)
- Krátka biografia v LeMO Online Virtual Museum (nemčina)
- Konrad Zuse a jeho kalkulačky na stránkach jeho syna Hornsta Zuseho na Technickej univerzite v Berlíne (nemčina)
- Internetový archív Konrada Zusea
- Technická univerzita v Berlíne (nemčina) (angličtina)
- Život a dielo Konrada Zuseho
- Konrad Zuse (anglicky)
- Konrad Zuse, tvorca prvého programovateľného počítača
- Zuseho téza o digitálnej fyzike a vyčísliteľnom vesmíre
- Informácie o múzeu Konrada Zuse v Hoyerswerde (nemčina) (angličtina)
Konrad Zuse je nemecký vynálezca, jeden zo zakladateľov modernej výpočtovej techniky. Je známy najmä ako tvorca prvého programovateľného (a Turingovho kompletného) počítača na svete.
Konrad sa narodil v Berlíne, Nemecko (Berlín, Nemecko); neskôr sa jeho rodina presťahovala do Braunsbergu vo Východnom Prusku (Braunsberg, Východné Prusko). V roku 1923 Zuseovci opäť zmenili svoje bydlisko a usadili sa v Hoyerswerde; tu bol Zuse vyškolený v roku 1928, keď získal právo vstúpiť na univerzitu. Conrad nejaký čas študoval inžinierstvo a architektúru, no čoskoro ho tieto oblasti omrzeli; v roku 1935 získal Zuse diplom zo stavebného inžinierstva. Krátko pracoval v spoločnosti Ford, kde využil svoj výnimočný talent ako umelec na navrhovanie reklám. Následne sa Konrad presťahoval do leteckej továrne Henschel, kde sa už venoval inžinierskemu dizajnu. V službe musel robiť veľa dosť monotónnych výpočtov; tento proces bol Zuse dosť nepríjemný a prebúdzal sny o automatizácii.
Zuse začal experimentovať s počítačmi v roku 1935 v byte svojich rodičov. Jeho prvý vývoj, model Z1, bol dokončený v roku 1936; bola to v podstate mechanická kalkulačka s obmedzenými možnosťami programovania.
V roku 1937 získal Konrad 2 patenty, ktoré v mnohých ohľadoch predznamenali ďalšiu von Neumannovu prácu (John von Neumann); do roku 1938 dokončil Z1. Toto zariadenie obsahovalo asi 30 000 kovových častí a kvôli nepresnosti zbiehania častí nefungovalo vždy tak, ako by malo. Prvý model bol zničený 30. januára 1944; neskôr, v rokoch 1987 až 1989, Konrad svoj výtvor obnovil.
V roku 1939 bol Zuse povolaný do armády, kde dostal dostatok financií na stavbu Z2. Hotovú verziu predstavil v septembri 1940; zaberal niekoľko izieb v tom istom byte a bol už postavený na telefónnych relé.
Prijaté vládne dotácie umožnili Conradovi pokračovať vo výskume; v roku 1941 dokončil verziu Z3. Táto programovateľná 22-bitová kalkulačka vedela pracovať s reálnymi číslami, podporovala cyklické operácie, mala vstavanú pamäť a bola postavená na všetkých rovnakých relé (väčšinou chybných). Napriek absencii podmienených skokov bol tento stroj Turingovsky kompletný (čo však samotného Zuseho nijako zvlášť nezaujímalo – vynálezcu viedli skôr praktické úvahy ako vedecký záujem).
V roku 1942 začal Zuse pracovať na Z4; po jednom z náletov čiastočne hotové auto odviezli z Berlína. V práci na počítači bolo možné pokračovať až v roku 1949; 12. júla 1950 boli práce dokončené - a auto sa ukázalo ako pôsobivo spoľahlivé.
Konrad Zuse nikdy nebol členom nacistickej strany, no nikdy sa príliš netrápil tým, že by musel pracovať pre nacistickú vojnovú mašinériu. Ako povedal Zuse oveľa neskôr, najlepší vedci a inžinieri sa vždy museli buď vysporiadať so svojím svedomím, zúčastňovať sa na morálne pochybných projektoch, alebo jednoducho zabudnúť na prácu vo svojej špecializácii.
Nejlepšie z dňa
| "Očarujúci tyran" Navštívené: 156 |
Ikonický americký hudobník |
Sergej Bobrovskij
Tento titul získal nemecký inžinier, ktorý sa narodil v roku 1910 a zomrel vo veku 85 rokov (jeho životopis je bližšie popísaný v článku „Počítačové múzeum“, PC Week / RE, č. 9/98, s. 60 ).
