Konrad Zuse
Konrad Ernst Otto Zuse (Alemão: [ˈkɔnʁaːt ˈtsuːzə]; 22 de junho de 1910 - 18 de dezembro de 1995) foi um engenheiro civil alemão, cientista da computação pioneiro, inventor e empresário. Sua maior conquista foi o primeiro computador programável do mundo; o Z3 completo de Turing controlado por programa funcional tornou-se operacional em maio de 1941. Graças a esta máquina e seus predecessores, Zuse tem sido freqüentemente considerado o inventor e pai do computador moderno.
Zuse foi notado pela máquina de computação S2, considerada o primeiro computador de controle de processo. Em 1941, ele fundou uma das primeiras empresas de computadores, produzindo o Z4, que se tornou o primeiro computador comercial do mundo. De 1943 a 1945 ele projetou Plankalkül, a primeira linguagem de programação de alto nível. Em 1969, Zuse sugeriu o conceito de um universo baseado em computação em seu livro Rechnender Raum (Calculando Espaço).
Grande parte de seu trabalho inicial foi financiado por sua família e comércio, mas depois de 1939 ele recebeu recursos do governo da Alemanha nazista. Devido à Segunda Guerra Mundial, o trabalho de Zuse passou despercebido no Reino Unido e nos Estados Unidos. Possivelmente, sua primeira influência documentada em uma empresa dos EUA foi a opção da IBM em suas patentes em 1946.
Infância e educação
Konrad Zuse nasceu em Berlim em 22 de junho de 1910. Em 1912, sua família mudou-se para a Prússia Oriental Braunsberg (agora Braniewo na Polônia), onde seu pai era funcionário dos correios. Zuse frequentou o Collegium Hosianum em Braunsberg e, em 1923, a família mudou-se para Hoyerswerda, onde ele foi aprovado no Abitur em 1928, qualificando-o para entrar na universidade.
Ele se matriculou na Universidade Técnica de Berlim e explorou tanto a engenharia quanto a arquitetura, mas as achou chatas. Zuse então seguiu engenharia civil, graduando-se em 1935.
Carreira
Após a formatura, Zuse trabalhou para a Ford Motor Company, usando suas habilidades artísticas no design de anúncios. Ele começou a trabalhar como engenheiro de projeto na fábrica de aeronaves Henschel em Schönefeld, perto de Berlim. Isso exigia a realização de muitos cálculos rotineiros à mão, levando-o a teorizar e planejar uma forma de fazê-los por máquina.
A partir de 1935, experimentou a construção de computadores na casa de seus pais. apartamento em Wrangelstraße 38, mudando-se com eles para seu novo apartamento em Methfesselstraße 10, a rua que leva até Kreuzberg, Berlim. Trabalhando na casa de seus pais. apartamento em 1936, ele produziu sua primeira tentativa, o Z1, uma calculadora mecânica binária de ponto flutuante com programação limitada, lendo instruções de um filme perfurado de 35 mm.
Em 1937, Zuse apresentou duas patentes que antecipavam uma arquitetura de von Neumann. Em 1938, ele terminou o Z1, que continha cerca de 30.000 peças de metal e nunca funcionou bem devido à precisão mecânica insuficiente. Em 30 de janeiro de 1944, o Z1 e seus projetos originais foram destruídos com o carro de seus pais. prédios planos e muitos vizinhos por um ataque aéreo britânico na Segunda Guerra Mundial.
Zuse completou seu trabalho de forma totalmente independente de outros cientistas da computação e matemáticos importantes de sua época. Entre 1936 e 1945, ele estava em isolamento intelectual quase total.
1939–1945
Em 1939, Zuse foi chamado para o serviço militar, onde recebeu os recursos para construir o Z2. Em setembro de 1940, Zuse apresentou o Z2, abrangendo vários quartos no apartamento dos pais, para especialistas do Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt (DVL; Instituto Alemão de Pesquisa para Aviação). O Z2 foi uma versão revisada do Z1 usando relés telefônicos.
Em 1940, o governo alemão começou a financiar ele e sua empresa por meio do Aerodynamische Versuchsanstalt (AVA, Aerodinâmica Research Institute, precursor do DLR), que utilizou seu trabalho para a produção de bombas planadoras. Zuse construiu as máquinas de computação S1 e S2, que eram dispositivos de propósito especial que computavam correções aerodinâmicas nas asas de bombas voadoras controladas por rádio. O S2 apresentava um conversor analógico-digital integrado sob controle de programa, tornando-o o primeiro computador controlado por processo.
Em 1941, Zuse abriu uma empresa, Zuse Apparatebau (Zuse Apparatus Construction), para fabricar suas máquinas, alugando uma oficina no lado oposto em Methfesselstraße 7 e estendendo-se pelo bloco até Belle-Alliance Straße 29 (renomeado e renumerado como Mehringdamm 84 em 1947).
