Geskiedenis Podcasts

Watter dryfpuntvoorstelling het Konrad Zuse se Z1 gebruik?

Watter dryfpuntvoorstelling het Konrad Zuse se Z1 gebruik?

Wikipedia merk op: "Die Z1 was 'n 22-bis swaaipunt-toevoeging en sub-karakter".

Maar die spesifieke formaat wat gebruik word, is nêrens te sien nie.


Daar is 'n weergawe wat hy self weer opgebou het in die Duitse Museum vir Tegnologie.

Volgens mrob.com gebruik hy 'n basis-2-stelsel met 24 stukkies data (ek is nie seker hoekom die onenigheid met diegene wat beweer 22. Miskien 'n onbedoelde pasta van die Z3-lyn is?) Met 7 bisse vir die eksponent en 16 vir die mantissa (en vermoedelik 'n bietjie vir teken), wat 'n reeks van 9.9999 × 10^8 tot gevolg gehad het.

Hier word 'n bespreking van sy stelsel in detail bespreek. Die bladsy sê dat hy eintlik 14 bisse vir die mantissa gebruik het (met natuurlik 'n ekstra bietjie "geïmpliseer", net soos in IEEE). As hierdie verwysing reg is, kan dit die onbetroubaarheid verklaar. So sou die formaat gewees het 22 bisse met 14 mantissabits (met een ekstra geïmpliseer), 'n 7-bis eksponent en 'n tekenbit.

Ek het niks gevind waarin hy in sy datawoord die mantissa, eksponent en teken bewaar het nie.


Belangrike bydraes van Konrad Zuse tot die geskiedenis van rekenaarontwerp en sagteware

Heropbou, of volledige replika, van die Z1 -rekenaar wat deur Zuse en drie medewerkers tussen 1986 en 1989 gebou is. Deutsche Technikmuseum, Berlyn. Die oorspronklike rekenaar is vernietig.

Konrad Zuse het talle oorspronklike bydraes gelewer tot rekenaarontwerp en sagteware wat voorafgegaan het aan Amerikaanse en Engelse ontwikkelinge, maar omdat Zuse in Nazi -Duitsland gewerk het, was sy idees buite Duitsland tot ver na die Tweede Wêreldoorlog onbekend en het dus geen invloed op die ontwikkeling van die rekenaar gehad nie bedryf in Amerika en Engeland. Tydens die voltooiing van sy ingenieursgraad aan die Technische Universit & aumlt Berlin in 1934, besef Zuse dat 'n outomatiese sakrekenaar slegs 'n kontrole, 'n geheue en 'n rekenkundige eenheid benodig. Op 11 April 1936 het Zuse 'n patent aangevra op sy elektromagnetiese, programbeheerde sakrekenaar, die Z1, wat hy in die woonkamer van sy ouers se woonstel in Berlyn gebou het. Zuse voltooi die ZI, wat 30 000 dele bevat, in 1938. Onafhanklik van Claude Shannon het Zuse 'n vorm van simboliese logika ontwikkel om te help met die ontwerp van die binêre stroombane.

Die Z1 was die eerste vrylik programmeerbare, binêre-gebaseerde rekenmasjien wat ooit gebou is, maar dit het nie betroubaar funksioneer nie en is in die Tweede Wêreldoorlog vernietig. Zuse se patentaansoek is die enigste dokumentasie van Zuse se vooroorlogse werk op rekenaars. Tussen 1986 en 1989 het Zuse en drie medewerkers 'n replika van die Z1 geskep, wat in die Deutsche Technikmuseum, Berlyn, bewaar word.

Met sy medewerker Helmut Schreyer het Zuse begin werk aan sy Z2 kort nadat hy die Z1 voltooi het. In 1939 voltooi die mans die Z2 -masjien in Berlyn. Dit het dieselfde soort meganiese geheue as die Z1 gebruik, maar 800 relais in die rekenkundige en beheereenhede gebruik. Op 15 Oktober 1939 skryf Helmut Schreyer 'n memorandum oor die Z2, Rechnische Rechenmachine (destyds ongepubliseer), waarin hy verklaar het dat dit moontlik sou wees om 'n rekenaar met vakuumbuise te bou wat 10 000 bewerkings per sekonde sou verwerk. & rdquo Hierdie memorandum en die res van Zuse en Schreyer se idees het eers in die weste bekend geword na die Tweede Wêreldoorlog.

In 1940 het die Duitse regering begin met die finansiering van Zuse se werk deur die Aerodynamische Versuchsanstalt (AVA, Aerodynamic Research Institute, voorloper van die Deutsches Zentrum f & uumlr Luft- und Raumfahrt e.V, DLR). Op die oomblik het Zuse die S1- en S2-rekenaars en spesiale masjiene gebou vir die berekening van aërodinamiese regstellings aan die vlerke van radio-beheerde vlieënde bomme.

"Die S2 het 'n geïntegreerde analoog-na-digitale omskakelaar onder programbeheer, wat dit die eerste prosesbeheerde rekenaar was. Hierdie masjiene het bygedra tot die Henschel Werke Hs 293 en Hs 294 geleide missiele wat deur die Duitse weermag tussen 1941 en 1945 ontwikkel is, wat was die voorlopers van die moderne kruisraket. Die kringontwerp van die S1 was die voorganger van Zuse se Z11. Zuse het geglo dat hierdie masjiene in 1945 deur besetende Sowjet-troepe gevange geneem is "(Wikipedia-artikel oor Konrad Zuse, besoek op 03-03-2012 ).

Met sy hulp aan die werk in Berlyn, met die hulp van Helmut Shreyer, het Zuse op 12 Mei 1941 sy Z3-masjien voltooi. Die Z3 -programme het rolle in rolprente wat weggegooi is, ingedruk. In 1944 is dit vernietig tydens bombardemente. In 1941 het Schreyer ook sy doktorsgraad in telekommunikasie-ingenieurswese aan die Technische Universität aumlt Berlin verwerf met 'n proefskrif oor die gebruik van vakuumbuis-relais in skakelbane. Schreyer het die logiese ontwerpe van Zuse & rsquos in elektroniese stroombane omskep en 'n eenvoudige prototipe van 'n elektroniese rekenaar met 100 vakuumbuise gebou, wat 'n skakelfrekwensie van 10 000 Hz bereik het. Omdat niemand buite Duitsland kennis dra van die Z3 nie, het Zuse se ontwerp geen invloed gehad op die ontwikkeling van rekenaars in die Verenigde State of Engeland tydens of na die Tweede Wêreldoorlog nie. In 2012 was daar 'n replika van die Z3 te sien in die Deutsches Museum, München.

