Zuse Z3, первый в мире программируемый компьютер

Реплика Z3 выставлена ​​в музее. | Фотография предоставлена: Пакетная загрузка проверяет отдельные источники на предмет достоверности

Лишь немногие области развиваются так быстро, как вычислительная техника и компьютеры. Если вам посчастливилось знать пожилых людей, которые работали в этой области, они вполне могут рассказать вам о размерах и вычислительной мощности устройств, которыми они располагали в молодости. Сами ваши родители и учителя смогут рассказать вам, как быстро все изменилось в этой области за несколько десятилетий. И вы сами должны полностью осознавать, что гаджеты, которые мы сейчас носим в своих ладонях, вероятно, мощнее первых компьютеров, которые были построены и занимали целые комнаты!

Полнота по Тьюрингу

В информатике есть термин «полнота по Тьюрингу», названный в честь знаменитого английского математика и ученого-компьютерщика Алана Тьюринга. Он описывает способность системы вычислять любые возможные вычисления или программы. Другими словами, система правил является Тьюринг-полной, если ее можно использовать для моделирования любой машины Тьюринга. Z3, компьютер, созданный немецким инженером Конрадом Цузе, был первым в мире полнофункциональным программируемым компьютером, полным по Тьюрингу.

Цузе (произносится Крэш-зух) родился 22 июня 1910 года в Дойч-Вильмерсдорфе, ныне часть Берлина. В школьные годы он впечатлял своих преподавателей своими многочисленными талантами, но больше всего Цузе интересовался живописью.

Художественный инженер

Для человека, который впоследствии стал инженером и изменил лицо вычислительной техники, Цузе любил рисовать. Его преподаватель латыни в школе однажды обнаружил рисунки локомотивов Цузе и сразу же представил их вниманию мастера рисования. Помимо способности точно изображать модели, Цузе обладал врожденной способностью к карикатурам и даже подумывал о карьере коммерческого художника.

После окончания школы Цузе переключился с машиностроения на изучение архитектуры, прежде чем окончательно остановиться на гражданском строительстве. Он считал, что это идеально подойдет ему, поскольку позволит объединить навыки инженера и художника.

Скучные расчеты

Хотя он получил степень в области гражданского строительства в 1935 году, вскоре ему наскучили все утомительные расчеты, с которыми ему постоянно приходилось сталкиваться в выбранном им направлении. В 1936 году он начал собирать металлические пластины, булавки и выброшенную кинопленку в гостиной своих родителей, и в результате в 1938 году появился Z1 — первый из многих механических компьютеров, которые он построил.

Будучи человеком, который работал самостоятельно с помощью членов семьи и близких друзей, Цузе вскоре получил помощника, а также поддержку профессоров, которые поддерживали его компьютерный проект. Поскольку мир снова находился в состоянии войны, эта поддержка была необходима, поскольку она позволяла Цузе освободиться от военной службы и вместо этого сосредоточиться на своих исследованиях.

Начинается с нуля

Гениальность Цузе заключается в том, что он построил буквально все с нуля, не зная даже внутреннего устройства калькуляторов того времени. Это действительно оказалось преимуществом, хотя и необычным образом. В то время как калькуляторы той эпохи были основаны на десятичной системе счисления и использовали вращающиеся механические компоненты, Цузе занимался созданием машин, использующих двоичную систему счисления и металлические валы, которые просто переключались в ту или иную сторону.

Поскольку вскоре Германия оказалась втянутой во Вторую мировую войну, немецкие исследователи, в том числе Цузе, были вынуждены работать в относительной изоляции. Это означало, что Цузе понятия не имел, что Говард Эйкен при поддержке IBM работал над аналогичным проектом в США, и между ними не было обмена знаниями.

Хотя Z1 был ненадежен и работал в лучшем случае несколько минут, прежде чем застрял, Цузе в следующих попытках повезло больше. Он придумал Z2 в 1940 году, но именно его Z3 1941 года считается его жемчужиной.

12 мая 1941 года Цузе представил свой Z3 в Немецкой авиационной лаборатории в Берлине. Сейчас он считается первым в мире функциональным, автоматическим, программируемым компьютером, полным по Тьюрингу.

К сожалению, большая часть мира так и не увидела Z3, поскольку оригинал был уничтожен в 1943 году во время бомбардировки Берлина. Цузе, однако, работал над реконструкцией Z3 в 1960-х годах, и сейчас эта копия выставлена ​​в музее в Мюнхене.