Lịch sử Podcast

Z1 của Konrad Zuse đã sử dụng biểu diễn dấu phẩy động nào?

Z1 của Konrad Zuse đã sử dụng biểu diễn dấu phẩy động nào?

Wikipedia lưu ý: "Z1 là một bộ cộng và trừ giá trị dấu phẩy động 22 bit".

Nhưng định dạng cụ thể được sử dụng thì không thấy đâu.


Có phiên bản do ông tự chế tạo lại được trưng bày tại Bảo tàng Công nghệ Đức.

Theo mrob.com, anh ấy đã sử dụng hệ thống cơ số 2 với 24 bit dữ liệu (tôi không rõ tại sao lại có sự khác biệt với những người cho rằng 22. Có lẽ đó là sự vô tình dán từ dòng Z3?) Với 7 bit cho số mũ và 16 cho phần định trị (và có lẽ là một bit cho dấu), dẫn đến một phạm vi 9,9999 × 10 ^ 8.

Có một cuộc thảo luận chi tiết về hệ thống của anh ấy ở đây. Trang đó nói rằng anh ấy thực sự đã sử dụng 14 bit cho phần định trị (tất nhiên là có thêm một bit "ngụ ý", giống như trong IEEE). Nếu tham chiếu này là đúng, thì điều đó có thể giải thích sự khác biệt. Do đó, định dạng sẽ là 22 bit với 14 bit định trị (có thêm một hàm ý), số mũ 7 bit và bit dấu.

Tôi không tìm thấy bất cứ điều gì chính tả nơi trong từ dữ liệu của anh ấy, anh ấy đã giữ phần định trị, số mũ và dấu hiệu.


Những đóng góp chính của Konrad Zuse vào Lịch sử Thiết kế Máy tính và Phần mềm

Bản tái tạo, hoặc bản sao hoàn chỉnh, của máy tính Z1 do Zuse và ba cộng sự chế tạo từ năm 1986 đến năm 1989. Deutsche Technikmuseum, Berlin. Máy tính ban đầu đã bị phá hủy.

Konrad Zuse đã có nhiều đóng góp ban đầu cho thiết kế máy tính và phần mềm có trước sự phát triển của Mỹ và tiếng Anh, nhưng vì Zuse làm việc ở Đức Quốc xã nên ý tưởng của ông không được biết đến bên ngoài nước Đức cho đến sau Thế chiến II, và do đó không có ảnh hưởng gì đến sự phát triển của máy tính ngành công nghiệp ở Mỹ và Anh. Trong khi hoàn thành bằng kỹ sư của mình tại Technische Universit & aumlt Berlin vào năm 1934, Zuse nhận ra rằng một máy tính tự động sẽ chỉ cần một điều khiển, một bộ nhớ và một đơn vị số học. Vào ngày 11 tháng 4 năm 1936, Zuse đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho chiếc máy tính điện từ, được điều khiển bằng chương trình của mình, được gọi là Z1, mà ông đã xây dựng trong phòng khách của căn hộ của bố mẹ và rsquo ở Berlin. Zuse đã hoàn thành ZI, có 30.000 bộ phận, vào năm 1938. Độc lập với Claude Shannon, Zuse đã phát triển một dạng logic biểu tượng để hỗ trợ thiết kế các mạch nhị phân.

Z1 là máy tính toán dựa trên nhị phân, có thể lập trình tự do đầu tiên từng được chế tạo, nhưng nó hoạt động không đáng tin cậy và nó đã bị phá hủy trong Thế chiến thứ hai. Đơn xin cấp bằng sáng chế của Zuse là tài liệu duy nhất còn sót lại về công việc trước chiến tranh của Zuse trên máy tính. Từ năm 1986 đến năm 1989, Zuse và ba cộng sự đã tạo ra một bản sao của Z1, được bảo quản trong Bảo tàng Deutsche Technikmuseum, Berlin.

Cùng với cộng sự Helmut Schreyer, Zuse bắt đầu làm việc trên chiếc Z2 của mình ngay sau khi hoàn thành chiếc Z1. Năm 1939, những người đàn ông đã hoàn thành cỗ máy Z2 tại Berlin. Nó sử dụng cùng một loại bộ nhớ cơ học như Z1, nhưng sử dụng 800 rơ le trong các đơn vị số học và điều khiển. Vào ngày 15 tháng 10 năm 1939, Helmut Schreyer đã viết một bản ghi nhớ liên quan đến Z2, Rechnische Rechenmachine (chưa được công bố vào thời điểm đó), trong đó ông tuyên bố rằng có thể chế tạo một máy tính với ống chân không xử lý & ldquo10.000 hoạt động mỗi giây. & rdquo Bản ghi nhớ này và phần còn lại của ý tưởng của Zuse và Schreyer chỉ được biết đến ở phương tây sau Chiến tranh thế giới thứ hai.

Năm 1940, chính phủ Đức bắt đầu tài trợ cho công việc của Zuse thông qua Aerodynamische Versuchsanstalt (AVA, Viện Nghiên cứu Khí động học, tiền thân của Deutsches Zentrum f & uumlr Luft- und Raumfahrt e.V, DLR). Vào thời điểm này, Zuse đã chế tạo các máy tính S1 và S2 & mdashspage chuyên dùng để tính toán hiệu chỉnh khí động học cho cánh của bom bay điều khiển bằng sóng vô tuyến.