Em 1941, ele melhorou a máquina básica Z2 e construiu a Z3. Em 12 de maio de 1941, Zuse apresentou ao público o Z3, construído em sua oficina. O Z3 era uma calculadora binária de ponto flutuante de 22 bits com capacidade de programação com loops, mas sem saltos condicionais, com memória e uma unidade de cálculo baseada em relés telefônicos. Os relés telefônicos usados em suas máquinas eram em grande parte coletados de estoques descartados. Apesar da ausência de saltos condicionais, o Z3 era um computador Turing completo. No entanto, a completude de Turing nunca foi considerada por Zuse (que desconhecia o trabalho de Turing e tinha aplicações práticas em mente) e só foi demonstrada em 1998 (ver História do hardware de computação).
O Z3, o primeiro computador eletromecânico totalmente operacional, foi parcialmente financiado pelo DVL, apoiado pelo governo alemão, que queria que seus cálculos extensivos fossem automatizados. Um pedido de seu colega de trabalho Helmut Schreyer - que ajudou Zuse a construir o protótipo do Z3 em 1938 - para financiamento do governo para um sucessor eletrônico do Z3 foi negado como "estrategicamente sem importância".
Em 1937, Schreyer aconselhou Zuse a usar tubos de vácuo como elementos de comutação; Nessa época, Zuse considerou uma ideia maluca (Schnapsidee em suas próprias palavras). Oficina de Zuse em Methfesselstraße 7 (com o Z3) foi destruído em um ataque aéreo aliado no final de 1943 e o apartamento dos pais com Z1 e Z2 em 30 de janeiro do ano seguinte, enquanto o sucessor Z4, que Zuse começou a construir em 1942 em novas instalações no Industriehof em Oranienstraße 6, permaneceu intacta.
Em 3 de fevereiro de 1945, um bombardeio aéreo causou destruição devastadora em Luisenstadt, a área ao redor da Oranienstraße , incluindo casas vizinhas. Este evento efetivamente interrompeu completamente a pesquisa e o desenvolvimento de Zuse. O computador Z4 baseado em retransmissão telefônica parcialmente concluído foi embalado e transferido de Berlim em 14 de fevereiro, chegando a Göttingen aproximadamente duas semanas depois.
Essas máquinas contribuíram para os mísseis guiados Henschel Werke Hs 293 e Hs 294 desenvolvidos pelos militares alemães entre 1941 e 1945, que foram os precursores do moderno míssil de cruzeiro. O design do circuito do S1 foi o antecessor do Z11 de Zuse. Zuse acreditava que essas máquinas haviam sido capturadas pelas tropas soviéticas de ocupação em 1945.
Enquanto trabalhava em seu computador Z4, Zuse percebeu que programar em código de máquina era muito complicado. Ele começou a trabalhar em uma tese de doutorado, contendo pesquisas inovadoras anos à frente de seu tempo, principalmente a primeira linguagem de programação de alto nível, Plankalkül ("Plan Calculus") e, como um programa de exemplo elaborado, o primeiro mecanismo real de xadrez de computador.
1945–1995
Após o bombardeio de Luisenstadt em 1945, ele fugiu de Berlim para a zona rural de Allgäu. Na extrema privação da Alemanha do pós-guerra, Zuse foi incapaz de construir computadores.
Zuse fundou uma das primeiras empresas de informática: a Zuse-Ingenieurbüro Hopferau . O capital foi levantado em 1946 por meio da ETH Zurich e uma opção da IBM nas patentes de Zuse.
Em 1947, de acordo com as memórias do pioneiro da computação alemão Heinz Billing, do Instituto Max Planck de Física, houve um encontro entre Alan Turing e Konrad Zuse em Göttingen. O encontro teve a forma de um colóquio. Os participantes foram Womersley, Turing, Porter da Inglaterra e alguns pesquisadores alemães como Zuse, Walther e Billing. (Para obter mais detalhes, consulte Herbert Bruderer, Konrad Zuse und die Schweiz).
Não foi até 1949 que Zuse conseguiu retomar o trabalho no Z4. Ele mostraria o computador ao matemático Eduard Stiefel, do Instituto Federal Suíço de Tecnologia de Zurique (Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich) que então encomendou um em 1950. Em novembro de 1949, a Zuse KG foi fundada e esse Z4 foi entregue à ETH Zurich em julho de 1950 e provou ser muito confiável.
Em 1949, Zuse fundou outra empresa, Zuse KG, em Haunetal-Neukirchen; em 1957, a sede da empresa mudou-se para Bad Hersfeld. O Z4 foi finalizado e entregue à ETH Zurich, na Suíça, em setembro de 1950. Na época, era o único computador funcional da Europa continental e o segundo computador do mundo a ser vendido, atrás apenas do BINAC, que nunca funcionou. corretamente depois de entregue. Outros computadores, todos numerados com um Z inicial, até Z43, foram construídos por Zuse e sua empresa. Destacam-se o Z11, que foi vendido para a indústria ótica e para universidades, e o Z22, o primeiro computador com memória baseada em armazenamento magnético.
