Wer war eigentlich Konrad Zuse?

Der Computererfinder und Pionier Konrad Zuse

Geboren am 22.06.1910 in Berlin; nahm 1936 die Entwicklung einer programmgesteuerten Rechenanlage auf.

1941 baute er die erste funktionsfähige Datenverarbeitungsanlage mit Programmsteuerung unter Verwendung des binären Zahlensystems, ZUSE Z3. 2600 Relais übernahmen damals das Rechnen und Speichern der Daten.

Der Rechner Z1 gilt als der erste frei programmierbare Rechner der Welt. Er wurde 1938 fertiggestellt und vollständig aus privaten Mitteln finanziert. Konrad Zuses erster - in den Jahren 1936-1938 - entstandener Rechner Z1 wurde ein Opfer der Bomben des 2. Weltkrieges und mit ihm sämtliche Konstruktionsunterlagen. Im Jahr 1986 entschloss sich Konrad Zuse, den Rechner Z1 nachzubauen. Der Rechner Z1 enthält alle Bausteine eines modernen Computers, wie z.B. Leitwerk, Programmsteuerung, Speicher, Mikrosequenzen, Gleitkommaarithmetik.

Z1 in der elterlichen Wohnung in Berlin 1936 Konrad Zuse konstruierte die Z1 in der elterlichen Wohnung. Dort wurde ihm dafür das Wohnzimmer von seinen Eltern zur Verfügung gestellt. Um den Rechner Z1 zu bauen, gab Zuse 1936 seine Stelle bei den Henschel Flugzeugwerken auf und richtete die Werkstatt im Wohnzimmer seiner Eltern ein. Die Eltern Zuses waren von dem Vorhaben nicht gerade begeistert, unterstützten ihn aber wo sie konnten.

Nachgebaute Z1 im Deutschen Technik Museum Berlin im Jahr 1989 Im Jahr 1986 fasste Konrad Zuse den Entschluss, den Rechner Z1 noch einmal entstehen zu lassen. Im Zeitraum von 1987-1989 konstruierte er Tausende von Teilen der Z1 neu, da die Originalpläne im 2.Weltkrieg vernichtet wurden. Das Projekt wurde von einem Firmenkonsortium unter der Federführung der Siemens AG finanziert. Die nachgebaute Z1 kann im Deutschen Technik Museum in Berlin-Kreuzberg besichtigt werden.

Name des Rechners: Z1, Technik: Dünne Bleche, ausgesägt mit Laubsäge.

Die Technik mit Blechen war zu kompliziert, es folgen die Z2 und Z3.

• Taktfrequenz: 1 Hertz
• Rechenwerk: Gleitkommarechenwerk
• Wortlänge: 22 Bit
• Rechengeschwindigkeit: mittel, Multiplikation ca. 5 Sekunden
• Eingabe:Dezimaltastatur, Umwandlung nach Binärcode
• Ausgabe: DezimalziffernausgabeWortlänge24 Bit Mantisse, 8 Bit Exponent, 1 Vorzeichen
• Anzahl Relais: keine, tausende von Blechen, ca. 20000 Einzelteile keine Schrittschalter
• Kein Speicheraufbau
• 64 Speicherzellen à 22 Bit
• Leistungsaufnahme: Ca. 1000 Watt für den Elektromotor zur Taktgebung
• Gewicht: Ca. 500 kg
• Einsatzgebiet: Versuchsmodell, kein Einsatzgebiet, konzipiert für wissenschaftliche Rechnungen
• Anzahl verkaufter Rechner: 0
• Preis in Euro: Kein Verkaufspreis
• Kommentare: Die Z1 funktionierte unzuverlässig. Der Nachbau steht im Deutschen Technik-Museum Berlin. Die Z1 war 1938 der erste programmgesteuerte Rechner der Welt und wurde privat finanziert!

Konrad Zuse hatte Pech mit seiner Original Z1. Zwar enthält die Z1 alle Komponenten eines modernen Computers, aber die Z1 arbeitete unzuverlässig.

Die mechanische Konstruktion war zu kompliziert und zu anfällig. Konrad Zuse beschließt, die Z2 zu konstruieren. Er will damit testen, ob die Verwendung von Relais zu besseren Ergebnissen führt. Ein Rechenwerk (kein Foto vorhanden) mit 800 Relais bringt die erwartete Leistung und zerstreut Zuses ursprüngliches Bedenken. Die Z2 ist 1939 fertiggestellt.