In 1942 begin Zuse met die werk aan die Z4 elektromeganiese rekenaar in Berlyn, en voltooi die werk kort voor VE-dag in 1945. Die Z4, wat deur sy onderneming, Zuse Apparatebau, gebou is, was die wêreld se eerste kommersiële digitale rekenaar. Om die masjien te beskerm teen bombardemente, is die masjien uitmekaar gehaal en van Berlyn na 'n dorp in die Beierse Alpe gestuur. In 1950 is dit opgeknap, aangepas en geïnstalleer by ETH in Zürich. Dit was etlike jare die enigste werkende elektroniese digitale rekenaar op die vasteland van Europa, en dit was in werking in Zürich tot 1955. Dit word bewaar in die Deutsches Museum in München.

"Die Z4 was baie soortgelyk aan die Z3 in sy ontwerp, maar is in 'n aantal opsigte aansienlik verbeter. Die geheue het bestaan ​​uit 32-bis eerder as 22-bit drywende puntwoorde. 'N Spesiale eenheid genaamd die Planfertigungsteil (programkonstruksie -eenheid), wat die programbande gepons het, het die programmering en regstelling van programme vir die masjien baie makliker gemaak deur die gebruik van simboliese bedrywighede en geheueselle. Getalle is ingevoer en uitgegee as desimale drywende punt, alhoewel die interne werking in binêre was. Die masjien het 'n groot repertoire van instruksies, waaronder vierkantswortel, MAX, MIN en teken. Voorwaardelike toetse het toetse vir oneindigheid ingesluit. By aflewering by ETH Zürich het die masjien 'n voorwaardelike takfasiliteit bygevoeg en kon dit op 'n Mercedes -tikmasjien druk. Daar was twee programbande waar die tweede gebruik kon word om 'n subroutine te hou (oorspronklik was ses beplan).

"In 1944 werk Zuse op die Z4 met ongeveer twee dosyn mense, waaronder verskeie vroue. Sommige ingenieurs wat by die telekommunikasiefasiliteit van die OKW gewerk het, werk ook vir Zuse as 'n sekondêre beroep. Om te verhoed dat dit in die hande van die Sowjets val , die Z4 is in Februarie 1945 uit Berlyn ontruim en na G & oumlttingen vervoer. Die Z4 is voltooi in G & oumlttingen in 'n fasiliteit van die Aerodynamische Versuchsanstalt (AVA, Aerodynamic Research Institute), onder leiding van Albert Betz. Maar toe dit aan wetenskaplikes van die AVA voorgehou word, kon die brul van die naderende front al gehoor word, en die rekenaar is met 'n vragmotor van die Wehrmacht na Hinterstein in Bad Hindelang vervoer, waar Konrad Zuse Wernher von Braun ontmoet het "(Wikipedia -artikel oor Z4, besoek op 01-01-2015).

Vir die Z4 het Zuse Plankalk & uumll ontwikkel, die eerste 'hoëvlak' nie-von Neumann-programmeertaal. 'N Paar van sy vroegste aantekeninge oor die onderwerp dateer uit 1941. Die taal is goed ontwikkel teen 1945. Weens die geheimhoudingsoorlog en die pogings van Zuse om die Z3-rekenaar en sy opvolgers te kommersialiseer, het Zuse destyds niks op Plankalk & uumlhl gepubliseer nie. dit ontwikkel het. Zuse het in 1946 'n boek daaroor geskryf, maar dit is ongepubliseer totdat dit baie jare later vir internetpublikasie geredigeer is. In 1948 publiseer hy 'n opsomming, "& Uumlber den Allgemeinen Plankalk & uumll als Mittel zur Formulierung schematisch-kombinativer Aufgaben", Archiv der Mathematik I (1948) 441-449. Dit het egter nie veel aandag getrek nie.

"... vir 'n lang tyd sou 'n rekenaar eers geprogrammeer word as 'n programmering met masjienkode. Die Plankalk & uumll is uiteindelik meer omvattend gepubliseer in 1972 en die eerste samesteller daarvan is in 1998 geïmplementeer. jaar 2000 deur die Free University of Berlin "(Wikipedia-artikel oor Plankalk & uumlhl, geraadpleeg op 12-04-2011).

Vanweë sy Nazi -affiliasie mag Zuse eers in die vyftigerjare terugkeer na die rekenaarbedryf. In 1958 vervaardig hy die Z22, die eerste kommersiële elektroniese digitale rekenaar wat in Duitsland vervaardig is. Die Z22 gebruik relatief laat datum vir die tegnologie met vakuumbuise en mdasha, aangesien die meeste Amerikaanse rekenaarondernemings teen 1957 na solid state oorgegaan het. Zuse se onderneming, Zuse KG, het die eerste onafhanklike Duitse elektroniese rekenaaronderneming geword. Dit is uiteindelik deur Siemens gekoop.


Floating Point op Konrad Zuse se rekenaars

Na wat ek verstaan, met drywende punt rekenkunde, is dit belangrik om waardes op en af ​​te skuif, aangesien 'n drywende puntwaarde in wese 'n vergelyking soos 2 e × m is. Hierdie aanname kan ondersteun word deur na die floating point -biblioteek te kyk vir die 6502, wat deur Steve Wozniak en Ray Rankin geskryf is. Ek kan sien dat daar 'n paar lusse is wat om en om gaan en lsr en lsr, om die mantissas voor te berei vir 'n reguit byvoeging, en dan die resultaat normaliseer wat behels dat ek weer en weer gaan, hierdie keer met asl en rol. As die 6502 met meer as 1 kan skuif, beteken dit natuurlik dat die aantal verskuiwings wat benodig word, verminder word.

