Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Z3 перша повнофункціональна програмно керована і вільно програмована в двійковому коді з плаваючою комою робоча обчислюв

Z3 (комп'ютер)

Z3 (комп'ютер)

Z3 — перша повнофункціональна програмно керована і вільно програмована в двійковому коді з плаваючою комою робоча обчислювальна машина, яка мала всі властивості сучасного комп'ютера. Створена німецьким інженером Конрадом Цузе і представлена ​​увазі наукової громадськості 12 травня 1941 р. Сьогодні багато хто вважає цей пристрій першим реально працюючим програмованим комп'ютером, хоча головною відмінністю від першої машини Цузе Z1 (1938) була можливість обчислення квадратного кореня.

image
Реконструкція Z3 у Німецькому музеї м. Мюнхен

Машина являла собою двійковий обчислювач з обмеженим програмуванням, виконаний на основі телефонних реле. На таких же реле було реалізовано і пристрій зберігання даних. Їх загальна кількість становила близько 2200. Порядок обчислень можна було вибрати заздалегідь, однак умовні переходи та цикли були відсутні. Тактова частота Z3 становила 5,33 Гц.

Z3 була створена Цузе на основі його перших обчислювачів Z1 та . У свою чергу, вона послужила основою створення досконалішого комп'ютера Z4.

В 1942 у разом з австрійським інженером-електриком Гельмутом Шрайєром Цузе запропонував створити на базі Z3 комп'ютер нового типу, замінивши телефонні реле вакуумними електронними лампами, що повинно було сильно підвищити надійність і швидкодію машини. Передбачалося, що новий комп'ютер можна буде використовувати для криптографії і розшифровки закодованих повідомлень. Однак у зв'язку із забороною на довготривалі наукові розробки в роки війни пропозицію інженерів відхилили.

Через деякий час в інших країнах також з'явилися перші обчислювальні машини. Це були комп'ютери «Марк I», «Колос» та «ЕНІАК». У той же час оригінальна машина Конрада Цузе займала значно менше місця і коштувала набагато дешевше, ніж створений двома роками пізніше американський комп'ютер «Марк I».

Z3 використовувався для розрахунків, пов'язаних з конструюванням літаків і керованих ракет німецьким Дослідницьким інститутом аеродинаміки (нім. Aerodynamische Versuchsanstalt). Єдиний зразок комп'ютера разом з іншими ранніми розробками Цузе був знищений під час нальоту союзницької авіації в 1945 році.

В 1960 році у компанією Zuse KG була виконана реконструкція Z3. В 1967 році ця модель була виставлена ​​і привернула велику увагу відвідувачів монреальської виставки, а в даний час вона розміщена в експозиції «Німецького музею» в Мюнхені (Німеччина).

Специфікація

  • Частота: 5,3 Гц
  • Арифметичний пристрій: з плаваючою комою, 22 біта, +, -, *, /, квадратний корінь
  • Середня швидкість обчислення: операція додавання — 0,8 секунд, множення — 3 секунди
  • Споживання енергії: 4000 Ват.
  • Маса: 1000 кг
  • Елементів: 2600 реле, 600 в арифметичному пристрої, 2000 в пристрої пам'яті. Мультиплексор для вибору адреси пам'яті.
  • Пам'ять: 64 слова з довжиною 22 біта.
  • Введення: десяткові числа з плаваючою комою
  • Виведення: десяткові числа з плаваючою комою
  • Собівартість: 50 000 рейхсмарок

