Инженер Конрад Цузе

ИНЖЕНЕР

Создателем первого действующего компьютера с про­граммным управлением считают не­мецкого инженера (ко­торый с детства любил изобретать и, еще когда учился в школе, сконструи­ровал модель машины для размена денег) [1].

О машине, способной выполнять вместо человека утомительные вычис­ления, он стал мечтать, когда был еще студентом. Не зная о работе Чарльза Бэббиджа, Цузе вскоре приступил к созданию устройства, во многом по­добного Аналитической машине это­го английского математика.

В 1936 году Цузе уволился из фир­мы, где работал, чтобы отдавать больше времени постройке компью­тера. Получив определенную сумму денег от друзей, он устроил "мастер­скую" на маленьком столе в углу го­стиной в доме родителей. Когда раз­меры машины стали расти, Цузе сна­чала придвинул к своему рабочему месту еще два стола, а затем пере­местился со своим прибором в се­редину комнаты. Примерно через два года компьютер, который занимал площадь около 4 м2 и представлял собой хитросплетение реле и про­водов, был готов.

Машина, названная им Z1 (от Zuse — фамилии Цузе, написанной по-немецки), имела клавиатуру для ввода данных. Результат вычислений появлялся на панели — для этого ис­пользовалось множество маленьких лампочек. В целом Цузе был доволен аппаратом, но считал ввод с кла­виатуры неудобным и медленным. Он начал поиск других вариантов, и спу­стя какое-то время решение было найдено: команды для машины стали вводиться с помощью использованной 35-миллиметровой фотопленки, в которой пробивались отверстия. Машина, работавшая с перфолентой, получила название Z2. А в 1941 году Конрад Цузе завершил постройку релейного компьютера Z3, где при­менялась двоичная система счисле­ния [1, 2].

Эти образцы машин были уничто­жены при бомбардировках во время войны. Осталась лишь появившаяся в марте 1945 года машина Z4 (кото­рая использовалась для научных рас­четов в Геттингенском университе­те), а позже Цузе изготовил еще мо­дель Z5. Основными элементами всех его компьютеров служили элек­тромеханические реле, подобные тем, что применялись тогда, например, в телефонных ком­мутаторах [1—5].

В 1942 году Цузе и австрийский инженер-электрик Хельмут Шрайер, время от времени со­трудничавший с Цузе, предложили создать ус­тройство принципиально нового типа [1]. Они со­бирались перевести компьютер Z3 с элект­ромеханических реле на вакуумные электронные лампы, у которых нет движущихся деталей. Новая машина должна была действовать в сотни раз быстрее, чем любая из машин, имев­шихся в то время в воюющей Герма­нии. Однако данное предложение было отклонено: Гитлер наложил запрет на все "долговременные" научлые разработки, поскольку был уверен в быстрой победе.

В тяжелые послевоенные годы Цузе, не имея возможности продол­жать в полной мере работу непосред­ственно над компьютером, направил всю свою энергию на развитие тео­рии. Он придумал эффективный спо­соб программирования, причем не только для компьютера Z4, но и для любой другой подобной машины.

Работая в одиночку, Цузе создал систему программирования, полу­чившую название Plankaikul (Планкалкюль, "исчисление планов") [2, 3]. Этот язык (превосходящий "в опре­деленных моментах" по своим воз­можностям появившийся примерно на 12 лет позже Алгол) называют пер­вым языком высокого уровня.

Цузе подготовил брошюру, где рассказал о своем творении и воз­можности его применения для реше­ния разнообразных задач, включая сортировку чисел и выполнение арифметических действий в двоич­ной системе счисления (другие ком­пьютеры того времени работали в десятичной системе), а также пред­ставил несколько десятков фрагмен­тов программ на Планкалкюле для оценки шахматных позиций.

Не рассчитывая увидеть свой язык реализованным на компьютере, он отмечал:

"Планкалкюль родился исключи­тельно как результат теоретической работы, без всякой связи с тем, по­явятся или нет в обозримом будущем машины, подходящие к программам на Планкалкюле" [2].

Целиком работа Цузе была изда­на лишь в 1970-х годах. Эта публи­кация заставила специалистов задуматься над тем, какое влияние мог бы оказать Планкалкюль, будь он широко известен раньше.

В США созданием релейных ком­пьютеров занимались независимо от Цузе Джордж Штибитц (машины "Модель I", ..., "Модель V") и Говард Эйкен ("Марк I" и другие компьюте­ры) [1, 3, 4, 6—8]. А одной из наибо­лее совершенных "чисто релейных" машин была РВМ-1, сконструирован­ная и построенная под руководством специалиста по счетным устрой­ствам Николая Ивановича Бессоно­ва у нас в стране в середине 1950-х годов [4].

Релейные компьютеры имели невы­сокую скорость выполнения арифме­тических операций и невысокую на­дежность, что объяснялось прежде все­го низким быстродействием и малой надежностью их основных счетных и запоминающих элементов — электро­механических реле. Кроме того, у этих машин был тот же недостаток, что и у Аналитической машины Бэббиджа: от­сутствие хранимой в памяти програм­мы. Однако они занимают весьма по­четное место в истории компьютерной техники, так как являются первыми действовавшими автоматическими программно-управляемыми универ­сальными компьютерами.

Литература

Знакомьтесь: компьютер: Пер. с англ. М.: Мир, 1989.

Язык компьютера: Пер. с англ. М.: Мир, 1989.

Частиков А.П. От калькулятора до суперЭВМ // Новое в жизни, науке, тех­нике. Сер. "Вычислительная техника и ее применение", № 1/88.

Гутер Р.С., Полунов Ю.Л. От абака до компьютера. Изд. 2-е, испр. и доп. М.: Знание, 1981.

Путь к транзистору // Информати­ка, № 6/2000.

Леонов AT., Четвергова О.В. История компьютеров // Информатика, № 35/98.

Семейство "Марк" // Информати­ка, N9 26/2001.

Сначала — релейные // Информатика, № 26/2001