"S2 có bộ chuyển đổi tương tự-kỹ thuật số tích hợp dưới sự điều khiển của chương trình, biến nó trở thành máy tính điều khiển quá trình đầu tiên. Những cỗ máy này đã góp phần tạo nên tên lửa dẫn đường Henschel Werke Hs 293 và Hs 294 do quân đội Đức phát triển từ năm 1941 đến năm 1945. là tiền thân của tên lửa hành trình hiện đại. Thiết kế mạch của S1 là tiền thân của Z11 của Zuse. Zuse tin rằng những cỗ máy này đã bị quân đội Liên Xô chiếm đóng vào năm 1945 "(Bài viết trên Wikipedia về Konrad Zuse, truy cập 03-03-2012 ).

Tiếp tục làm việc tại Berlin, với sự hỗ trợ của Helmut Shreyer, Zuse đã hoàn thành chiếc máy Z3 của mình vào ngày 12 tháng 5 năm 1941. Đây là chiếc máy tính kỹ thuật số điện tử hoàn chỉnh đầy đủ chức năng Turing đầu tiên trên thế giới & mdash với hai mươi bốn trăm rơ le. Z3 chạy các chương trình được tạo thành các cuộn phim bị loại bỏ. Vào năm 1944, nó đã bị phá hủy trong các cuộc tập kích ném bom. Cũng trong năm 1941 Schreyer nhận bằng tiến sĩ về kỹ thuật viễn thông tại Technische Universit & aumlt Berlin với luận văn về việc sử dụng rơ le ống chân không trong các mạch chuyển mạch. Schreyer đã chuyển đổi các thiết kế logic của Zuse & rsquos thành các mạch điện tử, xây dựng một nguyên mẫu đơn giản của một máy tính điện tử với 100 ống chân không, đạt được tần số chuyển mạch 10.000 Hz. Vì không ai ngoài nước Đức biết gì về Z3 nên thiết kế của Zuse không có ảnh hưởng gì đến sự phát triển của máy tính ở Hoa Kỳ hoặc Anh trong hoặc sau Thế chiến thứ hai. Năm 2012, một bản sao của Z3 được trưng bày tại Bảo tàng Deutsches, Munich.

Năm 1942 Zuse bắt đầu làm việc trên máy tính cơ điện Z4 ở Berlin, hoàn thành công việc ngay trước Ngày V-E năm 1945. Được chế tạo bởi công ty của ông, Zuse Apparatebau, Z4 là máy tính kỹ thuật số thương mại đầu tiên trên thế giới. Để bảo vệ nó khỏi bị đánh bom, cỗ máy đã được tháo dỡ và vận chuyển từ Berlin đến một ngôi làng ở dãy Alps Bavarian. Vào năm 1950, nó đã được tân trang lại, sửa đổi và cài đặt tại ETH ở Zurich. Trong vài năm, nó là máy tính kỹ thuật số điện tử hoạt động duy nhất ở lục địa Châu Âu, và nó vẫn hoạt động ở Zurich cho đến năm 1955. Nó được bảo quản trong Bảo tàng Deutsches ở Munich.

"Z4 rất giống với Z3 trong thiết kế của nó nhưng được cải tiến đáng kể ở một số khía cạnh. Bộ nhớ bao gồm các từ dấu chấm động 32 bit thay vì 22 bit. Một đơn vị đặc biệt được gọi là Planfertigungsteil (đơn vị xây dựng chương trình), đã đục lỗ các băng chương trình giúp cho việc lập trình và sửa các chương trình cho máy dễ dàng hơn nhiều bằng cách sử dụng các phép toán ký hiệu và các ô nhớ. Các số được nhập và xuất dưới dạng dấu phẩy động thập phân mặc dù hoạt động bên trong ở dạng nhị phân. Máy có một kho lệnh lớn bao gồm căn bậc hai, MAX, MIN và dấu. Các bài kiểm tra có điều kiện bao gồm các bài kiểm tra cho tính vô hạn. Khi được giao cho ETH Zurich, chiếc máy này đã được bổ sung cơ sở chi nhánh có điều kiện và có thể in trên máy đánh chữ Mercedes. Có hai băng chương trình trong đó băng thứ hai có thể được sử dụng để chứa một chương trình con (ban đầu là sáu băng được lên kế hoạch).

"Năm 1944, Zuse đang làm việc trên Z4 với khoảng hai chục người, trong đó có một số phụ nữ. Một số kỹ sư làm việc tại cơ sở viễn thông của OKW cũng đã làm việc cho Zuse như một nghề phụ. Để ngăn nó rơi vào tay người Liên Xô , Z4 đã được sơ tán khỏi Berlin vào tháng 2 năm 1945 và được vận chuyển đến G & oumlttingen. Z4 được hoàn thành tại G & oumlttingen trong một cơ sở của Aerodynamische Versuchsanstalt (AVA, Viện Nghiên cứu Khí động học), do Albert Betz đứng đầu. Nhưng khi nó được giới thiệu cho các nhà khoa học của AVA, tiếng gầm của mặt trận đang đến gần đã có thể nghe thấy, vì vậy máy tính được vận chuyển bằng một chiếc xe tải của Wehrmacht đến Hinterstein ở Bad Hindelang, nơi Konrad Zuse gặp Wernher von Braun "(Wikipedia bài viết trên Z4, truy cập ngày 01-01-2015).

