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Frühe Rechner - Frühe Computer

Hier werden hier die wichtigsten frühen Rechenmaschinen (Computer) neben denen von Konrad Zuse vorgestellt.

Siehe auch Fotos von Computerpionieren

Charles Babbage (1792-1871) entwarf zwei Rechenmaschinen, die Difference Machine (1823) und die Analytical Engine (1834). Die Maschinen wurden niemals fertiggestellt. Das lag nicht an Entwurfsfehlern, sondern an der mangelnden Präzision der Feinmechanik zu dieser Zeit. Beide Maschinen basierten auf der Dezimalarithmetik mit 50 Stellen pro Dezimalzahl. Babbage formulierte auch die ersten Ideen der Programmierung.

Im Jahr 1936 postuliert Alan Turing die rein theoretische Turing-Maschine (Papiermaschine) mit einem faszinierend einfachen Aufbau als eine Papiermaschine. Turing ging es darum, die Berechenbarkeit von Funktionen zu beweisen. Die Turing-Maschine ist niemals gebaut worden, aber heutzutage ein anerkanntes theoretisches Konzept. Der Begriff Turing-Universeller Rechner ist weit verbreitet.

Im Jahr 1939 baute George Stibitz (1904-1994) einen Rechner bei den Bell-Labs in New York (BELL I) mit Relais und einem Festkommarechenwerk zur Berechnung von komplexen Zahlen. Es war ein Spezialrechner, der nicht programmierbar oder sogar frei programmierbar war. Stibitz entwickelte dazu den Drei-Excess-(Stibitz) Code und baute als erstes einen Complex-Number-Computer speziell zum Multiplizieren und Dividieren von komplexen Zahlen. Es folgten die Modelle II bis V, die von 1943-1947 für die Landesverteidigung der USA entwickelt wurden. BELL V arbeitete in der Gleitkommadarstellung. Stibitz ist damit - wie Zuse schon 1936 - ebenfalls ein Pionier der Gleitkommarechnung im Binärsystem.

Der bis 1942 von Vincent Atanasoff gebaute Rechner ABC war ein nicht programmierbarer Spezialrechner in Röhrentechnik und basierte auf dem Binärprinzip (einfache Integerrechnung: Gaußsche Elimination: Lösung von linearen Gleichungssystemen). Der ABC kann als Prototyp des Parallelrechners angesehen werden.

Im Jahr 1944 vollendete die Firma IBM die von  Howard Aiken vorgeschlagene Maschine MARK I, die noch ein dezimales Rechenwerk verwendete und die Trennung von Speicher, Steuereinheit und Rechenwerk nicht kannte. Die MARK I war frei programmierbar. Es war eine gigantische Maschine von 35 Tonnen Gewicht.

Es ist umstritten, ob Thomas J. Watson, Vorstandsvorsitzender der IBM, 1943 tatsächlich gesagt hat:

Ich denke es gibt einen Weltmarkt für maximal fünf Computer.

Die 1945/46 fertig gestellte ENIAC von Eckert und Mauchly in den USA mit ihren ca. 18000 Röhren war nicht frei programmierbare, aber konfigurierbare Maschine und arbeitete ebenfalls mit einem Dezimalrechenwerk. Die Steuerung der Maschine (Konfigurierung) wurde durch das Setzen von Hunderten von Drehschaltern und das Stecken von Kabelverbindungen erreicht.

Die in England von 1943-1945 gebauten zwölf COLOSSUS-Rechner waren wiederum Spezialrechner mit Röhren im Binärprinzip, sie waren nicht frei programmierbar und wurden erfolgreich zur Entschlüsselung von Funksprüchen der deutschen Wehrmacht (Chiffriermaschine SZ42) eingesetzt. Angeblich wurden auf Befehl Churchills alle Maschinen und Unterlagen 1946 zerstört, aber es existiert im Bletchley Park nördlich von London ein Nachbau.

Der Rechner EDSAC wurde am 6.Mai 1949 in Cambridge / England von Wilkes und Renwick fertiggestellt. Es war der erste Rechner, der das Programm und die Daten zusammen im Speicher ablegte und dort auch verändern konnte.

The Baby, entwickelt und gebaut von Tom Kilburn und Freddie Williams von der University of Manchester, war der erste Rechner der Welt, der nicht nur Daten, sondern auch Anwenderprogramme elektronisch speichern und verarbeiten konnte.

The Baby (fertiggestellt am 21. Juni 1948) verfügte über einen Arbeitsspeicher (RAM) von 32 Speicherplätzen oder "Wörtern", jedes "Wort" umfasste 32 Bits, und so kam das Baby insgesamt auf stattliche 1024 Bits RAM bei einer Rechengeschwindigkeit von 1,2 Millisekunden pro Befehl. Mangels Tastatur wurde der Rechner über eine Reihe vertikal angeordneter Knöpfe und Schalter bedient, und die Ausgabe erfolgte noch nicht via Bildschirm, sondern wurde direkt über eine Kathodenstrahlröhre (CRT) ausgelesen.

Links
http://www.digital60.org/media/bbc_news_1948/
         

Konrad Zuse’s Z1 wurde 1938 fertiggestellt, die Z2 im Jahr 1939 und die Z3 im Jahr 1941 (12. Mai). Die Maschine Z4 war im März 1945 in Göttingen funktionsfähig und nach einer Einlagerung vom 29. April 1945 bis Ende 1946 in Hinterstein war die Z4 Anfang 1947 funktionsfähig in Hopferau im Allgäu. Damit war die Z4 früher funktionsfähig als The Baby.

Links

Konrad Zuse’s Computer
Computermuseen weltweit
Computermuseen mit Zuse-Computern
Tony Sale am Nachbau des COLOSSUS Rechners (2005). Tony Sale mit einer Radioröhre, wie sie im Colossus Rechner eingebaut wurden.
Charles Babbage
Z1 Z2 Z3 Z4
Die Maschinen Z1, Z2, Z3 und Z4.
Howard Aiken (ca. 1943).