Z3 та інші обчислювальні машини

  • Успіх Z3 визначила його реалізація у вигляді простої двійкової системи. Ідея була не новою. Сама двійкова система числення була придумана майже трьома століттями раніше Ґотфрідом Лейбніцем. В середині XIX століття Джордж Буль взяв її за основу для створення алгебри логіки, а в 1937 рік у співробітник Массачусетського технологічного інституту Клод Шеннон в оригінальній роботі, присвяченій дослідженню цифрових ланцюгів, розробив спосіб реалізації двійкових схем, що збираються з електронних реле. Однак Конрад Цузе об'єднав всі ці речі, створивши на їх основі першу програмовану обчислювальну машину.
  • Перший проект програмованої обчислювальної машини був створений в середині XIX ст. Чарльзом Беббіджем. У той час він не міг бути реалізований, однією з причин чого була десяткова машина і набагато складніша, ніж двійкова Z3. Хоча коли в 1991 рік у на основі оригінальних робіт Беббіджа була створена реконструкція його Різницевої машини, вона виявилася цілком працездатною. Знайома Беббіджа Ада Лавлейс була першим теоретичним програмістом, друкуючи програми для неіснуючої машини. Конрад Цузе став першим програмістом-практиком.
  • Американський комп'ютер «ENIAC» був створений на 4 роки пізніше Z3. Схема «ENIAC» була заснована на вакуумних електронних лампах, в той час як Z3 використовував електромеханічні реле. Тим не менш «ENIAC» був десяткової машиною, а Z3 — вже двійковій. До 1948 року для перепрограмування «ENIAC» фактично потрібно було перекомутувати заново, в той час як Z3 вмів зчитувати програми з перфорованої стрічки. В основі сучасних комп'ютерів лежать транзисторні схеми, а не релейні або лампові перемикачі, як на Z3 і «ЕНІАК», проте їх базова архітектура набагато більш схожа на архітектуру першого.
  • Для зберігання програм для Z3 використовувалася зовнішня перфорована стрічка. «Манчестерське дитя» (англ. The Manchester Baby) 1948 та EDSAC 1949 року були першими комп'ютерами з внутрішнім зберіганням програм, що реалізовують концепцію, часто приписувану Джону фон Нейману і його колегам, який виклав її в документі 1945 року. Патентна заявка Конрада Цузе, попри те, що сам патент був відхилений, згадувала про схожу концепцію майже на 10 років раніше, в 1936 році.

Z3 і універсальна машина Тюрінга

  • Реалізація циклів на Z3 була можлива, однак можливості створення умовних переходів не існувало. Тим не менш, в 1998 році було показано, що цей комп'ютер все-таки може відтворити поведінку універсальної машини Тюрінга (правда, при допущенні необмеженого обсягу збережених даних і нульовій ймовірності помилок). Це непрактично, але й сама машина Тюрінга є дуже непрактичним пристроєм, придуманим тільки для демонстрації теоретичних ідей простоти і універсальності, а не ефективності.
  • З прагматичної точки зору набагато більш важливо те, що Z3 мав досить практичний набір інструкцій, зручних для типових технічних програм тих років. Конрад Цузе перш за все був цивільним інженером, і почав створювати комп'ютери для полегшення своєї професійної діяльності. Саме тому його машини так схожі на сучасні комп'ютери.

Див. також

Примітки

  1. Опис комп'ютера Z3 на сайті Хорнста Цузе в Технічному університеті Берліна [ 11 лютого 2006 у Wayback Machine.] (The Z3)(англ.)
  2. (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 16 грудня 2005. Процитовано 6 березня 2012.
  3. Знакомьтесь: компьютер / Под ред. В. М. Курочкина
  4. Мова комп'ютера / Под ред. В. М. Курочкіна

Посилання

  • (англ.)
  • Konrad Zuse's Legacy: The Architecture of the Z1 and Z3 [ 16 грудня 2005 у Wayback Machine.] (англ.) (pdf)
  • (англ.)
  • Raúl Rojas (англ.)

Література

  • Знакомьтесь: компьютер = Understanding computers : Computer basics : Input/Output(рос.); Пер. с англ. К. Г. Батаева; Под ред. и с пред. В. М. Курочкина — М.: Мир, 1989. — 240 с., ил.
  • О.Вудз, Д.Вудз, Д.Фурлонг, С.Фурлонг, С. Е. Е. Роу и др. Язык компьютера = Understanding computers : Software : Computer Languages(рос.); Пер. с англ. С. Е. Морковина и В. М. Ходукина; Под ред. и с пред. В. М. Курочкина — М.: Мир, 1989. — 240 с., ил.


image Це незавершена стаття про інформаційні технології.
Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її.