V 30. rokoch 20. storočia pracoval Zuse ako letecký konštruktér pre Henschel Aircraft a musel vykonať obrovské množstvo výpočtov, aby určil optimálnu konštrukciu krídla. V tom čase existovali iba mechanické kalkulačky s desiatkovým číselným systémom a Zuse sa začal zaujímať o problém automatizácie celého procesu výpočtu, keďže bol nútený vykonávať mnoho monotónnych rutinných výpočtov podľa danej schémy. V roku 1934 prišiel Zuse s modelom automatickej kalkulačky, ktorá pozostávala z riadiaceho zariadenia, výpočtového zariadenia a pamäte a úplne sa zhodovala s architektúrou dnešných počítačov.
Počas týchto rokov Zuse dospel k záveru, že budúce počítače budú založené na šiestich princípoch:
- binárny číselný systém;
- používanie zariadení fungujúcich na princípe „áno / nie“ (logická 1 a 0);
- plne automatizovaná prevádzka kalkulačky;
- softvérové riadenie výpočtového procesu;
- podpora pre aritmetiku s pohyblivou rádovou čiarkou;
- použitie veľkokapacitnej pamäte.
Zuse mala úplnú pravdu. Ako prvý na svete povedal, že spracovanie údajov začína bitom (nazval bity stav áno/nie a vzorce binárnej algebry – podmienené výroky), prvý zaviedol pojem „strojové slovo“ (slovo) , ktorý ako prvý spojil aritmetické a logické operácie v kalkulačke, pričom poznamenal, že „základnou operáciou počítača je testovanie rovnosti dvoch binárnych čísel. Výsledkom bude tiež binárne číslo s dvoma hodnotami (rovnaké, nie rovnaké)“. Zuse zároveň netušil nielen o podobných štúdiách kolegov v USA a Anglicku, ale dokonca ani o mechanickej kalkulačke Charlesa Babbagea, vytvorenej v 19. storočí.
V roku 1936 si Zuse patentoval myšlienku mechanickej pamäte. O rok neskôr vytvoril pracovnú pamäť na uloženie 12 binárnych čísel po 24 bitoch a aktívne sa zapojil do vytvorenia prvej verzie svojej kalkulačky, ktorú najskôr nazval Versuchsmodell-1 (V-1), no táto skratka sa zhodovala s tzv. názov nemeckej rakety V1 a potom svoj výtvor premenoval na Z1. Aritmetický modul mohol pracovať s číslami s pohyblivou rádovou čiarkou (v skutočnosti pozostávali z dvoch čísel: jedno bola 16-bitová mantisa, druhé 7-bitový exponent), konvertoval binárne čísla na desiatkové čísla a naopak a podporoval zadávanie údajov. a výstup. Vstupné zariadenie programu s použitím perforovanej fólie vyrobil Helmut Schreyer, priateľ Zuseho, ktorý predtým pracoval ako premietač. Výsledky výpočtov boli zobrazené pomocou elektrických lámp. Z1 bol dokončený v roku 1938 a kvôli nespoľahlivej mechanickej pamäti bežal nepravidelne.
Vedenie Ústavu pre aerodynamický výskum Tretej ríše sa začalo zaujímať o Zuseho diela. Zaviazali sa financovať práce na ďalšom modeli kalkulačky Z2. Ako spoľahlivejšiu základňu prvkov si Konrad vybral elektromagnetické telefónne relé, jediné zariadenia v tom čase vhodné na vytvorenie počítača. Relé Z2 bolo zostrojené v apríli 1939 a úspešne fungovalo, no Zuse bol povolaný do armády a hoci mal veľmi vplyvných priateľov, rok pred návratom do ústavu slúžil. Tam začal navrhovať výkonnejší model - Z3, potom bol opäť povolaný na front, no po krátkom čase sa do ústavu vrátil úplne.
Zuse dokončil Z3 5. decembra 1941. Vstup programu, ktorý bol sledom pomerne silných logických príkazov, stále pochádzal z perforovanej fólie. Pamäť Z3 umožňovala uložiť 64 slov (14 bitov na mantisu, 7 bitov na exponent a 1 bit na znamienko) a pozostávala z 1400 relé. Aritmetický kalkulátor si vyžiadal 600 relé a ďalších 400 relé bolo použitých v riadiacom zariadení. Z3 vykonal nielen 4 aritmetické operácie, ale aj výpočet druhej odmocniny, násobenie -1, 0,1, 0,5, 2 a 10. Rýchlosť Z3 sa približne rovnala rýchlosti amerického počítača Harvard Mark I, vytvoreného koncom 40. x rokov. Z3 vykonal 3-4 sčítania za sekundu a vynásobil dve čísla za 4-5 sekúnd, pričom umožnil, aby bolo spracovanie s pohyblivou rádovou čiarkou efektívnejšie ako
V tom istom čase sa Zuse zaoberal návrhom mechanických zariadení na diaľkové ovládanie bômb na zlepšenie presnosti zasiahnutia cieľa. Na vytvorenie modelu boli potrebné veľmi veľké výpočty a najprv vyrobil špecializovaný počítač, ktorý vykonával pevnú postupnosť operácií. Potom sa rozhodol automatizovať aj prácu operátora zadávania údajov a ako prvý na svete vyrobil to, čo sa dnes nazýva analógovo-digitálny prevodník.
