„Zuse Z3“ – Versionsunterschied
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Entsprechend des aktuellen Forschungsstandes (bspw. Haigh 2018, S. 6 und 255) korrigiert als "einen" der ersten Computer weltweit. Zudem die Einstiegssätze vereinfacht. |
→Technik: Zuses Patent von 1941 |
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[[Datei:Z3 Deutsches Museum.JPG|mini|Nachbau der Zuse Z3 im [[Deutsches Museum|Deutschen Museum]] in München]]
Die '''Z3''' war
Die Z3 verwendete (wie auch bereits die [[Zuse Z1|Z1]]) die von Konrad Zuse in die Rechnertechnik eingeführte [[Dualsystem|binäre]] [[Gleitkommazahl|Gleitkommaarithmetik]]. Im Gegensatz zum Entwurf und der Benutzung des [[ENIAC]] genügte der Entwurf der Z3 nicht der späteren Definition eines [[Turing-Vollständigkeit|turingmächtigen]] [[Computer]]s und sie wurde auch nie so genutzt. Erst
== Geschichte ==
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Der Entwicklung der Z3 ging die Entwicklung der noch vollständig mechanischen [[Zuse Z1|Z1]] und des Übergangsmodells [[Zuse Z2|Z2]] voraus. Die [[Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt]] hatte sich die Z2 angeschaut und gab Zuse 25.000 [[Reichsmark|RM]] (entspricht heute etwa {{Inflation|DE|25000|1941|r=-4}} [[Euro|EUR]]<ref name="Inflation-4">Diese Zahl wurde mit der [[Vorlage:Inflation]] ermittelt, ist auf volle 10.000 EUR gerundet und vergleicht 1941 mit Januar {{JETZIGES_JAHR}}.</ref>), damit er die Z3 bauen konnte.<ref name="alumni" /> Am 12. Mai 1941 wurde die Z3 schließlich einer Gruppe von Wissenschaftlern (darunter [[Alfred Teichmann (Bauingenieur)|Alfred Teichmann]] und [[Curt Schmieden]]) vorgestellt. Als Zuse 1941 kurzzeitig in den Krieg eingezogen wurde, schrieb er einem Freund: {{" |Andere lassen die Familie zurück, ich die Z3. |Autor=Konrad Zuse |Quelle=''Berühmte Alumni der Technischen Universität Berlin''}}<ref name="alumni" />
Die originale Z3-Rechenmaschine wurde im [[Zweiter Weltkrieg|Zweiten Weltkrieg]] durch Bombenangriffe auf Berlin am 21. Dezember 1943 zerstört. Für Zuse war das ein tragischer Moment, da er keinen Beweis mehr hatte, dass es wirklich eine funktionsfähige Z3 gegeben hatte.<ref name="alumni">{{Literatur |Autor=Kristina R. Zerges, Stefanie Terp |Hrsg=Presse- und Informationsreferat der Technischen Universität Berlin |Titel=Konrad Zuse |TitelErg=Der Vater des Computers |Reihe=Berühmte Alumni der Technischen Universität Berlin |Verlag=omnisatz GmbH |Ort=Berlin |Datum=}}</ref> Ein funktionsfähiger Nachbau, der 1961 von der [[Zuse KG]] zu Ausstellungszwecken angefertigt wurde, befindet sich im [[Deutsches Museum|Deutschen Museum]] in München. Am ehemaligen Standort, an der Ruine des Hauses in der Methfesselstraße im Berliner Stadtteil [[Berlin-Kreuzberg|Kreuzberg]], erinnert eine Gedenktafel an Zuses Wirkungsstätte. Seit Konrad Zuses 100. Geburtstag am 22. Juni 2010 ist zudem ein Nachbau der Z3 im [[Konrad-Zuse-Museum Hünfeld|Konrad-Zuse-Museum]] in [[Hünfeld]] ausgestellt. Ebenfalls hat der Schweizer Informatiker Christof Traber die Z3 basierend auf Zuses Patentschrift von 1941 nachgebaut. Sein Nachbau steht heute in der „[[Enter Technikwelt Solothurn]]“ in [[Derendingen SO]] (Schweiz) und wird monatlich öffentlich vorgeführt.<ref>{{Internetquelle |url=https://enter.ch/de/events/Z3/ |titel=Öffentliche Führung Enter Technikwelt Solothurn {{!}} Enter Technikwelt Solothurn |sprache=de |abruf=2024-01-27}}</ref>
== Technik ==
=== Merkmale ===
[[File: Zuse archive Z3.jpg|thumb|Zeichnung des Z3-Computers aus Zuses Patent von 1941.]]