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Z3 persha povnofunkcionalna programno kerovana i vilno programovana v dvijkovomu kodi z plavayuchoyu komoyu robocha obchislyuvalna mashina yaka mala vsi vlastivosti suchasnogo komp yutera Stvorena nimeckim inzhenerom Konradom Cuze i predstavlena uvazi naukovoyi gromadskosti 12 travnya 1941 r Sogodni bagato hto vvazhaye cej pristrij pershim realno pracyuyuchim programovanim komp yuterom hocha golovnoyu vidminnistyu vid pershoyi mashini Cuze Z1 1938 bula mozhlivist obchislennya kvadratnogo korenya Rekonstrukciya Z3 u Nimeckomu muzeyi m Myunhen Mashina yavlyala soboyu dvijkovij obchislyuvach z obmezhenim programuvannyam vikonanij na osnovi telefonnih rele Na takih zhe rele bulo realizovano i pristrij zberigannya danih Yih zagalna kilkist stanovila blizko 2200 Poryadok obchislen mozhna bulo vibrati zazdalegid odnak umovni perehodi ta cikli buli vidsutni Taktova chastota Z3 stanovila 5 33 Gc Z3 bula stvorena Cuze na osnovi jogo pershih obchislyuvachiv Z1 ta U svoyu chergu vona posluzhila osnovoyu stvorennya doskonalishogo komp yutera Z4 V 1942 u razom z avstrijskim inzhenerom elektrikom Gelmutom Shrajyerom Cuze zaproponuvav stvoriti na bazi Z3 komp yuter novogo tipu zaminivshi telefonni rele vakuumnimi elektronnimi lampami sho povinno bulo silno pidvishiti nadijnist i shvidkodiyu mashini Peredbachalosya sho novij komp yuter mozhna bude vikoristovuvati dlya kriptografiyi i rozshifrovki zakodovanih povidomlen Odnak u zv yazku iz zaboronoyu na dovgotrivali naukovi rozrobki v roki vijni propoziciyu inzheneriv vidhilili Cherez deyakij chas v inshih krayinah takozh z yavilisya pershi obchislyuvalni mashini Ce buli komp yuteri Mark I Kolos ta ENIAK U toj zhe chas originalna mashina Konrada Cuze zajmala znachno menshe miscya i koshtuvala nabagato deshevshe nizh stvorenij dvoma rokami piznishe amerikanskij komp yuter Mark I Z3 vikoristovuvavsya dlya rozrahunkiv pov yazanih z konstruyuvannyam litakiv i kerovanih raket nimeckim Doslidnickim institutom aerodinamiki nim Aerodynamische Versuchsanstalt Yedinij zrazok komp yutera razom z inshimi rannimi rozrobkami Cuze buv znishenij pid chas nalotu soyuznickoyi aviaciyi v 1945 roci V 1960 roci u kompaniyeyuZuse KG bula vikonana rekonstrukciya Z3 V 1967 roci cya model bula vistavlena i privernula veliku uvagu vidviduvachiv monrealskoyi vistavki a v danij chas vona rozmishena v ekspoziciyi Nimeckogo muzeyu v Myunheni Nimechchina SpecifikaciyaChastota 5 3 Gc Arifmetichnij pristrij z plavayuchoyu komoyu 22 bita kvadratnij korin Serednya shvidkist obchislennya operaciya dodavannya 0 8 sekund mnozhennya 3 sekundi Spozhivannya energiyi 4000 Vat Masa 1000 kg Elementiv 2600 rele 600 v arifmetichnomu pristroyi 2000 v pristroyi pam yati Multipleksor dlya viboru adresi pam yati Pam yat 64 slova z dovzhinoyu 22 bita Vvedennya desyatkovi chisla z plavayuchoyu komoyu Vivedennya desyatkovi chisla z plavayuchoyu komoyu Sobivartist 50 000 rejhsmarokZ3 ta inshi obchislyuvalni mashiniUspih Z3 viznachila jogo realizaciya u viglyadi prostoyi dvijkovoyi sistemi Ideya bula ne novoyu Sama dvijkova sistema chislennya bula pridumana majzhe troma stolittyami ranishe Gotfridom Lejbnicem V seredini XIX stolittya Dzhordzh Bul vzyav yiyi za osnovu dlya stvorennya algebri logiki a v 1937 rik u spivrobitnik Massachusetskogo tehnologichnogo institutu Klod Shennon v originalnij roboti prisvyachenij doslidzhennyu cifrovih lancyugiv rozrobiv sposib realizaciyi dvijkovih shem sho zbirayutsya z elektronnih rele Odnak Konrad Cuze ob yednav vsi ci