Pre malú pamäť na Z3 nebolo možné riešiť najmä sústavy lineárnych rovníc, ktoré ústav potreboval. V roku 1941 sa Zuse rozhodol vyvinúť výkonnejší model - Z4. Pochopil všetky nevýhody svojho stroja a chcel vytvoriť plnohodnotný počítač, ktorý si podľa samotného Zuseho vyžadoval kapacitu pamäte minimálne 8 tisíc slov. Ale nemecké vedenie mu povedalo, že Nemecko je tak blízko k víťazstvu, že nepotrebuje počítače. Počas vojny sa všetky praktické práce v tejto oblasti úplne zastavili. Na konci vojny bol Zuse na krátky čas zatknutý, no celý život popieral, že by robil nejakú tajnú prácu pre vládu.
Po vojne bol Zuse dočasne bez práce. Z3 bol zničený, Z4 nebol dokončený, cudzie počítače ešte nefungovali a venoval sa teoretickému výskumu. Pomáhal mu matematik Herr Lochmeyer. Zuse sa pokúsil automatizovať šachovú hru, opísať pravidlá hry z hľadiska logických výpočtov. Okamžite sa vyskytli problémy, ktoré sú dnes odborníkom na umelú inteligenciu dobre známe – chýbal vhodný nástroj na prácu so zložitými dátovými štruktúrami. V roku 1945 Zuse vytvoril prvý symbolický jazyk na svete Plankalkul (výraz „algoritmický jazyk“ ešte neexistoval) a techniku prekladu adries, navyše mal nápady na použitie podprogramov s parametrami. Zuse zároveň vymyslel pre svoje zariadenie názov – logický počítač.
Začiatkom 50. rokov 20. storočia bola nemecká ekonomika na vzostupe. Zuse zorganizoval spoločnosť Zuze KG, postavil stroj Z11 a použil ho na riešenie problémov sanácie pôdy a dizajnu optických prístrojov. Už vtedy boli problémy s vytvorením dobrého softvéru. Zuse potom postavil Z22, ktorý podporoval všeobecné výpočtové algoritmy, mohol pracovať s ľubovoľnými dátovými štruktúrami, mal dostatočnú pamäť a bol obľúbený u mnohých nemeckých inžinierov a vedcov. Zuse veril, že bude mať objednávky na osady od malých a stredných firiem, tie však v tom čase takéto služby v skutočnosti nepotrebovali a Zuze KG sa ukázala ako nerentabilná. Štátne financovanie práce v počítačovej oblasti začalo neskôr.
Zuse pokračoval v experimentoch s rôznymi výpočtovými zariadeniami, vyrobil automatickú rysovaciu dosku – prvý prototyp moderného CAD. V roku 1964 navrhol automatický riadiaci systém pre veľké tkáčske stavy. Od roku 1966 začal Zuse pracovať pre Siemens AG.
Zuse považoval za jeden zo svojich najvýznamnejších úspechov vytvorenie jazyka Plankalkul, ktorý nebol na rozdiel od prvých assemblerov viazaný na architektúru a inštrukčné sady konkrétneho počítača.
Plankalkul zaviedol pojem objekt. Objekt mohol byť primitívny, založený na binárnych číslach ľubovoľnej dĺžky (pri písaní logickej jednotky použil Zuse symbol L; napríklad binárne číslo 1001 bolo zapísané ako L00L), a zložený (štruktúry, rekurzívne definované polia ľubovoľných rozmerov , atď.). Bitová mapa rozmeru [n][m] bola označená ako n x m x S0. Indexovanie v Plankalkul vždy začínalo od 0. Bolo povolené pracovať s podpolami: pre trojrozmerné pole V môžete zadať maticu V[i] a vektor V[i][j]. Na opis premennej bol použitý zápis S1. n (n bitov).
Plankalkul umožňoval použiť oveľa zložitejšie syntaktické konštrukcie. Desatinné číslo (0-9) bolo definované pomocou zápisu S1. 4 (4 bity, hodnoty 0 až 15) s obmedzením rozsahu. Štruktúra troch komponentov bola napísaná napríklad ako (A2, S1 . 4, A3), kde objekty A2 a A3 boli definované skôr. Na usporiadanie zložitých popisov v jazyku sa použila špeciálna syntax.