Đối với Z4, Zuse đã phát triển Plankalk & uumll, ngôn ngữ lập trình "cấp cao" đầu tiên không phải von Neumann. Một số ghi chú đầu tiên của ông về chủ đề này có niên đại từ năm 1941. Ngôn ngữ này được phát triển rất tốt vào năm 1945. Vì bí mật thời chiến và nỗ lực của Zuse trong việc thương mại hóa máy tính Z3 và các bộ xử lý của nó, Zuse đã không xuất bản bất cứ điều gì trên Plankalk & uumlhl vào thời điểm đó. đã phát triển nó. Zuse đã viết một cuốn sách về chủ đề này vào năm 1946 nhưng cuốn sách này vẫn chưa được xuất bản cho đến khi nó được chỉnh sửa nhiều năm sau đó để xuất bản trên Internet. Năm 1948, ông xuất bản một bài báo tóm tắt, "& Uumlber den Allgemeinen Plankalk & uumll als Mittel zur Formulierung schematisch-kombinativer Aufgaben", Archiv der Mathematik I (1948) 441-449. Tuy nhiên, điều này không thu hút nhiều sự chú ý.

"... Trong một thời gian dài sau này, việc lập trình một máy tính sẽ chỉ được coi là lập trình với mã máy. năm 2000 bởi Đại học Tự do Berlin ”(Bài viết trên Wikipedia về Plankalk & uumlhl, truy cập ngày 12-04-2011).

Vì liên kết với Đức Quốc xã, Zuse không được phép quay trở lại ngành công nghiệp máy tính cho đến những năm 1950. Năm 1958, ông sản xuất Z22, máy tính kỹ thuật số điện tử thương mại đầu tiên được sản xuất ở Đức. Z22 sử dụng ống chân không & mdasha tương đối muộn cho công nghệ đó, vì hầu hết các công ty máy tính Mỹ chuyển sang trạng thái rắn vào năm 1957. Công ty của Zuse, Zuse KG, trở thành công ty máy tính điện tử độc lập đầu tiên của Đức. Cuối cùng nó đã được mua bởi Siemens.


Dấu chấm động trên máy tính Konrad Zuse & # 39s

Theo những gì tôi hiểu, với số học dấu phẩy động, việc chuyển các giá trị lên và xuống là rất quan trọng, vì giá trị dấu phẩy động về cơ bản là một phương trình như 2 e × m. Giả thiết này có thể được hỗ trợ bằng cách duyệt qua thư viện dấu phẩy động cho 6502, được viết bởi Steve Wozniak và Ray Rankin. Tôi có thể thấy rằng có một vài vòng lặp đi vòng lại và lsr và lsr, để chuẩn bị phần định trị cho một phép cộng thẳng, và sau đó chuẩn hóa kết quả liên quan đến việc đi vòng lại, lần này với asl và rol. Tất nhiên, nếu 6502 có thể thay đổi nhiều hơn 1, điều đó có nghĩa là giảm số ca cần thiết.

Để giảm số lần dịch chuyển trong toàn bộ quá trình này, MANIAC-II chỉ lưu trữ bốn bit cho số mũ, hoàn toàn điền vào bên phải các số 0. Điều này có nghĩa là phần định trị sẽ được dịch chuyển xung quanh xa hơn cùng một lúc, điều này sẽ làm giảm số lần lặp lại vòng lặp. Nói cách khác, dấu phẩy động trên máy này không phải là một phương trình như 2 e × m, nó là một phương trình như c e × m, trong đó c là lũy thừa không đổi của hai. Bởi vì rõ ràng, trên máy tính ống chân không, nó có lợi để giảm sự dịch chuyển.

Còn đối với máy tính chuyển tiếp thì sao? Một rơ le có tốc độ chuyển mạch chậm hơn nhiều so với một bóng bán dẫn (không rõ điều này so với các ống chân không như thế nào), vì vậy tôi nghĩ rằng sẽ có một số nỗ lực để giảm số ca / ​​vòng quay, như với MANIAC-II. Các máy tính của Konrad Zuse đều có dấu chấm động trong phần cứng. Tôi quan tâm đến chi tiết triển khai tại đây. Các máy tính này có cần chuyển số lên và xuống, giống như việc triển khai phần mềm mà tôi đã liên kết với không? Nếu có, các máy Zuse có thực hiện bất kỳ "lối tắt" nào như MANIAC-II không?


Z1 của Konrad Zuse đã sử dụng biểu diễn dấu phẩy động nào? - Môn lịch sử

Hôm nay chúng ta sẽ đề cập đến di sản phức tạp của Konrad Zuse.

Konrad Zuse là một trong những nhà tiên phong lớn nhất trong lĩnh vực điện toán sơ khai mà tương đối ít người biết đến. Chúng ta có xu hướng tôn vinh những người đã sống và làm việc ở các nước Đồng minh trong thời kỳ Chiến tranh thế giới thứ hai. Nhưng Zuse sinh ra ở Berlin vào năm 1910. Ông đã làm việc cô lập trong những ngày đầu đó, xây dựng chiếc máy tính Z1 lịch sử của mình vào năm 26 tuổi trong phòng khách của cha mẹ mình. Đó là năm 1936.

Máy tính đó là một máy tính cơ học và anh ấy thực sự là một bậc thầy hơn khi nói đến máy tính cơ và điện. Máy tính cơ học rất giống chế tạo đồng hồ, với bánh răng và tự động hóa. Có nghệ thuật trong đó, và Zuse đã là một nghệ sĩ từ rất sớm trong cuộc đời.

Đây là chiếc máy tính đầu tiên thực sự chứa mọi bộ phận mà ngày nay chúng ta nghĩ về một chiếc máy tính hiện đại. Nó có một đơn vị điều khiển xử lý trung tâm. Nó có trí nhớ. Nó có đầu vào thông qua băng đục lỗ có thể được sử dụng để lập trình nó. Nó thậm chí còn có logic dấu phẩy động. Nó có một động cơ điện chạy ở tốc độ 1 hertz.

Thiết kế này sẽ tồn tại bên trong các máy tính tương lai mà ông đã chế tạo, nhưng đã bị phá hủy vào năm 1943 trong các cuộc không kích và sẽ bị lưu lại trong lịch sử cho đến khi Zuse tạo ra một bản sao vào năm 1989.

