Автор: Albert_Wesker
Оригинальный материал
О биографии Цузе написано много. Мы не будем повторять уже написанное, а подробно рассмотрим, как создавался первый компьютер и что послужило «вдохновением» для изобретателя».
Конрад Цузе родился 22 июня 1910 года в Берлине. Столица тогдашней Германской империи, последующей Веймарской республики, Третьего рейха, ГДР и нынешней ФРГ, на протяжении большей части прошлого века играла роль одного из центров Европы. Не только политически - как колыбель трех больших войн (двух мировых и одной "холодной") - но и научно. В Берлине Планк создал квантовую физику, а Эйнштейн — общую теорию относительности. К ним мы можем добавить Цузе с его первым программируемым компьютером.
В возрасте двух лет будущий компьютерный гений переехал с родителями в город Браунсберг в Восточной Пруссии, где позже окончил среднюю школу. Там продвинутый студент сконструировал действующую модель сложного устройства — еще не компьютера, а «просто» автомата для обмена монет. И спроектировал город будущего - почти на 40 миллионов жителей!
Затем семья переехала в город Хойерсверда недалеко от Дрездена, где Цузе окончил колледж. А в 1928 году вернулся в столицу, где поступил в знаменитую Берлинскую высшую техническую школу (ныне Берлинский технический университет).
Я специализировался в области машиностроения. Упражнения по технической графике меня отрезвили. Свободы для творчества оставляли немного, все было стандартизировано и фиксировано: толщина линий, тип ворот, даже места, где должны были располагаться ворота. Изучение архитектуры казалось манящим миражом для моего внутреннего художника. Перешел на архитектурный факультет - и снова разочаровался. Дорические и ионические колонны меня совершенно не интересовали. Может, из меня получился сносный архитектор, кто знает? Однако я снова переключился; на этот раз на том же факультете, но по другой специальности. Инженер-строитель теперь казался мне идеальным сочетанием инженера и художника. Однако у меня было явное отвращение к статическим расчетам, которых мы, студенты-строители, боялись. Я восхищался профессорами, которые освоили эту арифметику, как полубоги из другого мира.
Чуть позже молодому Цузе придет в голову идея, как оптимизировать работу с вычислениями, но в то время его интересовали несколько другие вопросы. Например, трафик. В то время в Берлине только появились светофоры, и на дорогах царил «полный хаос». Цузе придумал идею «зеленой волны», но…
….используя графики, я попытался применить эту идею к берлинскому Фридрихштадту, что мне не удалось. В берлинском Фридрихштадте такая система тоже не может нормально функционировать. Сегодня мы уже знаем, что «зеленые волны» можно использовать в первую очередь на основных дорогах, где приходится идти на компромиссы в отношении перекрестков.
Цузе также увлекался фотографией — и как искусством, и как процессом.
Я работал над всевозможными малыми и большими разработками, от автоспусков до полностью автоматических устройств, но у меня не было опыта, чтобы реализовать эти идеи на практике. И я очень расстроился, когда автоматические фотобудки, которые я хотел изобрести сам, были представлены под названием Photomaton. Они работали в обратном порядке и доставляли изображения за восемь минут.
В 1935 году Цузе покинул альма-матер, получив диплом инженера-строителя. Поработав некоторое время в немецком представительстве Ford Motor Company (где он в основном занимался рекламой), он перешел работать на авиазавод Henschel в берлинском пригороде Шёнфельд. Там молодого сотрудника уже ждала «работа по специальности» — инженерно-конструкторская.
И именно там, с ненавистными скучными вычислениями на бумаге, Конрад Цузе наконец подумал не о фотобудке или светофоре, а о сказочной «волшебной палочке», которая избавит его от этой бумажной рутины. О компьютере.
...вскоре я бросил эту работу и устроил изобретательскую мастерскую в квартире родителей. Я хотел полностью посвятить себя компьютеру... Конечно, мои родители не были в восторге от этого проекта, но они были настолько уверены в моих силах, что поддерживали меня, как могли. Позже мне даже довелось использовать самую большую комнату в их квартире для установки первых, нескольких [аппарат весил полтонны] неуклюжих приборов. Мои друзья из школы тоже поддержали меня. Помогли деньгами, которые сегодня могут показаться скромными, но без них я даже не смог достать необходимые материалы для работы. Первыми спонсорами были старый школьный друг Герберт Вебер из Браунсбурга и моя сестра. Конечно, родители всегда помогали. Те, кто не мог помочь финансово, вызвались помочь мне в мастерской [приятели Цузе вырезали 20 000 пластин для замены вручную].
