Z4 (computadora)
Computadora alemana de los años 40

Z4
El Z4 en exposición en el Deutsches Museum de Múnich
ReveladorKonrad Zuse
FabricanteConstrucción de aparatos de Zuse
TipoComputadora electromecánica digital programable y totalmente automática.
Fecha de lanzamiento1945 ; hace 79 años ( 1945 )
Precio de introducción30.000 francos suizos  por cinco años
Unidades vendidas1 (a la ETH de Zúrich en un acuerdo de préstamo) [1] : 1077, 1139 
UPC@ (aproximadamente) 40  Hz
MemoriaMecánico, longitud de palabra de 32 bits
MostrarNúmeros decimales en coma flotante, cinta perforada o máquina de escribir Mercedes
AporteNúmeros decimales de punto flotante, cinta perforada
Fuerza(aproximadamente) 4  kW
MasaAproximadamente 1000  kg (2200  lb )
PredecesorZ3
SucesorZ5

El Z4 fue posiblemente el primer ordenador digital comercial del mundo , y es el ordenador programable más antiguo que aún se conserva. [1] : 1028  Fue diseñado y fabricado por la empresa Zuse Apparatebau del científico informático Konrad Zuse , para un pedido realizado por Henschel & Son , en 1942; aunque solo se ensambló parcialmente en Berlín, luego se completó en Gotinga en el Tercer Reich en abril de 1945, [2] pero no se entregó antes de la derrota de la Alemania nazi, en 1945. [3] [4] [5] El Z4 fue el objetivo final de Zuse para el diseño del Z3 . [6] Al igual que el Z2 anterior , comprendía una combinación de memoria mecánica y lógica electromecánica . [7]

El Z4 se utilizó en la ETH de Zúrich entre 1950 y 1955, [1] : 14  y sirvió también de inspiración para la construcción del ERMETH , [1] : 1009  el primer ordenador suizo, creado bajo la dirección del ingeniero de la ETH Ambros Speiser . [1] : 1087 

Construcción

Relé electromagnético del Z4

El Z4 era muy similar al Z3 en su diseño, pero se mejoró significativamente en varios aspectos. La memoria consistía en palabras de punto flotante de 32 bits en lugar de 22 bits . La Unidad de Construcción de Programas ( Planfertigungsteil ) perforaba las cintas de programa, lo que hacía que la programación y corrección de programas para la máquina fuera mucho más fácil mediante el uso de operaciones simbólicas y celdas de memoria. Los números se ingresaban y se emitían como punto flotante decimal, aunque el funcionamiento interno era en binario. La máquina tenía un gran repertorio de instrucciones que incluían raíz cuadrada, MAX, MIN y seno. Las pruebas condicionales incluían pruebas de infinito. Cuando se entregó a la ETH de Zúrich en 1950, la máquina tenía una función de rama condicional añadida [8] y podía imprimir en una máquina de escribir Mercedes. Había dos cintas de programa, donde la segunda podía usarse para contener una subrutina (originalmente se planearon seis). [9] [10]

En 1944, Zuse trabajaba en el Z4 con unas dos docenas de personas, [11] entre ellas Wilfried de Beauclair . Algunos ingenieros que trabajaban en las instalaciones de telecomunicaciones del OKW también trabajaban para Zuse como ocupación secundaria. También en 1944, Zuse transformó su empresa en Zuse KG ( Kommanditgesellschaft , es decir, una sociedad limitada) y planeó fabricar 300 computadoras. [12] De esta manera también podría solicitar personal y científicos adicionales como contratista en el Emergency Fighter Program . [12] La empresa de Zuse también cooperó con el Instituto de Matemáticas Aplicadas de Alwin Walther en la Technische Universität Darmstadt . [13]

Para evitar que cayera en manos de los soviéticos, el Z4 fue evacuado de Berlín en febrero de 1945 y transportado a Gotinga . [11] [14] El Z4 fue completado en Gotinga en una instalación del Aerodynamische Versuchsanstalt (AVA, Instituto de Investigación Aerodinámica), que estaba dirigido por Albert Betz . Pero cuando fue presentado a los científicos del AVA ya se podía oír el rugido del frente que se acercaba, [2] por lo que el ordenador fue transportado con un camión de la Wehrmacht a Hinterstein en Bad Hindelang en el sur de Baviera, donde Konrad Zuse se reunió con Wernher von Braun . [2] [15]