Om die aantal verskuiwings in hierdie hele proses te verminder, het die MANIAC-II slegs vier bisse vir die eksponent geberg, wat implisiet regs met nulle gevul is. Dit beteken dat die mantissa gelyktydig baie verder verskuif sal word, wat die aantal lus -herhalings sal verminder. Met ander woorde, dryfpunt op hierdie masjien is nie 'n vergelyking soos 2 e × m nie, dit is 'n vergelyking soos c e × m, waar c 'n konstante krag van twee is. Omdat dit op vakuumbuisrekenaars blykbaar voordelig is om die verskuiwing te verminder.

Wat van aflosrekenaars? 'N Relais het 'n baie stadiger skakelsnelheid as 'n transistor (nie seker hoe dit met vakuumbuise kan vergelyk nie), so ek dink 'n bietjie moeite sou gedoen het om die aantal skofte/rotasies te verminder, soos met die MANIAC-II. Die rekenaars van Konrad Zuse het almal 'n drywende punt in hardeware. Ek is geïnteresseerd in implementeringsbesonderhede hier. Moet hierdie rekenaars getalle op en af ​​skuif, soos die sagteware -implementering waarmee ek gekoppel het? Indien wel, neem die Zuse-masjiene 'kortpaaie' soos die MANIAC-II doen?


Watter dryfpuntvoorstelling het Konrad Zuse se Z1 gebruik? - Geskiedenis

Vandag gaan ons oor die ingewikkelde nalatenskap van Konrad Zuse.

Konrad Zuse is een van die grootste baanbrekers in die vroeë rekenaars waarvan relatief min gehoor het. Ons is geneig om diegene wat in die geallieerde lande geleef en gewerk het in die Tweede Wêreldoorlog te vier. Maar Zuse is in 1910 in Berlyn gebore. Hy het gedurende die vroeë dae in isolasie gewerk en sy historiese Z1 -rekenaar op 26 -jarige ouderdom in die woonkamer van sy ouers gebou. Dit was 1936.

Die rekenaar was 'n meganiese rekenaar en hy was regtig 'n goeroe wat meganiese en elektromeganiese rekenaars betref. Meganiese rekenaars was baie soos horlosiemaak, met ratte en outomatisering. Daar was kuns daarin, en Zuse was al vroeg in sy lewe 'n kunstenaar.

Dit was die eerste rekenaar wat werklik elke deel bevat van wat ons vandag sou dink van 'n moderne rekenaar. Dit het 'n sentrale verwerkingsbeheereenheid gehad. Dit het geheue gehad. Dit het invoer deur middel van ponsband wat gebruik kan word om dit te programmeer. Dit het selfs 'n drywende puntlogika. Dit het 'n elektriese motor met 'n snelheid van 1 hertz.

Hierdie ontwerp sou bestaan ​​op toekomstige rekenaars wat hy gebou het, maar is in 1943 vernietig tydens lugaanvalle en sou verlore gaan vir die geskiedenis totdat Zuse in 1989 'n replika gebou het.

Hy begin met die bou van die Z2 in 1940. Dit gebruik dieselfde geheue as die Z1 (64 woorde), maar het 600 aflosse wat hom in staat gestel het om tot 5 hertz te kom. Hy sou ook berekeninge op grond van die relais bespoedig, maar die benodigde krag sou tot duisend watt styg. Hy sou dit aan die Duitse DVL, nou die Duitse Lugdiensentrum, oorhandig. As daar Nazi's op die maan is, plaas sy rekenaars dit waarskynlik daar.

En dit is regtig waar die Duitse owerhede ingegryp het, en net soos in die VSA, pogings om tegnologiese vooruitgang te begin finansier. Hulle het die waarde gesien om al die wiskunde op hierdie behemotte te modelleer. Hulle het die geld opgedok om die Z3 te bou. En dit blyk ironies genoeg die eerste Turing-volledige rekenaar te wees. Hy sou 22-bis woordlengtes aanhou en hardloop op 5 hertz. Maar hierdie toestel het 2600 relais en sal help om probleme met vlerkfladder en ander ingewikkelde aërodinamiese wiskundige raaisels op te los. Die masjien het ook Boole -algebra gebruik, 'n konsep wat onafhanklik deur die rekenaar deur Claude Shannon in die VSA gebruik is. Dit is klaar in 1941, twee jaar voordat Tommy Flowers die Colossus voltooi het en 1 jaar voordat die Atanasoff-Berry-rekenaar gebou is. En 7 jaar voor ENIAC. En hierdie baba was vinnig. Daardie relais het vermenigvuldigingsprobleme binne 3 sekondes geknou. Skielik kon u in 'n japtrap vierkantswortels bereken. Maar die Duitse oorlogspoging was meer gefokus op meganiese rekenaars en hierdie deurbraak is nooit as van kritieke belang vir die oorlogspoging beskou nie. Tog is dit vernietig deur geallieerde lugaanvalle, net soos die jonger broers en susters.

Die oorlog het van 1939 tot 1945 gegaan, die jaar toe hy met Gisela getroud is en sy eerste kind gebore is. Hy sou die Z4 dae voor die einde van die oorlog klaar bou en ontmoet Alan Turing in 1947. Hy vind Zuse KG in 1949. Die Duitsers kom uit 'n depressie na die oorlog en normaliseer die verhouding met die res van Europa. Die Z4 sou uiteindelik in 1950 in Zürich in produksie begin. Sy span het nou 'n paar dosyn mense gehad en hy het bekend geword. Met die feit dat elektronika beter en vinniger en beter bekend geword het, kon hy spesialiste inbring en met 2500 aflosse - nou 21 stapsgewys aflosse. - tot 40 hertz. En om iets te bemoeilik uit 'n boek wat ek gelees het, geen Apple was nie die eerste maatskappy wat 'n sleutelbord aan 'n rekenaar gekoppel het nie; die Z's het dit in die vyftigerjare gedoen, aangesien hulle nou 'n tikmasjien gebruik om die rekenaar te programmeer. OK, goed, ENIAC het dit in 1946 gedoen ... Maar kan jy jou voorstel om 'n sleutelbord aan 'n toestel te koppel eerder as om net op die skerm te tik. Argaïes!

