1.5. Винахід перших комп’ютерів
Програмовані комп’ютери вперше почали використовувати для вирішення військових завдань, що стояли перед США, Німеччиною, Англією у Другій світовій війні. Такі пристрої були потрібні для найрізноманітніших цілей, від обчислення траєкторій бомб до дешифровки ворожих радіопередач. Саме війна стимулювала створення якісніших і швидших засобів обчислень. До вирішення цієї проблеми були залучені найблискучіші фахівці. Першими «комп’ютерами» були люди, головним чином жінки. Вони складали довгі «конвеєри» з механічних рахункових машин. Уявіть собі «роботу» програми таким чином: кожна з жінок, що сидять у ряд, працює на своїй станції, виконуючи певну частину обчислень траєкторії бомби, і передає відповідь своїй сусідці для виконання наступного кроку.
Але у військових умовах швидкість та точність однаково важливі, а комп’ютер гарантував і те, і інше. Крім того, війна відкривала фінансові можливості, які в інших умовах могли і не виникнути. Комп’ютер військових років вже був більшою мірою електричною, ніж механічною машиною, використовуючи електрику не тільки для управління механічними компонентами, але і для самих обчислень. Ця машина могла не тільки отримувати результати, але і автоматично використовувати ці результати для інших обчислень.
Після війни комп’ютери не змінили свого амплуа, тобто застосовувалися також, у першу чергу саме для оборонних завдань, особливо в СРСР. Вони створювалися для розв’язку серйозних математичних проблем і першими програмістами у більшості своїй були люди, які складали та виводили рівняння. Фізики та математики ретельно розробляли алгоритми. Вони готували докладну і точну документацію, аналізували рішення своїх колег і шукали математичні докази. Ніколи більше в історії розробки програмного забезпечення для вирішення задачі програмування фахівці не підходили так методично.
Проте, за сучасними мірками проблеми, які вирішували ці талановиті першопроходці, були відносно простими. З іншого боку, не можна сказати, що алгоритми і математичні обчислення були тривіальними. Але на той час застосовувалися лише базові команди і операції. Сучасних операційних систем з тисячами вбудованих функцій та служб тоді ще не існувало.
Незважаючи на поєднання старих добрих зубчастих коліс з новомодними електромеханічними реле, «обчислювачі» залишалися всього лише обчислювачами. Потрібна була поява принципово нової схеми роботи, щоб вивести ці пристрої на якісно новий рівень. І ця схема була розроблена німецьким інженером Конрадом Цузе.
Одним з перших комп’ютерів, який по праву можна вважати програмованим, був створений німецьким інженером Конрадом Цузе (1910-1995). Ще у школі, він створив машину для розміну грошей. Починаючи з 1934, будучи студентом технічного ВНЗ, він приступив до створення універсальної обчислювальної машини, яка була б програмованою, і могла вирішувати задачі будь-якого рівня складності.
Почавши спочатку з десяткової системи, Цузе віддав перевагу все ж таки двійковій системі. І тут він проявив неабиякі здібності. Знаючи про роботи Буля не більше, ніж про машину Беббіджа, він, проте, використовував у задуманому ним комп’ютері принципи булевої алгебри. В кінці 30-х – початку 40-х років ним було побудовано у домашніх умовах декілька рахункових машин і комп’ютерів для здійснення складних інженерних розрахунків (Z1, Z2 – перша буква від прізвища Zuse). У роботі йому допомагали лише кілька друзів, знайомі виділили Цузе невелику суму грошей на його дослідження. Слід зазначити, що тоді як за розробниками американських автоматичних обчислювальних систем стояли цілі університети, Міністерство оборони США і такі могутні компанії, як IBM, Цузе діяв самостійно, на свій страх і ризик.
Машина Цузе складалася з кількох блоків: керуючий пристрій, обчислювальний блок на основі електромеханічних реле, пристрій введення-виведення і, нарешті, пам'ять! Останнє варто відзначити особливо: саме Цузе створив перший зразок механічної «оперативної пам'яті» (на основі рухливих металевих стрижнів) і отримав на нього патент в 1936 р. Таким чином, його пристрій був здатний зберігати у своїй пам'яті проміжні результати розрахунків, а значить, і виконувані ним операції могли бути набагато сложніші.
Машини Цузе управлялися за допомогою програми на перфорованій стрічці, яка виготовлялась з бракованої кіноплівки (через дефіцит паперу у роки війни). Як основні елементи машин використовувалися електромеханічні реле.