Ako identifikátory premenných bola použitá kombinácia „písmeno + číslo“. Prvé písmeno môže byť V (vstupný parameter), Z (stredná hodnota), R (výsledná hodnota), C (konštanta). Programy a podprogramy (parametre odovzdávané hodnotou) sa považovali za premenné (predpona P). Napríklad záznam P3. 7 znamenalo zvolanie 7. programu 3. programovej skupiny. Plankalkul počítal s možnosťou spúšťania polí programov, čo je dnes implementované len v distribuovaných systémoch!
Zuse prišiel s operátorom priradenia, pre ktorý definoval znak. Na konferencii v Zürichu o Algole ho chcela európska skupina zaviesť do jazykového štandardu a až pod silným tlakom americkej skupiny, ktorá nemala záujem o zavedenie znakov, ktoré v amerických počítačoch neboli podporované, súhlasila s kombináciou: = .
Plankalkul podporoval výkonné syntaktické konštrukcie a umožňoval kompaktné písanie zložitých podmienených slučiek. Je pravda, že záznam programu bol „viacpríbehový“ s hornými a dolnými indexmi a vyzeral ako symbolické vývojové diagramy, ktoré sa rozšírili v USA v 60. rokoch. Výkonovo sa Plankalkul približoval Algolu 68, no na rozdiel od neho Plankalkul nepodporoval adresnú aritmetiku, čo vo všeobecnosti zvyšovalo spoľahlivosť programu. Na Plankalkul bolo napísaných mnoho rôznych nevýpočtových algoritmov: spracovanie symbolických informácií, generovanie šachových ťahov atď. ktorý sa má urobiť na pamiatku Zuse.
Dnes sú Zuseho diela známe po celom svete. Mal nepopierateľný vplyv na rozvoj európskej výpočtovej techniky. Jeho diela boli použité pri vytváraní nových počítačov a najmä pri vývoji prvých algoritmických programovacích jazykov. Konrad Zuse získal mnoho ocenení a cien a získal si medzinárodné uznanie. V posledných rokoch života sa venoval najmä kresleniu. Zuse si zrejme zachoval lásku k výtvarnému umeniu ešte z čias, keď ako dvadsaťpäťročný inžinier kreslil početné schémy svojich prvých počítačov.
Dnes, keď sa osobné počítače chrlia každý rok v miliónoch kusov, je ťažké si predstaviť, že pred nejakými 60-70 rokmi počítače zostavovali ručne individuálni nadšenci v podmienkach vzdialených od tovární. 30. a 40. roky minulého storočia boli „pionierskym“ míľnikom v histórii počítačov. Bola to úžasná doba, ktorá predurčila nielen rozvoj a rast výpočtovej techniky do budúcnosti. Znamenalo to tiež začiatok úplnej závislosti človeka na počítačoch takmer vo všetkých sférach jeho života, začiatok informatizácie, digitálnych metód výpočtov a ukladania údajov atď.
Najrýchlejší a najdôležitejší pokrok vo vývoji vedy a techniky je spôsobený vojensko-priemyselným komplexom, to znamená vojensko-priemyselným komplexom. Práve tu sa zvyčajne sústreďujú obrovské ľudské, finančné a iné zdroje. Z tohto dôvodu armáda potrebuje najmodernejšie vražedné zbrane, ktorých vývoj si vyžaduje nielen náklady, ale aj vedecké a technologické inovácie a objavy. Je nepravdepodobné, že by rozvoj jadrovej energetiky postupoval takým tempom, ak by USA a ZSSR nemali skutočné preteky o vytvorenie atómovej bomby. V prvej svetovej vojne sa využívalo delostrelectvo, obrnené sily a letectvo, no zložité výpočty (napríklad balistické) sa ešte nevyžadovali, vzhľadom na zjavnú „nerozvinutosť“ vojenskej techniky, vedy a priemyslu. A v 30. rokoch minulého storočia armáda najrozvinutejších krajín sveta potrebovala stroje, ktoré by dokázali rýchlo a presne vypočítať širokú škálu operácií. Pre ľudí bolo čoraz ťažšie zvládať rutinnú prácu, rástli ako snehová guľa, a preto najnadanejších predstaviteľov ľudskej rasy napadlo presunúť nudnú úlohu na „mechanické ramená“ počítača. Jedným slovom, predvojnová situácia v Európe v polovici 30. rokov dvadsiateho storočia doslova vtlačila technických géniov do náruče generála. Neodolal takémuto „brataniu“ a Konrad Zuse (Konrad Zuse), vynikajúci nemecký dizajnér a mysliteľ. Zuse sa narodila 22. júna 1910 v Berlíne, no vyrastala v severnom Sasku. Vynájdenie mladého Conrada začalo už v ranom veku. Takáto skutočnosť je známa - v škole im predstavili projekt pracovného stroja na výmenu mincí. Preto nie je prekvapujúce, že