Vir twee jaar was die Z4 die enigste digitale rekenaar in die hele Europa. Maar dit was alles op die punt om te verander. Hulle sou die ontwerp verfyn en die Z5 bou en dit in 1953 aan Leitz GMBH aflewer. Die Amerikaners het hom probeer werf om by hul groeiende rekenaarwetenskaplikes aan te sluit deur Douglas Buck en ander uit te stuur. Maar hy het in Duitsland gebly.

Hulle sou aan die ontwerpe peuter en teen 1955 kom die Z11, wat in 1957 gestuur word. Dit sou die eerste rekenaar wees wat hulle in 'n byna monteerbaangebou 48 vervaardig het en genoeg geld gegee het om hul volgende groot sukses, die Z22, te bou. Dit was sy sewende en sou vakuumbuise gebruik. En het eintlik 'n ALGOL 58 -samesteller gehad. As u dit kan glo, het die Universiteit van Toegepaste Wetenskappe, Karlsruhe, nog een! Dit het 'n rudimentêre vorm van waterkoeling, teletipe, trommelgeheue en kerngeheue bygevoeg. Hulle was nou deel van die hoofstroom van rekenaars.

En in 1961 sou hulle met die Z23 getransistoriseer word. Ferrietgeheue. 150 kilohertz, Algol 60. Dit was gelykstaande aan alles wat in die wêreld gebou word. Transistors en diodes. Hulle sou in die volgende paar jaar byna 100 daarvan verkoop. Hulle sou selfs Z25- en Z26 -variante hê. Die Z31 sou in 1963 gestuur word. Hulle sou die Z43 bereik. Maar die onderneming sou finansiële probleme ondervind en in 1967 aan Siemens verkoop word, wat in die vyftigerjare met rekenaars begin werk het. Deur op iets anders as die bestuur van 'n onderneming te kon fokus, het Zuse daartoe gelei dat hy Calculating Space geskryf het, wat effektief beweer dat die heelal 'n rekenkundige struktuur is, nou bekend as digitale fisika. Hy was nie vreemd nie, jy is vreemd. OK, hy was ...

Hy was nooit 'n Nazi nie, maar hy het wel masjiene gebou wat hul pogings kon help. U kan die geskiedenis van die hoofraam -tydperk opspoor, van ratte tot relais tot buise na transistors in sy masjiene. IBM en ander maatskappye het sy patente gelisensieer. En baie vooruitgang is byna bevestig deurdat hy dit onafhanklik ontdek het, soos die gebruik van Booleaanse algebra in die rekenaar. Maar tot 'n mate was hy 'n Duitser in 'n verlore era van geskiedenis, dikwels iets wat die verloorders in 'n oorlog te beurt val.

Konrad Zuse, dankie vir een van die min skoon tydlyne. Dit was 'n lekker rommel. Ek hoop jy het 'n wonderlike plek in die geskiedenis, hoe ingewikkeld dit ook al mag wees. En dankie luisteraars, dat u ingeskakel het vir hierdie episode van die geskiedenis van die rekenaar podcast. Ons is so gelukkig dat u by ons kom inloer. Ek hoop jy het 'n heerlike en nogal ongekompliseerde dag!


BIBLIOGRAFIE

Konrad Zuse se notaboeke en dokumente is in 2006 deur sy weduwee verkoop aan die Deutsches Museum in München, waar dit in die argiewe geberg word.

WERKE DEUR ZUSE

Der Plankalkül. Tegniese verslag 63. Bonn: Gesellschaft für Mathematik und Datenverarbeitung, 1972.

Ansätze einer Theorie des Netzautomaten. Leipzig: Barth, 1975.

Petri-Netze aus der Sicht des Ingenieurs. Braunschweig Wiesbaden: Vieweg, 1980.

Die rekenaar: my lewe. Berlyn: Springer-Verlag, 1993.

ANDER WERKE

Peters, Arno. Was ist en wie verwirklicht sich: Computer-Sozialismus: Gespräche mit Konrad Zuse. Berlyn: Neues Leben, 2000.

Rojas, Raul. "Die nalatenskap van Konrad Zuse: die argitektuur van die Z1 en Z3." IEEE Annals of the History of Computing 19, nee. 2 (1997): 5–16.

Haal hierdie artikel aan
Kies 'n styl hieronder en kopieer die teks vir u bibliografie.


Inhoud

Konrad Zuse is gebore in Berlyn op 22 Junie 1910. In 1912 verhuis sy gesin na die Oos -Pruisiese Braunsberg (nou Braniewo in Pole), waar sy pa 'n posbediende was. Zuse het die Collegium Hosianum in Braunsberg bygewoon, en in 1923 verhuis die gesin na Hoyerswerda, waar hy in 1928 sy Abitur geslaag het, wat hom gekwalifiseer het om universiteit toe te gaan. [ aanhaling nodig ]

Hy het ingeskryf vir die Technische Hochschule Berlin (nou Tegniese Universiteit van Berlyn) en het ingenieurswese en argitektuur ondersoek, maar dit was vervelig. Zuse volg daarna siviele ingenieurswese en studeer in 1935. [ aanhaling nodig ]

Na die gradeplegtigheid werk Zuse by die Ford Motor Company en gebruik sy artistieke vaardighede in die ontwerp van advertensies. [10] Hy het as ontwerpingenieur by die Henschel -vliegtuigfabriek in Schönefeld naby Berlyn begin werk. Dit vereis dat baie roetineberekeninge met die hand uitgevoer moet word. [ aanhaling nodig ]

Vanaf 1935 het hy eksperimenteer met die bou van rekenaars in die woonstel van sy ouers op Wrangelstraße 38, en saam met hulle na hul nuwe woonstel op Methfesselstraße 10, die straat na die Kreuzberg, Berlyn, getrek. [12] Hy werk in 1936 in sy ouers se woonstel en produseer sy eerste poging, die Z1, 'n swaai -punt binêre meganiese sakrekenaar met beperkte programmeerbaarheid, met instruksies uit 'n geperforeerde film van 35 mm. [10]

