Цифровая машина цузе z3
Z3 (компьютер)
«Z3» — первая программируемая вычислительная машина, обладающая всеми свойствами современного компьютера. Создана немецким инженером Конрадом Цузе и представлена вниманию научной общественности 12 мая 1941 года.
Машина представляла собой двоичный вычислитель с ограниченной программируемостью, выполненный на основе телефонных реле. На таких же реле было реализовано и устройство хранения данных. Их общее количество составляло около 2200. Порядок вычислений можно было выбрать заранее, однако условные переходы и циклы отсутствовали. Тактовая частота «Z3» составляла всего-навсего 5,33 Гц. [1]
«Z3» была создана Цузе на основе его первых вычислителей «Z1» и «Z2». В свою очередь она послужила основой создания более совершенного компьютера «Z4».
В 1942 году вместе с австрийским инженером-электриком Хельмутом Шрайером Цузе предложил создать на базе «Z3» компьютер нового типа, заменив телефонные реле вакуумными электронными лампами, что должно было сильно повысить надёжность и быстродействие машины. Предполагалось, что новый компьютер можно будет использовать для криптографии и расшифровки закодированных сообщений. Однако в связи с запретом на долговременные научные разработки в годы войны, предложение инженеров отклонили. [2]
Через небольшое время в других странах мира также появились первые вычислительные машины. Ими были компьютеры «Марк I», «Колосс» и «Эниак». В тоже время, оригинальная машина Конрада Цузе занимала значительно меньше места, и стоила гораздо дешевле, чем созданный двумя годами позже американский компьютер «Марк I».
«Z3» использовался для расчётов, связанных с конструированием самолётов и управляемых ракет немецким Исследовательским институтом аэродинамики (нем. Aerodynamische Versuchsanstalt ). Единственный образец компьютера вместе с другими ранними разработками Цузе был уничтожен во время налёта союзнической авиации в 1945 году.
В 1960 году компанией Zuse KG была выполнена реконструкция «Z3». В 1967 эта модель была выставлена и привлекла большое внимание посетителей монреальской выставки, а в настоящее время размещена в экспозиции «Немецкого музея» города Мюнхен (Германия). [1]
Содержание
Факты
Z3 и универсальная машина Тьюринга
См. также
Литература
Источники
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Z3 (компьютер)» в других словарях:
КОМПЬЮТЕР И МЫСЛЯЩИЕ МАШИНЫ — Я думаю, на мировом рынке можно будет продать штук пять компьютеров. Директор компании «IBM» Томас Уотсон в 1943 г. Компьютер имеет то преимущество перед мозгом, что им пользуются. Габриэль Лауб Человеку свойственно ошибаться, но для… … Сводная энциклопедия афоризмов
КОМПЬЮТЕР — КОМПЬЮТЕР, устройство, обрабатывающее данные (информацию), следуя ряду команд, который носит название КОМПЬЮТЕРНОЙ ПРОГРАММЫ. Интегральные схемы ПЗУ (ROM) и ОЗУ (RAM) электронные запоминающие устройства служат в качестве постоянного и временного… … Научно-технический энциклопедический словарь
Компьютер общего назначения — компьютер, способный решить любую задачу, которая может быть выражена в виде программы и выполнена в рамках разумных ограничений, накладываемых ёмкостью системы хранения компьютера, допустимым размером программы, скоростью её выполнения и… … Википедия
компьютер — пэвм, маршрутизатор, принтсервер, нотбук, лаптоп, субноутбук, электронная вычислительная машина, нейрокомпьютер, умная машина, супермикроэвм, электронный архитектор, писюшник, настольник, микрокомпьютер, камп, промкомпьютер, миникомпьютер,… … Словарь синонимов
Компьютер в каждый дом — URL: http://www.pcdom.ru/ Федеральная программа «Компьютер в каждый дом» проект, позволяющий заказать компьютер в любом отделении почтовой связи и получить его с доставкой на … Википедия
Компьютер для женщин (книга) — Компьютер для женщин (книга) ничем иным особенно не выделяясь среди множества самоучителей работы на ПК, эта книга написана женщиной (Евгения Пастернак) специально «для женщин». На самом деле, содержание самоучителя можно расценивать … Википедия
КОМПЬЮТЕР — [англ. computer Словарь иностранных слов русского языка
компьютер — КОМПЬЮТЕР, а, м. Голова. компьютер болит. Включи компьютер подумай, задумайся, пошевели мозгами … Словарь русского арго
компьютер с рукописным пером — рукописный компьютер Персональная ЭВМ, с которой пользователь взаимодействует с помощью металлического (рукописного) карандаша и электронного планшета, размещаемого обычно в нижней части экрана дисплея. Ввод символов обеспечивается специальными… … Справочник технического переводчика
Компьютер (журнал) — Компьютер Специализация: компьютерный Периодичность: каждый месяц Язык: русский Адрес редакции: Украина, г. Киев 110, а/я 81 Главный редактор: Александр Зайцев Издатель … Википедия
5 декабря
в 1941 году немецкий инженер Конрад Цузе представил финальный вариант своего компьютера Z3.