v roku 1935 Zuse úspešne zmaturoval na Vysokej škole technickej v Berlíne-Charlottenburgu a odišiel s inžinierskym titulom. Potom ho osud zavial do leteckej továrne Henschel v meste Dessau. Tu sa prelínali záujmy Zuseho a armády. Spočiatku je to veľmi zvláštne. Novovyrazený inžinier pracoval v továrni asi rok a potom položil svojim nadriadeným na stôl rezignáciu. Ale Zuse odišiel, aby vytvoril ... programovateľný počítací stroj. Už v študentských rokoch (začínajúc okolo roku 1934) začal uvažovať o vytvorení stroja na výpočtovú techniku. Konečný impulz k vytvoreniu takéhoto stroja dali každodenné rutinné výpočty, s ktorými sa musel Conrad v práci potýkať. Zaoberal sa najmä výpočtami zaťaženia, ktoré vzniká, keď krídlo vibruje. Počítačovo programovateľný stroj však nie je stroj na výmenu mincí. Konrad Zuse pochopil vážnosť práce, do ktorej sa pustil, a preto pre svoju „dielňu“ okamžite vybavil celú izbu v rodičovskom dome. Rodičia nezdieľali synovské nadšenie, ale musíme im dať za pravdu, poskytli Conradovi všetku možnú pomoc. Finančné prostriedky na stavbu stroja boli teda výlučne súkromné. Začiatok prác na prvom počítačom programovateľnom stroji Zuse sa datuje do roku 1936. Charakteristickým znakom tohto stroja bolo, že na spínanie sa nepoužívali relé, ale kovové platne. Zuseho vytrvalosť možno len závidieť, pretože tieto dve desaťtisícové (!) taniere boli rezané skladačkou, nie však bez pomoci jeho najbližších priateľov. Napriek všetkým ťažkostiam dokázal Zuse v roku 1938 predviesť svojim rodičom a priateľom programovateľný digitálny stroj. Najprv sa nazýval V-1 (Versuchsmodell-1, teda „experimentálny model“), neskôr sa názvy všetkých Konradových počítačov začali začínať na písmeno Z (Z1, Z2, Z3 atď. začiatočné písmeno priezviska vynálezcu).
Z1 mal väčšinu funkcií moderného PC. Ide o binárny kód (Zuse prezieravo opustil desiatkovú sústavu) 1 a samostatný pamäťový blok a možnosť zadávať údaje z konzoly a spracovávať čísla s pohyblivou rádovou čiarkou. Ako médium na zadávanie údajov bolo možné použiť dierovaný štítok, ktorý si Zuse prispôsobil, aby vyrobil z 35 mm filmu, pričom do neho vydieral otvory. Z1 mala jeden vážny nedostatok – nespoľahlivosť výpočtov. Model bol skutočne experimentálny, hoci sa dal použiť na vedecké výpočty. A samozrejme sa nepredal. Mimochodom, pre prvé počítače (až do rozmachu počítačov kompatibilných s IBM PC začiatkom 80. rokov 20. storočia) bola miera implementácie veľmi dôležitá a slúžila ako akýsi ukazovateľ úspechu. Z1 však nebolo súdené zostať čo i len v jedinej originálnej kópii. V roku 1943 bol počítač zničený po leteckom bombardovaní spolu so všetkými konštrukčnými výkresmi a schémami 2 .
Kľúčové vlastnosti Z1
|
Implementácia |
Tenké kovové platne |
|
Frekvencia |
|
|
Výpočtový blok |
|
|
Priemerná rýchlosť výpočtu |
Násobenie - 5 sekúnd |
|
Zadávanie údajov |
|
|
Dátový výstup |
|
|
Pamäť |
64 slov 22 bitov |
|
Váha |
Asi 500 kg |
Bohužiaľ, Konrad Zuse neunikol vyslaniu na miesto vojenských jednotiek - nacistické Nemecko rozpútalo druhú svetovú vojnu. V úlohe vojaka pechoty však Zuse nemusel dlho zostať, nie viac ako šesť mesiacov sa vynálezcovi podarilo presvedčiť vojenské vedenie, že viac výhod prinesie nie na bojisku, ale za konštrukciou nového počítača. (teraz známy ako Z2). Inštitút pre aerodynamický výskum Tretej ríše dokonca začal financovať Zuseho prácu; v roku 1940 sa mu podarilo otvoriť malú spoločnosť „Zuse Apparatebau“ na výrobu počítačov, ktorá trvala až do konca vojny. Nepresnosť a nespoľahlivosť Z1 (kvôli zložitosti mechanickej konštrukcie) podnietila Zuseho, aby sa obrátil na použitie elektromechanických spínačov - relé, kvôli väčšej presnosti výpočtov (obmedzené finančnými prostriedkami, Zuse kúpil vyradené relé od telefónnych spoločností). Pamäť Z2 stále pozostávala z kovových platní, no výpočtovú jednotku tvorilo 800 relé. Na jar 1939 bola Z2 pripravená. Ďalšie vylepšovanie tejto „generácie“ počítačov nemalo zmysel, Zuse už videl prototyp budúceho stroja, ktorý by bol celý reléový a slúžil nielen ako demonštračný model.