En 1947 fue posible introducir constantes mediante la cinta perforada. [10]

Uso después de la Segunda Guerra Mundial

En 1949, el matemático suizo Eduard Stiefel , tras regresar de una estancia en Estados Unidos en la que inspeccionó ordenadores estadounidenses, visitó a Zuse y el Z4. Cuando formuló una ecuación diferencial como prueba, Zuse programó inmediatamente el Z4 para resolverla. Stiefel decidió adquirir el ordenador para su recién fundado Instituto de Matemáticas Aplicadas en la ETH de Zúrich . [16] Fue entregado a la ETH de Zúrich en 1950. [17] [18]

Al menos Zúrich tiene una vida nocturna interesante con el traqueteo del Z4, aunque sea modesta.

—Konrad Zuse

En 1954, Wolfgang Haack intentó obtener el Z4 para la Technische Universität Berlin , [12] pero en su lugar fue transferido al Institut Franco-Allemand des Recherches de St. Louis (ISL, Instituto Franco-Alemán de Investigación) en Francia , donde estuvo en uso hasta 1959, bajo su director técnico Hubert Schardin . Hoy, el Z4 está en exhibición en el Deutsches Museum de Múnich . El Z4 inspiró a la ETH a construir su propio ordenador (principalmente de Ambros Speiser y Eduard Stiefel ), que se llamó ERMETH , un acrónimo de alemán : Elektronische Rechenmaschine ETH ("Máquina de Cálculo Electrónico ETH"). [1] : 1009 

En 1950/1951, el Z4 fue el único ordenador digital en funcionamiento en Europa Central , y el segundo ordenador digital del mundo en ser vendido o prestado, [1] : el 981  superó al Ferranti Mark 1 por cinco meses y al UNIVAC I por diez meses, pero a su vez fue superado por el BINAC (aunque este nunca funcionó en las instalaciones del cliente [19] ). Zuse y su empresa construyeron otros ordenadores, todos numerados con una Z inicial. Destacan el Z11 , que se vendió a la industria óptica y a las universidades, y el Z22 .

En 1955, el Z4 fue vendido al Instituto de Investigación franco-alemán de Saint-Louis ( Institut franco-allemand de recherches de Saint-Louis ) en Saint-Louis , cerca de Basilea, y en 1960 fue transferido al Museo Alemán de Múnich . [20]

El Z4 se utilizó para los cálculos de las obras de la presa Grande Dixence en 1950. [1] : 1081 

Presupuesto

  • Frecuencia: (aproximadamente) 40  Hz
  • Velocidad media de cálculo: 400  ms para una suma, 3 segundos para una multiplicación. Aproximadamente 1000 operaciones aritméticas de coma flotante por hora de media.
  • Programación: agujeros en película de 35 mm, perforados en una máquina de programación
  • Entrada: números decimales de punto flotante, cinta perforada
  • Salida: Números decimales de punto flotante, cinta perforada o máquina de escribir Mercedes
  • Longitud de palabra: 32 bits de punto flotante
  • Elementos: (aproximadamente) 2.500 relés, 21 relés escalonados
  • Memoria: Memoria mecánica del Z1 y Z2 [7] (64 palabras, 32 bits) [21]
  • Consumo de energía: (aproximadamente) 4  kW