Ông bắt đầu chế tạo Z2 vào năm 1940. Nó sử dụng bộ nhớ tương tự như Z1 (64 từ) nhưng có 600 rơ le cho phép ông nhận được tối đa 5 hertz. Anh ấy cũng muốn tăng tốc độ tính toán dựa trên các rơ le đó, nhưng công suất cần thiết sẽ tăng lên đến một nghìn watt. Anh ta sẽ giao nó cho DVL của Đức, nay là Trung tâm Hàng không Vũ trụ Đức. Nếu có Đức quốc xã trên mặt trăng, máy tính của anh ta có thể sẽ đặt chúng ở đó.

Và đây thực sự là nơi các nhà chức trách Đức đã vào cuộc và cũng như ở Mỹ, bắt đầu tài trợ cho các nỗ lực cải tiến công nghệ. Họ đã thấy giá trị của việc mô hình hóa tất cả các phép toán trên những con số khổng lồ này. Họ đã tích cóp tiền mặt để xây dựng Z3. Và trớ trêu thay đây lại là chiếc máy tính hoàn chỉnh Turing đầu tiên. Anh ấy sẽ tiếp tục độ dài từ 22 bit và chạy ở 5 hertz. Nhưng thiết bị này sẽ có 2.600 rơ le và sẽ giúp giải quyết các vấn đề về độ rung của cánh và các bí ẩn toán học khí động học phức tạp khác. Máy cũng sử dụng đại số Boolean, một khái niệm được Claude Shannon ở Mỹ đưa vào máy tính một cách độc lập. Nó được hoàn thành vào năm 1941, hai năm trước khi Tommy Flowers hoàn thành Colossus và 1 năm trước khi Máy tính Atanasoff-Berry được chế tạo. Và 7 năm trước ENIAC. Và đứa bé này đã nhanh chóng. Những rơ le đó giải quyết các vấn đề nhân trong 3 giây. Đột nhiên bạn có thể tính toán căn bậc hai ngay lập tức. Nhưng nỗ lực chiến tranh của Đức tập trung nhiều hơn vào máy tính cơ học và bước đột phá này chưa bao giờ được coi là quan trọng đối với nỗ lực chiến tranh. Tuy nhiên, nó vẫn bị phá hủy bởi các cuộc không kích của quân đồng minh, giống như những người em của nó đã từng bị.

Chiến tranh kéo dài từ năm 1939 đến năm 1945, năm ông kết hôn với Gisela và đứa con đầu lòng của ông chào đời. Ông ấy sẽ hoàn thành việc xây dựng Z4 vài ngày trước khi chiến tranh kết thúc và gặp Alan Turing vào năm 1947. Ông ấy đã tìm thấy Zuse KG vào năm 1949. Người Đức đang thoát khỏi tình trạng suy thoái sau chiến tranh và bình thường hóa quan hệ với phần còn lại của châu Âu. Z4 cuối cùng đã được đưa vào sản xuất tại Zurich vào năm 1950. Đội ngũ của ông lúc này đã lên đến vài chục người và ông đã được biết đến nhiều hơn. Với việc thiết bị điện tử ngày càng tốt hơn và nhanh hơn và được biết đến nhiều hơn, ông đã có thể đưa các chuyên gia và 2.500 rơ le vào làm - hiện nay là 21 rơ le từng bước. - lên đến 40 hertz. Và để làm phức tạp điều gì đó từ một cuốn sách tôi đã đọc, không có Apple nào không phải là công ty đầu tiên kết nối bàn phím với máy tính, những người Z đã làm điều đó vào những năm 50 như bây giờ họ đang sử dụng máy đánh chữ để giúp lập trình máy tính. OK, tốt thôi, ENIAC đã làm điều đó vào năm 1946… Nhưng bạn có thể tưởng tượng việc kết nối bàn phím với một thiết bị thay vì chỉ chạm vào màn hình. Cổ xưa!

Trong hai năm, Z4 là máy tính kỹ thuật số duy nhất ở châu Âu. Nhưng tất cả sắp thay đổi. Họ sẽ tinh chỉnh thiết kế và chế tạo Z5, giao nó cho Leitz GMBH vào năm 1953. Người Mỹ đã cố gắng tuyển dụng anh ta tham gia bộ nhớ máy tính ngày càng tăng của họ bằng cách cử Douglas Buck và những người khác ra ngoài. Nhưng anh ấy vẫn tiếp tục ở lại Đức.

Họ đã mày mò các thiết kế và đến năm 1955, Z11 xuất xưởng vào năm 1957. Đây sẽ là chiếc máy tính đầu tiên mà họ sản xuất nhiều chiếc trong một dây chuyền gần như lắp ráp 48 và cung cấp cho họ đủ tiền để tạo nên thành công lớn tiếp theo, chiếc Z22. Đây là lần thứ bảy của anh ấy và sẽ sử dụng ống chân không. Và thực sự đã có một trình biên dịch ALGOL 58. Nếu bạn có thể tin được, trường Đại học Khoa học Ứng dụng, Karlsruhe vẫn còn một trường đang hoạt động! Nó bổ sung một dạng thô sơ của làm mát bằng nước, teletype, bộ nhớ trống và bộ nhớ lõi. Giờ đây, chúng đã là một phần của dòng máy tính chính thống.

