Zuse Z1

O  Zuse ολοκλήρωσε το μηχάνημα το 1938. Ήταν εντελώς μηχανικά, με μια αριθμητική μονάδα που αποτελείται από μεγάλο αριθμό μηχανικών διακοπτών, και μια μνήμη που αποτελείται από στρώσεις μεταλλικών ράβδων μεταξύ στρωμάτων γυαλιού. Ένα από τα πιο καινοτόμα χαρακτηριστικά ήταν ότι θα μπορούσε να προγραμματιστεί μέσα από μια διάτρητη ταινία. Ο Zuse Z1 ήταν μια δυαδική μηχανή με δύο διακόπτες που ήταν σε θέση να εκπροσωπούν 0 και 1. Ωστόσο, για να πω ότι ο Zuse κατόρθωσε να επιτύχει με την Z1 είναι λίγο υπερβολικό, γιατί το μηχάνημα δεν λειτούργησε πολύ καλά. Η μνήμη δεν ήταν ένα επιτυχημένο χαρακτηριστικό και οι εντολές για τον τρόπο με τον οποίο διαβιβάστηκαν μέσω μηχανικών συνδέσμων δεν ήταν επιτυχής.

Zuse Z2

Χωρίς να είναι  ικανοποιημένος με την αξιοπιστία των δυαδικών συστημάτων μεταγωγής των μεταλλικών φύλλων που χρησιμοποίησε στον Z1, ο Konrad Zuse κατασκεύασε τον επόμενο Z2 υπολογιστή. Ο Z2 χρησιμοποίησε το ίδιο είδος, όπως η μηχανική μνήμη του Z1, αλλά χρησιμοποίησε 800 παλαιά κέντρα τηλέφωνου από εταιρείες για την κατασκευή του αριθμητικού, και μονάδες ελέγχου. Η αριθμητική μονάδα του Ζ2 αποτελείτο από έναν 16-bit σταθερό σημείο του κινητήρα, γιατί ήθελε να δοκιμάσει την αξιοπιστία των αριθμητικών υπολογισμών για relays. Δυστυχώς, φωτογραφίες και σχέδια του Z2 καταστράφηκαν από συμμαχικές αεροπορικές επιδρομές κατά τη διάρκεια του πολέμου. Ωστόσο, ο Z2 υπηρετήσει το σκοπό του, επειδή ο Konrad Zuse είχε την πεποίθηση ότι τα κέντρα δεν ήταν πράγματι αξιόπιστα, στη συνέχεια οικοδόμησε το Z3 υπολογιστή εντελώς έξω από τα κέντρα (600 για την αριθμητική μονάδα και 1800 για τη μνήμη και μονάδες).

Zuse Z3 - Ο πρώτος προγραμματιζόμενος υπολογιστής

Εν μέσω του Β’ Παγκοσμίου Πολέμου και λίγο πριν από την έναρξη της επιχείρησης “Μπαρμπαρόσα”, δηλαδή της εισβολής των γερμανικών στρατευμάτων στη Σοβιετική Ένωση, ο Γερμανός μηχανικός Konrad Zuse ολοκλήρωσε την κατασκευή του υπολογιστή Z3, η οποία είχε ξεκινήσει το 1939 με τη βοήθεια φίλων και με μικρή υποστήριξη από την κυβέρνηση. Είχαν προηγηθεί οι υπολογιστές Z1 και Ζ2, οι οποίοι βοήθησαν τον Zuse να τελειοποιήσει τη χρήση ηλεκτρονόμων (ρελέ) για την κατασκευή της αριθμητικής μονάδας κινητής υποδιαστολής, της μνήμης (64 λέξεις των 22-bit η καθεμία) και των μονάδων ελέγχου. 


Μπορείτε να δείτε τον ανακατασκευασμένο (το 1961) Z3 στο Deutsches Museum (http://www.deutsches-museum.de) του Μονάχου, το μεγαλύτερο μουσείο τεχνολογίας και επιστήμης στον κόσμο.

Πεπεισμένος για την αξιοπιστία τους, κατασκεύασε τον Z3 εξ ολοκλήρου από ρελέ (600 για την αριθμητική μονάδα και 1.800 για τη μνήμη και τις μονάδες ελέγχου). Στόχος του ήταν να αποδείξει ότι ήταν δυνατή η κατασκευή ενός αξιόπιστου υπολογιστή, ο οποίος θα μπορούσε να προγραμματιστεί ελεύθερα και να χρησιμοποιηθεί για την εκτέλεση περίπλοκων αριθμητικών υπολογισμών. Ο πρώτος υπολογιστής Z3 μαζί με όλα τα σχετικά έγγραφα και φωτογραφίες καταστράφηκε κατά τη διάρκεια των βομβαρδισμών του Βερολίνου από τους Συμμάχους στα τέλη του 1943. Ωστόσο, ο Zuse ανακατασκεύασε τον Z3 στην εταιρεία του, Zuse KG, μεταξύ των ετών 1960 και 1961, με στόχο να παρουσιάσει τις δυνατότητές του στο διεθνές κοινό και να δικαιολογήσει τις κατοχυρωμένες πατέντες του. 

Είναι γενικά παραδεκτό ότι ο Z3 ήταν ο πρώτος αξιόπιστος, ελεύθερα προγραμματιζόμενος υπολογιστής στον κόσμο και ότι περιλάμβανε τα περισσότερα χαρακτηριστικά ενός σύγχρονου υπολογιστή, με μοναδική εξαίρεση τη δυνατότητα αποθήκευσης του προγράμματος στη μνήμη μαζί με τα δεδομένα. Ο Z3 διέθετε περιορισμένης χωρητικότητας μνήμη, την οποία χρησιμοποιούσε αποκλειστικά για την αποθήκευση αξιών ή αριθμών. Αποτελούνταν από διαφορετικές μονάδες, όπως αναγνώστη διάτρητου φιλμ (για την εισαγωγή προγραμμάτων), μονάδα ελέγχου, αριθμητική μονάδα κινητής υποδιαστολής και συσκευές εισόδου/εξόδου. Αξίζει να σημειωθεί ότι για τον πολλαπλασιασμό δύο αριθμών κινητής υποδιαστολής ο Z3 χρειαζόταν περίπου τρία δευτερόλεπτα. Ο Zuse έγραψε επίσης την πρώτη αλγοριθμική γλώσσα προγραμματισμού ονόματι “Plankalkül”, την οποία χρησιμοποίησε για τη συγγραφή του πρώτου προγράμματος σκακιού.

Zuse Z3

Έτος πρώτης λειτουργίας: 1941
Συχνότητα λειτουργίας: 5,33Hz
Μνήμη: 64 λέξεις των 22-bit
Μονάδα εισόδου/εξόδου: Κονσόλα με κουμπιά εισαγωγής αριθμών και λυχνίες για την παρουσίαση των αποτελεσμάτων
Εισαγωγή προγραμμάτων: Μέσω αναγνώστη διάτρητου φιλμ
Διαστάσεις (ΜxΥxΠ): 500x200x80εκ.