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Konrad Zuse (Rechenmaschine)

Konrad Ernst Otto Zuse (* 22. Juni 1910 in Deutsch-Wilmersdorf b. Berlin; † 18. Dezember 1995 in Hünfeld) war ein deutscher Bauingenieur, Erfinder und Unternehmer (Zuse KG). Mit seiner Entwicklung der Z3 im Jahre 1941 baute Zuse den ersten vollautomatischen, programmgesteuerten und frei programmierbaren, in binärer Gleitkommarechnung arbeitenden Computer der Welt.

Konrad Zuse wurde als Sohn von Maria und Emil Zuse geboren. Er hatte eine ältere Schwester, über die er meinte, „Sie hatte das Pech, in der damaligen Zeit als intelligenter Mensch und Frau geboren zu sein.“ Als er zwei Jahre alt war, zog die Familie in das ostpreußische

Konrad Zuse

Braunsberg, wo der Vater als Postbeamter im mittleren Dienst arbeitete. Dort besuchte er das humanistische Gymnasium Hosianum. Als er 1923 in der 9. Klasse war, zog die Familie Zuse nach Hoyerswerda, wo er das Reform-Realgymnasium, das heutige Lessing-Gymnasium, absolvierte. 1927 legte er sein Abitur ab.

Biographie

1935 schloss Zuse sein Ingenieurstudium mit einem Diplom ab. Danach arbeitete er zunächst als Statiker bei der Henschel Flugzeug-Werke AG in Schönefeld bei Berlin, gab diese Stelle jedoch bald auf und richtete eine Erfinderwerkstatt in der Wohnung seiner Eltern ein. Hier entstand die Z1, eine programmierbare Rechenmaschine, die allerdings noch nicht voll funktionsfähig war, weil sie mechanisch funktionierte. Das Prinzip der Z1 übernahm Zuse dann für die Z3, die er mit Relais aufbaute. Dies war der erste, voll funktionsfähige, programmierbare Computer der Welt (siehe Abschnitt „Leistungen“). Zuse verfügte über die Gabe, Menschen mit seiner Begeisterung so anzustecken, dass sie ihm immer wieder Geld gaben – sein Vater ließ sich sogar aus dem Ruhestand reaktivieren, um die Entwicklung mitzufinanzieren – oder Arbeitszeit spendeten.

Im Januar 1945 heiratete er seine Frau Gisela, geb. Brandes, in Berlin, mit der er später fünf Kinder hatte. Horst, der Erstgeborene, ist heute Informatik-Professor. Der Familie gelang die Flucht aus Berlin über Göttingen in das Allgäu, wobei Konrad Zuse den zuletzt entstandenen Rechner Z4 retten konnte. Er bildete die Grundlage, um nach dem Krieg die erste deutsche Computerfirma, die „Zuse KG“, aufzubauen. Nach stürmischem Wachstum musste Konrad Zuse 1964 seine Kapitalanteile wegen Überschuldung abgeben. Danach war er als Berater tätig und schrieb sein Buch zum „Rechnenden Raum“.

1983 durfte Zuse nach einer privaten Einladung eine öffentliche Vorlesung an der Technischen Hochschule Ilmenau halten. Das Rechenzentrum der TH durfte er nicht besuchen.

Entdeckungen / Arbeiten

Da die statischen Berechnungen im Bau- ingenieurwesen sehr monoton und mühselig waren, kam Zuse die Idee, diese zu auto- matisieren. Er kündigte 1935 seine Statiker - Tätigkeit und widmete sich ausschließlich der Umsetzung seiner Pläne, die er in einem Tagebucheintrag vom Juni 1937 beschreibt: „Seit etwa einem Jahr beschäftige ich mich mit dem Gedanken des mechanischen Gehirns.“ Das Resultat war der 1938 fertig- gestellte, elektrisch angetriebene mechanische Rechner Z1. Er arbeitete als erster Rechner mit binären Zahlen und besaß bereits ein Ein- / Ausgabewerk, ein Rechenwerk, ein Speicherwerk und ein Programmwerk, das die Programme von gelochten Kinofilmstreifen ablas. Die Z1 arbeitete aufgrund von Problemen mit der mechanischen Präzision nie zuverlässig; die mech- anischen Schaltwerke klemmten regelmäßig. Von Charles Babbage – den auch Zuse als „den eigentlichen Vater des Computers“ anerkennt – hat er erst lange nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs erfahren.

Zuse Z1

Für die Z1 entwickelte Zuse die Methode der computergerechten Gleitkommazahlen auf der Grundlage von Mantisse und Exponent. Mit diesem Verfahren berechnet heute jeder gängige Computer, vom Taschenrechner bis zum Cluster, Gleitkommazahlen. Auch die weithin verwendete IEEE-754-Normierung, d. h. die Festlegung auf ein bestimmtes Gleitkommazahlenformat, ist eine Folge von Zuses Grundlagenarbeit.