In 1937 het Zuse twee patente ingedien wat 'n von Neumann -argitektuur verwag. In 1938 maak hy klaar met die Z1 wat ongeveer 30 000 metaalonderdele bevat en nooit goed gewerk het nie as gevolg van onvoldoende meganiese presisie. Op 30 Januarie 1944 is die Z1 en sy oorspronklike bloudrukke vernietig met sy ouers se woonstel en baie aangrensende geboue deur 'n Britse lugaanval in die Tweede Wêreldoorlog. [13]

Zuse voltooi sy werk heeltemal onafhanklik van ander vooraanstaande rekenaarwetenskaplikes en wiskundiges van sy tyd. Tussen 1936 en 1945 was hy in byna totale intellektuele isolasie. [14]

1939–1945

In 1939 word Zuse tot diensplig geroep, waar hy die hulpbronne gekry het om uiteindelik die Z2 te bou. [11] In September 1940 het Zuse die Z2, wat verskeie kamers in die ouerwoonstel dek, aan kundiges van die Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt (DVL, dws Duits Research Institute for Aviation) voorgestel. [15] Die Z2 was 'n hersiene weergawe van die Z1 met behulp van telefoonrelais.

In 1940 het die Duitse regering hom en sy onderneming begin finansier deur die Aerodynamische Versuchsanstalt (AVA, Aerodynamic Research Institute, voorloper van die DLR), [16] wat sy werk gebruik het vir die vervaardiging van glybomme. Zuse het die rekenaarmasjiene S1 en S2 gebou, wat spesiale toestelle was wat aërodinamiese regstellings op die vlerke van radiobeheerde vlieënde bomme bereken het. Die S2 het 'n geïntegreerde analoog-na-digitale omskakelaar onder programbeheer, wat dit die eerste prosesbeheerde rekenaar maak. [17]

In 1941 begin Zuse 'n onderneming, Zuse Apparatebau (Zuse Apparatus Construction), om sy masjiene te vervaardig, [18] huur 'n werkswinkel aan die teenoorgestelde kant in Methfesselstraße 7 en strek deur die blok na Belle-Alliance Straße 29 (herdoop en hernoem tot Mehringdamm 84 in 1947). [12] [19]

In 1941 verbeter hy die basiese Z2 -masjien en bou die Z3. Op 12 Mei 1941 het Zuse die Z3, wat in sy werkswinkel gebou is, aan die publiek oorhandig. [19] [20] Die Z3 was 'n binêre 22-bis swaai-punt sakrekenaar met programmeerbaarheid met lusse, maar sonder voorwaardelike spronge, met geheue en 'n berekeningseenheid gebaseer op telefoonrelais. Die telefoonrelae wat in sy masjiene gebruik is, is grootliks uit die weggooimateriaal geneem. Ondanks die afwesigheid van voorwaardelike spronge, was die Z3 'n volledige Turing -rekenaar. Tuse-volledigheid is egter nooit deur Zuse (wat praktiese toepassings in gedagte gehad het) nooit oorweeg nie en eers in 1998 gedemonstreer (sien History of computing hardware).

Die Z3, die eerste volledig elektriese meganiese rekenaar, is gedeeltelik gefinansier deur die Duitse DVL, wat hul uitgebreide berekeninge geoutomatiseer wou hê. 'N Versoek van sy medewerker Helmut Schreyer-wat Zuse in 1938 gehelp het om die Z3-prototipe te bou [21]-om staatsfinansiering vir 'n elektroniese opvolger van die Z3 te ontken, is as' strategies onbelangrik 'geweier.

In 1937 het Schreyer Zuse aangeraai om vakuumbuise te gebruik as skakelelemente. Zuse beskou dit tans as 'n mal idee ("Schnapsidee" in sy eie woorde). Zuse se werkswinkel op Methfesselstraße 7 (met die Z3) is laat in 1943 vernietig in 'n Allied Air -aanval en die ouerwoonstel met Z1 en Z2 die volgende jaar, terwyl die opvolger Z4, wat Zuse in 1942 begin bou het [17] in nuwe persele in die Industriehof op Oranienstraße 6, ongeskonde gebly. [22]

Op 3 Februarie 1945 het lugbomaanvalle verwoestende vernietiging veroorsaak in die Luisenstadt, die gebied rondom Oranienstraße, insluitend naburige huise. [23] Hierdie gebeurtenis het effektief Zuse se navorsing en ontwikkeling tot stilstand gebring. Die gedeeltelik afgewerkte, telefoon-aflos-gebaseerde Z4-rekenaar is daarna verpak en op 14 Februarie uit Berlyn verhuis en ongeveer twee weke later in Göttingen aangekom. [22]

Hierdie masjiene het bygedra tot die Henschel Werke Hs 293 en Hs 294 geleide missiele wat tussen 1941 en 1945 deur die Duitse weermag ontwikkel is, wat die voorlopers van die moderne vaartuig was. [17] [24] [25] Die kringontwerp van die S1 was die voorganger van Zuse se Z11. [17] Zuse het geglo dat hierdie masjiene in 1945 deur besetende Sowjet -troepe gevang is. [17]

Terwyl hy aan sy Z4 -rekenaar werk, besef Zuse dat die programmering in masjienkode te ingewikkeld was. Hy het begin werk aan 'n PhD -proefskrif. [26] wat baanbrekende navorsingsjare voor sy tyd bevat [ redaksioneel ], hoofsaaklik die eerste programmeertaal op hoë vlak, Plankalkül ("Plan Calculus") en, as 'n uitgebreide voorbeeldprogram, die eerste regte rekenaarskaak-enjin. [27]

1945–1995

Na die bombardement van Luisenstadt in 1945 vlieg hy uit Berlyn na die plattelandse Allgäu. [ aanhaling nodig ] In die uiterste ontbering van die naoorlogse Duitsland kon Zuse nie rekenaars bou nie.

