Добавление ответа

Z4

          Вплоть до 1944 года Z3 успешно использовали для авиационных расчетов, когда опять же после бомбардировки, компьютер был уничтожен. Несгибаемый Конрад Цузе берется за создание четвертого компьютера — Z4.
          На долю Z4, в отличие от предшественников, выпала завидная судьба. Компания Цузе готовила Z4 для серийного производства, однако страх перед бомбежками вынудил не окончательно отлаженный компьютер вывезти из Берлина. Первоначально его планировали спрятать в подземной фабрике в Нордхаузене, где собирались ракеты "Фау". Но, когда Цузе, спустившись в ужасное подземелье, увидел тысячи заключенных, работавших (и погибавших) там, в нечеловеческих условиях, он с ужасом отверг это место. Так Z4 повезли в баварские Альпы, где в местечке Оберох Цузе повстречался с еще одним выдающимся немецким изобретателем и конструктором — Вернером фон Брауном, прославившимся созданием первой боевой баллистической ракеты (A-4/V-2).

          К бодро шагавшему в плен фон Брауну Цузе не примкнул, а, пройдя еще 20 км, спрятал компьютер в разобранном виде в сарае альпийского отеля местечка Хинтерштайн. Послевоенные годы были тяжелым испытанием для Цузе, которому пришлось практически заново собирать Z4. Для восстановления механической памяти брались железные консервные банки, оставленные войсками антигитлеровской коалиции. Чтобы как-то выжить, Цузе задействовал свой второй талант — художника. Он делал гравюры на дереве и продавал их местным фермерам и американским солдатам.
          В 1948 году восстановленный Z4 был на лошадях перевезен в местечко Хопферау, где Цузе посетил профессор Штифель из Высшей технической школы в Цюрихе (ETHZ). До сих пор не совсем ясно, откуда профессор проведал про Z4. Эта встреча стала поворотным пунктом для дальнейшей жизни Конрада Цузе. На глазах у Штифеля он написал программу, сделал перфокарту и ввел данные в Z4. Полученный результат был правильным. Воодушевленный этим, Штифель предложил арендовать Z4. Чтобы подписать контракт с ETHZ, Цузе зарегистрировал компанию "Zuse KG". Надо сказать, что выбора у цюрихского профессора не было. На тот момент он мог рассчитывать лишь на Z4, поскольку американские компьютеры заполучить было невозможно, а машина Цузе работала надежно (даже несмотря на память из металлических пластин), имела специальный блок для создания программ и ряд других плюсов.

Основные характеристики Z4:

          До 1954 года Z4 работал в Цюрихе, затем, до 1959 года — во Франции (Институт "Franco-Allemand des Recherches de St. Louis"). Подсчитано, что за пять лет работы (1950-1955) Z4 рассчитал около 100 различных проектов. Стоит отметить, что в начале 50-х годов прошлого века на территории Европы работали всего два компьютера: Z4 Конрада Цузе и МЭСМ Сергея Лебедева (СССР).

Первый компьютер IBM
Harvard Mark I

          «Марк I», или Automatic Sequence Controlled Calculator - первый американский программируемый компьютер. Разработан в 1941 и построен в 1943 году по контракту с IBM молодым гарвардским математиком Говардом Эйкеном и ещё четырьмя инженерами этой компании на основе идей аналитической машины Чарльза Бэббиджа. После успешного прохождения первых тестов в феврале 1944 года компьютер был перенесён в Гарвардский университет и формально запущен там 7 августа 1944 года.