Z1

Noch während er an der Z1 arbeitete, übertrug er die mechanische Schaltung in die elektromechanische Relaistechnik. Zuse erprobte sie zunächst an einem Prototyp Z2, den er 1939 fertigstellte. 1940 führte er das Gerät dem technischen Direktor der Deutschen Versuchsanstalt für Luftfahrt Günther Bock vor, der sich daraufhin bereit erklärte, die Entwicklung der Z3 mitzufinanzieren.

Die Z3 – der erste funktionsfähige programmierbare Computer der Welt

1941 baute Zuse in den Räumen des Ingenieurbüros, das er inzwischen gegründet hatte, die Z3. Am 12. Mai 1941 stellte Zuse diese von ihm in Zusammenarbeit mit Helmut Schreyer gebaute Rechenmaschine Z3 vor. Es war ein vollautomatischer, in binärer Gleitkommarechnung arbeitender Rechner mit Speicher und einer Zentralrecheneinheit aus Telefonrelais. Berechnungen konnten programmiert werden, jedoch waren keine bedingten Sprünge und Programmschleifen möglich. Die Z3 gilt heute als erster funktionstüchtiger Computer der Welt.

Zuse 3

Eine Notiz Zuses aus dem Jahr 1942 zu möglichen Anwendungsfeldern des Rechners nennt unter dem Stichwort „Verwandtschaftslehre“ die Möglichkeit „Verwandtschaftsbeziehungen von zwei beliebigen Menschen A, B zu berechnen“. Praktische Bedeutung sah er in der „systematische[n] Rassenforschung, Ahnenforschung [und als] Unterlage für [die] Vererbungslehre“. Hierfür sei die „Registrierung von bestimmten charakteristischen, eindeutig bestimmbaren Eigenschaften, z. B. Erbkrankheiten (Bluter)“, für „Verwandtschaftsverhältnisse ist eine eindeutige Kurzschrift [?] erforderlich.“

Z3

Das Gerät wurde praktisch zur Berechnung einer komplexen Matrix eingesetzt, die zur Untersuchung des Flügelflatterns, das zum Absturz zahlreicher Flugzeuge geführt hatte, benötigt wurde. Allerdings ist die Z3 nie als „dringlich“ eingestuft und nie in den Routinebetrieb übernommen worden. Nachdem das Original am 21. Dezember 1943 bei einem Bombenangriff zerstört wurde, befindet sich ein funktionsfähiger Nachbau im Deutschen Museum in München. Dieser Nachbau wurde 1962 von der Zuse KG zu Ausstellungszwecken angefertigt.

1998 wies Raúl Rojas die Turing-Vollständigkeit des Designs des Z3-Computers nach. Es ist damit der erste tatsächlich gebaute Rechner, der diese Eigenschaft besaß. Charles Babbages „Analytical Engine“ wäre ebenfalls Turing-vollständig gewesen, wurde aber nicht fertiggestellt.

Z1

Die Z4 – Grundlage einer deutschen Computerindustrie

Auch die Weiterentwicklung der Z3 wurde von der Deutschen Versuchs- anstalt für Luftfahrt gefördert. Es handelte sich wieder um einen aus Relais aufgebauten elektromechanischen Rechner. Bis dahin waren alle Rechner mit dem Anfangsbuchstaben Z wie „Zuse“ benannt worden. Ein Mitarbeiter kam auf die Idee, das Gerät als V4 zu bezeichnen, um damit zu suggerieren, es handele sich wie die V1 und V2 um Vergeltungswaffen. Unter dieser Tarnung war es möglich, gegen Kriegsende einen Transport nach Göttingen zu organisieren, wo die Z4 im März 1945 in der Aerodynamischen Versuchs- anstalt des KWI für Strömungsforschung fertiggestellt wurde. Bei dieser Gelegenheit bekam Zuse auch das Konzentrationslager Mittelbau -Dora und die Arbeitsbedingungen der Zwangsarbeiter zu sehen. Es gelang ihm, sich der Gruppe Wernher von Brauns anzuschließen, die nach Bayern flüchtete.

Nach mehreren Zwischenstationen kam Zuses Gruppe nach Hinterstein im Allgäu. Die Z4 wurde im Mehllager einer Bäckerei in Hopferau bei Füssen wiederaufgebaut. Der Erfinder hielt seine Familie mit Malen von Gemsen in Öl für US-amerikanische Touristen über Wasser und unterstützte ortsansässige Bauern bei der Abrechnung ihrer Milcherträge. Das Gerücht von der Z4 sprach sich allerdings herum. Die IBM interessierte sich für die Schutzrechte, um die weitere Entwicklung zu unterdrücken. Mit Remington Rand kam eine Kooperation für Lochkartenleser zustande. 1949 spürte Prof. Eduard Stiefel von der ETH Zürich Zuse im Allgäu auf und ließ sich die Eignung der Z4 für seine Forschung demonstrieren. Mit ihm kam ein großzügiger Mietvertrag zustande, der Konrad Zuse die notwendigen Mittel verschaffte, um die Zuse KG zu gründen. 1950 war die Z4 der einzige funktionierende Computer in Kontinentaleuropa und der erste kommerzielle Computer weltweit.

Konrad Zuse (Rechenmaschine)

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by Klaus     www.mysterylands.eu