Kľúčové vlastnosti Z2
|
Implementácia |
Tenké kovové dosky, relé |
|
Frekvencia |
|
|
Výpočtový blok |
Spracovanie s pohyblivou rádovou čiarkou, dĺžka strojového slova - 16 bitov |
|
Priemerná rýchlosť výpočtu |
Násobenie - 5 sekúnd |
|
Zadávanie údajov |
Klávesnica, čítačka diernej pásky |
|
Pamäť |
16 slov 16 bitov |
|
Váha |
Asi 500 kg |
12. mája 1941 v Berlíne Zuse predstavil známy počítač zhromaždeným vedcom. Demonštrácia mala obrovský úspech. Nie náhodou je Z3 považovaný za prvý funkčný, voľne programovateľný počítač na svete (jeho „konkurenti“, Mark I a ENIAC sa objavili po roku 1943). Je pravda, že neuložil program do pamäte Z3, preto bola pamäť 64 slov malá a Zuse sa o to nesnažil. Vyskytla sa nevýhoda - nedostatočná implementácia podmieneného prechodu.
Hlavným problémom však bolo, že najvyšší vojenskí predstavitelia Wehrmachtu nepochybovali o rýchlom víťazstve nemeckých zbraní, a preto počítačom pripisovali malý význam. Táto skutočnosť je orientačná. Jedného dňa sa Zuse a jeho priateľ Helmut Schreier, povolaním inžinier, obrátili na generálov so žiadosťou o pomoc s financovaním počítača postaveného nie na relé, ale na vákuových trubiciach (Schreierov nápad). Armáda, ktorá sa dopočula, že postaviť takýto počítač bude trvať asi dva roky, odmietla Zuse-Schreyerovu myšlienku s tým, že Nemecko vyhrá vojnu oveľa skôr bez pomoci nových elektronických výpočtových nástrojov. Samozrejme, že po Hitlerovom útoku na ZSSR by fašistickému Nemecku nepomohli žiadne počítače, ale vyššie uvedený prípad jasne ukazuje (rovnako ako smerovanie Zuseho na front), že nemecké vedenie nepochopilo celý potenciál tzv. počítačové inžinierstvo. V tomto smere sú orientačné práce na „zbrani odvety“ („Fau“), ktorá sa buď zrýchlila alebo spomalila v závislosti od úspechov/neúspechov na vojenských frontoch.
Hlavné charakteristiky Z3
|
Implementácia |
Relé (600 - blok výpočtu, 1600 - blok pamäte) |
|
Frekvencia |
|
|
Výpočtový blok |
Spracovanie s pohyblivou rádovou čiarkou, dĺžka strojového slova - 22 bitov |
|
Priemerná rýchlosť výpočtu |
Násobenie, delenie - 3 sekundy, sčítanie - 0,7 sekundy |
|
Zadávanie údajov |
Klávesnica, čítačka diernej pásky |
|
Dátový výstup |
Panel lampy (desatinné) |
|
Pamäť |
64 slov 22 bitov |
|
Váha |
Asi 1000 kg |
Až do roku 1944 sa Z3 úspešne používal na letecké výpočty, keď bol počítač po bombardovaní opäť zničený3. Neochvejný Konrad Zuse sa ujal vytvorenia štvrtého počítača - Z4.