В 1938 году автомобиль был собран. Ее назвали Z1 — по первой букве имени создателя. Примечательно, что изначально Цузе назвал изобретение V1, то есть FAA, что называется «навскидку» — он не знал, что через несколько лет так будут называть всемирно известные ракеты. Это еще послужит, но позже.
Как мы уже упоминали выше, вес компьютера составлял около 500 кг, и он занимал самую большую комнату в квартире родителей. Для ввода данных установили клавиатуру от переделанной пишущей машинки, а для распечатки результатов панель с мигающими лампочками. Машина приводилась в действие двигателем пылесоса, но имела почти все элементы современных компьютеров: регистры памяти, арифметико-логическое устройство, интерфейсы ввода и вывода.
У Z1 был отдельный блок памяти из 64 слов по 22 бита. Он знал, как работать с 22-битными числами с плавающей запятой. Машинка складывала числа за 5 секунд, умножала — за 10 секунд. Чтобы получить результат, она перемещала тарелки в определенном порядке. Никаких условных переходов или циклов не было. Программы (а компьютер имел систему из 9 команд) не хранились в памяти, поэтому каждый раз вводились вручную.
Разумеется, Z1 был демонстрационной моделью, не имеющей практического применения. Он постоянно ломался и ошибался в расчетах. Но прототип доказал, что можно сделать программируемую машину. Сегодня копия первого в мире компьютера, воссозданного в 80-х годах под руководством Цузе, хранится в Немецком музее техники.
Тем временем политические события в Германии шли своим судьбоносным ходом. На дворе был конец 30-х. Цузе усердно работал над Z2, когда его вызвали.
..может показаться наивным, но для всех нас было горьким разочарованием то, что началась война.
Обратите внимание: Обзор Microsoft Surface Go: странного планшетного компьютера.
Политические события застали меня совершенно неподготовленным. Меня оторвали от работы и из-за непродолжительного обучения в рейхсвере призвали в пехоту. Блок Z2 близился к завершению, когда мне позвонили. Д-р Паннке [подал в мой офис заявление об отпуске на том основании, что я должен был правильно представить свою работу. Он написал, что я работаю над большим научным компьютером, который можно было бы использовать и в самолетостроении. Я передал это письмо моему капитану, который немедленно переслал его. Командир батальона, майор, вызвал меня, сначала сказал мне, что я, как совсем молодой солдат, еще не имею права идти, и продолжил: «Что значит, ваша машина может быть использована в самолетостроении? Немецкие ВВС безупречны, чего еще можно ожидать? Что я должен был сказать в ответ? Отпуск не был предоставлен.Благодаря заступничеству влиятельных инженеров и ученых в 1940 году Цузе был демобилизован, вернулся в Берлин и стал членом нацистской научной элиты. Возобновлены работы по созданию релейной электронной вычислительной машины. Помогавшие ему Цузе и Шреер обратились к военному руководству за финансовой поддержкой, предложив разработать современный аппарат для ВВС Германии. Такая машина могла бы быстро обрабатывать сложные расчеты, повышая тем самым эффективность тактической авиации. По предварительным оценкам, создание такого подразделения займет около двух лет. Но руководство вермахта было убеждено, что в такой период нацистская Германия уже добьется мирового господства. Конечный результат — отказ.
Но обращение к директорам авиазавода «Хеншель» в Берлине, производившего тактические бомбардировщики, увенчалось успехом. Руководство завода приняло решение использовать компьютерные технологии в процессе создания военной техники. Цузе получил специальный отдел с лучшими инженерами-электронщиками в компании. И уже в конце 1940 года Z2 был принят в строй. Новый компьютер был оснащен цифровым процессором на основе реле и электронных ламп (использование ламп было идеей Шреера). Z2 автоматически рассчитывал ряд параметров геометрии стабилизаторов авиабомб, переводил их аналоговое значение в двоичную систему счисления, вычислял необходимые данные по ранее введенным оператором формулам и выдавал готовый результат в виде десятичных чисел . Результаты были отправлены непосредственно в производственный цех.
В том же году Цузе начал разработку Z3, машины, полностью построенной на реле, но с логической структурой от Z1 и Z2. Он был готов к эксплуатации в 1941 году, за 4 года до разработки американскими учеными - электронной цифровой вычислительной машины ENIAC. Отчасти к Z3 и особенно к Z4 относятся слова "машина для фюрера».
