| Z3 | |
|---|---|
| Type | elektromekanisk computer |
| Udgivelses dato | 1940 |
| Produceret iflg | 1945 |
| CPU | Aritmetisk enhed: flydende komma, 22 bit, +, −, ×, /, kvadratrod |
| vædder | 64 ord med en længde på 22 bit |
| Forgænger | Z2 |
| Mediefiler på Wikimedia Commons | |
Z3 er den første fungerende fuld-funktionelle programkontrollerede og frit programmerbare computer [1] , som har evnen til at beregne binær flydende kommakode og alle egenskaberne for en moderne computer . Den blev skabt af den tyske ingeniør Konrad Zuse og præsenteret for det videnskabelige samfund den 12. maj 1941 . I dag betragter mange det som den første programmerbare computer i det virkelige liv, selvom den største forskel fra den første Zuse Z1 -maskine ( 1938 ) var evnen til at beregnekvadratrod [2] . Da denne prototype blev skabt, var dens designingeniør allerede i Nazitysklands militærtjeneste , opfindelsen var kejserlig ejendom fra det øjeblik, designet begyndte og blev efterfølgende brugt af Henschel-Werke AG , en entreprenør for Luftwaffes forskningsordrer og opfinderens officielle tjenestested — til beregning af vibrationsegenskaberne for vingerne og fjerdragten i det konstruerede militærfly [3] .
Z3 blev skabt af Zuse baseret på hans første lommeregnere Z1 og Z2 . Til at begynde med var de militære myndigheder ligeglade med udviklingen af Zuse, da han første gang blev mobiliseret til tjeneste i Wehrmacht i 1939, henviste han til det uhensigtsmæssige i at tjene som almindelig infanterist på grund af behovet for at fortsætte med at arbejde på computere for at beregne aerodynamiske parametre for fly for at forbedre deres kampkvaliteter , - officeren, der er ansvarlig for fordelingen af rekrutter og frigivelsen fra udkastet til uegnede til militærtjeneste, sagde, at sådant udstyr ikke var nødvendigt, fordi "tyske fly er allerede de bedste i verden er der intet at forbedre" [4] , og beordrede at sende designeren til at udføre tjeneste sammen med resten af de værnepligtige. Efter at Zuse, efter seks måneders militærtjeneste (ifølge andre kilder, et år senere) formåede at vende tilbage til sit tidligere arbejdssted, havde han stadig ikke tilsynsførende fra statslige strukturer, derfor, da han i 1941 blev remobiliseret som en menig i landtropperne og allerede er blevet sendt til østfronten , kun den rettidige indgriben fra ledelsen af Henschel-kompagniet, som brugte sin indflydelse og forbindelser til at returnere designeren tilbage til riget, reddede ham og hans arbejde for fremtiden generationer. På det tidspunkt var Anden Verdenskrig allerede i fuld gang , og designeren afleverede en rapport til Wehrmachts øverste kommando om det store potentiale i den maskine, han havde skabt til brug i militære formål - ifølge videnskabsmanden, Tyske militærledere havde en bred vifte af potentielle områder for brug af avanceret computerteknologi, men de tyske generaler og marskaler, opdraget i traditionerne fra de preussiske officerer , som med stort besvær foretog overgangen fra kavaleri til kampvogne og panserkøretøjer, var for langt fra de arbejdsemner, der blev diskuteret i rapporten, og de imperiale styrende organer i det militær-industrielle kompleks og embedsmænd, der var ansvarlige for fordelingen af budgetmidler og ressourcer til forsknings- og udviklingsarbejde , var fokuseret på relativt korte (op til seks måneder, siden langsigtet videnskabelig udvikling blev forbudt efter personlige instruktioner fra A. Hitler ) [5] , hvilket garanterer håndgribelige mit resultat og, vigtigst af alt, de projekter, som de forstår, var ikke interesserede i konstruktørens forslag [6] .
