Dossiê · Computação pioneira
Konrad Zuse: o engenheiro alemão que construiu o Z3, primeiro computador programável em funcionamento
Num apartamento de Berlim, nos anos 1930, um engenheiro de aviação montou com 30 mil peças de metal uma calculadora binária programável. Em maio de 1941, o sucessor dela, o Z3, se tornou o primeiro computador eletromecânico totalmente operacional. Konrad Zuse criou ainda a primeira linguagem de programação de alto nível, e trabalhou com dinheiro do governo nazista.
Atualizado em · 1 fontes públicas citadas
Konrad Zuse foi um engenheiro civil e inventor alemão. Seu Z3, que começou a funcionar em maio de 1941, é visto por alguns como o primeiro computador moderno, e Zuse, como o inventor e pai do computador [1].
Ele também criou o Plankalkül, a primeira linguagem de programação de alto nível, e fundou empresas que fabricaram computadores na Alemanha do pós-guerra [1]. Este dossiê reúne apenas informações públicas e com fonte, listadas ao final.
Formação
Zuse nasceu em Berlim em 22 de junho de 1910. Em 1912, a família se mudou para Braunsberg, na Prússia Oriental, hoje Braniewo, na Polônia, onde o pai era funcionário dos correios. Em 1923, mudou-se de novo, para Hoyerswerda [1].
Ele terminou o ensino médio em 1928 e entrou na Technische Hochschule Berlin, hoje TU Berlin. Achou chatas a engenharia e a arquitetura, seguiu para a engenharia civil e se formou em 1935 [1]. Depois de formado, trabalhou na Ford desenhando anúncios [1].
O Z1 no apartamento dos pais
Zuse foi trabalhar como engenheiro de projeto na fábrica de aviões Henschel, em Schönefeld, perto de Berlim. O trabalho exigia muitos cálculos repetitivos feitos à mão, o que o levou a pensar numa máquina de calcular [1].
A partir de 1935, ele passou a construir computadores no apartamento dos pais, em Berlim [1]. O Z1, começado em 1936, era uma calculadora mecânica binária de ponto flutuante, com programação limitada, que lia as instruções em filme de 35 mm perfurado [1].
Terminado em 1938, o Z1 tinha cerca de 30 mil peças de metal e nunca funcionou bem, por falta de precisão mecânica [1]. Em 1937, Zuse pediu duas patentes que anteciparam a arquitetura de von Neumann [1].
Idade de Zuse em cada marco
Quantos anos Zuse tinha em cada etapa, calculados pela data de nascimento.
Idades aproximadas, calculadas a partir de 22 de junho de 1910. Fonte: artigo de Konrad Zuse na Wikipedia.
O Z3 de 1941
O Z2 era uma versão revisada do Z1, com relés telefônicos, e foi apresentado em setembro de 1940 a especialistas do Instituto Alemão de Pesquisa em Aviação (DVL) [1]. Em 1941, Zuse fundou a Zuse Apparatebau para fabricar suas máquinas [1].
Em 12 de maio de 1941, ele apresentou o Z3, uma máquina binária de ponto flutuante de 22 bits, com relés telefônicos, programável e com laços, mas sem desvios condicionais [1]. O Z3 é descrito como o primeiro computador eletromecânico totalmente operacional e foi em parte financiado pelo DVL [1].
O Z3 é considerado Turing-completo, no sentido definido por Alan Turing, mas Zuse não pensou nisso, e a propriedade só foi demonstrada em 1998 [1]. No fim de 1943, a oficina de Zuse, com o Z3, foi destruída num bombardeio aliado. Em 30 de janeiro de 1944, outro ataque destruiu o Z1, as plantas originais e o apartamento dos pais [1].
A relação com o regime nazista
O começo do trabalho de Zuse foi bancado pela família e por empresas, mas, depois de 1939, ele recebeu recursos do governo da Alemanha nazista [1]. Convocado para o serviço militar em 1939, recebeu meios para construir o Z2 [1].
A partir de 1940, o governo financiou sua empresa por meio do Instituto de Pesquisa Aerodinâmica (AVA). As máquinas especiais S1 e S2 calculavam correções aerodinâmicas para bombas voadoras guiadas por rádio, e o S2 é apontado como o primeiro computador de controle de processos [1]. As máquinas de Zuse contribuíram para os mísseis guiados Henschel Hs 293 e Hs 294, de 1941 a 1945 [1].
Zuse nunca foi membro do Partido Nazista e, segundo o artigo, não se sabe de nenhuma dúvida ou objeção que ele tenha manifestado sobre trabalhar para o esforço de guerra [1]. Mais tarde, descreveu o dilema dos cientistas como um “pacto fáustico” [1].
Plankalkül, a primeira linguagem de alto nível
Trabalhando no Z4, Zuse achou a programação em código de máquina complicada demais e começou a criar o Plankalkül, de 1943 a 1945, descrito como a primeira linguagem de programação de alto nível [1]. Um dos exemplos de programa era o primeiro motor de xadrez de computador de verdade [1].