Zuse het een van die vroegste rekenaarondernemings gestig: die Zuse-Ingenieurbüro Hopferau. Kapitaal is in 1946 verkry deur ETH Zurich en 'n IBM -opsie op Zuse se patente. [ aanhaling nodig ]

In 1947, volgens die herinneringe van die Duitse rekenaarpionier Heinz Billing van die Max Planck Institute for Physics, was daar 'n ontmoeting tussen Alan Turing en Konrad Zuse in Göttingen. [28] Die ontmoeting het die vorm van 'n colloquium gehad. Deelnemers was Womersley, Turing, Porter uit Engeland en 'n paar Duitse navorsers soos Zuse, Walther en Billing. (Vir meer besonderhede, sien Herbert Bruderer, Konrad Zuse und die Schweiz).

Eers in 1949 kon Zuse die werk aan die Z4 hervat. Hy sou die rekenaar aan die wiskundige Eduard Stiefel van die Swiss Federal Institute of Technology Zurich (Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich) wat toe een in 1950 bestel het. In November 1949 is Zuse KG gestig en dat Z4 in Julie 1950 by ETH Zurich afgelewer is, en dit was baie betroubaar. [10]

In 1949 stig Zuse 'n ander onderneming, Zuse KG in Haunetal-Neukirchen in 1957 verhuis die maatskappy se hoofkantoor na Bad Hersfeld. Die Z4 is klaar en afgelewer in September 1950 by die ETH Zürich, Switserland. Destyds was dit die enigste werkende rekenaar op die vasteland van Europa, en die tweede rekenaar ter wêreld wat slegs verkoop is deur die BINAC, wat nooit gewerk het nie behoorlik nadat dit afgelewer is. Ander rekenaars, almal met 'n voorste Z, tot Z43, [29] is deur Zuse en sy onderneming gebou. Opvallend is die Z11, wat aan die optiese industrie en aan universiteite verkoop is, en die Z22, die eerste rekenaar met 'n geheue gebaseer op magnetiese berging. [30]

Hy was nie in staat om hardeware -ontwikkeling te doen nie, maar het aan die Plankalkül gewerk en uiteindelik 'n paar uittreksels van sy proefskrif in 1948 en 1959 gepubliseer, maar die werk in sy geheel bly egter tot 1972 gepubliseer. Augsburg, maar om formele redes verwerp, omdat Zuse vergeet het om die 400 Mark -inskrywingsgeld te betaal. Die verwerping pla hom nie. [31]

Plankalkül het die ontwerp van ALGOL 58 [32] effens beïnvloed, maar self is dit eers in 1975 geïmplementeer in 'n proefskrif deur Joachim Hohmann. [33] Heinz Rutishauser, een van die uitvinders van ALGOL, het geskryf: "Die heel eerste poging om 'n algoritmiese taal te ontwerp, is in 1948 deur K. Zuse onderneem. Sy notasie was redelik algemeen, maar die voorstel het nooit die oorweging gekry wat dit verdien nie" . Verdere implementering het in 1998 en daarna in 2000 gevolg deur 'n span van die Free University of Berlin. Donald Knuth het 'n gedagte -eksperiment voorgestel: Wat sou gebeur het as die bombardement nie plaasgevind het nie, en sou die PhD -proefskrif dienooreenkomstig gepubliseer word? [27]

In 1956 het Zuse begin werk aan 'n plotter met groot presisie, groot formaat. Dit is op die Hannover Fair in 1961 [34] gedemonstreer en het ook buite die tegniese wêreld bekend geword danksy Frieder Nake se baanbrekende rekenaarkunswerk. [35] Ander plotters wat deur Zuse ontwerp is, sluit in die ZUSE Z90 en ZUSE Z9004. [34]

In 1967 stel Zuse voor dat die heelal in 1969 op 'n sellulêre outomat of 'n soortgelyke rekenkundige struktuur (digitale fisika) werk, het hy die boek gepubliseer Rechnender Raum (in Engels vertaal as Ruimte bereken). [ aanhaling nodig ]

In die laaste jare van sy lewe [ wanneer? ] Zuse konseptualiseer en skep 'n suiwer meganiese, uitbreidbare, modulêre toringautomaat wat hy 'helix tower' genoem het ('HelixturmDie struktuur is gebaseer op 'n ratkas wat draaibeweging gebruik (bv. Deur 'n kruk) om modulêre komponente uit 'n stoorplek te monteer, 'n buisvormige toring te lig, die proses is omkeerbaar en die omkeer van die invoerrigting sal die Die Deutsches Museum het die oorspronklike funksionele model van 1:30 herstel wat tot 2,7 m verleng kan word. windkragopwekkers en radiotransmissie -installasies. [38]

Tussen 1987 en 1989 herskep Zuse die Z1, wat halfpad deur die projek 'n hartaanval gekry het. Dit kos 800 000 DM, (ongeveer $ 500 000) en het vier individue (insluitend Zuse) nodig gehad om dit bymekaar te maak. Befondsing vir hierdie terugwerkprojek is verskaf deur Siemens en 'n konsortium van vyf ondernemings. [ aanhaling nodig ]

Konrad Zuse trou in Januarie 1945 met Gisela Brandes, met 'n koets, self geklee in 'n stertjas en boonste hoed en saam met Gisela in 'n bruilofsluier, want Zuse heg aan 'n "edele seremonie" aandag. Hul seun Horst, die eerste van vyf kinders, is in November 1945 gebore.

Alhoewel Zuse nooit lid van die Nazi -party geword het nie, is dit onbekend dat hy twyfel of twyfel uitgespreek het oor die werk vir die Nazi -oorlogspoging. Heelwat later het hy voorgestel dat die beste wetenskaplikes en ingenieurs in die moderne tyd gewoonlik moet kies om hul werk te doen vir min of meer twyfelagtige sake en militêre belange in 'n Faustiaanse winskopie, of om glad nie hul werk te volg nie. [39]

Nadat Zuse afgetree het, fokus hy op sy stokperdjie om te skilder. [40]

Zuse sterf op 18 Desember 1995 in Hünfeld, Hesse (naby Fulda) aan hartversaking. [43]


Zuse Z1 gebou deur Konrad Zuse

Die Z1 was 'n meganiese rekenaar wat deur Konrad Zuse van 1935 tot 1936 ontwerp is en deur hom gebou is van 1936 tot 1938. Dit was 'n binêre elektries aangedrewe meganiese sakrekenaar met beperkte programmeerbaarheid, met die lees van instruksies van ponsband. 'N Reproduksie van hierdie masjien (op die foto) word in die Deutsches Technikmuseum Berlyn gehuisves.