Và vào năm 1961, họ sẽ bán điện tử bằng Z23. Bộ nhớ Ferrite. 150 kilohertz, Algol 60. Điều này ngang bằng với bất cứ thứ gì đang được chế tạo trên thế giới. Bóng bán dẫn và điốt. Họ sẽ bán gần 100 chiếc trong vài năm tới. Họ thậm chí sẽ có các biến thể Z25 và Z26. Z31 sẽ xuất xưởng vào năm 1963. Họ sẽ đến Z43. Tuy nhiên, công ty gặp phải vấn đề tài chính và được bán cho Siemens vào năm 1967, công ty đã bắt đầu bước vào lĩnh vực máy tính vào những năm 1950. Việc có thể tập trung vào một thứ khác ngoài việc điều hành công ty đã thúc đẩy Zuse viết Không gian tính toán, cho rằng vũ trụ là một cấu trúc tính toán, ngày nay được gọi là vật lý kỹ thuật số. Anh ấy không kỳ lạ, bạn kỳ lạ. Được rồi, anh ấy…

e chưa bao giờ là một người Đức quốc xã, nhưng anh ấy đã chế tạo ra những cỗ máy có thể giúp ích cho nỗ lực của họ. Bạn có thể theo dõi lịch sử của thời đại máy tính lớn từ bánh răng đến rơ le, ống dẫn đến bóng bán dẫn trong máy của anh ấy. IBM và các công ty khác đã cấp phép bằng sáng chế của ông. Và nhiều tiến bộ gần như đã được chứng thực bởi ông đã độc lập khám phá ra chúng, như việc sử dụng đại số Boolean trong máy tính. Nhưng ở một mức độ nào đó, anh ta là một người Đức trong một thời đại lịch sử đã mất, thường là thứ rơi vào tay những kẻ thua cuộc trong một cuộc chiến.

Vì vậy, Konrad Zuse, cảm ơn bạn vì một trong số ít mốc thời gian rõ ràng. Đó là một cuộc dạo chơi vui vẻ. Tôi hy vọng bạn có một vị trí đáng yêu trong lịch sử, dù nó có thể phức tạp đến mức nào. Và cảm ơn quý thính giả đã theo dõi tập lịch sử của podcast điện toán này. Chúng tôi rất may mắn khi có bạn ghé qua. Tôi hy vọng bạn có một ngày đáng yêu và không phức tạp!


THƯ MỤC

Năm 2006, sổ ghi chép và tài liệu của Konrad Zuse được người vợ góa của ông bán cho Bảo tàng Deutsches ở Munich, nơi chúng được lưu trữ trong kho lưu trữ.

CÔNG TRÌNH CỦA ZUSE

Der Plankalkül. Báo cáo kỹ thuật 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.

Máy tính: Cuộc sống của tôi. Berlin: Springer-Verlag, 1993.

NHỮNG CÔNG VIỆC KHÁC

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

Rojas, Raul. “Di sản của Konrad Zuse: Kiến trúc của Z1 và Z3”. IEEE Biên niên sử về Lịch sử Máy tính 19, không. 2 (1997): 5–16.

Trích dẫn bài viết này
Chọn một kiểu bên dưới và sao chép văn bản cho thư mục của bạn.


Nội dung

Konrad Zuse sinh ra ở Berlin vào ngày 22 tháng 6 năm 1910. Năm 1912, gia đình ông chuyển đến Braunsberg Đông Phổ (nay là Braniewo ở Ba Lan), nơi cha ông là nhân viên bưu điện. Zuse theo học tại Collegium Hosianum ở Braunsberg, và vào năm 1923, gia đình chuyển đến Hoyerswerda, nơi ông đậu bằng Abitur năm 1928, đủ điều kiện để ông vào đại học. [ cần trích dẫn ]

Anh ấy đã đăng ký vào Technische Hochschule Berlin (nay là Đại học Kỹ thuật Berlin) và khám phá cả kỹ thuật và kiến ​​trúc, nhưng thấy chúng thật nhàm chán. Zuse sau đó theo đuổi ngành kỹ sư dân dụng, tốt nghiệp năm 1935. [ cần trích dẫn ]

Sau khi tốt nghiệp, Zuse làm việc cho Ford Motor Company, sử dụng kỹ năng nghệ thuật của mình trong việc thiết kế các quảng cáo. [10] Ông bắt đầu làm kỹ sư thiết kế tại nhà máy sản xuất máy bay Henschel ở Schönefeld gần Berlin. Điều này đòi hỏi phải thực hiện nhiều phép tính thông thường bằng tay, điều mà anh cảm thấy đầu óc tê liệt, khiến anh mơ ước thực hiện chúng bằng máy. [ cần trích dẫn ]

Bắt đầu từ năm 1935, ông đã thử nghiệm việc chế tạo máy tính trong căn hộ của cha mẹ mình trên đường Wrangelstraße 38, cùng họ chuyển đến căn hộ mới của họ trên Methfesselstraße 10, con phố dẫn lên Kreuzberg, Berlin. [12] Làm việc trong căn hộ của cha mẹ mình vào năm 1936, ông đã sản xuất nỗ lực đầu tiên của mình, Z1, một máy tính cơ học nhị phân dấu phẩy động với khả năng lập trình hạn chế, đọc hướng dẫn từ một tấm phim 35 mm đục lỗ. [10]

Năm 1937, Zuse đệ trình hai bằng sáng chế dự đoán kiến ​​trúc von Neumann. Năm 1938, ông hoàn thành chiếc Z1 chứa khoảng 30.000 bộ phận kim loại và không bao giờ hoạt động tốt do không đủ độ chính xác cơ học. Vào ngày 30 tháng 1 năm 1944, Z1 và các bản thiết kế ban đầu của nó đã bị phá hủy cùng với căn hộ của cha mẹ ông và nhiều tòa nhà lân cận bởi một cuộc không kích của Anh trong Thế chiến thứ hai. [13]

Zuse hoàn thành công việc của mình hoàn toàn độc lập với các nhà khoa học máy tính và nhà toán học hàng đầu khác trong thời của ông. Từ năm 1936 đến năm 1945, ông gần như bị cô lập về trí tuệ. [14]

1939–1945

Năm 1939, Zuse được gọi đi nghĩa vụ quân sự, nơi ông được cung cấp các nguồn lực để cuối cùng chế tạo Z2. [11] Vào tháng 9 năm 1940, Zuse trình bày Z2, bao gồm một số phòng trong căn hộ dành cho cha mẹ, cho các chuyên gia của Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt (DVL tức là Viện nghiên cứu hàng không của Đức). [15] Z2 là phiên bản sửa đổi của Z1 sử dụng rơ le điện thoại.