Véase también

Referencias

  1. ^ abcdefgh Bruderer, Herbert (2021). Hitos en la computación analógica y digital (3.ª ed.). Springer. págs. 981, 1028, 1077, 1139. ISBN 978-3-03040973-9.(NB. Esta es la traducción al inglés de la obra alemana " Meilensteine ​​der Rechentechnik " en dos volúmenes.)
  2. ^ abc Schillo, Michael [en Wikidata] (2001). "Zuse" (PDF) (Conferencia) (en alemán). Archivado (PDF) desde el original el 8 de marzo de 2021. Consultado el 21 de junio de 2010 .(25 páginas)
  3. ^ Zuse, Horst . "La vida y obra de Konrad Zuse". Parte 6: parte 6a, parte 6b. Archivado desde el original el 16 de junio de 2008. Consultado el 15 de mayo de 2010 .
  4. ^ Kaisler, Stephen H. (12 de diciembre de 2016). El nacimiento de la computadora: de los relés a los tubos de vacío. Cambridge Scholars Publishing . p. 14. ISBN 978-1-44389631-3.
  5. ^ Sommaruga, Giovanni; Strahm, Thomas (21 de enero de 2016). La revolución de Turing: el impacto de sus ideas sobre la computabilidad. Birkhäuser. pág. 54. ISBN 978-3-31922156-4.
  6. ^ Rojas, Raúl (primavera de 2006) [12 de mayo de 2005]. "Las computadoras Zuse". Resurrección - The Bulletin of the Computer Conservation Society (transcripción editada del discurso). Vol. 37. Seminario Computing Before Computers, Science Museum: Computer Conservation Society (CCS). ISSN  0958-7403. Archivado desde el original el 7 de abril de 2022. Consultado el 26 de julio de 2008 .
  7. ^ ab Zuse, Konrad (28 de septiembre de 1993). La computadora: mi vida. Medios de ciencia y negocios de Springer . pag. 81.ISBN​ 978-3-54056453-9.(NB. Esta es una traducción del título original en alemán Der Computer - Mein Lebenswerk ).
  8. ^ Rojas, Raúl (1 de febrero de 2014). "Konrad Zuse und der bedingte Sprung" [Konrad Zuse y el salto condicional]. Informatik-Spektrum (en alemán). 37 (1): 50–53. doi :10.1007/s00287-013-0717-9. ISSN  0170-6012. S2CID  1086397.
  9. ^ Speiser, Ambros Paul (2002). "Z4 de Konrad Zuse: arquitectura, programación y modificaciones en la ETH de Zúrich". En Rojas, Rául ; Hashagen, Ulf [en alemán] (eds.). Las primeras computadoras: historia y arquitecturas . MIT. págs. 263–276. ISBN 978-0-262-18197-6.
  10. ^ ab Lyndon, Roger Conant (1947). "La computadora Zuse". Matemáticas de la computación . 2 (20): 355–359 [359]. doi : 10.1090/S0025-5718-1947-0022444-9 . ISSN  0025-5718.
  11. ^ ab Bauer, Friedrich Ludwig (2009). Historische Notizen zur Informatik (en alemán). Berlín, Alemania: Springer. pag. 198.ISBN​ 978-3-540-85789-1.
  12. ^ abc Petzold, Hartmut [en alemán] (2004). Hellige, Hans Dieter (ed.). Geschichten der Informatik. Visionen, Paradigmen, Leitmotive (en alemán). Berlín, Alemania: Springer. págs.93, 110. ISBN 3-540-00217-0.
  13. ^ de Beauclair, Wilfried (octubre de 1986). "Alwin Walther, IPM y el desarrollo de la tecnología de calculadoras y ordenadores en Alemania, 1930-1945". Anales de la historia de la informática . 8 (4). Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos : 334–350. doi :10.1109/MAHC.1986.10061. ISSN  0164-1239. S2CID  15020276.
  14. ^ Zuse, Horst (18 de noviembre de 2010), Discurso , Computer Conservation Society , Science Museum (Londres) , Londres, Reino Unido{{citation}}: Mantenimiento de CS1: falta la ubicación del editor ( enlace )
  15. ^ Campbell-Kelly, Martin (21 de diciembre de 1995). "Obituario: Konrad Zuse". The Independent . Consultado el 4 de febrero de 2011 .
  16. ^ Lippe, Wolfram M. (13 de abril de 2010) [2007]. "Kapitel 14 - Die ersten programmierbaren Rechner" (PDF) (en alemán). Archivado desde el original (PDF) el 19 de julio de 2011 . Consultado el 21 de junio de 2010 .
  17. ^ "Zuse Computer Model IV, en Zurich, Suiza". Boletín de Informática Digital . 3 (1): 5 de abril de 1951.
  18. ^ "Maquinaria de computación automática: Noticias – Instituto de Matemática Aplicada del Instituto Federal Suizo de Tecnología". Matemáticas de la computación . 5 (33): 45–46. 1951. doi : 10.1090/S0025-5718-51-99443-4 .
  19. ^ "Descripción del BINAC" . Consultado el 26 de julio de 2008 .Citando a Schmitt, William F. (1988). "El código corto UNIVAC". IEEE Annals of the History of Computing . 10 (1): 7–18 [9]. doi :10.1109/MAHC.1988.10004. S2CID  10189359. El BINAC
  20. ^ Deutsches Museum , Die Z3 und Z4 von Konrad Zuse, sitio web del Deutsches Museum
  21. ^ Un estudio de las computadoras digitales automáticas. Oficina de Investigación Naval, Departamento de la Marina. 1953. pág. 97.