                                                 Harvard-IBM Марк 1, левая сторона

          Это был почти пятитонный механический «монстр» длиной около 17 м, а высотой более 2,5 м, содержал около 765 тысяч деталей (электромеханических реле, переключателей и т. п.), машина занимала в Гарвардском университете площадь в несколько десятков квадратных метров. Общая протяжённость соединительных проводов составляла почти 800 (!) км. Основные вычислительные модули синхронизировались механически при помощи 15-метрового вала, приводимого в движение электрическим двигателем, мощностью в 5 л. с. (4 кВт).
          Компьютер оперировал 72 числами, состоящими из 23 десятичных разрядов, делая по 3 операции сложения или вычитания в секунду. Умножение выполнялось в течение 6 секунд, деление — 15,3 секунды, на операции вычисления логарифмов и выполнение тригонометрических функций требовалось больше минуты.
          Главным отличием компьютера «Марк I» было то, что он был первой полностью автоматической вычислительной машиной, не требовавшей какого-либо вмешательства человека в рабочий процесс.

                                                Harvard-IBM Марк 1, правая сторона

          «Марк I» последовательно считывал и выполнял инструкции с перфорированной бумажной ленты. Компьютер не умел выполнять условные переходы, из-за чего каждая программа представляла собой довольно длинный ленточный рулон. Циклы (англ. loops — петли) организовывались за счёт замыкания начала и конца считываемой ленты (то есть действительно за счёт создания петель). Принцип разделения данных и инструкций получил известность, как гарвардская архитектура.

                                                Деталь ввода/вывода и управления

          На церемонии передачи компьютера Говард Эйкен не упомянул о какой-либо роли IBM в создании машины. Томас Уотсон был разозлён и недоволен этим поступком Эйкена, поэтому прекратил их дальнейшее сотрудничество. Данное IBM название «Automatic Sequence Controlled Calculator» Эйкен заменил на «Mark I», а компания приступила к созданию нового компьютера «SSEC» уже без участия Говарда Эйкена.
          В свою очередь, Говард Эйкен также продолжил работу над созданием новых вычислительных машин. За «Марком I» последовал «Марк II», затем в сентябре 1949 года «Марк III/ADEC», а в 1952 — «Марк IV».

Z3

          12 мая 1941 года в Берлине Цузе представил собравшимся ученым знаменитый компьютер Z3. Успех демонстрации был огромен. Не случайно именно Z3 считается первым работоспособным, свободно программируемым компьютером в мире, его "конкуренты", Mark I и ENIAC появились после 1943 года, хотя ENIAC был уже ЭВМ, а не ЭМВМ. Правда, в памяти Z3 программы не хранил, для этого память из 64 слов была мала, да Цузе и не стремился к этому. Имелся недостаток — отсутствие реализации условного перехода.

          Однако главная проблема заключалась в том, что высшие военные чины Вермахта не сомневались в быстрой победе германского оружия, а потому придавали мало значения компьютерам. Показателен такой факт. Однажды Цузе и его друг Гельмут Шрейер, инженер по специальности, обратились за помощью к генералам, чтобы те помогли с финансированием ЭВМ, созданной не на реле, а на вакуумных лампах (идея Шрейера).
          Военные, услышав, что на постройку такого компьютера уйдет около двух лет, отвергли идею Цузе-Шрейере, заявив, что войну Германия выиграет гораздо раньше, обойдясь без помощи новых электронных вычислительных средств. Безусловно, после нападения Гитлера на СССР фашистской Германии не помогли бы никакие компьютеры, но приведенный случай наглядно показывает (как и направление Цузе на фронт), что немецкое руководство не понимало всей перспективности компьютеростроения. В этом плане показательна работа над "оружием возмездия" ("Фау"), которая то форсировалась, то замедлялась в зависимости от успехов/неуспехов на военных фронтах.

Основные характеристики Z3:

Реализация            Реле (600 — блок вычислений, 1600 — блок памяти)
Частота                   5,33 Гц
Вычислительный   Обработка чисел с плавающей запятой, длина машинного слова — 22 бита
блок
Средняя скорость  Умножение, деление — 3 секунды, сложение — 0,7 секунд
вычислений   
Ввод данных           Клавиатура, устройство считывания с перфоленты
Вывод данных         Ламповая панель (десятичное представление)
Память                      64 слова по 22 бита
Вес                            Около 1000 кг

Я думал в те далёкие года компьютером ещё даже не пахло, удивлен.