Die masjien was 'n 22-bis swaaipunt-toevoeging en subtrakter, met 'n mate van kontrolelogika wat dit meer ingewikkeld maak, soos vermenigvuldiging (deur herhaalde optelings) en deling (deur herhaalde aftrekkings). Z1 se ISA het nege instruksies gehad en sy VPI wissel van 1 tot 20.

Die Z1 was die eerste in 'n reeks rekenaars wat deur Konrad Zuse ontwerp is. Die Z2 en Z3 was opvolgings gebaseer op baie van dieselfde idees as die Z1.

Die rekenaar het 'n drywende puntgeheue van 64 woorde, waaruit elke geheuewoord gelees en deur die beheereenheid geskryf kon word. Die meganiese geheue -eenhede was uniek in hul ontwerp en is in 1936 deur Konrad Zuse gepatenteer. Die masjien kon slegs instruksies uitvoer wat deur die ponsbandleser gelees is, sodat die program self nooit in die geheue gelaai is nie.

Die Z1 was die eerste vrylik programmeerbare rekenaar ter wêreld wat Boole -logika en binêre dryfpuntgetalle gebruik het. [Aanhaling benodig] Dit is in 1938 voltooi en volledig uit private fondse gefinansier. Konrad Zuse se eerste rekenaar, wat tussen 1936 en 1938 gebou is, is tydens die Tweede Wêreldoorlog vernietig tydens die bombardement van Berlyn, tydens die Tweede Wêreldoorlog, saam met alle bouplanne.

Die Z1 bevat byna alle dele van 'n moderne rekenaar, bv. g. beheer eenheid, geheue, mikro rye, drywende punt logika (Slegs die logiese eenheid is nie gerealiseer nie) en ingang uitset toestelle.


Z1 - Die eerste rekenaar

Konrad announced to his parents that he was giving up his job so that he could stay at home and build a computer on the kitchen table. Not surprsingly they were "not very delighted".

The V1, V for Versuchsmodell or "Experimental model" and later renamed as the Z1 (Zuse1) grew to be 2 meters by 1.5 meters and it was fully mechanical.

The Z1 in living room of the family home where it was built

In fact it was built using yet more of the German equivalent of Meccano. It consisted of one thousand thin slotted metal plates which made up its memory. Input was via a "paper" tape reader only Zuse used old 35mm film stock with holes punched in it. It also had a keyboard and showed its results via a row of lights.

Although its mechanical construction was ingenious, its most important feature was that it used binary. All mechanical calculators before the Z1, and even Babagge's design, were based on decimal arithmetic.

The adoption of binary made it possible for Zuse to avoid all of the complex gearing needed to do decimal arithmetic and handle the "carry" and "borrow" problem. It also led naturally to a modular design using the mechanical analog of logic gates.

You might also be surprised to discover that the arithmetic unit was a 22 bit floating point unit but it could only add and subtract - multiplication was performed by repeated addition.

The machine wasn't reliable and of course it was very, very slow. It had nine instructions and each one took multiple cycles to complete and each cycle took one second.

The Z1 replica in the German Museum of Technology (Berlin)
Photo by ComputerGeek


Konrad Zuse

Konrad Zuse was born on 22 June, 1910, in Berlin (Wilmersdorf), the capital of Germany, in the family of a Prussian postal officer&mdashEmil Wilhelm Albert Zuse (26.04.1873-14.05.1946) and Maria Crohn Zuse (10.01.1882-02.07.1957). Konrad had a sister, two years older Lieselotte (1908-1953).

In 1912, the Zuse family leaved for Braunsberg, a sleepy small town in east Prussia, where Emil Zuse was appointed a postal clerk. From his early childhood Konrad started to demonstrate a huge talent, but not in mathematics, or engineering, but in painting (look at the fabulous chalk drawing nearby, made by Zuse in his school-time).

Konrad went too young to the school and enrolled the humanistic Gymnasium Hosianum in Braunsberg. After his family moved to Hoyerswerda (Hoyerswerda is a town in the German Bundesland of Saxony), he passed his Abitur (abitur is the word commonly used in Germany for the final exams young adults take at the end of their secondary education) at Reform-Real-Gymnasium in Hoyerswerda. After the graduation the young Konrad fall in a state of uncertainty, what to study later&mdashengineering or painting. The film Metropolis of Fritz Lang from 1927 impressed pretty much Konrad. He dreamed to design and build a giant and impressive futuristic city as Metropolis and even started to draw some projects. So finally he decided to study civil engineering at the Technical College (Technischen Hochschule) in Berlin-Charlottenburg.

During his study he worked also as bricklayer and bridge builder. During this time the traffic lights were introduced into Berlin, causing a total chaos in the traffic. Zuse was one of the first people, who tried to design something like a "green wave", but unsuccessful. He was also very interested in the field of photography, and designed an automated systems for development of band negatives, using punch cards as accompanying maps for control purposes. Later on he devised a special system for film projections, so called Elliptisches Kino

The next major project of the young dreamer was the conquest of space. He dreamed to build bases on the moons of the outer planets of Solar System. In this bases will be built a fleet of rockets, each with a hundred or two hundred people passengers, capable to fly with a speed one-thousandth the speed of light, so to reach the nearest fixed star for thousand years.

The future city Metropolis, the automatic photo lab, the elliptical cinema, the space project&mdashall this is only a small part of the technical ideas, preparing the invention of the computer. After the graduation from Technischen Hochschule in 1935, he started as a design engineer at the Henschel Flugzeugwerke (Henschel aircraft factory) in Berlin-Schönefeld, but resigned a year later, deciding to devote entirely to the construction of a computer. From 1935 till 1964 Zuse was almost entirely devoted to the development of the first relays computer in the world, the first workable programmable computer in the world (see computers of Zuse), the first high-level computer language in the world, etc.