Selv på det sidste trin af udviklingen af militæranvendt videnskab og teknologi i Det Tredje Rige var dets funktionærer ikke klar til at forstå betydningen af det arbejde, som designeren udførte, og den skabelse, han skabte [7] . Denne omstændighed skyldtes det faktum, at designeren med sin opfindelse faktisk blev "fejet til side", efter at være blevet identificeret som at hjælpe militære flyvere med at løse sekundære tekniske problemer. På den ene eller den anden måde besluttede Henschel-ledelsen denne gang at spille det sikkert, og for at designeren ikke skulle mobiliseres for tredje gang, modtog de en officiel statsordre på lommeregneren foreslået af Zuse. Den taktiske og tekniske opgave sørgede for udviklingen af en computerenhed til beregning af vibrationsegenskaberne for forskellige komponenter og samlinger af militærfly og projektiler designet af Henschel [8] . Under arbejdet måtte designeren skifte arbejdsplads flere gange, sidstnævnte var i et improviseret bombeskjul, ombygget fra en almindelig kælder. I mellemtiden gik Z1, Z2 og Z3 tabt - bilerne brændte sammen med designdokumentationen under brande som følge af en række luftbombardementer. På trods af at Zuse var absolut apolitisk under de nazistiske år ved magten, i efterkrigstiden, hvor det blev mode blandt tyskerne at skabe sig et ry som "kæmpere mod regimet", var modstandere af Hitlerisme , der i al hemmelighed sympatiserede med anti-Hitler-koalitionen osv. (i øvrigt viste gårsdagens største glødende fascister iver i denne sag), udtalte Zuse ærligt mere end én gang, at motivet for hans videnskabelige aktivitet var at styrke Rigets militære magt, så han kunne give et afbalanceret svar på sådanne fænomener som bombningen af Dresden af anglo-amerikanske fly, som ifølge videnskabsmanden var absolut meningsløse med hensyn til deres militære effektivitet, og som et resultat af hvilket civilbefolkningen hovedsageligt led - ifølge videnskabsmanden. for videnskabsmanden, jo flere bomber der faldt, jo mere vedholdende og intensivt arbejdede han og hans underordnede [9] .
Z3's succes blev bestemt af dens implementering som et simpelt binært system. Ideen var ikke ny. Selve det binære talsystem blev opfundet næsten tre århundreder tidligere af Gottfried Leibniz . I midten af det 19. århundrede tog George Boole det som grundlag for at skabe logikkens algebra , og i 1937, en ansat ved Massachusetts Institute of Technology, Claude Shannon , i et originalt værk, der var viet til studiet af digitale kredsløb, udviklet en metode til implementering af binære kredsløb samlet fra elektroniske relæer. Konrad Zuse kombinerede alle disse ting og skabte på deres grundlag den første programmerbare computer.
Efter nogen tid dukkede de første computere også op i andre lande. Disse var Mark I , Colossus og ENIAC computere . Samtidig optog Konrad Zuses originale maskine meget mindre plads og kostede meget mindre end den amerikanske Mark I-computer skabte to år senere.
I 1960 rekonstruerede Zuse KG Z3. I 1967 blev denne model udstillet og tiltrak stor opmærksomhed blandt besøgende på Montreal-udstillingen , og i øjeblikket er den placeret i udstillingen af " Deutsches Museum " i München ( Tyskland ) [1] .
Maskinen var en binær lommeregner med begrænset programmerbarhed baseret på telefonrelæer . En datalagringsenhed blev også implementeret på de samme relæer . Deres samlede antal var omkring 2600 relæer.
Beregningsrækkefølgen kunne vælges på forhånd, men der var ingen betingede spring og sløjfer [1] .
SpecifikationImplementeringen af sløjfer på Z3 var mulig, men instruktionssystemet indeholdt ikke betingede springinstruktioner . Men i 1998 viste professor Raul Rojas en måde at gengive adfærden af en universel Turing-maskine på Z3 [11] [12] . Han foreslog at komponere et båndprogram på en sådan måde, at det indeholdt alle mulige udførelsesveje, idet begge grene af hvert af de betingede spring blev taget i betragtning. Et sådant program vil beregne alle mulige svar, hvorefter unødvendige resultater vil blive kasseret. Rojas konkluderede i sit papir, at "Fra et abstrakt teoretisk synspunkt svarer Z3-beregningsmodellen til beregningsmodellen for moderne computere. Fra et praktisk synspunkt, og hvordan Z3 faktisk var programmeret, svarede det ikke til moderne computere."
Fra et pragmatisk synspunkt, meget vigtigere, havde Z3 et ret praktisk sæt instruktioner, praktisk til typiske tekniske applikationer fra 1940'erne . Konrad Zuse var primært civilingeniør og begyndte at bygge computere for at lette sit professionelle arbejde. Derfor ligner hans maskiner så meget de computere, der produceres i dag.
Z3 blev brugt til beregninger relateret til design af fly (beregninger af parametrene for fejede vinger ) og styrede missiler af det tyske forskningsinstitut for aerodynamik ( tysk: Aerodynamische Versuchsanstalt ).
Det eneste eksempel på computeren blev sammen med andre tidlige udviklinger af Zuse ødelagt under et allieret luftangreb i 1945 .
Til gengæld tjente Z3 som grundlag for skabelsen af en mere avanceret computer Z4 . I 1942 foreslog Zuse sammen med den østrigske elektroingeniør Helmut Schreyer at skabe en ny type computer baseret på Z3, der erstattede telefonrelæer med vakuumvakuumrør , hvilket skulle øge maskinens pålidelighed og hastighed betydeligt. Det blev antaget, at den nye computer kunne bruges til kryptografi og dekryptering af kodede meddelelser.
| Computere af Konrad Zuse | |
|---|---|
| Tidlige computere | |
|---|---|
| |