Z2

           Конрад Цузе не избежал отправки в расположение военных частей — фашистская Германия развязала Вторую Мировую войну. Однако в роли солдата-пехотинца Цузе пришлось побыть недолго, не более полугода, изобретателю удалось убедить военное руководство, что больше пользы он принесет не на поле брани, а за постройкой нового компьютера (известного теперь как Z2). Институт аэродинамических исследований Третьего рейха даже начал финансирование работы Цузе; в 1940 году тот смог открыть небольшую компанию "Zuse Apparatebau" по созданию компьютеров, которая просуществовала до конца войны.

          Неточность и ненадежность Z1 (из-за механической конструктивной сложности) подтолкнула Цузе обратиться к использованию электромеханических переключателей — реле, для большей точности в вычислениях (ограниченный в средствах, Цузе приобретал в телефонных компаниях списанные реле). Память Z2 по-прежнему состояла из металлических пластин, зато вычислительный блок — из 800 реле. К весне 1939 года Z2 был готов. Дальше совершенствовать это "поколение" компьютеров не имело смысла, Цузе уже видел прообраз будущей машины, которая была бы целиком релейной и служила не только демонстрационной моделью.

Основные характеристики Z2:

Реализация             Тонкие металлические пластины, реле
Частота                    3 Гц
Вычислительный    Обработка чисел с плавающей запятой, длина машинного слова — 16 бит
блок   
Средняя скорость   Умножение — 5 секунд
вычислений
Ввод данных            Клавиатура, устройство считывания с перфоленты
Память                     16 слов по 16 бит
Вес                           Около 500 кг

Z1 - первая программируемая вычислительная машина

          Наиболее быстрые и важные подвижки в развитии науки и техники происходят благодаря ВПК, то бишь, военно-промышленному комплексу. Именно здесь обычно концентрируются громадные человеческие, денежные и иные ресурсы. В 30-х годах прошлого века военным наиболее развитых государств мира потребовались машины, которые могли быстро и точно рассчитывать самые разнообразные операции. Справляться с рутинной работой, нарастающей, словно снежный ком, людям становилось все сложнее и сложнее, отчего у наиболее одаренных представителей рода человеческого появилась идея переложить скучное занятие на "механические плечи" вычислительной машины.
          Конрад Цузе (Konrad Zuse), выдающийся немецкий конструктор и мыслитель,  родился 22 июня 1910 г. в Берлине, но вырос на севере Саксонии. Изобретать юный Конрад начал с раннего возраста. Общеизвестен такой факт — в школе им был представлен проект действующей машины для размена монет.

          Еще в студенческие годы (начиная примерно с 1934 г.) Цузе стал задумываться над созданием машины для вычислений. Окончательный импульс к созданию такой машины дали каждодневные рутинные расчеты, которыми приходилось заниматься Конраду на работе. Конрад Цузе, понимая всю серьезность дела, сразу оборудовал целую комнату в доме родителей под свою "мастерскую".
          Начало работ над первой вычислительной программируемой машиной Цузе относится к 1936 г. Характерной особенностью этой машины являлось то, что для переключения использовались не реле, а металлические пластины. Упорству Цузе можно только позавидовать, ведь эти пластины количеством два десятка тысяч (!) были вырезаны лобзиком, впрочем, не без помощи ближайших друзей.
          Несмотря на все сложности, в 1938 году Цузе смог продемонстрировать родителям и друзьям программируемую цифровую машину. Поначалу она носила название V-1 (Versuchsmodell-1, то есть "Опытная модель"), позднее, названия всех компьютеров Конрада стали начинаться с буквы Z (Z1, Z2, Z3 и т.д. — по начальной букве фамилии изобретателя).