Да, немцы и здесь оказались первыми. За несколько лет до американского ENIAC сумрачный немецкий гений породил первый настоящий компьютер.
Вычислительные машины создавались и раньше (Z1 и Z2 того же Цузе), но у них отсутствовали те или иные признаки настоящего компьютера. А Z3 мало того что была первой по-настоящему программируемой ЭВМ, так по ряду показателей она превосходила более поздние машины — английский Mark I и американский ENIAC.
Своим успехом Z3 во многом обязана реализацией в ней простой двоичной системы.
Сама двоичная система счисления была разработана еще Готфридом Лейбницем. В середине XIX века Джордж Буль взял её за основу для создания алгебры логики, а в 1937 году Клод Шеннон из Массачусетского технологического института разработал способ реализации двоичных схем, собираемых из электромеханических реле — тех же, что применялись на АТС. Конрад Цузе стал первым, кто объединил все эти технологии, создав на их основе первую программируемую вычислительную машину.
Z3 представляла собой двоичный вычислитель с ограниченной программируемостью, выполненный на основе телефонных реле. На них же было реализовано и устройство хранения данных. Общее количество реле в машине составляло около 2600.
Тактовая частота Z3 составляла 5,3 Гц, средняя скорость при операциях сложения — 0,8 секунды, а умножения — 3 секунды, память составляла 64 слова с длиной в 22 бита.
По сравнению, например, с ENIAC, который был реализован на вакуумных лампах, релейная машина Цузе была слабовата, но вместе с тем по своей архитектуре она была гораздо ближе к современным компьютерам. ENIAC был десятичной машиной, а Z3 — уже двоичной. До 1948 года для перепрограммирования ENIAC фактически нужно было перекоммутировать заново, а Z3 уже в 1941 году умел считывать программы с перфорированной ленты. И при этом компьютер Цузе был гораздо меньше и стоил намного дешевле.
Конрад Цузе и его воссозданная Z3
Z3 использовался для расчётов, связанных с конструированием самолётов (расчеты параметров стреловидных крыльев) и управляемых ракет в имперском Aerodynamische Versuchsanstalt.
К сожалению, единственный образец Z3 вместе с другими разработками Цузе был уничтожен во время налета авиации союзников в 1945 году. Однако в 1960 году компания Zuse KG полностью реконструировала Z3. В 1967 году эта модель была показана на всемирной выставке «Экспо-67″ в Монреале. А сегодня она размещена в экспозиции «Немецкого музея» в Мюнхене.
Z3 (компьютер)
Благодаря этой машине и ее предшественникам Конрада Цузе часто называют изобретателем компьютера. [14] [15] [16] [17]
СОДЕРЖАНИЕ
Дизайн и разработка [ править ]
Z3 был закончен в 1941 году и был быстрее и надежнее, чем Z1 и Z2. Арифметика с плавающей запятой Z3 была улучшена по сравнению с Z1 в том, что в ней реализована обработка исключений «с использованием всего лишь нескольких реле», исключительные значения (плюс бесконечность, минус бесконечность и неопределенные) могут быть сгенерированы и переданы через операции. Z3 хранил свою программу на внешней магнитной ленте, поэтому для смены программ не требовалось перепрограммировать. [27]
Z3 как универсальная машина Тьюринга [ править ]
Отношение к другой работе [ править ]
Сотрудник Цузе Гельмут Шрейер построил электронную цифровую экспериментальную модель компьютера с использованием 100 электронных ламп [30] в 1942 году, но в конце войны она была потеряна.
