Z3 oli tietokone vuonna sähkömekaaninen releet suunnitellut saksalainen insinööri Konrad Zuse . Tämä tietokone oli ensimmäinen täysin automaattinen ohjelmoitava kone, joka tekisi siitä maailman ensimmäisen tietokoneen . Se koostui 2000 sähkömekaanisesta releestä , joita käytettiin kellotaajuudella 5–10 Hz ja joissa käytettiin 22- bittisiä sanoja . Koodi ja tiedot on tallennettu rei'itetty nauhat on celluloid .
Z3 valmistui Berliinissä vuonna 1941. Saksan ilmailututkimuslaitos käytti sitä tilastollisiin analyyseihin siipien tärinästä. Se tuhoutui ilmapommituksella 1943. Zusen yritys Zuse KG rakensi 1960-luvulla täysin toimintakykyisen kopion, joka on edelleen esillä Münchenin Deutsches Museumissa .
Zuse pyysi Saksan hallitusta toimittamaan hänelle elektroniputkia, mutta hänen pyyntönsä hylättiin, koska sitä pidettiin "ei välttämättömänä sodan kannalta".
Zuse suunnitteli Z1: n vuosina 1935–1936 ja rakensi sen vuosina 1936–1938. Z1 oli täysin mekaaninen ja pystyi toimimaan vain muutaman minuutin. Helmut Schreyer (in) neuvoi Zusea käyttämään muuta tekniikkaa. Tohtorikoulutettavana Berliinin teknillisessä yliopistossa vuonna 1937 hän työskenteli Boolen operaatioiden toteuttamisessa tyhjöputkilaitteissa. Vuonna 1938 Schreyer esitteli näillä putkilla rakennetun piirin pienelle yleisölle ja esitteli näkemyksensä elektronisesta laskimesta. Suurin toiminnallinen elektroninen järjestelmä sisälsi kuitenkin liian vähän putkia, mikä teki tämän idean käyttökelvottomaksi.
Sitten Zuse päätti luoda uuden koneen, jossa on releet. Z2: n toteutusta tuki taloudellisesti Kurt Pannke, joka valmisti pieniä tietokoneita. Z2 valmistui vuonna 1939 ja esiteltiin Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrtille (”Saksan ilmailulaboratorio”) vuonna 1940 Berlin-Adlershofissa. Zuse oli onnekas, koska se oli yksi harvoista kerroista, kun Z2 toimi, ja hän vakuutti DVL: n rahoittamaan seuraavan koneensa.
Z2: n parantamiseksi hän rakensi Z3: n vuonna 1941, joka oli Saksan huippusalainen projekti. Jenissen, Reichsluftfahrtministeriumin ( ilmaministeriö) jäsen, toimi hankkeen virallisena valvojana.
Z3 valmistui vuonna 1941 ja oli nopeampi ja paljon luotettavampi kuin Z1 ja Z2. Z3 pystyi tukemaan rajattomia arvoja ja sen ohjelma tallennettiin ulkoiseen tallennukseen, mikä mahdollisti ohjelmien vaihtamisen ilman, että tarvitsee muuttaa yhteyksiä. Numerot merkitään desimaalin pohja muutettiin jotta liukuluku binary . 12. toukokuuta, se esiteltiin tutkijoiden joukolle, mukaan lukien A. Teichmann ja C. Schmieden Berliinin Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrtista (Saksan ilmailulaboratorio) .
Sitten Zuse keskittyi Z4: ään, joka valmistui vasta sodan jälkeen.
Z3 käytti Leibnizin keksimää noin vuoden 1700 binaarijärjestelmää . George Boole hyödynsi sitä kehittäessään Boolen algebraa . Vuonna 1937 , Claude Shannon on Massachusetts Institute of Technology esitetty ajatus soveltamalla Boolen algebran sähköisen releet seminaariin digitaalisen piirin suunnittelu. Siitä huolimatta Zuse laati ensimmäisenä kaiken käytännön toteutukseen, Z3-ohjelmoitavaan tietokoneeseen.
Ensimmäinen ohjelmoitava tietokone suunnittelu oli kuin Analytical Engine of Charles Babbage vuonna XIX th vuosisadan . Tätä konseptia ei ole koskaan aikaisemmin toteutettu, varsinkin koska se oli desimaali ja siksi paljon monimutkaisempi kuin Z3: n binäärirakenteen yksinkertaisuus. Kaiken kaikkiaan vuonna 1991 Charles Babbetin alkuperäisistä suunnitelmista hänen koneensa vähennysmoottori toteutui ja oli täysin toimiva. Ja jos Ada Lovelace , Babbagein ystävä, oli olemattoman koneen ensimmäinen teoreettinen ohjelmoija , Zuse oli omalta osaltaan todellisen koneen ensimmäinen ohjelmoija käytännössä .