          Z1 был механическим вычислителем с электрическим приводом, и с ограниченной возможностью программирования. Он имел большинство черт, присущих современному ПК. Это и двоичный код (Цузе дальновидно отказался от десятичной системы исчисления), и отдельный блок памяти, и возможность ввода данных с консоли, и обработка чисел с плавающей запятой. В качестве носителя для ввода данных могла использоваться перфокарта, которую Цузе приспособился делать из 35-миллиметровой кинопленки, пробивая в ней отверстия. У Z1 был один серьезный недостаток — ненадежность вычислений. Модель действительно являлась экспериментальной, хотя могла использоваться для научных вычислений. И, конечно, не была продана. Между прочим, для ранних компьютеров (вплоть до начала бума IBM PC-совместимых компьютеров в начале 80-х годов ХХ в.) показатель реализации был очень важен и служил, своего рода, индикатором успеха. Однако Z1 не суждено было остаться даже в единственном оригинальном экземпляре. В 1943 году компьютер был уничтожен после авиабомбежки вместе со всеми конструкторскими чертежами и схемами.

Основные характеристики Z1:

Реализация               Тонкие металлические пластины
Частота                     1 Гц
Вычислительный     Обработка чисел с плавающей запятой, длина машинного слова — 22 бита
блок
Средняя скорость    Умножение — 5 секунд
вычислений
Ввод данных            Клавиатура, устройство считывания с перфоленты
Вывод данных          Ламповая панель (десятичное представление)
Память                       64 слова по 22 бита
Вес                             Около 500 кг

Машина для переписи населения Германа Холлерита

          Первая счетная машина, использующая электрическое реле, была сконструирована в 1888 г. американцем немецкого происхождения Германом Холлеритом.
          Герман Холлерит (Herman Holleit) родился в г.Буффало в семье немецких эмигрантов. Закончив Колумбийский университет, он поступил на работу в контору по переписи населения в Вашингтоне. Джон Шоу Биллингс, высокопоставленный чиновник в бюро переписи, в будущем тесть Холлерита, высказал мысль, что табуляцию можно производить при помощи перфокарт, и Холлерит провел значительную часть последующего десятилетия (1880 – 1890) в попытках разработать такую систему.

          В 1884 году Холлерит получил патент на "машину для переписи населения" (статистический табулятор). Изобретение включало перфокарту и сортировальную машину. Перфокарта Холлерита оказалась настолько удачной, что без малейших изменений просуществовала до наших дней.
          В 1888 году он создает особое устройство - табулятор, в котором информация, нанесенная на перфокарты, расшифровывалась электрическим током. Табулятор принимал карточки размером с долларовую бумажку. На карточках имелось 240 позиций (12 рядов по 20 позиций). При считывании информации с перфокарт 240 игл пронизывали эти карты. Там, где игла попадала в отверстие, она замыкала электрический контакт, в результате чего увеличивалось на единицу значение в соответствующем счетчике.
          К 1890 году Холлерит полностью закончил свою работу и его статический табулятор вышел победителем в соревновании с несколькими другими системами, и с изобретателем был заключен контракт на проведение 11-й американской переписи населения 1890 года.
          Успех вычислительных машин с перфокартами был феноменален. То, чем за десять лет до этого 500 сотрудников занималось в течение семи лет, Холлерит сделал с 43 помощниками на 43 вычислительных машинах за 4 недели. Он был удостоен нескольких премий, получил немало похвал и звание профессора в Колумбийском университете.

          В 1896 году Холлерит основал фирму TMC (Tabulating Machine Company) по сбыту своих машин. В 1897 году такую машину приобрела Россия для переписи населения в 1911 году, но помешала Первая мировая война. Она долго работала в Центральном статистическом комитете, в 1930-1940 годы демонстрировалась в Москве на Всесоюзной выставке «Социалистический учет». С 1952 года находится в собрании Политехнического музея (Москва).
          В 1911 он продал свою компанию, и она вошла в промышленный конгломерат C-T-R (Computer-Tabulating Recording Co), созданный предпринимателем Чарльзом Флинтом. В 1924 C-T-R была переименована в International Business Machines Corp., сокращенно IBM.

Работаем потихонечку.