Аналоговый компьютер был построен ракетой ученого Helmut Holzer в 1942 году в Полигоне Пенемюнде для имитации [31] [32] [33] В-2 ракетных траекторий. [34] [35]
ENIAC компьютер, завершен после войны, используемых вакуумных трубок для реализации переключателей и использовал десятичное представление для чисел. До 1948 года программирование осуществлялось, как и в случае с Colossus, с помощью коммутационных проводов и переключателей.
Технические характеристики [ править ]
Современные реконструкции [ править ]
В 2008 году Хорст Цузе сам начал реконструкцию Z3. [47] Он был представлен в 2010 году в музее Конрада Цузе в Хюнфельде. [48] [49]
Z3 (компьютер)
Благодаря этой машине и ее предшественникам Конрада Цузе часто называют изобретателем компьютера. [14] [15] [16] [17]
Содержание
Дизайн и разработка [ править ]
Z3 был закончен в 1941 году и был быстрее и надежнее Z1 и Z2. Арифметика с плавающей запятой Z3 была улучшена по сравнению с Z1 в том, что в ней реализована обработка исключений «с использованием всего нескольких реле», исключительные значения (плюс бесконечность, минус бесконечность и неопределенные) могут быть сгенерированы и переданы через операции. Z3 хранил свою программу на внешней магнитной ленте, поэтому для смены программ не требовалось перепрограммировать. [27]
Z3 как универсальная машина Тьюринга [ править ]
Отношение к другой работе [ править ]
Сотрудник Цузе, Гельмут Шрейер, построил электронную цифровую экспериментальную модель компьютера с использованием 100 электронных ламп [30] в 1942 году, но в конце войны она была потеряна.
Аналоговый компьютер был построен ракетой ученого Helmut Holzer в 1942 году в Полигоне Пенемюнде для имитации [31] [32] [33] В-2 ракетных траекторий. [34] [35]
ENIAC компьютер, завершен после войны, используемых вакуумных трубок для реализации переключателей и использовал десятичное представление для чисел. До 1948 года программирование осуществлялось, как и в случае с Colossus, с помощью коммутационных проводов и переключателей.
Технические характеристики [ править ]
Современные реконструкции [ править ]
В 2008 году Хорст Цузе сам начал реконструкцию Z3. [47] Он был представлен в 2010 году в музее Конрада Цузе в Хюнфельде. [48] [49]
В Z3 был Немецкий электромеханический компьютер разработано Конрад Зузе в 1935 году, завершена в 1941 году. Это был первый в мире рабочий программируемый, полностью автоматический цифровой компьютер. [1] Z3 было построено из 2600 экземпляров. реле, реализуя 22-немного слово длина, которая действовала на тактовая частота примерно 5–10Гц. [2] Программный код хранился на перфорированном фильм. Начальные значения вводились вручную. [3] [4] [5] : 32–37
Z3 был завершен в Берлин в 1941 году. Не считался жизненно важным, поэтому в повседневную эксплуатацию не вводился. [3] [4] [6] [5] : 30, 38–39 [а] Основано на работе Ганса Георга Кюсснера (ср. Эффект Кюсснера) например была написана «Программа для вычисления сложной матрицы», которая использовалась для решения флаттер крыльев проблемы. [b] Цузе попросил у правительства Германии финансирование для замены реле полностью электронными переключателями, но в финансировании было отказано во время Вторая Мировая Война поскольку такое развитие было сочтено «не важным для войны». [11] : 148
Z3 был продемонстрирован в 1998 году как в принципе Полный по Тьюрингу. [13] Однако из-за отсутствия условного ветвления Z3 соответствует этому определению только путем умозрительного вычисления всех возможных результатов вычисления.