Z4 mal na rozdiel od svojich predchodcov závideniahodný osud. Firma Zuse pripravovala Z4 na sériovú výrobu, no strach z bombardovania prinútil nekompletne odladený počítač odviezť z Berlína. Pôvodne ho plánovali ukryť v podzemnej továrni v Nordhausene, kde sa montovali V-rakety. Ale keď Zuse, zostupujúci do hrozného žalára, videl tisíce väzňov, ktorí tam pracujú (a umierajú) v neľudských podmienkach, s hrôzou toto miesto odmietol. Z4 sa teda dostal do bavorských Álp, kde sa v meste Oberoch Zuse stretol s ďalším vynikajúcim nemeckým vynálezcom a konštruktérom Wernherom von Braunom, ktorý sa preslávil vytvorením prvej bojovej balistickej strely (A-4/V-2)4. Zuse sa nepridal k von Braunovi, ktorý svižne pochodoval ako väzeň, ale po ďalších 20 km ukryl rozložený počítač v kôlni alpského hotela v mestečku Hinterstein. Povojnové roky boli pre Zuseho utrpením, keď musel Z4 prakticky znovu poskladať. Aby obnovili mechanickú pamäť, vzali železné plechovky, ktoré zanechali jednotky protihitlerovskej koalície. Aby Zuse nejako prežil, využil svoj druhý talent – umelca. Robil drevorezby a predával ich miestnym farmárom a americkým vojakom. V roku 1948 bola obnovená Z4 prevezená na koni do mesta Hopferau, kde Zuse navštívil profesor Stiefel z ETH Zurich (ETHZ). Dodnes nie je celkom jasné, kde sa profesor o Z4 dozvedel. Toto stretnutie bolo zlomovým bodom pre neskorší život Konrada Zuseho. Pred Stiefelom napísal program, vyrobil dierny štítok a zadal údaje do Z4. Získaný výsledok bol správny. Povzbudený tým Stiefel ponúkol prenájom Z4. Na podpísanie zmluvy s ETHZ si Zuse zaregistroval spoločnosť „Zuse KG“. Musím povedať, že profesor z Zürichu nemal na výber. V tom čase sa mohol spoľahnúť len na Z4, keďže nebolo možné zohnať americké počítače a Zuseho stroj fungoval spoľahlivo (aj napriek pamäti z kovových platní), mal špeciálny blok na vytváranie programov a množstvo ďalších výhod. .
Kľúčové vlastnosti Z4
|
Implementácia |
Relé, pamäť - kovové dosky |
|
Frekvencia |
|
|
Výpočtový blok |
Spracovanie s pohyblivou rádovou čiarkou, dĺžka strojového slova - 32 bitov |
|
Priemerná rýchlosť výpočtu |
Poznámky
|
Konrad Zuse je nemecký inžinier a počítačový priekopník. Je známy najmä ako tvorca prvého skutočne fungujúceho programovateľného počítača a prvého programovacieho jazyka na vysokej úrovni. Roky života: 1910-1995.
Zuse sa narodil v Berlíne a dlhý čas žil so svojimi rodičmi na severe Saska v meste Hoyerswerda.
V roku 1935 získal Zuse vzdelanie ako inžinier na berlínskej vyššej technickej škole v Charlottenburgu, ktorá dnes nesie názov Technická univerzita v Berlíne. Po promócii odišiel pracovať do leteckého závodu Henschel v Schönefelde, no po roku práce skončil a začal sa zaoberať vytvorením programovateľného počítacieho stroja. Mladý inžinier, ktorý experimentoval so systémom desiatkových čísel, uprednostnil pred ňou binárne. V roku 1938 sa objavil prvý funkčný vývoj Zuse, ktorý nazval Z1. Bola to elektricky poháňaná binárna mechanická kalkulačka s obmedzeným programovaním klávesnice. Výsledok výpočtov v desiatkovej sústave bol zobrazený na paneli lampy. Postavený z mojich vlastných peňazí a peňazí priateľov a namontovaný na stole v obývačke domu mojich rodičov, Z1 fungoval nespoľahlivo kvôli nepresnosti v prevedení jeho komponentov. Keďže ide o experimentálny model, nepoužil sa na žiadne praktické účely.
Druhá svetová vojna znemožnila Zusemu komunikovať s ostatnými počítačovými nadšencami vo Veľkej Británii a Spojených štátoch amerických. V roku 1939 bol Zuse povolaný na vojenskú službu, ale podarilo sa mu presvedčiť armádnych veliteľov o potrebe dať mu príležitosť pokračovať vo svojom rozvoji. V roku 1940 získal podporu od Výskumného ústavu aerodynamiky, ktorý jeho prácu využil na vývoj riadených striel. Zuse postavil upravenú verziu kalkulačky - Z2 založenú na telefónnych relé. Na rozdiel od Z1 nový stroj čítal pokyny z perforovaného 35 mm filmu. Aj ona bola ukážkovým modelom a neslúžila na praktické účely. V tom istom roku Zuse zorganizoval spoločnosť Zuse Apparatebau na výrobu programovateľných strojov.
Spokojný s funkčnosťou Z2, v roku 1941 Zuse vytvoril už pokročilejší model - Z3, ktorý je dnes mnohými považovaný za prvý skutočne fungujúci programovateľný počítač. Obmedzená bola však aj programovateľnosť tejto binárnej kalkulačky, zostavenej podobne ako predchádzajúci model na báze telefónnych relé. Napriek tomu, že poradie hodnotenia sa už dalo určiť vopred, nedošlo k podmienečným skokom a slučkám. Napriek tomu bol Z3 prvý medzi počítačmi Zuse, ktorý mal praktické využitie a bol použitý na návrh krídla lietadla.