Lectura adicional

  • Randell, Brian (6 de diciembre de 2012). "Capítulo IV: Zuse y Schreyer". Los orígenes de las computadoras digitales: artículos seleccionados . Springer Science & Business Media . pp. 156–157. ISBN 978-3-64296242-4. Consultado el 2 de julio de 2022 .
  • Blaauw, Gerrit Anne ; Brooks, Jr., Frederick Phillips (1997). Arquitectura informática: conceptos y evolución . Boston, Massachusetts, EE. UU.: Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc.
  • LaForest, Charles Eric (abril de 2007). "2.1 Lukasiewicz y la primera generación: 2.1.2 Alemania: Konrad Zuse (1910–1995); 2.2 La primera generación de computadoras de pila: 2.2.1 Zuse Z4". Arquitectura de computadoras de pila de segunda generación (PDF) (tesis). Waterloo, Canadá: Universidad de Waterloo . pp. 8, 11. Archivado (PDF) desde el original el 20 de enero de 2022. Consultado el 2 de julio de 2022 .(178 páginas)
  • Bruderer, Herbert (2012). Konrad Zuse y la Suiza. Wer hat den Computer erfunden? Charles Babbage, Alan Turing y John von Neumann (en alemán). vol. XXVI. Múnich, Alemania: Oldenbourg Verlag. ISBN 978-3-486-71366-4. Archivado desde el original el 3 de febrero de 2012.
  • Bruderer, Herbert (21 de septiembre de 2020). «Descubrimiento: manual de usuario de la computadora más antigua que aún se conserva en el mundo». BLOG@CACM . Association for Computing Machinery . Archivado desde el original el 2022-07-02 . Consultado el 2022-07-02 .
  • Rutishauser, Heinz (verano de 1952). Gebrauchsanweisung Z 4 [ Manual de usuario Z 4 ] (en alemán). Institut für angewandte Mathematik, ETH Zürich. doi :10.7891/e-manuscripta-98601. Ejemplar nº. 19, Hs 1517:1. Archivado desde el original el 2 de julio de 2022 . Consultado el 2 de julio de 2022 .[1] (1+1+16 páginas)
  • Página de inicio zuse.de de Horst Zuse (hijo de Konrad Zuse) con mucha información sobre los ordenadores Zuse
  • zuse.de {inglés} Página de inicio en inglés de Horst Zuse (hijo de Konrad Zuse)
  • Imágenes del Z4 en la ETH de Zúrich (con texto en alemán)
  • "Descripción textual y gráfica del Z4: historia, conjunto de instrucciones y características del hardware". Konrad Zuse's Computer . Technische Universität Berlin . Archivado desde el original el 2008-09-14 . Consultado el 2008-07-26 .
  • Zuse, Horst . «El ordenador Z4 y el Zuse Apparatebau en Berlín (1940-1945)». Vida y obra de Konrad Zuse . Archivado desde el original el 1 de junio de 2008. Consultado el 26 de julio de 2008 .
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