Neben der Tatsache, dass die Z3 der erste voll funktionsfähige programmierbare Digitalrechner war, enthielt sie auch bereits sehr viele Merkmale, die
* Verwendung des binären Zahlensystems
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=== Funktionsweise ===
Die Z3 ist eine getaktete Maschine. Die Taktung wird von einem Elektromotor übernommen, der eine Taktwalze antreibt
Die [[Maschinensprache]] der Z3 umfasste neun Befehle<ref>{{Literatur |Autor=Raúl Rojas |Titel=Konrad Zuse’s Legacy: The Architecture of the Z1 and Z3 |Sammelwerk=IEEE Annals of the History of Computing
{| class="wikitable"
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Die Eingabe numerischer Daten muss über die Tastatur erfolgen.
Der Lochstreifen kann nur Befehle enthalten (diese sind darauf mit 8 Bit kodiert), aber keine Zahlen. Daher müssen numerische Daten über die Tastatur eingegeben werden, weiters ist über die Tastatur auch die direkte Ausführung aller Operationen bis auf Speicherzugriffe (''
Die Z3 kennt keine [[Sprungbefehl]]e, ist jedoch mit Hilfe geschickter Ausnutzung der endlichen Rechengenauigkeit [[turingmächtig]], wie [[Raúl Rojas]] 1998 zeigte.<ref>{{Literatur |Autor=[[Raúl Rojas]] |Titel=How to make Zuse’s Z3 a universal computer |Sammelwerk=Annals of the History of Computing |Band=20 |Nummer=3 |Verlag=IEEE |Datum=1998 |ISSN=1058-6180 |Online=[
=== Speicherung von Konstanten ===
Angenommen, wir möchten die Konstanten a4, a3, a2 und a1 in den Speicheradressen 4, 3, 2 und 1 speichern, und den Wert x an Adresse 5. Das Programm, das die gewünschte Berechnung durchführt, sieht wie folgt aus:
{| class="wikitable"
|+
!Befehl
!Beschreibung
|-
|Pr 4
|Laden von a4 in R1
|-
|Pr 5
|Laden von x in R2
|-
|Lm
|Multiplikation von R1 und R2, Ergebnis in R1
|-
|Pr 3
|Laden von a3 in R2
|-
|Ls₁
|Addition R1 und R2, Ergebnis in R1
|-
|Pr 5
|Laden von x in R2
|-
|Lm
|Multiplikation von R1 und R2, Ergebnis in R1
|-
|Pr 2
|Laden von a2 in R2
|-
|Ls₁
|Addition von R1 und R2, Ergebnis in R1
|-
|Pr 5
|Laden von x in R2
|-
|Lm
|Multiplikation von R1 und R2, Ergebnis in R1
|-
|Pr 1
|Laden von a1 in R2
|-
|Ls₁
|R1 und R2 addieren, ergibt R1
|-
|Ld
|Ergebnis anzeigen
|}
Nachdem die letzte Anweisung ausgeführt wurde, wird der Prozessor auf seinen ursprünglichen Zustand zurückgesetzt. Ein neuer Programmablauf kann gestartet werden.<ref>{{Literatur |Autor=Raúl Rojas |Titel=Konrad Zuse's Early Computers |Verlag=Springer |Datum=2023-10-13 |ISBN=978-3-031-39876-6 |Seiten=229}}</ref>
=== Rechenwerk ===
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[[Datei:Glen Beck and Betty Snyder program the ENIAC in building 328 at the Ballistic Research Laboratory.jpg|mini|Der ENIAC (im Vordergrund [[Betty Snyder]], im Hintergrund [[Glen Beck]])]]