Všetky tri stroje, Z1, Z2 a Z3, boli zničené počas bombardovania Berlína v roku 1944. A v nasledujúcom roku 1945 samotná spoločnosť, ktorú vytvoril Zuse, prestala existovať. O niečo skôr čiastočne hotovú Z4 naložili na vozík a previezli na bezpečné miesto na bavorskom vidieku. Práve pre tento počítač Zuse vyvinul prvý programovací jazyk na vysokej úrovni na svete, ktorý nazval Plankalkül.
Plankalkül je prvý vysokoúrovňový programovací jazyk na svete, ktorý vytvoril nemecký inžinier Konrad Zuse v roku 1942. V preklade do ruštiny tento názov zodpovedá výrazu „plánovací kalkul“.
Jazyk bol vyvinutý ako hlavný nástroj na programovanie počítača Z4, ale bol vhodný aj na prácu s inými podobnými počítačmi.
Plankalkül podporoval priradenia, volania podprogramov, podmienené príkazy, iteračné cykly, aritmetiku s pohyblivou rádovou čiarkou, polia, hierarchické dátové štruktúry, tvrdenia, spracovanie výnimiek a mnoho ďalších funkcií veľmi moderného programovacieho jazyka.
Zuse opísal možnosti jazyka Plankalkül v samostatnej brožúre. Na tom istom mieste popísal možné využitie jazyka na triedenie čísel a vykonávanie aritmetických operácií. Okrem toho Zuse zostavil 49 strán programov Plankalkül na vyhodnotenie šachových pozícií. Neskôr napísal, že mal záujem otestovať Plankalkülovu efektivitu a všestrannosť s ohľadom na šachové problémy.
Práca izolovaná od ostatných špecialistov v Európe a Spojených štátoch viedla k tomu, že len malá časť jeho práce sa stala známou. Celá práca Zuse bola publikovaná až v roku 1972. A je dosť možné, že ak by sa jazyk Plankalkül stal známym skôr, cesty vývoja výpočtovej techniky a programovania sa mohli zmeniť.
Sám Zuse nevytvoril implementáciu pre svoj jazyk. Prvý kompilátor jazyka Plankalkül (pre moderné počítače) vznikol na Slobodnej univerzite v Berlíne až v roku 2000, päť rokov po smrti Konrada Zuseho.
O tri roky neskôr, v roku 1949, keď sa Zuse usadil v meste Hünfeld, vytvoril spoločnosť Zuse KG. V septembri 1950 bol Z4 konečne dokončený a dodaný ETH Zürich. V tom čase to bol jediný funkčný počítač v kontinentálnej Európe a prvý počítač na svete, ktorý sa predával. V tomto bol Z4 päť mesiacov pred Markom I a desať mesiacov pred UNIVACom. Zuse a jeho spoločnosť postavili ďalšie počítače, z ktorých každý začínal veľkým písmenom Z. Najznámejšie stroje boli Z11, ktorý bol predaný optickému priemyslu a univerzitám, a Z22, prvý počítač s magnetickou pamäťou.
Okrem počítačov na všeobecné použitie postavil Zuse niekoľko špecializovaných počítačov. Na určenie presných rozmerov dielov v leteckej technike sa teda použili kalkulačky S1 a S2. Súčasťou stroja S2 boli okrem kalkulačky aj meracie prístroje na meranie lietadiel. Počítač L1, ktorý zostal vo forme experimentálneho modelu, bol určený pre Zuseho na riešenie logických problémov.
Do roku 1967 dodal Zuse KG 251 počítačov v hodnote asi 100 miliónov DM, ale kvôli finančným problémom bol predaný spoločnosti Siemens AG. Napriek tomu Zuse pokračoval vo výskume v oblasti počítačov a pracoval ako odborný konzultant pre Siemens AG.
Zuse veril, že štruktúra vesmíru je podobná sieti vzájomne prepojených počítačov. V roku 1969 vydal knihu „Computing Space“ (nem. Rechnender Raum), ktorú o rok neskôr preložili zamestnanci Massachusettského technologického inštitútu.
V rokoch 1987-1989, napriek infarktu, Zuse znovu vytvoril svoj prvý počítač Z1. Hotový model mal 30 000 komponentov, stál 800 000 DM a jeho zostavenie si vyžiadalo 4 nadšencov (vrátane samotného Zuseho). Projekt financovala spoločnosť Siemens AG spolu s ďalšími piatimi spoločnosťami.
V roku 1965 získal Zuse pamätnú cenu Harryho Hooda, medailu a 2 000 dolárov od Computer Society.
Po odchode do dôchodku sa Zuse začal venovať svojmu obľúbenému koníčku - maľovaniu. Zuse zomrel 18. decembra 1995 v Hünfelde (Nemecko) vo veku 85 rokov. Dnes má niekoľko miest v Nemecku po ňom pomenované ulice a budovy.