rechi stvorivshi na yih osnovi pershu programovanu obchislyuvalnu mashinu Pershij proekt programovanoyi obchislyuvalnoyi mashini buv stvorenij v seredini XIX st Charlzom Bebbidzhem U toj chas vin ne mig buti realizovanij odniyeyu z prichin chogo bula desyatkova mashina i nabagato skladnisha nizh dvijkova Z3 Hocha koli v 1991 rik u na osnovi originalnih robit Bebbidzha bula stvorena rekonstrukciya jogo Riznicevoyi mashini vona viyavilasya cilkom pracezdatnoyu Znajoma Bebbidzha Ada Lavlejs bula pershim teoretichnim programistom drukuyuchi programi dlya neisnuyuchoyi mashini Konrad Cuze stav pershim programistom praktikom Amerikanskij komp yuter ENIAC buv stvorenij na 4 roki piznishe Z3 Shema ENIAC bula zasnovana na vakuumnih elektronnih lampah v toj chas yak Z3 vikoristovuvav elektromehanichni rele Tim ne mensh ENIAC buv desyatkovoyi mashinoyu a Z3 vzhe dvijkovij Do 1948 roku dlya pereprogramuvannya ENIAC faktichno potribno bulo perekomutuvati zanovo v toj chas yak Z3 vmiv zchituvati programi z perforovanoyi strichki V osnovi suchasnih komp yuteriv lezhat tranzistorni shemi a ne relejni abo lampovi peremikachi yak na Z3 i ENIAK prote yih bazova arhitektura nabagato bilsh shozha na arhitekturu pershogo Dlya zberigannya program dlya Z3 vikoristovuvalasya zovnishnya perforovana strichka Manchesterske ditya angl The Manchester Baby 1948 ta EDSAC 1949 roku buli pershimi komp yuterami z vnutrishnim zberigannyam program sho realizovuyut koncepciyu chasto pripisuvanu Dzhonu fon Nejmanu i jogo kolegam yakij viklav yiyi v dokumenti 1945 roku Patentna zayavka Konrada Cuze popri te sho sam patent buv vidhilenij zgaduvala pro shozhu koncepciyu majzhe na 10 rokiv ranishe v 1936 roci Z3 i universalna mashina TyuringaRealizaciya cikliv na Z3 bula mozhliva odnak mozhlivosti stvorennya umovnih perehodiv ne isnuvalo Tim ne mensh v 1998 roci bulo pokazano sho cej komp yuter vse taki mozhe vidtvoriti povedinku universalnoyi mashini Tyuringa pravda pri dopushenni neobmezhenogo obsyagu zberezhenih danih i nulovij jmovirnosti pomilok Ce nepraktichno ale j sama mashina Tyuringa ye duzhe nepraktichnim pristroyem pridumanim tilki dlya demonstraciyi teoretichnih idej prostoti i universalnosti a ne efektivnosti Z pragmatichnoyi tochki zoru nabagato bilsh vazhlivo te sho Z3 mav dosit praktichnij nabir instrukcij zruchnih dlya tipovih tehnichnih program tih rokiv Konrad Cuze persh za vse buv civilnim inzhenerom i pochav stvoryuvati komp yuteri dlya polegshennya svoyeyi profesijnoyi diyalnosti Same tomu jogo mashini tak shozhi na suchasni komp yuteri Div takozhArhitektura fon NejmanaPrimitkiOpis komp yutera Z3 na sajti Hornsta Cuze v Tehnichnomu universiteti Berlina 11 lyutogo 2006 u Wayback Machine The Z3 angl PDF Arhiv originalu PDF za 16 grudnya 2005 Procitovano 6 bereznya 2012 Znakomtes kompyuter Pod red V M Kurochkina Mova komp yutera Pod red V M KurochkinaPosilannya angl Konrad Zuse s Legacy The Architecture of the Z1 and Z3 16 grudnya 2005 u Wayback Machine angl pdf angl Raul Rojas angl LiteraturaZnakomtes kompyuter Understanding computers Computer basics Input Output ros Per s angl K G Bataeva Pod red i s pred V M Kurochkina M Mir 1989 240 s il ISBN 5 03 001147 1 O Vudz D Vudz D Furlong S Furlong S E E Rou i dr Yazyk kompyutera Understanding computers Software Computer Languages ros Per s angl S E Morkovina i V M Hodukina Pod red i s pred V M Kurochkina M Mir 1989 240 s il ISBN 5 03 001148 X Ce nezavershena stattya pro informacijni tehnologiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi

Дата публікації:
Топ