| Z3 | |
|---|---|
| Típusú | elektromechanikus számítógép |
| Kiadási dátum | 1940 |
| szerint gyártva | 1945 |
| processzor | Aritmetikai egység: lebegőpontos, 22 bit, +, −, ×, /, négyzetgyök |
| RAM | 64 szó, 22 bit hosszúsággal |
| Előző | Z2 |
| Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon | |
A Z3 az első működő, teljes funkcionalitású programvezérelt és szabadon programozható számítógép [1] , amely képes bináris lebegőpontos kódban számolni és egy modern számítógép összes tulajdonságával rendelkezik . Konrad Zuse német mérnök alkotta meg, és 1941. május 12- én mutatta be a tudományos közösség figyelmébe . Ma sokan az első valós életben programozható számítógépnek tartják, bár a fő különbség az első Zuse Z1 géphez képest ( 1938 ) a négyzetgyök kiszámításának képessége volt [2] . Mivel a prototípus megalkotásakor tervezőmérnöke már a náci Németország katonai szolgálatában állt , a találmány a tervezés kezdetétől fogva birodalmi tulajdon volt, majd a Henschel-Werke AG , a Luftwaffe kutatási megbízásainak vállalkozója használta . a feltaláló hivatalos munkahelye, — a tervezett katonai repülőgép szárnyai és tollazatának rezgési jellemzőinek kiszámításához [3] .
A Z3-at Zuse hozta létre első, Z1 és Z2 számológépei alapján . Kezdetben a katonai hatóságok nem törődtek Zuse fejleményeivel, amikor 1939-ben először mozgósították a Wehrmachtban szolgálatra , arra hivatkozott, hogy a közönséges gyalogosként nem volt célszerű szolgálni, mivel továbbra is számítógépeken kellett dolgozni a terhelés kiszámításához . a repülőgépek aerodinamikai paraméterei a harci tulajdonságaik javítása érdekében – az újoncok elosztásáért és a katonai szolgálatra alkalmatlanok kibocsátásáért felelős tiszt azt mondta, hogy ilyen felszerelésre nincs szükség, mert „már a német repülőgépek a legjobbak. a világon nincs mit javítani" [4] , és elrendelte, hogy a tervezőt küldjék szolgálatra a többi hadkötelessel együtt. Miután Zuse hat hónap katonai szolgálat után (más források szerint egy évvel később) sikerült visszatérnie korábbi munkahelyére, továbbra sem voltak felügyelői az állami struktúráktól, ezért amikor 1941-ben újra mozgósították. egy közkatona a szárazföldi csapatoknál, és már kiküldték a keleti frontra , csak a Henschel cég vezetésének kellő időben történő beavatkozása mentette meg a tervezőt a Birodalomba való visszajuttatására, befolyását és kapcsolatait felhasználva mentette meg őt és munkáját a jövőre nézve. generációk. Ekkor már javában zajlott a második világháború , és a tervező jelentést nyújtott be a Wehrmacht Legfelsőbb Főparancsnokságnak az általa katonai célokra megalkotott gépében rejlő nagy lehetőségekről – a tudós szerint a A német katonai vezetőknek sokféle lehetőségük volt a fejlett számítástechnika alkalmazására, de a porosz tisztek hagyományaiban nevelkedett német tábornokok és marsallok, akik nagy nehézségek árán tértek át a lovasságról a tankokra és páncélozott járművekre, túlságosan távol álltak a jelentésben tárgyalt munkatémáktól, és a hadiipari komplexum birodalmi irányító testületei, valamint a költségvetési források és a kutatás-fejlesztési munkához szükséges források elosztásáért felelős tisztviselők viszonylag rövid (legfeljebb hat hónapig, mivel A. Hitler személyes utasítására betiltották a hosszú távú tudományos fejlesztést ) [5] , ami kézzelfogható az eredményemet, és ami a legfontosabb, az általuk értett projekteket nem érdekelte a kivitelező javaslata [6] .
A Harmadik Birodalom katonai alkalmazott tudománya és technológiája fejlődésének végső szakaszában sem voltak készek a funkcionáriusok arra, hogy felmérjék a tervező által végzett munka és az általa létrehozott alkotás jelentőségét [7] . Ezt a körülményt az okozta, hogy a tervezőt találmányával valójában „félresöpörték”, a katonai repülőket másodlagos műszaki problémák megoldásában segítőként azonosították. Így vagy úgy, ezúttal a Henschel vezetése úgy döntött, hogy eljátszik, és hogy a tervezőt harmadszorra ne mozgósítsák, hivatalos állami megrendelést kaptak a Zuse által javasolt számológépre. A taktikai és technikai feladat a Henschel által tervezett katonai repülőgépek és lövedékek különböző alkatrészeinek és szerelvényeinek rezgési jellemzőinek kiszámítására szolgáló számítástechnikai eszköz kifejlesztését irányozta elő [8] . A munka során a tervezőnek többször kellett munkahelyet cserélnie, az utóbbi egy rögtönzött, közönséges pincéből átalakított bombaóvóhelyen volt. Időközben a Z1, Z2 és Z3 elveszett - az autók a tervdokumentációval együtt tüzek során, sorozatos légi bombázások következtében égtek le. Annak ellenére, hogy Zuse abszolút apolitikus volt a náci hatalmi éveiben, a háború utáni időszakban, amikor a németeknél divat lett a „rendszer elleni harcos”, a hitlerizmus ellenzői hírnevének megteremtése , akik titokban szimpatizáltak. a Hitler-ellenes koalícióval stb. (sőt, a tegnapi legnagyobb buzgó fasiszták buzgóságot tanúsítottak ez ügyben) Zuse őszintén nem egyszer kijelentette, hogy tudományos tevékenységének indítéka a Birodalom katonai erejének megerősítése volt kiegyensúlyozott választ adnak olyan jelenségekre, mint Drezda angol-amerikai repülőgépek általi bombázása , amelyek a tudós szerint katonai hatékonyságukat tekintve teljesen értelmetlenek voltak, és amelyek következtében elsősorban a civil lakosság szenvedett - a tudósra, minél több bomba hullott, annál kitartóbban és intenzívebben dolgozott ő és beosztottai [9] .
