12 мая - День рождения компьютера

12 мая 1941 года, научному обществу был представлен первый в мире программируемый компьютер. Модель называлась Z3 и была продемонстрирована немецким инженером Конрадом Цузе в Берлине.

История создания этого компьютера проста. В 30-х годах Цузе проектировал самолеты в компании "Henschel Aircraft". В ходе работы ему приходилось выполнять огромные объемы рутинных расчетов. Тогда существовали только механические калькуляторы с десятичной системой счисления, и Цузе заинтересовала проблема автоматизации процесса вычислений. Так что компьютер немецкий инженер изобрел, прежде всего, для того, чтобы облегчить себе работу.

Уже в 1934 году Цузе разработал модель автоматического калькулятора, которая состояла из устройства управления, вычислительного устройства и памяти и полностью совпадала с архитектурой сегодняшних компьютеров. Тогда же Цузе оборудовал в стенах родительской квартиры мастерскую, где в простых условиях построил машину площадью около 4 кв.м., которую он окрестил Z1. Первоначальное название Versuchsmodell-1 (V-1) совпало с названием немецких ракет V1, и тогда он переименовал свое творение в Z1.

Фото: модель Z3 в мюнхенском Немецком Музее. К сожалению, оригинал Z3 был уничтожен во время бомбардировки в 1944 году. На фото представлена воссозданная позже копия.

Модель Z3 была продолжением первых берлинских разработок Конрада Цузе - Z1 и Z2. Она управлялась посредством перфоленты из использованной кинопленки, а ввод и вывод данных производился с четырехкнопочной цифровой клавиатуры и ламповой панели. Прибор был основан на реле-технологии и использовал 2 600 реле: 1 400 - для памяти, 600 - для арифметического модуля, а остальные - как часть схем управления. Z3 выполнял не только 4 арифметических операции, но и вычисление квадратного корня, умножение на 1, 0,1, 0,5, 2 и 10. Память Z3 позволяла хранить 64 слова (14 бит на мантиссу, 7 бит на экспоненту и 1 бит на знак). Скорость работы Z3 была примерно равна скорости работы американского компьютера Harvard Mark I, созданного в конце 40-х годов. Z3 выполнял 3-4 операции сложения в секунду и умножал два числа за 4-5 секунд, позволяя при этом обрабатывать числа с плавающей запятой более эффективно, чем Mark I.

Фото: Конрад Цузе за работой

Размером первый компьютер был примерно как современный холодильник.

Что интересно, Конрад Цузе не знал о результатах аналогичных исследований в США и Англии и даже о механическом вычислителе Чарльза Бэббиджа, созданном в XIX веке.

Конраду Цузе принадлежат и другие открытия из мира компьютеров. Например, он первым в мире сказал, что обработка данных начинается с бита (бит он называл да/нет-статусом, а формулы двоичной алгебры - условными суждениями), первым ввел термин "машинное слово" (word), первым объединил в вычислителе арифметические и логические операции, отметив, что "элементарная операция компьютера - проверка двух двоичных чисел на равенство. Результатом будет тоже двоичное число с двумя значениями (равно, не равно)".

Тогда же Цузе пришел к выводу, что компьютеры должны быть основаны на шести принципах:

· двоичная система счисления;

· использование устройств, работающих по принципу "да/нет" (логические 1 и 0);

· полностью автоматизированный процесс работы вычислителя;

· программное управление процессом вычислений;

· поддержка арифметики с плавающей запятой;

· использование памяти большой емкости.

Гениальный немецкий инженер создал в 1945 году и первый в мире язык символов Планкалкюль (Plankalkuel - от plan calculus). По мощности Plankalkul приближался к Алголу 68, но в Plankalkul не поддерживалась адресная арифметика, что в целом повышало надежность программы. Цузе придумал и оператор присваивания, для которого определил знак. На Цюрихской конференции по Алголу европейская группа хотела ввести в стандарт языка именно его, и только под сильным давлением американской группы, не заинтересованной в введении символов, не поддерживаемых в компьютерах США, согласилась на сочетание ":=".

После войны Конрад Цузе основал собственную фирму, которая затем вошла в состав группы "Сименс", где инженер и работал ведущим техническим консультантом до конца своей жизни.