Zuse beschließt nun, die Z3 zu bauen, ein Rechner, der nur aus Relais bestehen wird und der später als der erste voll funktionsfähige programmierbare Rechner der Welt gelten soll.

Es ist heute unbestritten

dass Konrad Zuses Z3 der erste voll funktionsfähige programmgesteuerte Rechner der Welt ist.

Die Mark II, die ENIAC und die Colossus-Rechner folgten erst ab 1943. Die Z3 wurde am 12. Mai 1941 Wissenschaftlern in Berlin mit Erfolg vorgeführt. Die Z3 enthielt - wie die Z1 - fast alle wesentlichen Merkmale der heutigen modernen Computer. Die Bausteine der Z3 waren Relais. Wir schreiben bewusst nicht: Der erste Computer der Welt, obwohl der Unterschied nur gering ist. Das Wort Computer wurde erst später geschaffen, nämlich als die Rechner mit Röhren bestückt waren. Auch enthielt die Z3 nicht den Sprungbefehl, der die Computer kennzeichnete. Konrad Zuse kannte den Sprungbefehl, denn in den Mikroprogrammsequenzen für die Gleitkommaarithmetik hatte er diesen realisiert. Von der Original Z3 existiert kein Bild. Obiges Bild ist ein Nachbau, der Anfang 1960 von der Zuse KG in Bad Hersfeld durchgeführt wurde. Der Nachbau wurde für die Interdata in München im Jahr 1964 erstellt. Im Jahr 1967 wurde die Z3 auf der Weltausstellung in Montreal im Deutschen Pavillon gezeigt und fand dort große Beachtung. Danach erhielt das Deutsche Museum in München die Z3.

Das obige Farbbild zeigt den Nachbau des Rechners Z3 im Deutschen Museum in München. Vorne ist die Ein- und Ausgabeeinheit zusehen. Die Zahlen konnten im Dezimalsystem eingegeben werden und wurden in eine binäre Gleitkommazahl umgewandelt. Ebenso wurde bei der Ausgabe die binäre Gleitkommazahl in eine Dezimalzahl umgewandelt Die Relais im rechten Schrank gehören zum Rechenwerk, ebenso die im linken Schrank oben. Die farblich helleren Relais gehören zum Speicher der Z3 (64 Worte zu 22 Bits). Ganz rechts unten sind die Mikrosequenzer der Steuereinheit zu sehen. Sie dienten dazu, komplizierte Rechenoperationen, wie z.B. die Division in Subtraktionen aufzulösen. Die Mikrosequenzer sind das Herz der Steuereinheit. Der Lochstreifenleser befindet sich neben der Ein- und Ausgabeeinheit.

Das obige Blockschaltbild der Z3 zeigt die Komponenten der Z3. Die Register R1 und R2 sind Kurzspeicher a 22 Bits. Z.B. wird eine Addition wie folgt durchgeführt: R1 := R1 + R2. Dies bedeutet, dass der Inhalt von R1 zu R2 addiert wird und das Ergebnis an R1 zugewiesen wird. Register R2 wird danach auf leer gesetzt. Die Taktfrequenz der Z3 betrug 5.3 Hertz.

Die Z4, eine zweite universelle Rechenanlage, wurde 1944 fertiggestellt. Die Anlage wurde nach 1945 neu aufgebaut, mit Lochstreifenfilmabtastern ergänzt und arbeitete vom 11.7.1950 fünf Jahre lang im Institut für angewandte Mathematik an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich (ETH). Die Z4 ist 1951 die einzige betriebsfähige Rechenanlage in Europa. Ab 1954 kommt die Z4 in das Institut Franco-Allemand des Recherches de St. Louis nach Frankreich. Dort arbeitet die Anlage bis 1959. Heute steht sie im Deutschen Museum in München.

Planfertigungsgerät. Die Z4 verfügte über ein Planfertigungsgerät. Konrad Zuse bezeichnete ein Programm als Plan. Es war ein Gerät um auf einfache Weise Programme über symbolische Adressen und Symbole für arithmetische Operationen anfertigen zu können. Mit Hilfe dieses Gerätes war es möglich, die Programmierung der Z4 in weniger als 3 Stunden zu erlernen. Auch war es möglich, Programme zu korrigieren bzw. zu kopieren.

Konrad Zuse an der Z4 im Jahre 1950.

Leistung der Z4

Von 1950-1955 bearbeitete die Z4 etwas 100 verschiedene Problemstellungen. Es wurden 100.000 Befehle ausgeführt. Für externe Auftraggeber wurde pro Befehl ein Rappen verlangt.