Благодаря этой машине и ее предшественникам, Конрад Зузе часто предлагался как изобретатель компьютера. [14] [15] [16] [17]
Содержание
Дизайн и развитие
Усовершенствовав базовую машину Z2, в 1941 году он построил Z3, который был очень секретным проектом правительства Германии. [22] Джозеф Дженниссен (1905–1977), [23] член «Исследования-Лидерство» (Forschungsführung) в Рейхсское министерство авиации [24] выполнял функции государственного надзора по заказам министерства компании Цузе ZUSE Apparatebau. [25] Еще одним посредником между Цузе и министерством авиации Рейха был специалист по аэродинамике. Герберт А. Вагнер. [26]
Z3 был закончен в 1941 году и был быстрее и надежнее Z1 и Z2. Z3 арифметика с плавающей запятой был улучшен по сравнению с Z1 в том, что в нем реализована обработка исключений «с использованием всего лишь нескольких реле», исключительные значения (плюс бесконечность, минус бесконечность и неопределенные) могли генерироваться и передаваться через операции. Z3 хранил свою программу на внешней магнитной ленте, поэтому для смены программ не требовалось перепрограммировать. [27]
12 мая 1941 года Z3 был представлен публике ученых, включая профессоров Альфреда Тайхмана и Курта Шмидена. [28] из Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt («Немецкая лаборатория авиации») в г. Берлин, [29] сегодня известен как Немецкий аэрокосмический центр в Кёльн.
Зузе перешел к Z4 дизайн, который был построен за несколько дней до окончания Второй мировой войны.
Z3 как универсальная машина Тьюринга
Отношение к другой работе
Успех Z3 Цузе часто объясняется использованием простой двоичной системы. [5] : 21 Это было изобретено примерно тремя веками ранее Готфрид Лейбниц; Логический позже использовал его для развития своего Булева алгебра. Цузе был вдохновлен Гильбертаи Аккерманнкнига по элементарной математической логике (ср. Принципы математической логики). [19] В 1937 г. Клод Шеннон представил идея отображения булевой алгебры на электронные реле в основополагающей работе по цифровая схема дизайн. Цузе, однако, не знал работы Шеннона и самостоятельно разработал основу. [11] : 149 для своего первого компьютера Z1, который он спроектировал и построил с 1935 по 1938 год.
Сотрудник Цузе Гельмут Шрейер построил электронную цифровую экспериментальную модель компьютера с использованием 100 электронных ламп. [30] в 1942 году, но в конце войны он был утерян.
В Томми Флауэрс-строенный Колосс (1943) [36] и Атанасов – Берри Компьютер (1942) б / у термоэмиссионные клапаны (вакуумные лампы) и двоичное представление чисел. Программирование осуществлялось путем повторного подключения патч-панелей и переключателей.
В ENIAC компьютер, доработанный после войны, б / у вакуумные трубки для реализации переключателей и использования десятичного представления для чисел. До 1948 года программирование осуществлялось, как и в случае с Colossus, с помощью коммутационных кабелей и переключателей.
В Манчестер Бэби 1948 г. вместе с Манчестер Марк 1 и EDSAC оба 1949 года были первыми рабочими компьютерами в мире, которые хранили программные инструкции и данные в одном и том же пространстве. В этом они реализовали концепция хранимой программы который часто (но ошибочно) приписывают газета 1945 года от Джон фон Нейман и коллеги. [37] [38] Говорят, что фон Нейман отдал должное Алан Тьюринг, [39] и эта концепция была упомянута ранее самим Конрадом Цузе в заявке на патент 1936 года (которая была отклонена). [40] [41] Сам Конрад Цузе вспоминал в своих мемуарах: «Во время войны в любом случае было бы едва ли возможно создавать эффективные устройства для хранения программ». [42] и Фридрих Л. Бауэр писал: «Его дальновидные идеи (живые программы), которые должны были быть опубликованы только спустя годы, были направлены в правильное практическое направление, но никогда не были реализованы им». [43]