Năm 1940, chính phủ Đức bắt đầu tài trợ cho ông và công ty của ông thông qua Aerodynamische Versuchsanstalt (AVA, Viện Nghiên cứu Khí động học, tiền thân của DLR), [16] đã sử dụng công việc của mình để sản xuất bom lượn. Zuse đã chế tạo các máy tính toán S1 và S2, đây là những thiết bị có mục đích đặc biệt, tính toán các hiệu chỉnh khí động học đối với cánh của bom bay điều khiển bằng sóng vô tuyến. S2 có bộ chuyển đổi tương tự-kỹ thuật số tích hợp dưới sự điều khiển của chương trình, biến nó trở thành máy tính điều khiển quá trình đầu tiên. [17]

Năm 1941 Zuse thành lập công ty, Zuse Apparatebau (Zuse Apparatus Construction), để sản xuất máy móc của mình, [18] thuê một xưởng ở phía đối diện ở Methfesselstraße 7 và trải dài qua khu nhà đến Belle-Alliance Straße 29 (được đổi tên và đánh số lại là Mehringdamm 84 vào năm 1947). [12] [19]

Năm 1941, ông cải tiến máy Z2 cơ bản và chế tạo Z3. Vào ngày 12 tháng 5 năm 1941, Zuse đã giới thiệu chiếc Z3, được chế tạo trong xưởng của mình, cho công chúng. [19] [20] Z3 là một máy tính dấu chấm động 22 bit nhị phân có tính năng lập trình với các vòng lặp nhưng không có bước nhảy có điều kiện, với bộ nhớ và đơn vị tính toán dựa trên rơ le điện thoại. Các rơ le điện thoại được sử dụng trong máy của ông chủ yếu được thu gom từ các kho bỏ đi. Mặc dù không có các bước nhảy có điều kiện, Z3 vẫn là một máy tính hoàn chỉnh của Turing. Tuy nhiên, tính hoàn chỉnh của Turing chưa bao giờ được Zuse (người có ý nghĩ về các ứng dụng thực tế) xem xét và chỉ được chứng minh vào năm 1998 (xem Lịch sử phần cứng máy tính).

Z3, máy tính cơ điện hoạt động hoàn chỉnh đầu tiên, được tài trợ một phần bởi DVL do chính phủ Đức hỗ trợ, hãng này muốn các tính toán mở rộng của chúng được tự động hóa. Yêu cầu của đồng nghiệp Helmut Schreyer - người đã giúp Zuse chế tạo nguyên mẫu Z3 vào năm 1938 [21] - về việc chính phủ tài trợ cho một thiết bị điện tử kế nhiệm Z3 đã bị từ chối là "không quan trọng về mặt chiến lược".

Năm 1937, Schreyer đã khuyên Zuse sử dụng ống chân không làm phần tử chuyển mạch Zuse lúc này coi đó là một ý tưởng điên rồ ("Schnapsidee" theo cách nói của ông). Xưởng của Zuse trên Methfesselstraße 7 (cùng với Z3) đã bị phá hủy trong một cuộc không kích của Đồng minh vào cuối năm 1943 và căn hộ của Z1 và Z2 vào ngày 30 tháng 1 năm sau, trong khi căn hộ kế nhiệm Z4, mà Zuse đã bắt đầu xây dựng vào năm 1942 [17] trong cơ sở mới trong Industriehof trên Oranienstraße 6, vẫn còn nguyên vẹn. [22]

Vào ngày 3 tháng 2 năm 1945, một cuộc ném bom trên không đã gây ra sự tàn phá kinh hoàng ở Luisenstadt, khu vực xung quanh Oranienstraße, bao gồm cả những ngôi nhà lân cận. [23] Sự kiện này đã khiến quá trình nghiên cứu và phát triển của Zuse bị dừng hoàn toàn. Máy tính Z4 dựa trên rơ le điện thoại được hoàn thiện một phần sau đó được đóng gói và chuyển từ Berlin vào ngày 14 tháng 2, đến Göttingen khoảng hai tuần sau đó. [22]

Những cỗ máy này đã góp phần tạo nên tên lửa dẫn đường Henschel Werke Hs 293 và Hs 294 do quân đội Đức phát triển từ năm 1941 đến năm 1945, là tiền thân của tên lửa hành trình hiện đại. [17] [24] [25] Thiết kế mạch của S1 là tiền thân của Z11 của Zuse. [17] Zuse tin rằng những cỗ máy này đã bị quân đội Liên Xô chiếm đóng năm 1945 bắt giữ. [17]

Trong khi làm việc trên máy tính Z4 của mình, Zuse nhận ra rằng lập trình bằng mã máy quá phức tạp. Anh bắt đầu làm luận án Tiến sĩ. [26] chứa nhiều nghiên cứu đột phá đi trước thời đại [ biên tập ], chủ yếu là ngôn ngữ lập trình cấp cao đầu tiên, Plankalkül ("Plan Calculus") và, là một chương trình ví dụ phức tạp, công cụ chơi cờ máy tính thực sự đầu tiên. [27]

1945–1995

Sau vụ đánh bom Luisenstadt năm 1945, ông bay từ Berlin đến vùng nông thôn Allgäu. [ cần trích dẫn ] Trong thời kỳ cực thịnh của nước Đức thời hậu chiến, Zuse không thể chế tạo máy tính.