В 1942 году мы начали производство Z4, улучшенной версии Z3. Z4 также был ориентирован на электромеханику. Арифметический блок и органы управления были построены с реле и ступенчатыми переключателями. Чтобы сделать устройство более гибким с точки зрения программирования, было запланировано несколько шагов расширения за счет большего количества сканеров и перфораторов. Работа над Z4 была сильно затруднена бомбардировками. За время войны мне пришлось трижды поменяться местами в Берлине. Во время одного из взрывов я в очередной раз ходил по дому искать сброшенные зажигательные бомбы, а когда впервые оказался на лестничной площадке, услышал над собой треск. В последний момент я прыгнул под дверной косяк, и рядом рухнула лестница. Я пробрался сквозь завалы в подвал. Начался пожар, и я не смог потушить огонь ручным распылителем. Дом сгорел.
Сам изобретатель не пострадал, но все чертежи и прототипы его компьютеров — Z1, Z2 и Z3 — погибли под завалами. Единственная частично законченная новая модель Z4, над которой Цузе работал с 1942 года, была спасена, потому что незадолго до взрывов у него возникла идея переправить чертежи и оборудование в другое место. Сначала - в новостройку на другой улице Берлина, а затем на простой тележке обтянутые лохмотьями части новейшего компьютера увезли в тихую баварскую деревушку Альгой, которая не представляла интереса для военной авиации союзников. Сам Цузе переехал туда в феврале 1945 года, за несколько месяцев до падения Берлина.
В баварской глуши, где ничто не напоминало о войне, которая стремительно приближалась к своему концу, Конрад Цузе сделал свое второе замечательное изобретение, которое принесло ему заслуженное место в компьютерной истории. Он разработал — как раз специально для вышеупомянутой модели Z4 — первый в мире язык программирования высокого уровня — Планкалкул (Plancalcul — дословно «планируемый расчет»), который содержал многие стандартные детали современных машинных языков. До знаменитого Фортрана оставалось еще целое десятилетие... Первая в мире шахматная компьютерная программа, кстати, была скомпилирована на этом же языке.
Незадолго до падения Берлина вермахт решил эвакуировать Z4 на запад, в Геттинген. Конрад Цузе продолжил работу над Z4 в Геттингене, но ему пришлось повторно транспортировать аппарат, чтобы его не было ни у Советской Армии, ни у союзников. Нацисты хотели, чтобы Цузе и его Z4 перебрались в Дора-Миттельбау, концентрационный лагерь, где заключенные строили ракеты V. Цузе решил иначе и бежал на юг, в небольшой немецкий городок Бад-Хинделанг почти на швейцарской границе. Старое название машины пригодилось, когда пришлось прятать недоделанный Z4. Патрули, прослышав о Фау-1 и Фау-2, беспрепятственно пропустили груз по имени Фау-4, даже не заглянув в кузов. Так компьютер, созданный «для фюрера», а точнее, для вермахта, пошел на гражданку.
Он спрятал компьютер в сарае и переждал войну, продавая гравюры на дереве местным фермерам и американским войскам, а в 1946 году создал Zuse-Ingenieurbüro Hopferau. Капитал был привлечен благодаря швейцарской ETH Zurich и продаже опциона на патенты IBM.
Позднее под его руководством и при его непосредственном участии были созданы еще три модели «линии Z» — Z5, Z11 и Z22. В последней модели для памяти впервые использовались магнитные носители.
В 1967 году Zuse KG продала в общей сложности 251 компьютер на общую сумму около 100 миллионов марок, что тогда, в доперсональную эпоху, можно было считать успехом. Но потом начались финансовые проблемы, и компания была продана гиганту электроники Siemens AG. Новый владелец предложил руководителю приобретаемой компании должность специального консультанта, которая была с благодарностью принята.
После завершения своей предпринимательской деятельности Конрад Цузе не собирался бросать научную работу. И занимался им до последних лет жизни, отдавая свободное время своему хобби — живописи. Сегодня несколько таких красочных, завораживающих картин можно увидеть в Берлинском музее немецкой техники (Deutsches Technikmuseum). Наряду с другими, куда более известными достижениями Конрада Цузе — дюжиной его компьютеров.
Больше интересных статей в нашем блоге о Хабре. Доступные серверы для ваших проектов здесь.
Больше интересных статей здесь: О гаджетах.
Источник статьи: 113 лет со дня рождения Конрада Цузе – всемирно признанного изобретателя компьютера.