Конрад Цузе

Конрад Цузе (нем. Konrad Zuse; 22 июня 1910, Берлин — 18 декабря 1995, Хюнфельд) — немецкий инженер, изобретатель и предприниматель, пионер вычислительной техники. Наиболее известен как создатель первого в мире программно-управляемого компьютера Z3 (1941 год) и первого функционального электромеханического компьютера Z2. Цузе также разработал первый в мире высокоуровневый язык программирования — Планкалкюль (Plankalkül, 1945–1946 годы).

Биография

Ранние годы и образование

Конрад Цузе родился 22 июня 1910 года в Берлине в семье почтового чиновника. В 1927 году поступил в Технический университет Берлин-Шарлоттенбург (ныне Берлинский технический университет), где изучал гражданское строительство и архитектуру. Уже во время учёбы Цузе проявил интерес к автоматизации расчётов, что было связано с рутинностью инженерных вычислений.

Работа над вычислительными машинами

В 1935 году Цузе окончил университет с дипломом инженера-строителя и устроился на работу в авиастроительную компанию Henschel Flugzeugwerke. Однако рутинные расчёты, связанные с проектированием самолётов, побудили его начать конструирование автоматического вычислительного устройства. В 1936 году Цузе уволился с работы и организовал собственную мастерскую в квартире родителей.

Z1 (1936–1938)

Первая машина Цузе, названная Z1, была построена в 1938 году. Она представляла собой полностью механическое устройство с двоичной системой счисления и памятью на 64 слова. Z1 мог выполнять операции с плавающей запятой, но из-за низкой точности механических деталей работала ненадёжно. Тем не менее, в ней были заложены принципы, которые Цузе развил в последующих моделях.

Z2 (1939)

В 1939 году Цузе создал Z2 — гибридную машину, в которой механическое арифметическое устройство было заменено на электромеханические реле. Это повысило надёжность и скорость вычислений. Z2 стала первой в мире электромеханической вычислительной машиной.

Z3 (1941)

Z3 была завершена в 1941 году и считается первым в мире программно-управляемым компьютером. Машина полностью состояла из электромеханических реле (около 2600 штук) и могла выполнять до 5–10 операций сложения в секунду. Z3 использовала двоичную систему счисления, работала с числами с плавающей запятой и имела память на 64 слова. Программирование осуществлялось с помощью перфоленты, что позволяло автоматически выполнять последовательность операций. Z3 была уничтожена в 1943 году во время бомбардировки Берлина, но её реконструкция в 1960-х годах подтвердила её функциональность.

Z4 (1942–1945)

В 1942 году Цузе начал работу над Z4 — более мощной и надёжной машиной. Z4 была завершена уже после войны, в 1945 году, и стала первым в мире коммерческим компьютером. Она была установлена в Швейцарском федеральном технологическом институте в Цюрихе, где использовалась для научных расчётов до 1955 года.

Послевоенный период

После Второй мировой войны Цузе основал компанию Zuse KG (1949 год), которая занималась производством компьютеров. В 1950-х годах компания выпустила серию машин Z5, Z11, Z22 и Z23, которые использовались в научных и инженерных расчётах. Однако в 1960-х годах Zuse KG столкнулась с конкуренцией со стороны американских и японских производителей (IBM, Siemens) и в 1967 году была продана концерну Siemens.

Планкалкюль — первый язык программирования

В 1945–1946 годах Цузе разработал язык программирования Планкалкюль (Plankalkül), который предназначался для записи алгоритмов и программ. Язык поддерживал:

• переменные и типы данных (включая массивы и структуры);
• условные операторы и циклы;
• рекурсию;
• операции с плавающей запятой.

Планкалкюль не был реализован на практике до 1970-х годов, когда была создана его первая компиляция. Тем не менее, он считается первым в мире высокоуровневым языком программирования, предвосхитившим многие идеи, реализованные в Fortran, ALGOL и других языках.

Вклад в вычислительную технику

Конрад Цузе внёс фундаментальный вклад в развитие вычислительной техники:

• Программное управление: Z3 была первой машиной, которая управлялась программой, записанной на перфоленте, что отличало её от арифмометров и табуляторов.
• Двоичная система счисления: Цузе использовал двоичную арифметику, что стало стандартом для всех последующих компьютеров.
• Числа с плавающей запятой: Z3 и Z4 поддерживали вычисления с плавающей запятой, что упрощало инженерные расчёты.
• Язык программирования: Планкалкюль стал прообразом современных языков программирования.

Признание и наследие

При жизни Цузе не получил широкого признания за пределами Германии, так как его работы были изолированы от международного научного сообщества из-за войны. Однако после войны его вклад был оценён:

• В 1969 году Цузе был награждён медалью Гарри Гуда (Harry H. Goode Memorial Award) от IEEE.
• В 1985 году он стал почётным членом Ассоциации вычислительной техники (ACM).
• В 1995 году, незадолго до смерти, Цузе получил орден «За заслуги перед Федеративной Республикой Германия».

В честь Цузе названы:

• музей в Хюнфельде (Konrad-Zuse-Museum);
• астероид (18755) Цузе;
• премия Конрада Цузе (Konrad Zuse Medal) за вклад в информатику.

Интересные факты

• Цузе работал в условиях изоляции от западных учёных: он не знал о проектах Алана Тьюринга или Джона фон Неймана до конца войны.
• Z3 была уничтожена в 1943 году, но её реконструкция была выполнена в 1960-х годах компанией Zuse KG и сейчас экспонируется в Немецком музее в Мюнхене.
• Цузе был убеждённым сторонником идеи «искусственного интеллекта» и в 1960-х годах опубликовал книгу «Вычислительное пространство» (Rechnender Raum), где рассматривал Вселенную как гигантский компьютер.

Источники

• Zuse, Konrad. Der Computer — Mein Lebenswerk. Springer, 1984.
• Rojas, Raúl. The Zuse Computers. IEEE Annals of the History of Computing, 1997.
• Ceruzzi, Paul E. A History of Modern Computing. MIT Press, 2003.
• Документы из архива Konrad-Zuse-Museum (Хюнфельд, Германия).