Перший комп’ютер – Z1 чи ENIAC?

У 1941 році Конрад Цузе (Konrad Zuse) хотів створити Z4 – більш потужну обчислювальну машину, а у керівництві державного інституту відповіли, що так близькі до перемоги у війні, що не до того. Всі практичні роботи припинилися. Після війни Цузе на короткий час був арештований, але все життя заперечував, що виконував якісь секретні роботи для уряду.

У 1934 році молодий німецький студент Конрад Цузе, починає роботу над дипломним проектом, він вирішив створити у себе вдома цифрову обчислювальну машину під програмним керуванням з використанням двійкової (бінарної) системи. Саме тоді він працював у компанії Henschel Aircraft, виконував величезні обсяги обчислень для визначення конструкцій крил літаків на механічних калькуляторях з десятковою системою числення.

У 1936 Цузе запатентував ідею механічної пам’яті. Рік по тому він створив пам’ять для збереження 12 двійкових чисел по 24 біти й активно зайнявся створенням першої версії свого обчислювача Versuchsmodell-1 (V-1), але абревіатура збіглася з назвою німецьких ракет V1 (Фау-1), і перейменував витвір у Z1 (Цузе 1). Цього ж року перейшов на пловину робочої ставки та на власні кошти почав проект.

 1938 року у вітальні берлінської квартири, в якій Цузе мешкав з батьками запрацювала перша Z1 – 22-розрядна машина, з пам’яттю на 64 числа і на механічно-важільній базі, розміром з двоспальне ліжко, вагою 500 кілограмів. У цьому винаході вперше обробка даних починається з біта (біт він називав так/ні-статусом, а формули двійкової алгебри — умовними судженнями), вперше використовується «машинне слово» (word), вперше поєднані арифметичні і логічні операції, елементарна операція комп’ютера — перевірка двох двійкових чисел на рівність, де результатом буде теж двійкове число з двома можливими значеннями (дорівнює, не дорівнює)». 

Проектом Цузе зацікавився керівник Інституту аеродинамічних досліджень Третього Рейху – запропонував фінансувати розробку Z2. Як надійнішу елементну базу Конрад вибрав електромагнітні телефонні реле. Релейний Z2 був побудований у квітні 1939 і успішно запрацював, але Цузе призвали в армію, а коли повернувся та почав проектувати Z3, який закінчив 5 грудня 1941 – нова машина могла обчислювати квадратний корінь, але через невеликий обсяг пам’яті не могла вирішувати системи лінійних рівнянь. У 1941 Цузе вирішив розробити більш потужну модель — Z4 з пам’яттю мінімум на 8 тисяч слів, але керівництво відповіло йому, що комп’ютери зараз не потрібні. Цузе припинив розробки в інституті і зайнявся теоретичними дослідженнями.

У 1945 створив першу у світі символічну мову Plankalkul (терміну «алгоритмічна мова» ще не існувало) і техніки трансляції адрес, крім того, у нього народилися ідеї використання підпрограм з параметрами. У той же час Цузе придумав назву своєму пристрою — логічна обчислювальна машина та зробив Z4 для аіакомпанії. Частину машини вдалось евакуювати під час бомбардувань Берліну – спочатку до Гьоттінгену, а потім до Хінтерштейну в Баварію, і заховати у підвалі.

І Z4 вцілів, був відновлений, запрацював у вересні 1950 і того ж року був проданий Швейцарській вищій технічній школі в Цюріху. На гроші з продажу Z4 заснована компанія “Zuze KG”, яка розробила наступні моделі Z11-Z22, автоматичну малювальну дошку схожу на сучасний CAD, автоматичну систему керування великими ткацькими верстатами. Але світ бізнесу має свої закони і у 1966-67 компанію Цузе купила корпорація Siemens AG.

Під час бомбардувань Берліну оригінали перших машин разом з документацією були втрачені. Але у 1987-1989 Цузе ще з трьома ентузіастами за кошти корпорації Siemens AG відтворили перші моделі – з 30 000 компонентів і з бюджетом 800 000 німецьких марок.

Зараз модель Z3 знаходиться в Німецькому музеї в Мюнхені, а Z1 та Z4 передані у Німецький технічний музей Берліну, де діє спеціальна виставка та представлена документація Plankalkul, картини.

Доктор Ко́нрад Эрнст О́тто Цу́зе після виходу на пенсію зайнявся своїм хоббі – живописом, а помер в 1995, у 85 років, у Хюнфельді. За вклад і успіхи в автоматичних обчисленнях, використання двійкової системи та арифметики з плаваючою комою, за проектування одного з пеших у світі програмно керованих комп’ютерів у 1965 Цузе отримав премію Гаррі Гуда, медаль и 2000 доларів від Computer Society, в 1985 году Цузе став першим почесним членом німецької “Спілки інтформатики”, а в 2003 році на каналі ZDF його назвали видатним німцем.

Успіх Z3 визначила його реалізація в виді простої бінарної системи, яку придумав три століття тому німець Готфрід Лейбніц. А в середині XIX британець Джордж Буль взяв її за основу сворення алгебри логіки, у 1937 році співробітник Масачусетського технологічного інституту Клод Шеннон  в роботі з вивчення цифрових ланцюгів, розробив спосіб реалізації двійкової схем з електричних реле. Конрад Цузе об’єднав всі ці знання та створив на їх основі першу програмну логічно-обчислювальну машину.

Американський компьютер ENIAC почали розробляти у 1943 і він був був створений у 1946. Схема ENIAC була розроблена на вакуумних електронних лампах, а Z3 використовула електричні реле. ENIAC був десятичною машиною, а Z3 — вже двійковою. До 1948 року для перепрограмування ENIAC фактично треба було комутувати знову, а Z3 вмів зчитувати програми з перфорованої стрічки.

1943 — Marc I, перший комп’ютер IBM, 1947 – UNIVAC I (акроним от аUNIVersal Automatic Computer I), 1948 — Манчестерська мала експерементальна машина «Baby», 1949 — EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator) — близькі до сучасних ЕОМ, 1957 — американска фірма NCR створює перший копм’ютер на транзисторах.

7 квітня 1964 IBM зробила анонс System 360 — першої серії маштабованих компютерів з відкритим стандартом, коли обладнання різних виробників могло бути сумісним один з одним, що значно прискорило розвиток обчислювальних технологій.