Zuse thành lập một trong những công ty máy tính sớm nhất: Zuse-Ingenieurbüro Hopferau. Vốn được huy động vào năm 1946 thông qua ETH Zurich và một lựa chọn của IBM trên các bằng sáng chế của Zuse. [ cần trích dẫn ]

Năm 1947, theo hồi ký của nhà tiên phong máy tính người Đức Heinz Billing từ Viện Vật lý Max Planck, có một cuộc gặp giữa Alan Turing và Konrad Zuse ở Göttingen. [28] Cuộc gặp gỡ có hình thức của một chất keo. Những người tham gia là Womersley, Turing, Porter từ Anh và một số nhà nghiên cứu người Đức như Zuse, Walther và Billing. (Để biết thêm chi tiết, hãy xem Herbert Bruderer, Konrad Zuse und die Schweiz).

Mãi đến năm 1949, Zuse mới có thể tiếp tục công việc trên Z4. Anh ta sẽ đưa máy tính cho nhà toán học Eduard Stiefel của Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ Zurich (Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich) người sau đó đã đặt hàng một chiếc vào năm 1950. Vào tháng 11 năm 1949, Zuse KG được thành lập và Z4 đã được giao cho ETH Zurich vào tháng 7 năm 1950, và được chứng minh là rất đáng tin cậy. [10]

Năm 1949, Zuse thành lập một công ty khác, Zuse KG tại Haunetal-Neukirchen vào năm 1957, trụ sở chính của công ty chuyển đến Bad Hersfeld. Z4 đã được hoàn thiện và giao cho ETH Zurich, Thụy Sĩ vào tháng 9 năm 1950. Vào thời điểm đó, nó là máy tính hoạt động duy nhất ở lục địa châu Âu và là máy tính thứ hai trên thế giới được bán, chỉ bị đánh bại bởi BINAC, chiếc máy chưa bao giờ hoạt động. đúng cách sau khi nó được giao. Các máy tính khác, tất cả đều được đánh số với chữ Z đứng đầu, cho đến Z43, [29] được chế tạo bởi Zuse và công ty của ông. Đáng chú ý là Z11, được bán cho ngành công nghiệp quang học và các trường đại học, và Z22, máy tính đầu tiên có bộ nhớ dựa trên lưu trữ từ tính. [30]

Không thể thực hiện bất kỳ sự phát triển phần cứng nào, ông tiếp tục làm việc trên Plankalkül, cuối cùng xuất bản một số đoạn trích ngắn trong luận án của mình vào năm 1948 và 1959, toàn bộ công trình vẫn chưa được xuất bản cho đến năm 1972. [27] Luận án Tiến sĩ được nộp tại Đại học Augsburg, nhưng bị từ chối vì lý do chính thức, vì Zuse quên đóng phí nhập học đại học 400 Mark. Sự từ chối không làm anh bận tâm. [31]

Plankalkül ảnh hưởng một chút đến thiết kế của ALGOL 58 [32] nhưng bản thân nó chỉ được thực hiện vào năm 1975 trong một luận án của Joachim Hohmann. [33] Heinz Rutishauser, một trong những người phát minh ra ALGOL, đã viết: "Nỗ lực đầu tiên để phát minh ra một ngôn ngữ thuật toán được thực hiện vào năm 1948 bởi K. Zuse. . Các triển khai tiếp theo sau đó vào năm 1998 và sau đó vào năm 2000 bởi một nhóm từ Đại học Tự do Berlin. Donald Knuth đề xuất một thử nghiệm suy nghĩ: Điều gì có thể đã xảy ra nếu vụ đánh bom không diễn ra, và luận án Tiến sĩ có được xuất bản theo kế hoạch không? [27]

Năm 1956, Zuse bắt đầu làm việc trên một máy vẽ khổ lớn, có độ chính xác cao. Nó đã được trình diễn tại Hội chợ Hanover năm 1961, [34] và trở nên nổi tiếng bên ngoài thế giới kỹ thuật nhờ tác phẩm nghệ thuật máy tính tiên phong của Frieder Nake. [35] Các máy vẽ khác do Zuse thiết kế bao gồm ZUSE Z90 và ZUSE Z9004. [34]

Năm 1967, Zuse gợi ý rằng bản thân vũ trụ đang chạy trên một tự động hóa tế bào hoặc cấu trúc tính toán tương tự (vật lý kỹ thuật số) vào năm 1969, ông xuất bản cuốn sách Rechnender Raum (dịch sang tiếng Anh là Tính toán không gian). [ cần trích dẫn ]

Trong những năm cuối đời, [ khi nào? ] Zuse đã lên ý tưởng và tạo ra một tự động tháp mô-đun hoàn toàn bằng cơ khí, có thể mở rộng được mà ông đặt tên là "tháp xoắn" ("Helixturm"). Cấu trúc dựa trên bộ truyền động bánh răng sử dụng chuyển động quay (ví dụ được cung cấp bởi tay quay) để lắp ráp các thành phần mô-đun từ không gian lưu trữ, nâng tháp hình ống lên, quá trình này có thể đảo ngược và đảo ngược hướng đầu vào sẽ giải cấu trúc tháp và lưu trữ các thành phần. Bảo tàng Deutsches đã khôi phục lại mô hình chức năng 1:30 ban đầu của Zuse có thể được mở rộng đến chiều cao 2,7 m. [37] Zuse dự định toàn bộ công trình xây dựng đạt chiều cao 120 m và hình dung nó để sử dụng với máy phát điện gió và lắp đặt truyền dẫn vô tuyến. [38]

