Конрад Цузе и первые компьютеры Третьего райха

Обстоятельно говоря, в рамках нашего сообщества, о первых ракетостроителях и их достижениях, было бы большим упущением не упомянуть и о первых «компьютеростроителях». Тех пионерах от техники, которые навсегда изменили наши представления об окружающем мире.

Если рядового «обрязованного» всемогущим Гуглом зуммера-новиопа спросить о том, кто изобрел его искусственного информационного бога, разражающегося невидимыми электрическими каскадами от вращающейся материи гигантских машин под воздействием расширяющегося парового давления, до его персонального карманного идола, кто во имя прогресса усадил его на трон, был отцом «компьютеростроения», то в ответ вы не услышите ничего, кроме невнятного жужжания. Так как современный орангутанг — обитатель бетонных джунглей — проявляет себя лишь как искусный потребитель, он является абсолютно безвольной жертвой технической цивилизации, и совсем не задумывается или же имеет весьма смутные представления о существовании ее изнаночной стороны, откуда исходят питающие ее силы. Не говоря уже о практической части.

Конрад Эрнст Отто Цузе — немецкий инженер, пионер компьютеростроения, родился 22 июня 1910 года в Берлине. — Так говорит о создателе «первого полностью функционального, автоматического, программно управляемого и свободно программируемого компьютера, работающего в двоичном коде с плавающей запятой» Википедия.

Родился в семье почтового служащего среднего звена. Учился в лицее Хозианум, стяжавшего себе славу центра подготовки католических богословов. Затем в гимназии Лессинга. Уже в 14 лет юный Конрад сконструировал свою «Мандариновую машину Цузе», автомат, который принимал монеты, а в ответ выдавал фрукты и сдачу с покупки. В 18 лет Цузе собрал кран-погрузчик угля с помощью ящика для металлообработки фирмы «Stabil» и получил за это почетную грамоту от компании.

Сам Цузе называл себя «бродячим студентом». В 17 лет он изучал машиностроение в Высшей технической школе Берлин-Шарлоттенбурга (Technische Universit?t Berlin), затем переключился на архитектуру, и, наконец, на градостроительство. Между делом успевал подрабатывать художником по рекламе.

В 1935 году Конрад Эрнст получает свой диплом и устраивается на должность инженера-строителя в Henschel Flugzeug-Werke AG (один из крупнейших немецких машиностроительных концернов). Однако вскоре оставляет работу и обустраивает собственную мастерскую в родительской квартире. Именно здесь, в 1937 году, он создает первую вычислительную машину Z1 (Очевидно название дано по первой букве фамилии самого изобретателя — Zuse). Перед реализацией своего проекта Цузе позвонил производителю вычислительных машин Курту Паннке и рассказал ему о своей идее. На что тот ответил молодому инженеру: «О, гер Цузе, в области счетных машин уже абсолютно нечего изобретать. Однако вы производящий хорошее впечатление молодой инженер, я все же предоставлю вам 1500 рейхсмарок, и если вы что-нибудь придумаете, покажите это мне».

В проекте Конрада принимал участие даже его отец, напиливавший лобзиком металлические пластины. Машина представляла собой механический программируемый модуль в десятичной системе исчисления, с вводом данных с помощью клавиатуры и электрическим приводом. Память этой вычислительной машины была основана на конденсаторах, представляющих собой чередующиеся пластины из стекла и металла. «Прототип бога зуммеров» величаво покоился на сдвинутых столах в гостиной четы Цузе и занимал 4 квадратных метра, весил при этом 500 кг. Сердцем голема, источником его вычислительной мощи служил двигатель от пылесоса. Голем был оснащен устройством чтения перфокарт и выводом значений с помощью лампочек на специальной панели. Его вычислительная мощь состояла примерно в одной операции умножения во временном интервале в 5 сек.

Машина была правильно рассчитана, но испытывала постоянные проблемы из-за ненадежности механических переключателей. В целом же Цузе был доволен первоначальным результатом своих трудов.