In January 1945 Konrad Zuse married to one of his employees&mdashGisela Ruth Brandes. On November, 17, the same year was born their first son&mdashHorst, which will follow his eminent father and will get a diploma degree in electrical engineering and a Ph.D. degree in computer science. Later on were born Monika (1947-1988), Ernst Friedrich (1950-1979), Hannelore Birgit (1957) and Klaus-Peter (1961).

After 1964, the Zuse KG was no longer owned and controlled by Konrad Zuse. It was a heavy blow for Zuse to loose his company, but the active debts were too high. In 1967 he received another blow, because the German patent court rejected his patent applications and Zuse lost his 26 year fight about the invention of the Z3 with all its new features (click here, to see the Zuse’s first patent application from 1941).

An oil painting from Konrad Zuse (1979) (Source: www.epemag.com/zuse)

But in 1960s the retired Zuse was still a man, full of energy and ideas. He started to write an autobiography (published in 1970), made a lot of beautiful oil paintings (see the upper image), reconstructed his first computer (Z1), etc. In 1965, he was given the Werner von Siemens Award in Germany, which is the most prestigious technical award in Germany. In the same 1965 Zuse received the Harry Goode Memorial Award together with George Stibitz in Las Vegas.

In 1969 Zuse published Rechnender Raum, the first book on digital physics. He proposed that the universe is being computed by some sort of cellular automaton or other discrete computing machinery, challenging the long-held view that some physical laws are continuous by nature. He focused on cellular automata as a possible substrate of the computation, and pointed out that the classical notions of entropy and its growth do not make sense in deterministically computed universes.

In 1992 Zuse started his last project&mdashthe Helix-Tower (see the lower image), a variable height tower, for catching wind in order to produce energy in an easier way, build from uniformly shaped and repeatable elements. The propeller and wind generator had to be mounted on the top of the tower. Zuse used a very elegant mechanical construction and immediately received a patent for this in 1993. The height of the tower could be modified by adding or subtracting building blocks.

Konrad Zuse with the project of his Helix-Tower (Source: www.epemag.com/zuse)

Konrad Zuse must be credited (alone or with other inventors) for the following pioneering achievements in the computer science:
1. The use of the binary number system for numbers and circuits.
2. The use of floating point numbers, along with the algorithms for the translation between binary and decimal and vice versa.
3. The carry look-ahead circuit for the addition operation and program look-ahead (the program is read two instructions in advance, and it is tested to see whether memory instructions can be performed ahead of time).
4. The world’s first complete high-level language (Plankalkül).

This remarkable man, Konrad Zuse, died from a heart attack on 18 December, 1995, in Hünfeld, Germany.

Die volledige geskiedenis van die Mac

Die Macintosh, of Mac, is 'n reeks persoonlike rekenaars wat vervaardig word deur Apple Inc. Die eerste Macintosh is op 24 Januarie 1984 deur Steve Jobs bekendgestel en dit was die eerste kommersieel suksesvolle persoonlike rekenaar met twee x02026 Hou aan lees


Which floating-point representation did Konrad Zuse's Z1 use? - Geskiedenis

The Z1 was a mechanical computer designed by Konrad Zuse from 1935 to 1936 and built by him from 1936 to 1938. It was a binary electrically driven mechanical calculator with limited programmability, reading instructions from punched tape.

The Z1 was the first freely programmable computer in the world which used Boolean logic and binary floating point numbers, however it was unreliable in operation. It was completed in 1938 and financed completely from private funds. This computer was destroyed in the bombardment of Berlin in December 1943, during World War II, together with all construction plans.

The Z1 was the first in a series of computers that Zuse designed. It’s original name was “V1” for VersuchsModell 1 (meaning Experimental Model 1). It was renamed “Z1” to differentiate from Wernher von Braun’s Bombs, after WW2. The Z2 and Z3 were follow-ups based on many of the same ideas as the Z1.

Diagrams from Zuse’s May 1936 patent for a binary switching element using a mechanism of flat sliding rods. The Z1 was based on such elements.

The Z1 contained almost all parts of a modern computer, i.e. control unit, memory, micro sequences, floating point logic (the Boolean logic unit was not realized) and input-output devices. The Z1 was freely programmable via punched tape and a punched tape reader. There was a clear separation between the punched tape reader, the control unit for supervising the whole machine and the execution of the instructions, the arithmetic unit, and the input and output devices.

The Z1 was a 22-bit floating point value adder and subtracter, with some control logic to make it capable of more complex operations such as multiplication (by repeated additions) and division (by repeated subtractions). The Z1’s instruction set had nine instructions and it took between one and twenty cycles per instruction.

The Z1 had a 64-word floating point memory, where each word of memory could be read from – and written to – by the control unit. The mechanical memory units were unique in their design and were patented by Konrad Zuse in 1936. The machine was only capable of executing instructions while reading from the punched tape reader, so the program itself was not loaded in its entirety into internal memory in advance.

The input and output were in decimal numbers, with a decimal exponent and the units had special machinery for converting these to and from binary numbers. The input and output instructions would be read or written as floating point numbers. The program tape was 35 mm film with the instructions encoded in punched holes.

Konstruksie

Construction of the Z1 was privately financed. Zuse got money from his parents, his sister Lieselotte, some students of the fraternity AV Motiv (cf. Helmut Schreyer) and Kurt Pannke, a calculating machines manufacturer in Berlin to do so.

Zuse constructed the Z1 in his parents’ apartment in fact, he was allowed to use the living room for his construction. In 1936, Zuse quit his job in airplane construction in order to build the Z1. His parents were not enthusiastic, but they did support him any way they could.

Zuse used thin metal sheets to construct his machine. There were no relays in it. The only electrical unit was an electric motor to give the clock frequency of 1 Hz (cycle per second) to the machine.

The machine was never very reliable in operation due to the precise synchronization required to avoid undue stresses on the mechanical parts.

Reconstruction of Z1

The original Z1 was destroyed by the Allied air raids in 1943, but in 1986 Zuse decided to rebuild the machine. He constructed thousands of elements of the Z1 again, and finished rebuilding the device in 1989. The rebuilt Z1 (pictured) is displayed at the German Museum of Technology (Berlin).


Kyk die video: Who invented the computer? - Konrad Zuses Contribution (November 2021).