Zuse Z3
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Lo Z3 è il primo calcolatore totalmente programmabile e totalmente automatico, quindi viene spesso indicato come il primo computer della storia. Il suo creatore è Konrad Zuse.
Lo Z3 è composto da 2.200 relè funzionanti a una frequenza compresa tra i 5 e i 10 hertz. Il sistema utilizzava parole lunghe 22 bit. Le operazioni venivano eseguite da un'unita aritmetica in virgola mobile. La macchina venne completata nel 1941 (il 12 maggio dello stesso anno fu presentata a un pubblico di scienziati a Berlino). Il computer originale venne distrutto dagli alleati nel 44 durante un bombardamento alleato di Berlino. Una copia perfettamente funzionante venne realizzata negli anni 60 dalla Zuse KG e è in esposizione permanente al Deutsches Museum. Nel 1998 è stato dimostrato che lo Z3 è Turing completo.
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[modifica] Confronto tra lo Z3 e i suoi predecessori
[modifica] Lo Z3 confrontato con gli altri progetti
- Il primo computer non programmabile venne sviluppato da Wilhelm Schickard nel 1623, lo Z3 nel 1941 era invece programmabile.
- Il successo dello Zuse Z3 lo si deve anche all'utilizzo del sistema binario. Questo sistema venne inventato tre secoli prima da Gottfried Leibniz; Boole in seguito lo utilizzo per sviluppare l'algebra di Boole. Nel 1937 Claude Shannon al MIT presentò l'idea di utilizzare l'algebra di Boode per descrivere il funzionamento dei circuiti basati su relè in un seminario sulla progettazione di circuiti digitali. Tuttavia Zuse ha sviluppato le intuizioni teoriche di Shannon e realizzato una macchina funzionante.
- Il primo progetto di un computer fu di Charles Babbage nel 1800. Il progetto non venne mai realizzato dato che venne sviluppato utilizzando la base decimale e non la più semplice base binaria (nel 1991 tuttavia lavorando sui disegni originali di Babbage fu costruita la macchina differenziale ed effettivamente funzionava correttamente). L'amica di Babbage Ada Lovelace viene usualmente considerata la prima programmatrice della storia anche se lavorò solo su una macchina teorica mentre Zuse fu il primo programmatore a lavorare realmente su una macchina funzionante.
- L'ENIAC venne completato quattro anni dopo lo Z3. L'ENIAC utilizzava valvole termoioniche per implementare le commutazioni, lo Z3 utilizzava dei relè. L'ENIAC era decimane mentre lo Z3 era già binario. Nel 1948 programmare l'ENIAC voleva dire riscrivere il programma mentre lo Z3 poteva caricarlo da nastro perforato. Tutti gli attuali computer sono basati su transistor e non più su relè o valvole termoioniche ma il disegno ricorda più lo Z3 che l'ENIAC.
- Lo Z3 era dotato di un nastro dove memorizzare il programma. Il Manchester Baby 1948 e l'EDSAC 1949 furono i primo computer al mondo a memorizzare internamente i programmi, un'idea frequentemente attribuita a un lavoro del 1945 di John von Neumann e colleghi. Un brevetto di Konrad Zuse tuttavia menzionava il concetto quasi una decade prima nel 1936 ma il brevetto venne respinto.
[modifica] Funzionamento rispetto a una macchina di Turing universale
Lo Z3 permetteva di realizzare loop ma non supportava istruzioni di salto condizionato (anche se non sarebbe stato difficile inserirne una). Tuttavia esiste una possibilità di implementare una macchina di Turing universale con lo Z3 (assumendo un nastro di lunghezza infinita e nessuna possibilità di errore), questa possibilità è stata dimostrata nel 1998. Il metodo utilizzato è scomodo ma la macchina di Turing è un dispositivo scomodo da utilizzare. È nata per essere universale e semplice da utilizzare per dimostrare teoremi non per essere utilizzata con programmi reali.
- Da un punto di vista pratico lo Z3 forniva delle istruzioni utili a risolvere problemi di ingegneria del 1940 e serviva per facilitare la vita agli ingegneri non va paragonata con i moderni computer destinati a poter assolvere qualsiasi compito.
[modifica] Voci correlate
- Colossus
- Harvard Mark I
- ENIAC
- SSEC
- Manchester Mark I
- Mark II