Именно Z1 считается предшественником современных компьютеров, однако первый опытный экземпляр был уничтожен в процессе бомбардировок Берлина в 1944-45 гг. Для музея уже в 80-х годах была построена аналогичная машина. Причем в реплике все также заедали переключатели.

В 1941 году, основываясь на опыте Z1, Цузе, совместно с Хельмутом Шрейером (профессор Бразильского технического университета и изобретатель), конструирует новую вычислительную машину — Z3, построенную на новых элементах — электромагнитных реле.

Как и Z1, Z3 работала в двоичной системе с плавающей запятой. В Германии Z3 считается первым функциональным универсальным компьютером.

Модель Z2 являлась переходной, но познакомившись с ней поближе, Немецкий авиационный научно-исследовательский институт (DVL, 1934) на проект Z3 предоставил 25 000 рейхсмарок. И 12 мая 1941 года Z3 был представлен группой ученых, в число которых входили Альфред Тайхманн (опытный авиастроитель) и Курт Шмиден (математик, профессор Технического университета Дармштадта, член НСДАП), оказывавшие помощь Цузе в реализации его проекта.

В 1941 году, когда Цузе был ненадолго призван на войну, он написал другу: «Другие бросают свои семьи, я оставляю Z3».

Однако и эта модель не уцелела в ходе бомбардировок Берлина в 1944 году, и ее постигла участь Z1. Для молодого изобретателя этот трагический факт был настоящей катастрофой, так как у него не оставалось вещественных доказательств функциональности Z3. В Мюнхенском музее находится копия Z3, воссозданная только в 1962 году.

Конрад поистине был неутомимым изобретателем, он обладал способностью буквально заражать своим энтузиазмом других, благодаря чему ему удавалось налаживать связи для финансирования своих проектов. При помощи ходатайства Герберта Вагнера — начальника отдела F фирмы Хеншель, занимавшегося тогда разработкой планирующих бомб с дистанционным управлением, Цузе удалось убедить руководство Хеншеля, что он им совершенно необходим. После чего, в отделе Цузе работал над планирующей бомбой Henschel Hs 293 (радиоуправляемые бомбы WWII, созданные для поражения морских целей. Стали предшественниками противокарабельных ракет.).

Хотя Цузе так и не вступил в партию, однако документы показывают, что германские заводы и учреждения финансировали в его проекты порядка 250 000 рейхсмарок

В последние дни войны, семье удалось бежать из Берлина через Геттинген в Алльгой, на границе с Австрией, благодаря чему Конрад Цузе спас свой последний компьютер — Z4 . На его основе после войны была построена первая немецкая компьютерная компания «Zuse KG».

Хотя аппарат не очень успешно использовался для вычисления матрицы авиационного крыла, интересна еще одна возможная цель практического применения Z3, в 1942 году Цузе в заметке «учение о родстве» описывал вычисление «родственных отношений между любыми двумя людьми A и B». Цузе видел практическое значение в «систематизации расовых исследований, исследований генеалогии и законов наследственности». А для этого необходимо «регистрировать определенные признаки и свойства, например такие, как наследственные заболевания (гемофилия), для которых просто требуются специальные обозначения».

В 1944 году Цузе на базе Z3 реализовал первое компьютерное управление технологическим процессом на внешнем предприятии Хеншель в Варнсдорфе (Судетская область).

Одному из сотрудников пришла в голову мысль обозначить Z4 как V4, поставив тем самым компьютер в один ряд с «оружием возмездия» V2. Благодаря чему, в марте 1945 агрегат был транспортирован в Геттинген, где проект был доработан в Институте Макса Планка. Позже Цузе удалось присоединиться к группе ученых Вернера фон Брауна и бежать с ней в Баварию, осев в Хинтерштайне. Все это время Цузе волочил с собой Z4, который ему удалось восстановить только после войны.

