Konrad Zuse

Konrad Zuse (1910 - 1995)

Ha a számítógépek 20. századi fejlődéséről esik szó, az emberek többsége biztos benne, hogy minden Amerikában történt, hiszen közismert, hogy ott dolgozott Neumann János, aki a mai számítógépek működési alapjait megfogalmazta. Ott épült meg az ENIAC majd az EDVAC, melyek mérföldkőnek számítanak a számítástechnika történetében. Talán még Atanasoff, Eckert, Mauchly és Goldstine neve is eszükbe jut, azt viszont nagyon kevesen tudják, hogy az 1930-as években és a II. világháború alatt Európában is dolgozott egy zseniális mérnök, aki kb. 3 évvel az amerikaiak előtt bináris, jelfogós és programvezérelt számítógépet épített, melyet Z3-nak nevezett el. Ez a mérnök Konrad Zuse volt. Még a szakirodalomban is sokszor az olvasható, hogy a világ első automatikus digitális számítógépe a Mark I volt, melyet Howard H. Aiken és csapata épített meg Amerikában 1939 és 1944 között. Pedig a Z3 már 1941-ben elkészült Németországban, tehát megelőzte a Mark I-et.

Mi volt az oka annak, hogy Zuse nevét és találmányait nem ismerték a vele párhuzamosan dolgozó amerikai tudósok? Az egyik ok az volt, hogy eleinte egyedül, otthon dolgozott. A másik ok pedig az, hogy a háború alatt titoktartásra kényszerült.

A háborúban vesztes Németországból nem jutottak el a hírek a világba, szinte senki sem tudta, hogy van ott egy feltaláló, aki, miközben folyamatosan hulltak a bombák a városra, (a lakásán kialakított laboratóriumát is lebombázták) használt jelfogókból számítógépet épít és közben számos újdonságot fedez fel ebben az addig nem ismert tudományban.

Az első számítógépe, amit 1934-ben építészhallgatóként kezdett el fejleszteni, a Z-1 (a képen), egy mechanikus számítógép volt. Ez a gép leginkább Babbage számoló-műveivel rokon, de mégis lényegesen különbözik azoktól, ugyanis Zuse nem számkerekes decimális gépet, hanem igen/nem kapcsolókkal bináris gépet épített. Kettes számrendszerben működött és lebegőpontos számokkal dolgozott. Az adatbevitelre billentyűzet szolgált, az adatkivitel pedig kettes számrendszerben egy világító tábla (fénymátrix) segítségével történt. A számolómű és a tároló telefon relékből készült. A gép 24 bites szavakkal dolgozott, a memóriája 16 adat tárolását tette lehetővé. Tartalmazott decimális-bináris és bináris-decimális átalakítót is (ez is első volt a világon).

Igen korán, már 1936/37-ben átváltott a jelfogós számítógépek építésére, miután a mechanikus logika egyrészt nehézkesen működött, másrészt a gép nem volt eléggé megbízható.

A következő modell, a Z2 már lyukfilmes adatbeviteli egységet tartalmazott. Ez a gép 16 bites fixpontos adatokkal dolgozott és 16 szavas tárolója volt.

Az első teljesen működőképes, szabadon programozható, programvezérlésű számítógépet, a Z3-at Zuse 1941-ben fejezte be. Ez a gép 22 bites szavakat használt és lebegőpontos számokkal dolgozott. A tárolóegység 1600 mechanikus reléből állt, 64 szám tárolására volt képes. A számolómű 400 relé felhasználásával készült. A műveletek jellemző végrehajtási ideje 3 s. Zuse felajánlotta Hitlernek, hogy két év alatt elkészíti a hadsereg számára a gép javított változatát elektroncsövek felhasználásával. Hitler az ajánlatot azzal utasította vissza, hogy még a gép elkészülte előtt meg fogják nyerni a háborút.

Még a háború alatt elkészült a Z-4, valamivel később a Z-5, majd a Z-11 - valamennyi modell jelfogós berendezés volt. Egy Z-11-es Magyarországon is működött, a MOM-ban.

Azt is kevesen tudják, hogy a Z-3-as, ami 1941-ben készült el, volt a világon az első programvezérelt számítógép. Az ezzel kapcsolatos jegyzeteiben Konrad Zuse már leírja a tárolt program elvet, amit a világ Neumann elvként ismer. Zuse elmondta, hogy máig hasztalanul próbálkozott bizonyítani, hogy a tárolt program elvet évekkel korábban kitalálta, mint Neumann János, és alkalmazta is, ez a hír azonban annak idején a háborús és militarista Németországból nem juthatott ki, ott viszont nem kapott akkora publicitást, mint amekkorát a felfedezés megérdemelt volna. Ezek szerint a tudománytörténeti igazság azt kívánná, hogy az elvet Neumann-Zuse elvként jegyezzék.

Zuse a háborús Németország beszerzési nehézségei miatt, de azért is, mert az akkori elektroncsöves gépek jóval megbízhatatlanabbak voltak, mint a jelfogósak, az első elektroncsöves gépeit, a Z-20-at, a Z-21-et és a Z-22-t (az első kettő csak tervek formájában született meg, a harmadik meg is épült) csak 1955-ben kezdte el tervezni és építeni. Ezután már a tranzisztoros Z-23 és a Z-24 gépek jöttek, mindezeket a gépeket Zuse tudományos feladatok megoldására tervezte. A következő gép a Z-31-es egy kisméretű, olcsó és főleg gazdasági számításokra szánt berendezés volt. Az integrált áramkörök megjelenése megkondította a harangot az olyan kis számítógépgyárak felett, mint a ZUSE KG, ahol szinte manufakturális módon gyártották a nagyon szellemes konstrukciójú számítógépeket.

Volt még egy, a korát megelőző konstrukciója Konrad Zuse-nek: a világ első digitális rajzgépe, a Graphomat, vagy más néven, a Z-64. A gép első konstrukciója főleg azért volt nagyon különleges, mert az akkor készült, amikor még nem volt olyan léptetőmotor, amit a toll mozgatásához alkalmazni lehetett volna. Konrad Zuse a léptetőmotorok helyettesítésére egy hallatlanul precíz fogaskerék-áttételt tervezett a géphez, amivel igen pontos rajzokat lehetett készíteni.

A ZUSE KG-t - főleg anyagi problémák miatt - Konrad Zuse-nak el kellett adnia, az o részét először a társa, a Brown, Boveri and Company (BBC) vásárolta meg, majd a BBC az egész gyárat eladta a Siemens-nek. Sajnos a Siemens Zuse fejlesztéseit, így a Graphomat-ot sem folytatta, hiszen akkor már meg voltak a saját fejlesztésű illetve licenc formájában vett számítógépei, például a 2002-es majd később a 4004-es, ezeket gyártotta. A Siemens Konrad Zuse-t még egy darabig, mint tanácsadót foglalkozatta, de ez a kapcsolata is hamarosan megszűnt a német számítógépeket gyártó óriással. Élete alkonyán főleg a számítástechnika elméleti kérdéseivel foglalkozott, a számítástechnika és az automatika kapcsolatával valamint az önreprodukáló automatákkal.

Szívesen festett is.

Ez a történet nem az eddig megszokott sikertörténet (mint Gates, vagy Tim Berners Lee), de mindenképpen fontosnak tartom, hogy itt legyen. Ez mutatja ugyanis, hogy ha Európát nem sújtja a második világháború, ugyanolyan meghatározó lett volna a számítástechnika fejlődésében, mint az Atlanti-óceán másik oldala.