Конрад цузе создал вычислительную машину z1. Кто построил первый работающий компьютер? Основные характеристики Z2

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.

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

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.

Работа в отрыве от других специалистов Европы и США привела к тому, что лишь незначительная часть его работы стала известной. Полностью работа Цузе была издана лишь в 1972 году. И вполне возможно, что если бы язык Планкалкюль стал известен раньше, пути развития компьютерной техники и программирования могли бы измениться.

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

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»

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) .

Полезные ссылки:

.Васильев. Четыре компьютера Конрада Цузе

Статья о К.Цузе в Википедии

Наследники Беббиджа . О создателях первых вычислительных машин.

(Германия) и продолжительное время жил с родителями на севере Саксонии в городке Хойерсверда (нем. Hoyerswerda ). 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.

Цузе считал, что устройство вселенной похоже на сеть взаимосвязанных компьютеров. В он издает книгу «Rechnender Raum» («Вычислительное пространство»), которая в году была переведена на английский язык сотрудниками с названием «Calculating Space».

В - годах, несмотря на перенесённый сердечный приступ, Цузе воссоздал свой первый компьютер «Z1» . Законченная модель насчитывала 30 тысяч компонентов, стоила 800 тысяч немецких марок и потребовала для своей сборки труда 4-х 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 году Цузе получил мемориальную премию Гарри М. Гуда (англ. Harry M. Goode Memorial Award ), медаль и 2000 долларов от «Computer Society» .

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

После ухода на пенсию Цузе занялся своим любимым хобби, - живописью. Цузе умер 18 декабря в Хюнфельд (Германия). Сегодня несколько городов Германии имеют улицы, названные его именем.

Литература

Konrad Zuse: Der Vater des Computers. / Jürgen Alex, Hermann Flessner, Wilhelm Mons u. a. - Parzeller, . - 264 S(нем.) . ISBN 3-7900-0317-4, KNO-NR: 08 90 94 10
Die Rechenmaschinen von Konrad Zuse / Hrsg. v. Raul Rojas. - Berlin: Springer, . - VII, 221 S(нем.) . ISBN 3-540-63461-4, KNO-NR: 07 36 04 31
Der Computer mein Leben. / Konrad Zuse(нем.) .
The Computer - My Life - Springer Verlag (August )(англ.) . ISBN 0-387-56453-5
Знакомьтесь: компьютер = Understanding computers: Computer basics: Input/Output ; Пер. с англ. К. Г. Батаева; Под ред. и с пред. В. М. Курочкина - Москва: Мир, . - 240 с., ил. ISBN 5-03-001147-1(рус.) .
Язык компьютера = Understanding computers: Software: Computer Languages ; Пер. с англ. С. Е. Морковина и В. М. Ходукина; Под ред. и с пред. В. М. Курочкина - Москва: Мир, . - 240 с., ил. ISBN 5-03-001148-X (рус.) .

Ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Конрад Цузе
Биография (англ.)
Краткая биография в онлайновом виртуальном музее LeMO (нем.)
Конрад Цузе и его вычислители на сайте его сына, Хорнста Цузе в Техническом университете г. Берлин (нем.)
Интернет-архив Конрада Цузе (англ.)
Технический университет г. Берлин (нем.) (англ.)
Жизнь и труды Конрада Цузе ( (англ.)
Конрад Цузе (англ.)
Конрад Цузе, создатель первого программируемого компьютера (англ.)
Тезисы Цузе о цифровой физике и вычисляемой вселенной (англ.)
Информация о Музее Конрада Цузе в г. Хойерсверда (нем.) (англ.)

Ко́нрад Цу́зе 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).

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. Впрочем, будучи экспериментальной моделью, ни для каких практических целей он не использовался.

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 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.

Профессор Цузе в 1990 году у воссозданного им компьютера Z1

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

Памятник Конраду Цузе в Хеонфельде (Саксония), где он провел свое детство.