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Zuses Z3, der weltweit erste programmierbare Computer

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Der Nachbau des Z3 wird in einem Museum ausgestellt. | Bildnachweis: Beim Batch-Upload prüfen Sie einzelne Quellen auf Bildnachweis

Nur wenige Bereiche sind so schnell gewachsen wie die Informatik und Computer. Wenn Sie das Glück haben, ältere Menschen zu kennen, die in diesem Bereich gearbeitet haben, können sie Ihnen vielleicht etwas über die Größe und Rechenleistung der Geräte erzählen, die ihnen in jungen Jahren zur Verfügung standen. Deine Eltern und Lehrer selbst sollten dir sagen können, wie schnell sich die Dinge in diesem Bereich innerhalb weniger Jahrzehnte verändert haben. Und Sie selbst sollten sich darüber im Klaren sein, dass die Geräte, die wir jetzt in unseren Händen tragen, wahrscheinlich leistungsfähiger sind als die ersten Computer, die gebaut wurden und ganze Räume einnahmen!

Turing-Vollständigkeit

In der Informatik gibt es einen Begriff namens Turing-Vollständigkeit, benannt nach dem berühmten englischen Mathematiker und Informatiker Alan Turing. Es beschreibt die Fähigkeit eines Systems, jede mögliche Berechnung oder jedes mögliche Programm zu berechnen. Mit anderen Worten: Ein Regelsystem ist Turing-vollständig, wenn es zur Simulation einer beliebigen Turing-Maschine verwendet werden kann. Z3, ein vom deutschen Ingenieur Konrad Zuse gebauter Computer, war der weltweit erste voll funktionsfähige programmierbare Computer, der Turing vervollständigte.

Bild von Konrad Zuse im Deutschen Technikmuseum in Berlin. | Bildnachweis: Beim Batch-Upload prüfen Sie einzelne Quellen auf Bildnachweis

Zuse (ausgesprochen Tsoo-zuh) wurde am 22. Juni 1910 in Deutsch-Wilmersdorf, heute Teil von Berlin, geboren. Während seiner Schulzeit beeindruckte er seine Fakultät mit seinen vielfältigen Talenten, doch Zuse interessierte sich vor allem für die Malerei.

Ein künstlerischer Ingenieur

Für jemanden, der später Ingenieur wurde und das Gesicht der Informatik veränderte, hatte Zuse Freude am Zeichnen. Sein Lateinlehrer in der Schule entdeckte einmal Zuses Zeichnungen von Lokomotiven und machte den Zeichenmeister sofort darauf aufmerksam. Neben der Fähigkeit, Modelle präzise abzubilden, verfügte Zuse über ein angeborenes Talent für Karikaturen und dachte sogar über eine Karriere als Werbegrafiker nach.

Nach dem Schulabschluss wechselte Zuse vom Maschinenbau zum Architekturstudium, bevor er sich schließlich für das Bauingenieurwesen entschied. Er glaubte, dass dies perfekt für ihn wäre, da es ihm ermöglichen würde, die Fähigkeiten eines Ingenieurs und eines Künstlers zu kombinieren.

Langweilige Berechnungen

Obwohl er 1935 seinen Abschluss als Bauingenieur machte, dauerte es nicht lange, bis ihn die Langeweile der Berechnungen, mit denen er sich in seinem gewählten Studiengang ständig herumschlagen musste, langweilte. 1936 begann er im Wohnzimmer seiner Eltern mit der Montage von Metallplatten, Stiften und ausrangierten Filmen. Das Ergebnis war 1938 der Z1 – der erste von vielen mechanischen Computern, die er baute.

Von jemandem, der mit Hilfe von Familienmitgliedern und engen Freunden alleine arbeitete, hatte Zuse bald einen Assistenten und auch die Unterstützung von Professoren, die sein Computerprojekt unterstützten. Da sich die Welt erneut im Krieg befand, war diese Unterstützung von entscheidender Bedeutung, da sie es Zuse ermöglichte, vom Militärdienst befreit zu werden und sich stattdessen auf seine Forschung zu konzentrieren.

Beginnt bei Null

Zuses Brillanz liegt in der Tatsache, dass er buchstäblich alles von Grund auf neu baute, ohne sich der inneren Struktur der damaligen Taschenrechner bewusst zu sein. Dies erwies sich tatsächlich als Vorteil, wenn auch auf ungewöhnliche Weise. Während die damaligen Taschenrechner auf dem Dezimalsystem basierten und rotierende mechanische Komponenten verwendeten, baute Zuse Maschinen, die das Binärsystem und metallische Wellen verwendeten, die einfach in die eine oder andere Richtung wechselten.

Da Deutschland bald in den Zweiten Weltkrieg verwickelt war, waren deutsche Forscher, darunter auch Zuse, gezwungen, in relativer Isolation zu arbeiten. Dies bedeutete, dass Zuse keine Ahnung hatte, dass Howard Aiken mit Unterstützung von IBM an einem ähnlichen Projekt in den USA arbeitete, und dass es keinen Wissensaustausch zwischen den beiden gab.

Zuses Gemälde in einer Straße in Berlin. | Bildnachweis: Beim Batch-Upload prüfen Sie einzelne Quellen auf Bildnachweis

Während Z1 unzuverlässig war und einige Minuten bestenfalls funktionierte, bevor er stecken blieb, hatte Zuse bei seinen nächsten Versuchen mehr Glück. Er erfand 1940 den Z2, doch sein Kronjuwel gilt als sein Z3 von 1941.

Am 12. Mai 1941 stellte Zuse seine Z3 im Deutschen Luftfahrtlaboratorium in Berlin vor. Er gilt heute als der weltweit erste funktionsfähige, automatische, programmierbare Turing-vollständige Computer.

Leider konnte der Großteil der Welt den Z3 nie zu Gesicht bekommen, da das Original 1943 bei einem Bombenangriff auf Berlin selbst zerstört wurde. Zuse arbeitete jedoch in den 1960er Jahren an der Rekonstruktion des Z3, und dieser Nachbau ist heute in einem Museum in München ausgestellt.

Kaynak

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