Имя инженера, который сумел создать первую вычислительную машину, помнят очень немногие. Конрад Цузе родился в Берлине, 22 июня 1910 года. Уже в школе он спроектировал действующую модель машины по размену монет, а затем создал проект города на 37 миллионов жителей. Кроме того, Конрад был наделен способностями к изобразительному искусству, поэтому после окончания школы он поступил в Берлинский Технический Университет на факультет архитектуры и гражданского строительства, где со временем увлекся математикой и физикой. А произошло это так.
Изучая строительство зданий и дорог, Конрад столкнулся с необходимостью решать огромные системы линейных уравнений, для чего использовались особые таблицы с формулами в двоичной системе счисления. По его словам, тратить столько времени на ручные подсчеты было крайне обидно. Тогда у Конрада возникла идея автоматизировать этот процесс. Конрад вложил не только свои и родительские деньги, но обратился за помощью к друзьям. И в 1938 году в гостиной его дома появилась первая действующая разработка Конрада - Z1. Двоичный механический вычислитель с электрическим приводом и возможностью программирования при помощи клавиатуры позволял получить результат на ламповой панели. Z1 была лишь экспериментальной моделью, но она убедила Конрада в достижимости необходимого результата.
Основные характеристики Z1
- Реализация: тонкие металлические пластины
- Частота: 1 Гц
- Вычислительный блок: обработка чисел с плавающей запятой
- Средняя скорость расчета: умножение — 10 секунд, сложение — 5 секунд
- Ввод данных: клавиатура, устройство считывания с перфоленты
- Вывод данных: ламповая панель (десятичное представление)
- Память: 64 слова по 22 бита
- Вес: около 1000 кг
На дальнейшую работу над машиной также повлиял инженер-электронщик Гельмут Шреер. Друг Конрада, он оценил разработку и предложил ее усовершенствовать. В 1938 году Цузе и Шреер выступили с демонстрацией электронных схем в Берлинском Университете. Однако, когда ученые университета узнали, что устройство требует около 2000 радиоламп и несколько тысяч ламп накаливания, они сочли идею фантазией - самые крупные электронные устройства состояли всего из нескольких сотен электронных ламп.
Дальнейшие исследования прервались, когда Конрада и Гельмута призвали на военную службу - началась Вторая мировая война. Но служба продлилась не более полугода - ученые ходатайствовали о демобилизации Конрада. В 1940 году он вошел в научную элиту Германии как гражданское лицо. Тогда же Конрад получил поддержку Исследовательского института аэродинамики, который увлекся идеей использовать Z1 в для создания управляемых ракет. Благодаря этой поддержке Цузе построил доработанную версию вычислителя — Z2, которая была введена в эксплуатацию в конце 1940 года. Компьютер был оснащен цифровым процессором на основе реле и электровакуумных ламп и позволял автоматически высчитывать ряд параметров геометрии стабилизаторов авиационных бомб, преобразовывать их аналоговое значение в двоичную систему счисления, вычислять необходимые данные и выдавать результат в виде десятичных чисел. Результаты отправлялись сразу в производственный цех.
Воодушевленный Конрад основал компанию Zuse Apparatebau для производства программируемых машин, и уже в 1941 году свет увидела новая разработка - Z3, полностью построенная на реле. Сегодня многие считают Z3 первым реально действовавшим программируемым компьютером. Обратите внимание, что до появления разработки американских ученых, электронного цифрового компьютера ENIAC, оставалось еще 4 года. В декабре 1941 года Z3 была взята на вооружение производителями военных самолетов. Именно с ее помощью обсчитывались аэродинамические и баллистические характеристики первых немецких крылатых ракет.
После успешного старта эксплуатации Z3, Конрад Цузе заключил контракт с Научно-исследовательским управлением ВВС Германии на проектирование электрической вычислительной машины нового поколения. Z4 была почти закончена в 1944 году. Машина обладала 1024 регистрами памяти для хранения 22-битных слов, имела устройство для подготовки программы и умела избегать исчисления неверных результатов. Потребляемая мощность машины составляла 4 кВт. Но в конце 1944 года, во время бомбежки, Z1, 2 и 3 были уничтожены, а в следующем году закончила свое существование и компания Конрада Цузе. Сам Конрад бежал в Баварию, где спрятал Z4 до лучших времен.
Только через 3 года Конрад снова создал собственную фирму, назвав ее Zuse KG. Это была первая в мире коммерческая компания, занимающаяся исключительно развитием и производством компьютерных технологий для авиации и оптической промышленности, университетских лабораторий. Конрад наладил выпуск коммерческих компьютеров Z5, Z11, Z22 и Z23. Фирма Конрада Цузе создала первый компьютер с памятью на магнитных носителях.
Однако, послевоенная Германия не могла обеспечить инфраструктуру, необходимую для дальнейших разработок. Конрад не получал информацию о новых приборах и программах, что неизбежно вело к отставанию от американских коллег. В 1962 году фирма Конрада Цузе была продана компании «Brown Boveri and Co», а в последствии вошла в состав корпорации «Siemens».
После продажи компании Конрад Цузе занялся своим давним увлечением — живописью. Его компьютер Z4 занял свое место в Техническом музее Берлина после смерти Конрада в 1995 году, а Калифорнийский Музей истории компьютеров в Маунтин-Вью посмертно включил в свой состав Конрада Цузе, как выдающегося изобретателя первого полностью автоматизированного компьютера с программным управлением.