Trechos foram publicados em 1948 e 1959, mas o texto completo só saiu em 1972, e a primeira implementação foi feita em 1975, por Joachim Hohmann [1]. O pioneiro suíço Heinz Rutishauser escreveu que a primeira tentativa de criar uma linguagem algorítmica foi feita em 1948 por Zuse [1].
Uma curiosidade: a tese de doutorado de Zuse na Universidade de Augsburg foi rejeitada porque ele esqueceu de pagar a taxa de matrícula de 400 marcos [1].
O Z4 e a ETH Zurique
A construção do Z4 começou em 1942 e a máquina sobreviveu aos bombardeios [1]. Em 14 de fevereiro de 1945, o Z4 inacabado foi embalado e levado de Berlim, chegando a Göttingen cerca de duas semanas depois [1].
Em 1949, Zuse e Eduard Stiefel combinaram emprestar o Z4 à ETH Zurique, que o recebeu em julho de 1950. A máquina se mostrou muito confiável e era, na época, o único computador digital funcionando na Europa Central [1]. O Z4 inspirou o ERMETH, o primeiro computador suíço [1].
Zuse KG e o pós-guerra
Em 1946, Zuse fundou o Zuse-Ingenieurbüro Hopferau, com dinheiro levantado por meio da ETH Zurique e de uma opção da IBM sobre suas patentes [1].
Em novembro de 1949, fundou a Zuse KG, em Haunetal-Neukirchen, que em 1957 mudou a sede para Bad Hersfeld [1]. A empresa construiu o Z11 e o Z22, o primeiro computador com memória baseada em armazenamento magnético [1].
Em 1969, Zuse publicou o livro Rechnender Raum, traduzido pelo MIT em 1970 como Calculating Space, em que sugere que o universo poderia funcionar como um autômato celular [1].
Morte e legado
Zuse morreu de insuficiência cardíaca em 18 de dezembro de 1995, em Hünfeld, perto de Fulda, aos 85 anos [1].
O Instituto Zuse de Berlim leva seu nome, e a Sociedade Alemã de Informática concede a Medalha Konrad Zuse [1]. Uma réplica do Z3 e o Z4 original estão no Deutsches Museum, em Munique, e o Deutsches Technikmuseum, em Berlim, tem uma exposição com 12 de suas máquinas [1].
O Z1 foi recriado entre 1987 e 1989, com dinheiro da Siemens e de um consórcio de cinco empresas, a um custo de 800 mil marcos. Zuse teve um ataque cardíaco no meio do projeto [1].
Linha do tempo
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1910
Nasce em Berlim.
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1935
Forma-se em engenharia civil e vai para a Henschel.
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1936
Começa o Z1 no apartamento dos pais.
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1938
Termina o Z1.
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1940
Apresenta o Z2 ao DVL.
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1941
Funda a Zuse Apparatebau e apresenta o Z3 em 12 de maio.
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1943
A oficina com o Z3 é destruída num bombardeio.
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1945
Leva o Z4 de Berlim; conclui o Plankalkül.
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1949
Funda a Zuse KG.
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1950
O Z4 começa a funcionar na ETH Zurique.
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1969
Publica Rechnender Raum.
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1972
Recebe a Grande Cruz do Mérito; o Plankalkül é publicado por inteiro.
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1995
Morre em Hünfeld, aos 85 anos.
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1998
Demonstra-se que o Z3 era Turing-completo.
Empresas ligadas a Konrad Zuse
Empresas desta coleção em que a pessoa trabalhou, fundou, investiu ou com que teve relação direta. Os nomes com link já têm dossiê publicado.
Ver a rede de Konrad Zuse no grafo 3D
- IBM Teve uma opção sobre as patentes de Zuse em 1946.
Veja também: outras pessoas
- Alan Turing O Z3 foi demonstrado Turing-completo em 1998.
- John von Neumann As patentes de Zuse de 1937 anteciparam a arquitetura dele.
- Charles Babbage Outro pioneiro de máquinas de calcular programáveis.
Sumário de siglas usadas
- AVA
- Instituto de Pesquisa Aerodinâmica da Alemanha.
- DVL
- Instituto Alemão de Pesquisa em Aviação.
- ETH
- Escola Politécnica Federal de Zurique.
- Turing-completo
- Capaz, em teoria, de fazer qualquer cálculo que um computador faz.
- KG
- Kommanditgesellschaft, um tipo de sociedade comercial alemã.
Perguntas frequentes
Konrad Zuse inventou o computador?+
O que foi o Plankalkül?+
Zuse trabalhou para os nazistas?+
Onde estão as máquinas de Zuse hoje?+
Quando Konrad Zuse morreu?+
Referências
Livros
ZUSE, K. The Computer: My Life.
Springer, 1993. Autobiografia de Zuse (em inglês).
ZUSE, K. Rechnender Raum.
Vieweg, 1969. O livro em que ele propõe o universo como um computador (em alemão).
Sites e Artigos
Fontes consultadas
- Konrad Zuse · Wikipedia (inglês)
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Conclusão
Zuse chegou sozinho, e quase isolado do resto do mundo, a muitas das ideias do computador moderno: aritmética binária, ponto flutuante, programa lido de filme perfurado e linguagem de alto nível. Sua história também lembra que boa parte da computação pioneira nasceu financiada pela guerra.