Incapaz de fazer qualquer desenvolvimento de hardware, ele continuou trabalhando em Plankalkül, eventualmente publicando alguns breves trechos de sua tese em 1948 e 1959; a obra em sua totalidade, no entanto, permaneceu inédita até 1972. A tese de doutorado foi apresentada na Universidade de Augsburg, mas rejeitada por motivos formais, porque Zuse se esqueceu de pagar a taxa de inscrição na universidade de 400 marcos. A rejeição não o incomodava.
Plankalkül influenciou levemente o design do ALGOL 58, mas foi em si implementado apenas em 1975 em uma dissertação de Joachim Hohmann. Heinz Rutishauser, um dos inventores do ALGOL, escreveu: “A primeira tentativa de conceber uma linguagem algorítmica foi realizada em 1948 por K. Zuse. Sua anotação foi bastante geral, mas a proposta nunca alcançou a consideração que merecia." Outras implementações ocorreram em 1998 e depois em 2000 por uma equipe da Universidade Livre de Berlim. Donald Knuth sugeriu um experimento mental: o que poderia ter acontecido se o bombardeio não tivesse ocorrido e se a tese de doutorado tivesse sido publicada conforme planejado?
Em 1956, Zuse começou a trabalhar em uma plotadora de grande formato e alta precisão. Foi demonstrado na Feira de Hanover de 1961 e tornou-se conhecido também fora do mundo técnico graças ao trabalho pioneiro de arte computacional de Frieder Nake. Outros plotters projetados por Zuse incluem o ZUSE Z90 e o ZUSE Z9004.
Em 1967, Zuse sugeriu que o próprio universo está funcionando em um autômato celular ou estrutura computacional similar (física digital); em 1969, publicou o livro Rechnender Raum (traduzido para o inglês como Calculando o espaço).
Entre 1989 e 1995, Zuse conceituou e criou um autômato de torre modular, extensível e puramente mecânico que ele chamou de "torre helix" ("Helixturm"). A estrutura é baseada em uma engrenagem que emprega movimento rotativo (por exemplo, fornecido por uma manivela) para montar componentes modulares de um espaço de armazenamento, elevando uma torre em forma de tubo; o processo é reversível e inverter a direção de entrada irá desconstruir a torre e armazenar os componentes. Em 2009, o Deutsches Museum restaurou o original de Zuse Modelo funcional 1:30 que pode ser estendido até uma altura de 2,7 m. Zuse pretendia que a construção completa atingisse uma altura de 120 m e a imaginou para uso com geradores de energia eólica e instalações de transmissão de rádio.
Entre 1987 e 1989, Zuse recriou o Z1, sofrendo um ataque cardíaco no meio do projeto. Custou 800.000 DM (aproximadamente $ 500.000) e exigiu quatro pessoas (incluindo Zuse) para montá-lo. O financiamento para este projeto de retrocomputação foi fornecido pela Siemens e um consórcio de cinco empresas.
Vida pessoal
Konrad Zuse casou-se com Gisela Brandes em janeiro de 1945, de carruagem, ele próprio de fraque e cartola e com Gisela de véu de noiva, pois Zuse dava importância a uma "cerimônia nobre". Seu filho Horst, o primeiro de cinco filhos, nasceu em novembro de 1945.
Embora Zuse nunca tenha se tornado membro do Partido Nazista, não se sabe se ele expressou qualquer dúvida ou escrúpulo sobre trabalhar para o esforço de guerra nazista. Muito mais tarde, ele sugeriu que nos tempos modernos, os melhores cientistas e engenheiros geralmente têm que escolher entre fazer seu trabalho para negócios mais ou menos questionáveis e interesses militares em uma barganha faustiana, ou não seguir sua linha de trabalho.
Depois que Zuse se aposentou, ele se concentrou em seu hobby de pintura. Ele assinou suas pinturas como "Kuno [von und zu] See".
Zuse era ateu.
Zuse morreu em 18 de dezembro de 1995 em Hünfeld, Hesse (perto de Fulda) de insuficiência cardíaca.
Prêmios e homenagens
Zuse recebeu vários prêmios por seu trabalho:
- Werner von Siemens Ring em 1964 (juntamente com Fritz Leonhardt e Walter Schottky)
- Prêmio Harry H. Goode Memorial em 1965 (juntamente com George Stibitz)
- Medalha Wilhelm Exner em 1969.
- Anúncio grátis para sua empresa em 1972 – Grande Cruz de Mérito
- História da Computação Museu Fellow Award em 1999 "para a sua invenção do primeiro programa controlado, eletromecânico, computador digital e a primeira linguagem de programação de alto nível, Plankalkül."
O Zuse Institute Berlin é nomeado em sua homenagem.
A Medalha Konrad Zuse da Gesellschaft für Informatik e a Medalha Konrad Zuse da Zentralverband des Deutschen Baugewerbes (Associação Central da Construção Alemã), têm o nome de Zuse.
Uma réplica do Z3, assim como do Z4 original, está no Deutsches Museum em Munique. O Deutsches Technikmuseum em Berlim tem uma exposição dedicada a Zuse, exibindo doze de suas máquinas, incluindo uma réplica do Z1 e várias pinturas de Zuse.
Os 100 anos de seu nascimento foram comemorados com exposições, palestras e workshops.