Kymmenen brittiläistä Colossus- tietokonetta olivat ensimmäiset elektroniset tietokoneet lukuun ottamatta ei-ohjelmoitavaa Atanasoff - Berry Computer -tietokonetta . He käyttivät tyhjiöputkia ja binäärisiä numeroiden esityksiä. Ohjelmointi tehtiin kaapeleiden ja releiden kautta. Sen kehittämistä pidettiin salassa useita vuosikymmeniä, mikä teki tietokoneiden "ensimäisten" väitteet virheellisiksi.
ENIAC valmistui sodan jälkeen. Se oli ensimmäinen elektroninen tietokone, joka oli suunniteltu erityisesti Turing-complete -kokoonpanona . Se käytti tyhjiöputkia kytkiminä, kun taas Z3 käytti edelleen sähkömekaanisia releitä (pelastus, koska natsit olivat kieltäytyneet tarjoamasta tyhjiöputkia, jotka olivat liian arvokkaita erittäin helppoa käyttöä varten). Toisaalta se käytti desimaalijärjestelmää ja vuoteen 1948 saakka sen ohjelmointiin oli tarpeen muuttaa monia kaapeliyhteyksiä.
Pienen mittakaavan kokeellinen Machine 1948 ja EDSAC 1949 olivat ensimmäiset tietokoneet von Neumann arkkitehtuuri , eli ohjelmat tallennetaan tietokoneeseen itse. Tämä konsepti nimettiin John von Neumannin mukaan, vaikka jälkimmäinen toisti Alan Turingin teoksen, ja Konrad Zuse esitti idean vuonna 1936 patentissa, joka hylättiin.
Sukunimi | Maa | Tuoda markkinoille | Numerojärjestelmä | Mekaaninen | Ohjelmointi | Turing-täydellinen |
---|---|---|---|---|---|---|
Zuse Z3 | Saksa | Toukokuu 1941 | Binaarinen liukuluku | Sähkömekaaninen | Rei'itettyihin nauhoihin perustuva ohjelmointi | Joo |
Atanasoff - marjatietokone | Yhdysvallat | 1942 | Binääri | Sähköinen | Ei ohjelmoitavissa | Ei |
Colossus Mark 1 | Iso-Britannia | Helmikuu 1944 | Binääri | Sähköinen | Johdotus ja kytkinpohjainen ohjelmointi | Ei |
Harvard Mark I - IBM ASCC | Yhdysvallat | Toukokuu 1944 | Desimaali | Sähkömekaaninen | Rei'itettyihin nauhoihin perustuva ohjelmointi | Ei |
Colossus Mark 2 | Iso-Britannia | Kesäkuu 1944 | Binääri | Sähköinen | Ohjelmointi johdotuksen ja kytkinten perusteella | Ei |
Zuse Z4 | Saksa | Maaliskuu 1945 | Binaarinen liukuluku | Sähkömekaaninen | Rei'itettyihin nauhoihin perustuva ohjelmointi | Joo |
ENIAC | Yhdysvallat | Heinäkuu 1946 | Desimaali | Sähköinen | Ohjelmointi johdotuksen ja kytkinten perusteella | Joo |
Pienikokoinen kokeellinen kone (vauva) | Iso-Britannia | Kesäkuu 1948 | Binääri | Sähköinen | Ohjelma on tallennettu Williams-putkeen | Joo |
Muokattu ENIAC | Yhdysvallat | Syyskuu 1948 | Desimaali | Sähköinen | Ohjelmointi perustuu johdotukseen ja kytkimiin sekä primitiiviseen ROM-järjestelmään | Joo |
EDSAC | Iso-Britannia | Toukokuu 1949 | Binääri | Sähköinen | Ohjelma on tallennettu viivaviivan muistiin | Joo |
Manchester Mark I | Iso-Britannia | Lokakuu 1949 | Binääri | Sähköinen | Ohjelma on tallennettu Williams-putkeen ja magneettiseen rumpuun | Joo |
CSIRAC | Australia | Marraskuu 1949 | Binääri | Sähköinen | Ohjelma on tallennettu viivaviivan muistiin | Joo |
Oli mahdollista tehdä silmukoita Z3: lle, mutta ehdollisia ohjeita ei ollut. Siitä huolimatta Z3 oli Turing-täydellinen , tapa Turingin koneen istuttamiseksi Z3: een osoitti Raúl Rojas (en) vuonna 1998. Rojas kirjoitti, että "voidaan siis sanoa, että teoriassa Z3 on vastaava nykyisille tietokoneille, kuitenkin käytännön näkökulmasta, tapa, jolla se ohjelmoitiin, erottaa sen nykyaikaisista tietokoneista. "
Pragmaattisesta näkökulmasta Z3 toimitti ohjeet 1940-luvun sovelluksille, ja Zuse oli lisäksi rakennusinsinööri, joka rakensi tietokoneita helpottaakseen työskentelyään pääammassaan.