2014年06月22日の日記です


コンラッド・ツーゼの誕生日(1910)  2014-06-22 11:54:33  コンピュータ 歯車 今日は何の日

今日は、コンラッド・ツーゼの誕生日(1910)。


いつかは取り上げたいと思いつつ、いまだに取り上げていなかった人の一人です。


コンピューターは主にアメリカで発展してきているのですが、彼はドイツ人。

そして、アメリカのコンピューター史とは独立してコンピューターを作成しています。


ツーゼは、自分の名前(Zuse)の頭文字を取った、Z シリーズ計算機を作っています。

ただし、いずれも「電気計算機」ではありますが、「電子計算機」ではありません。


Z1 の完成は1938年。

22bit 浮動小数点の計算機でしたが、完成したものの部品精度の問題で動作が不安定で、実用に至りませんでした。

機械式で動作し、駆動力に電気を使用しています。

パンチテープにより計算手順をプログラム可能でしたが、条件判断などがないため、現代的な意味でのプログラムが組めるわけではありません。


機械式ではありますが歯車式ではなく、2進数を使用しています。

そして、2進数を使用した世界初のコンピューターと一部の人たちが主張する ABC マシンの完成は1942年。


完成と言いつつ、Z1 も ABC も実用にならなかった(つまり未完成で終わった)のですが、このことをもって Z1が世界初のコンピューターだと主張する人もいます。


ちなみに、僕はプログラム内蔵型の電子計算機でないとコンピュータとは呼べない、と考えているので、私見ではこれは世界初のコンピューターではありません。




Z2 は1939年。Z1 より単純化して安定動作を目指しました。16bit の固定小数点演算を行います。

リレー式回路で、機械式のような精度問題は生じず、正しく動作しました。



Z3 は1941年。Z2 の成功を元に、リレー回路で Z1 に再挑戦したものです。

22bit の浮動小数点で、プログラムには相変わらず分岐は無いものの「条件実行」が可能になりました。


後にこの「条件実行」文によってチューリング完全であることが証明され、「工夫すれば」現代のコンピューターと同等のプログラムが組める、と判りました。


そのため、ENIAC (1946)以前の、世界初のコンピューターだと主張する人もいます。

しかし、僕はプログラム内蔵型の電子計算機でないとコンピュータとは呼べない、と考えているので(以下略)。



この後、1943年にベルリン空襲があり、Z1~Z3 は破壊されます。

ツーゼは Z4 を作成中でしたが、設計図を持って避難します。


Z4 は1945年。

32bit の浮動小数点に拡張され、命令も単純な四則演算だけではなく、各種関数が使えるようになっています。

分岐命令が追加されたのは特筆すべきことでしょう。これにより、プログラムの幅がずっと広がりました。


プログラムは相変わらずパンチテープですが、出力はタイプライターでの印字が可能になっています。


Z4 もまだ、ENIAC 以前に作られたものです。

ENIAC は歯車計算機を模して10進演算で、プログラムを配線によって行っていました。

Z4では2進数で、パンチカードでプログラムが可能です。

これらの特徴だけ見ると、ENIAC より Z4の方が、ずっと近代的なコンピューターに見えます。


そのため、Z4が世界初のコンピューターだと主張する人もいます。

しかし、僕はプログラム内蔵型の(以下略)。



この後も、Z5、Z11、Z12…と、ツーゼのコンピューター作成は続きますが、とくに有名なのは Z4 までです。

というのも、1980年代になり、コンピューターが普及してから「ENIAC以前に孤独にコンピューターを作成したドイツ人技師がいた」という美談が広まったため。


ENIAC以前だった、という限定が付かないと面白くないため、有名なのは Z4 までなのです。

そして、「コンピューターだった」と強調されたため、完成しなかった、ただの計算機である Z1 すらもコンピューターだったと主張する人が多いのは先に書いた通り。



ツーゼは、土木設計技師でした。

土木設計では強度計算などで非常に複雑な計算が必要で、彼はそのために計算機を作成しようとしました。


真空管を使えば高速化できる、ということを示唆した友人もいたようですが、当時の真空管はとても高価で、自費で計算機を作成していた彼は「現実的でない」とリレー機械式を貫き通しました。


そのため戦後ヨーロッパでは Z4 は量産され、普及しています。


僕は再三書いた通り、Z1~Z4 はコンピューターとは言えない、と考えています。


しかし、戦時中で他のコンピューター学者との交流がなかったために、大変独創的な仕組みを作り、動作させていることは称賛に値します。

また、プログラム可能な計算機…現代的なものではないにせよ「コンピューター」として最初に普及したのは Z4 である、というのは紛れもない事実なのです。




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