Мировым исследователям был известен тот факт, что все права на Z4 все еще принадлежали Конраду Цузе, а поэтому IBM была заинтересована в приобретении прав собственности с целью дальнейшего развития собственных продуктов. В 1949 году профессор Эдуард Штифель (швейцарский математик из Швейцарской высшей технической школы Цюриха) лично отправился в Алльгой, чтобы встретиться с Цузе и выяснить пригодность Z4 для своих исследований в университете. В итоге Штифелю удалось арендовать Z4 для университета. На вырученные от аренды средства Цузе удалось открыть собственную контору — Zuse KG, 70% акций которой в 1967 сожрала Сименс (Siemens AG), а два года спустя этот крупный немецкий электротехнический конгломерат проглотил оставшиеся 30%.

К 1969 году Zuse KG успела произвести на свет 251 компьютер. Z5 и Z11, которые продавались оптической промышленности и университетам, были разработаны на основе все той же Z4.

Кстати говоря, в 1950 году Z4 был единственным рабочим компьютером в Центральной Европе и первым коммерческим компьютером в мире! Кроме того, он был собран и установлен на несколько месяцев раньше, чем «музыкальная шкатулка» американцев — UNIVAC. Лишь в Швеции было сконструировано что-то похожее, носившее название — Bark 1950, 32-битный вычислитель на телефонных реле, работавший на двоичном коде.

Работая над Z4, Цузе вдруг понял, что программирование на машинном коде отнимает слишком много времени, и поэтому необходим более удобоваримый язык программирования высокого уровня. Какое-то время он присматривался к эсперанто, но впоследствии между 1942 и 1946 годом разработал собственный язык Планкалькюль (Plankalk?l), который стал первым языком программирования высокого уровня в мире. Война помешала довести дело до его логического завершения в связи с ограничениями на германские исследования. Лишь в 1975 году Планкалькюль был описан и реализован Йоахимом Хоманном в его диссертации.

Интересный факт. Еще до войны Цузе удалось таки зарегистрировать несколько патентов, однако наиболее важной была заявка на патент от 1941 года, в которой он описал свою вычислительную машину Z3. Немецкие эксперты не возражали против претензий Цузе, и патент был оглашен в 1952 году. Однако это вызвало прилипание «пятых точек» к горящим стульям в TA Triumph-Adler AG, а затем и открытое копротивление IBM. Документ блуждал во всех инстанциях, пока в 1967 году Федеральный патентный суд постановил, что решением суда было отказано в выдаче патента на его изобретение «из-за недостаточного изобретательского уровня» заявителя. Овации в зале. Из 58, поданных Цузе заявок, было одобрено только 8.

С появлением электроники начался новый отсчет в области компьютерной техники, и в 1955 году Z22 стал первым компьютером Zuse, построенным с применением ламповой технологии. Данные хранились на магнитном носителе. Попутно Цузе удалось разработать первый цифровой плоттер — Graphomat Z64.

Интересный факт. Во время своего пребывания в Хинтерштайне в 1945-46 годах изобретателю пришла в голову мысль, что сам космос можно рассматривать как гигантскую вычислительную машину. Он развил это в идею «вычислительного пространства». В 1969 году Цузе пишет под этим названием книгу, в которой выдвинул теорию клеточных автоматов и применил ее к космологии, подобно тому, как позже это сделал Стивен Вольфрам. Таким образом, Цузе заложил краеугольный камень цифровой физики.

Но и это не все, что придумал Цузе. То, что было предложено ученым в патенте аж от 1958 года под регистрационным номером 1190413, где ученый описывает, как можно добиться максимального освещения дороги с минимальными нарушениями для встречного движения, было полностью реализовано только в 2016 году.

В 2003 году на канале ZDF ученый был назван «величайшим» из живших немцев.

_____________________

«Опасность того, что компьютер станет подобным человеку, не так велика, как опасность того, что человек станет таким, как компьютер». — Konrad Zuse

Источник: vk.com

Комментарии: