來(lái)源純機(jī)械計(jì)算機(jī)：另一束光（ID：otherlight）

世界第一臺(tái)計(jì)算機(jī)

到底是誰(shuí)發(fā)明純機(jī)械計(jì)算機(jī)的呢？

隨著科技的不斷發(fā)展

我們的生活也越來(lái)越好

我們用的計(jì)算機(jī)

功能也變得越來(lái)越強(qiáng)勁

但是如果要問(wèn)

誰(shuí)是第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的發(fā)明人呢？

有的光友可能會(huì)說(shuō)

第一臺(tái)計(jì)算機(jī)

是莫爾小組在1946年

發(fā)明的“ENIAC計(jì)算機(jī)”

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也有光友會(huì)說(shuō)是阿塔納索夫·貝瑞

在1942年成功測(cè)試的“ABC計(jì)算機(jī)”

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以上是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)是許多人都公認(rèn)的

世界第一臺(tái)計(jì)算機(jī)

但是純機(jī)械計(jì)算機(jī)，真正的事實(shí)是

世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)

應(yīng)該是在1938年發(fā)明的Z1計(jì)算機(jī)

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關(guān)于發(fā)明Z1的故事

首先要從1945年說(shuō)起

就在盟軍攻陷德國(guó)首都柏林不久后

從阿爾卑斯山區(qū)偏僻小鎮(zhèn)

欣特斯泰因傳來(lái)一個(gè)驚人的消息：

一個(gè)糧倉(cāng)地窖里

發(fā)現(xiàn)純機(jī)械計(jì)算機(jī)了德國(guó)研制的先進(jìn)計(jì)算機(jī)

兩名英國(guó)情報(bào)官聞?dòng)嵈掖亿s到了欣特斯泰因

在攻占該鎮(zhèn)的法國(guó)士兵帶領(lǐng)下

打開(kāi)了糧倉(cāng)地窖大門

地窖里面確實(shí)存放著一臺(tái)機(jī)器

情報(bào)官湊上前仔細(xì)打量

這機(jī)器怎么看也不像是德國(guó)的"先進(jìn)計(jì)算機(jī)"

充其量是某個(gè)印刷廠遺棄的排字機(jī)

兩人互相對(duì)視著苦笑了一陣:

"德軍再傻也不會(huì)把這么重要的設(shè)備

放在交通極為不便的山區(qū)吧。"

（實(shí)在找不到Z4計(jì)算機(jī)純機(jī)械計(jì)算機(jī)，此圖為Z-22R計(jì)算機(jī)）

過(guò)了很長(zhǎng)時(shí)間之后

西方計(jì)算機(jī)界終于認(rèn)識(shí)到

這臺(tái)貌不驚人的機(jī)器

的確是當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)

它研制成功的時(shí)間

要比美國(guó)、英國(guó)的同類發(fā)明更早

更重大的意義還在于

它是最先采用程序控制的數(shù)字計(jì)算機(jī)

這臺(tái)機(jī)器的名稱是Z-4

它的發(fā)明人是一位靠自費(fèi)起家的

土木建筑工程師

名叫

康拉德·楚澤

(Konrad Zuse，1910-1995)

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1910年6月22日

康拉德·楚澤生于德國(guó)維爾梅斯多夫

在東普魯士接受的早期教育

東普魯士的文化傳統(tǒng)相當(dāng)保守

為了獲得更好的發(fā)展

他進(jìn)入一所比較開(kāi)放的學(xué)校直到高中畢業(yè)

楚澤雖然是Z-1計(jì)算機(jī)的發(fā)明人

但是他并不是很喜歡數(shù)學(xué)

他從小最大的愛(ài)好

就是繪畫(huà)

并且具有非常好的美術(shù)功底

1927年，楚澤考進(jìn)柏林工業(yè)大學(xué)

學(xué)的是土木工程建筑專業(yè)

因?yàn)閾碛胁诲e(cuò)的繪畫(huà)功底

因此很快就學(xué)會(huì)了如何設(shè)計(jì)房屋結(jié)構(gòu)和外觀

多才多藝的楚澤興趣廣泛

修理機(jī)器的活也很拿手

時(shí)常動(dòng)手制作出一些稀奇古怪的玩藝

讓班上的同學(xué)大吃一驚

他最初想要發(fā)明計(jì)算機(jī)的靈感

出現(xiàn)在他求學(xué)期間

楚澤因?yàn)樾枰瓿稍S多力學(xué)計(jì)算的功課

諸如橋梁、材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)等等

都必須自己動(dòng)手根據(jù)公式算出結(jié)果

有的時(shí)候一整天

都算不完一道強(qiáng)度核算題目

這讓不是很喜歡數(shù)學(xué)的楚澤

感到十分的不爽

有一天

楚澤終于搞定了計(jì)算后

他突然發(fā)現(xiàn)

寫(xiě)在教科書(shū)里的力學(xué)公式是固定不變的

他們所需要做的

只是向這些公式中填充數(shù)據(jù)

這種單調(diào)的工作

如果可以交給機(jī)器來(lái)做

那不就可以思考更多東西了么！

不過(guò)這個(gè)設(shè)想

在當(dāng)時(shí)也僅僅是他的一個(gè)想法

1935年

楚澤獲得了土木工程學(xué)士學(xué)位

在柏林一家飛機(jī)制造廠找到了工作

主要任務(wù)恰好是他最撓頭的飛機(jī)強(qiáng)度分析

他最討厭的計(jì)算

現(xiàn)在卻變成了他謀生的職業(yè)

而且輔助工具只有計(jì)算尺可用

也正是因?yàn)槿绱?/p>

楚澤想制造一臺(tái)計(jì)算機(jī)的愿望愈來(lái)愈強(qiáng)烈

他在這家工廠里只呆了短短的幾個(gè)月

便辭職回家做他的"發(fā)明夢(mèng)"

他在家人的幫助下

在自己的臥室隔出了一個(gè)小房間

專門作為他的“實(shí)驗(yàn)室”

就這樣

在完全沒(méi)有人指導(dǎo)的情況下

孤身一人開(kāi)始了漫長(zhǎng)的研發(fā)生涯

因?yàn)楫?dāng)時(shí)他生活在德國(guó)

又正處于二戰(zhàn)期間

所以他無(wú)法得知美國(guó)科學(xué)家

正在研制計(jì)算機(jī)的消息

而且他也遠(yuǎn)沒(méi)有其他科學(xué)家那么幸運(yùn)

沒(méi)有任何政府機(jī)構(gòu)或大學(xué)

為他提供研究資金

只有幾個(gè)朋友為他“贊助”的幾千馬克

在完全沒(méi)有方向的未知領(lǐng)域

楚澤靠著一腔熱血和頑強(qiáng)的毅力

獨(dú)自進(jìn)行著研發(fā)工作

他認(rèn)為計(jì)算機(jī)最重要的部分

不一定是計(jì)算本身

而是過(guò)程和計(jì)算結(jié)果的傳送和儲(chǔ)存

因此

他把研究的重點(diǎn)放在存儲(chǔ)器上

設(shè)計(jì)了一種可以存儲(chǔ)64位數(shù)的機(jī)械裝

由數(shù)千片薄鋼板

用螺栓擰在一起的笨重部件

體積約1立方米

然后與機(jī)械運(yùn)算機(jī)構(gòu)連接起來(lái)

因?yàn)樗枷氤?/p>

他的朋友們都不太懂他想干什么

只能提供有限的幫助

例如：

幫他用切割設(shè)備

加工了數(shù)以百計(jì)的金屬片

而其它的薄鋼板

他只好雙手拿著鋸子

在圓鋼上一片一片鋸下來(lái)

就是在這種簡(jiǎn)陋的條件下

1938年

楚澤居然完成了一臺(tái)可編程數(shù)字計(jì)算機(jī)Z-1

他花光了僅有的幾千馬克

但還是無(wú)法買到更合適的零件

因此，Z-1計(jì)算機(jī)實(shí)際上是一臺(tái)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?/p>

雖然可以完成3×3矩陣運(yùn)算過(guò)程

但始終未能投入實(shí)際使用

但是Z-1計(jì)算機(jī)的最大貢獻(xiàn)

是楚澤在發(fā)明它時(shí)

第一次采用了二進(jìn)制數(shù)

這也是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)

一直在使用的一種數(shù)制

但是由于純機(jī)械式Z-1計(jì)算機(jī)性能不理想

在Z-1誕生后的第二年

楚澤的一位好朋友

給了他一些電話公司廢棄的繼電器

在有了繼電器之后

楚澤靈感爆棚

用它們組裝了第二臺(tái)電磁式計(jì)算機(jī)Z-2

這臺(tái)機(jī)器相比于Z-1

已經(jīng)可以正常工作了

而就在這時(shí)

幸運(yùn)女神終于關(guān)注了他一次

他的工作引起德國(guó)飛機(jī)實(shí)驗(yàn)研究所的關(guān)注

因此讓他得到了一筆資助

1941年

在充裕的資金下

第三臺(tái)電磁式計(jì)算機(jī)Z-3完成

而這時(shí)“ABC計(jì)算機(jī)”都還沒(méi)開(kāi)始測(cè)試！

Z-3計(jì)算機(jī)使用了2600個(gè)繼電器

用穿孔紙帶輸入

實(shí)現(xiàn)了二進(jìn)制數(shù)程序控制

程序控制的想法雖然過(guò)去也有人提倡

但楚澤是把它付諸實(shí)施的第一人

Z-3能達(dá)到每秒3~4次加法的運(yùn)算速度

或者在3~5秒內(nèi)完成一次乘法運(yùn)算

最重要的是

在1942年的時(shí)候

楚澤在緊張的研究間隙里

編寫(xiě)了世界上第一個(gè)

可以下國(guó)際象棋的計(jì)算機(jī)程序

圖為深藍(lán)計(jì)算機(jī)與職業(yè)棋手對(duì)弈

要知道，這個(gè)小程序很有可能

就是世界上第一個(gè)計(jì)算機(jī)程序

因?yàn)樵诙?zhàn)期間

人工智能之父——圖靈

在破解德國(guó)密碼時(shí)

似乎也是設(shè)計(jì)了一個(gè)程序

也不知道兩個(gè)程序誰(shuí)更早一些

阿蘭·麥席森·圖靈

可惜的是，在1944年

Z-3計(jì)算機(jī)正常工作了3年后

美國(guó)空軍對(duì)柏林實(shí)施空襲時(shí)

楚澤的住宅連同Z-3計(jì)算機(jī)

一起被炸得支離破碎

不過(guò)在德國(guó)法西斯即將毀滅前夕

楚澤于1945年

又建造了一臺(tái)比Z-3更先進(jìn)的

電磁式Z-4計(jì)算機(jī)

存儲(chǔ)器單元也從64位擴(kuò)展到1024位

繼電器幾乎占滿了一個(gè)房間

為了使機(jī)器的效率更高

楚澤甚至設(shè)計(jì)了一種編程語(yǔ)言Plankalkuel

這一成果也使楚澤

躋身于計(jì)算機(jī)語(yǔ)言先驅(qū)者行列

但是因戰(zhàn)爭(zhēng)還未結(jié)束

楚澤擔(dān)心再次被炸

于是把Z-4搬來(lái)搬去四處轉(zhuǎn)移

最后帶著它飛往德國(guó)南部

搬到了阿爾卑斯山區(qū)欣特斯泰因小鎮(zhèn)

于是才有了故事開(kāi)頭那一幕

希特勒戰(zhàn)敗后

楚澤輾轉(zhuǎn)流落到瑞士一個(gè)荒涼的村莊

一度轉(zhuǎn)向研究計(jì)算機(jī)軟件理論

并最早提出了"程序設(shè)計(jì)"的概念

1949年

楚澤把他的Z-4計(jì)算機(jī)

安裝在瑞士蘇黎士技術(shù)學(xué)院

并且一直穩(wěn)定地運(yùn)行到1958年

這時(shí)，美、英計(jì)算機(jī)界才相信

德國(guó)有位建筑工程師

比他們更早地研制出

程序控制數(shù)字計(jì)算機(jī)的事實(shí)

后來(lái)，楚澤創(chuàng)辦了"楚澤計(jì)算機(jī)公司"

1958年研制出電子管通用計(jì)算機(jī)Z-22R

距離第一臺(tái)電子管通用計(jì)算機(jī)ENIAC誕生

已經(jīng)過(guò)去了12年之久

電腦史學(xué)家認(rèn)為：

如果楚澤不是生活在那時(shí)的德國(guó)

他可能早就把Z型計(jì)算機(jī)系列

升級(jí)為電子計(jì)算機(jī)，

世界計(jì)算機(jī)的歷史將會(huì)改寫(xiě)

目前，在慕尼黑一家博物館里

仍然存放著一臺(tái)Z-3原型機(jī)

只是它已經(jīng)無(wú)法正常運(yùn)作

Z-22R計(jì)算機(jī)

早在1938年就發(fā)明了計(jì)算機(jī)的楚澤

幾乎被人遺忘了幾十年

他在1941年為Z-3計(jì)算機(jī)提出的專利申請(qǐng)

到了1967年，法官仍然拒絕受理

理由是"缺乏創(chuàng)造性"

直到1962年

他才被確認(rèn)為計(jì)算機(jī)發(fā)明人之一

得到了8個(gè)榮譽(yù)博士頭銜以及德國(guó)大十字勛章

后來(lái)柏林博物館

還重新建造了他的Z-1計(jì)算機(jī)

康拉德·楚澤與Z-1

就在1995年時(shí)

比爾?蓋茨還專程拜訪了楚澤

更有趣的是

這位即將去世的計(jì)算機(jī)鼻祖

為借計(jì)算機(jī)而成為世界首富的蓋茨

畫(huà)了一幅肖像

直到現(xiàn)在

蓋茨還把這幅肖像畫(huà)

掛在自己的辦公室里

楚澤活到85歲高齡

一直與夫人居住在富爾達(dá)附近的一幢簡(jiǎn)樸住宅里

最終于1995年12月19日逝世

不過(guò)值得欣慰的是

全世界都已經(jīng)承認(rèn)他是"數(shù)字計(jì)算機(jī)之父"