A Z3 sikerét az egyszerű bináris rendszerként való megvalósítás határozta meg. Az ötlet nem volt új. Magát a kettes számrendszert csaknem három évszázaddal korábban Gottfried Leibniz találta fel . A 19. század közepén George Boole ezt vette alapul a logikai algebra megalkotásához , és 1937 -ben a Massachusetts Institute of Technology egyik alkalmazottja, Claude Shannon a digitális áramkörök tanulmányozásának szentelt eredeti művében. módszert dolgozott ki elektronikus relékből összeállított bináris áramkörök megvalósítására. Konrad Zuse ezeket a dolgokat kombinálta, és ezek alapján létrehozta az első programozható számítógépet.
Egy idő után az első számítógépek más országokban is megjelentek. Ezek a Mark I , Colossus és ENIAC számítógépek voltak . Ugyanakkor Konrad Zuse eredeti gépe jóval kevesebb helyet foglalt és sokkal kevesebbe került, mint a két évvel később megalkotott amerikai Mark I számítógép.
1960- ban a Zuse KG rekonstruálta a Z3-at. 1967 -ben ezt a modellt kiállították, és a montreali kiállítás látogatóinak nagy figyelmét felkeltette , jelenleg pedig a müncheni Deutsches Museum [ 1] kiállításán található .
A gép egy korlátozottan programozható bináris számológép volt, amely telefonreléken alapult . Ugyanezen a reléken egy adattároló eszközt is megvalósítottak . Összességük körülbelül 2600 relé volt.
A számítások sorrendjét előre meg lehetett választani, de nem voltak feltételes ugrások és hurkok [1] .
LeírásA hurkok megvalósítása a Z3-on lehetséges volt, azonban az utasításrendszer nem tartalmazott feltételes ugrási utasításokat . 1998 -ban azonban Raul Rojas professzor megmutatta, hogyan reprodukálható egy univerzális Turing-gép viselkedése a Z3-on [11] [12] . Azt javasolta, hogy egy szalagos programot úgy állítsanak össze, hogy az tartalmazza az összes lehetséges végrehajtási útvonalat, figyelembe véve az egyes feltételes ugrások mindkét ágát. Egy ilyen program kiszámítja az összes lehetséges választ, majd a szükségtelen eredményeket eldobja. Rojas tanulmányában arra a következtetésre jutott, hogy „Absztrakt elméleti szempontból a Z3 számítási modell egyenértékű a modern számítógépek számítási modelljével. Gyakorlati szempontból és a Z3 programozási módja szerint nem volt egyenértékű a modern számítógépekkel."
Pragmatikai szempontból, ami még ennél is fontosabb, a Z3 meglehetősen praktikus utasításokkal rendelkezik, amelyek praktikusak voltak az 1940 -es évek tipikus műszaki alkalmazásaihoz . Konrad Zuse elsősorban építőmérnök volt, és számítógépeket kezdett építeni, hogy megkönnyítse szakmai munkáját. Ezért hasonlítanak annyira a gépei a ma gyártott számítógépekhez.
A Z3-at a Német Aerodinamikai Kutatóintézet ( németül: Aerodynamische Versuchsanstalt ) használta a repülőgépek tervezésével kapcsolatos számításokhoz (a lecsapott szárnyak paramétereinek kiszámításához ) és az irányított rakétákhoz .
A számítógép egyetlen példánya a Zuse más korai fejlesztéseivel együtt egy szövetséges légitámadás során semmisült meg 1945 -ben .
A Z3 viszont egy fejlettebb Z4 számítógép létrehozásának alapjául szolgált . 1942- ben Helmut Schreyer osztrák villamosmérnökkel közösen Zuse egy új típusú számítógép létrehozását javasolta a Z3-on alapulva, a telefonreléket vákuum-vákuumcsövekre cserélve , aminek nagymértékben növelnie kellett a gép megbízhatóságát és sebességét. Feltételezték, hogy az új számítógép titkosításra és kódolt üzenetek visszafejtésére használható.
| Konrad Zuse számítógépei | |
|---|---|
| Korai számítógépek | |
|---|---|
| |