Từ năm 1987 đến năm 1989, Zuse tái tạo Z1, bị đau tim giữa chừng. Nó có giá 800.000 DM, (khoảng 500.000 USD) và cần bốn cá nhân (bao gồm cả Zuse) để lắp ráp nó. Nguồn vốn cho dự án máy tính cũ này được cung cấp bởi Siemens và một tập đoàn gồm 5 công ty. [ cần trích dẫn ]

Konrad Zuse kết hôn với Gisela Brandes vào tháng 1 năm 1945, sử dụng một chiếc xe ngựa, anh mặc áo đuôi tôm và đội mũ chóp và với Gisela trong một tấm màn cưới, vì Zuse coi trọng một "nghi lễ cao quý". Con trai của họ là Horst, đứa con đầu trong số 5 người con, được sinh ra vào tháng 11 năm 1945.

Trong khi Zuse chưa bao giờ trở thành một thành viên của Đảng Quốc xã, anh ta không được biết là đã bày tỏ bất kỳ nghi ngờ hoặc e ngại nào về việc làm việc cho nỗ lực chiến tranh của Đức Quốc xã. Rất lâu sau đó, ông gợi ý rằng trong thời hiện đại, các nhà khoa học và kỹ sư giỏi nhất thường phải lựa chọn giữa hoặc làm công việc của họ vì lợi ích kinh doanh và quân sự ít nhiều bị nghi ngờ trong một món hời của Faustian, hoặc hoàn toàn không theo đuổi công việc của họ. [39]

Sau khi Zuse nghỉ hưu, ông tập trung vào sở thích vẽ tranh của mình. [40]

Zuse mất ngày 18 tháng 12 năm 1995 tại Hünfeld, Hesse (gần Fulda) vì suy tim. [43]


Zuse Z1 do Konrad Zuse chế tạo

Z1 là một máy tính cơ học được thiết kế bởi Konrad Zuse từ năm 1935 đến năm 1936 và do ông chế tạo từ năm 1936 đến năm 1938. Nó là một máy tính cơ học điều khiển bằng điện nhị phân với khả năng lập trình hạn chế, đọc hướng dẫn từ băng đục lỗ. Bản sao của chiếc máy này (trong ảnh) được đặt trong Bảo tàng Deutsches Technikmuseum Berlin.

Máy là một bộ cộng và trừ giá trị dấu phẩy động 22 bit, với một số logic điều khiển làm cho nó có khả năng thực hiện các phép toán phức tạp hơn như nhân (bằng các phép cộng lặp lại) và phép chia (bằng các phép trừ lặp lại). ISA của Z1 có chín lệnh và chỉ số CPI của nó dao động từ 1 đến 20.

Z1 là chiếc đầu tiên trong loạt máy tính do Konrad Zuse thiết kế. Z2 và Z3 là những sản phẩm tiếp theo dựa trên nhiều ý tưởng giống như Z1.

Máy tính có một bộ nhớ dấu chấm động 64 từ, nơi mỗi từ trong bộ nhớ có thể được đọc và ghi bởi thiết bị điều khiển. Các đơn vị bộ nhớ cơ học là duy nhất trong thiết kế của chúng và được Konrad Zuse cấp bằng sáng chế vào năm 1936. Máy chỉ có khả năng thực hiện các lệnh được đọc từ đầu đọc băng đục lỗ, vì vậy bản thân chương trình không bao giờ được tải vào bộ nhớ.

Z1 là máy tính lập trình tự do đầu tiên trên thế giới sử dụng logic Boolean và số dấu phẩy động nhị phân. [Cần dẫn nguồn] Nó được hoàn thành vào năm 1938 và được tài trợ hoàn toàn từ các quỹ tư nhân. Máy tính đầu tiên của Konrad Zuse, được chế tạo từ năm 1936 đến năm 1938, đã bị phá hủy trong trận bắn phá Berlin vào tháng 12 năm 1943, trong Thế chiến thứ hai, cùng với tất cả các kế hoạch xây dựng.

Z1 chứa gần như tất cả các bộ phận của một máy tính hiện đại, e. NS. đơn vị điều khiển, bộ nhớ, chuỗi vi mô, logic dấu chấm động (Chỉ đơn vị logic không được nhận ra) và thiết bị đầu ra đầu vào.


Z1 - Máy tính đầu tiên

Konrad thông báo với bố mẹ rằng anh sẽ từ bỏ công việc của mình để ở nhà và xây dựng một chiếc máy tính trên bàn bếp. Không phải ngẫu nhiên mà họ "không vui lắm".

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. Bộ phim 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.

Lịch sử hoàn chỉnh của Mac

Macintosh, hay Mac, là một loạt các dòng máy tính cá nhân, được sản xuất bởi Apple Inc. Máy Macintosh đầu tiên được Steve Jobs giới thiệu vào ngày 24 tháng 1 năm 1984 và nó là máy tính cá nhân thành công về mặt thương mại đầu tiên có hai & # x02026 Hãy đọc tiếp


Which floating-point representation did Konrad Zuse's Z1 use? - Môn lịch sử

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.

Sự thi công

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).


Xem video: Наркомания из Тик тока Гача лайф Гача клуб 3 (Tháng Giêng 2022).