In den [[Vereinigte Staaten|USA]] und weiten Teilen der Welt wird anstelle der Z3 der 1944 gebaute [[ENIAC|ENIAC (Electronical Numerical Nuberical Integrator and Computer)]] als der erste Computer angesehen. Jahrzehntelang galt dieser bahnbrechende Rechner als das Spitzenmodell seiner Zeit und wurde von der Presse als der erste Computer der Welt gefeiert. Andere bedeutende Beiträge zur Entwicklung der Computertechnologie, wie die Arbeiten von [[John Atanasoff]] in den USA oder die Innovationen von [[Konrad Zuse]], wurden dagegen weitgehend übersehen.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.spektrum.de/magazin/konrad-zuses-rechenmaschine-sechzig-jahre-computergeschichte/824351 |titel=Konrad Zuses Rechenmaschine: sechzig Jahre Computergeschichte |sprache=de |abruf=2024-04-24}}</ref> Dies wird damit begründet, dass die beiden Rechner unterschiedliche Eigenschaften haben und bei beiden Maschinen jeweils unterschiedliche Kriterien herangezogen werden, um sie als „Computer“ zu definieren.
Die Z3 war der erste Digitalrechner und gleichzeitig der erste binäre, programmierbare und [[Turing-Vollständigkeit|turingmächtige]]. Allerdings war sie im Gegensatz zum ENIAC, bei dem Röhren anstatt Relais eingesetzt wurden, nicht ''elektronisch'' (ein von [[Helmut Schreyer]] gestellter Förderantrag für die Konstruktion eines elektronischen Nachfolgemodells der Z3 wurde von der Reichsregierung abgelehnt, da diese das Projekt als nicht kriegswichtig einstufte)<ref>{{Literatur |Autor=[[Hans-Willy Hohn]] |Titel=Kognitive Strukturen und Steuerungsprobleme der Forschung. Kernphysik und Informatik im Vergleich |Reihe=Schriften des Max-Planck-Instituts für Gesellschaftsforschung Köln |BandReihe=36 |Ort=Frankfurt am Main/New York |Datum=1998 |ISBN=3-593-36102-7 |Seiten=148 |Online=[http://www.mpi-fg-koeln.mpg.de/pu/mpifg_book/mpifg_bd_36.pdf Online] |Format=PDF |KBytes=1300}}</ref>; außerdem ist die Turingmächtigkeit der Z3 nur dank eines vom Konstrukteur nicht vorhergesehenen Tricks möglich. Der ENIAC war der fünfte Digitalrechner der Geschichte und der erste, der die Kriterien „elektronisch“, „programmierbar“ und „turingmächtig“ ''gleichzeitig'' erfüllte. Er arbeitete mit dem Dezimalsystem, das heißt, er war kein Binärcomputer wie die Z3 und wie alle modernen Computer. In Deutschland wird hingegen eher die Z3 als erster Digitalrechner betrachtet – erstens aufgrund ihres höheren Alters, und zweitens wegen ihrer binären Arbeitsweise, mit der auch heute noch alle Computer arbeiten, zusätzlich wird dem Aspekt der Hardware, aus der die Rechner jeweils bestehen, eine geringere Bedeutung beigemessen.
Die historische Präferenz für den ENIAC kann auch darin begründet liegen, dass diesem nach dem [[Zweiter Weltkrieg|Zweiten Weltkrieg]] in den USA eine ungleich größere Aufmerksamkeit zuteilwerden konnte als der Z3, weil
{{Tabelle der ersten Computer}}
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