
据外媒报道,近日苏黎世联邦理工学院的档案管理员发现了世界上最古老的Z4数字计算机的使用手册,这使得后人可以更好的理解Z4的工作方式。
世界上现存最古老的数字计算机「Zuse Z4」一直被放置在苏黎世联邦理工学院,该校的档案管理员Evelyn Boesch的父亲Rene Boesch自1956年以来一直在该校的飞机建造学院工作,他在父亲的文件中找了「Zuse Z4」的使用手册。
现存最古老计算机Z4的使用手册被发现
Rauscher是P-16飞机的顾问,而Boesch则有收集历史文献的本领,Z4手册正好就在他的收藏中。

研究人员在Z4丢失已久的手册被找到后,将能够更深入地了解这台被认为是世界上现存最古老的(数字)计算机。
这台建造于1945年的 Z4,运行在磁带上,占据了一个房间的大部分空间来摆放,并且需要几个人来操作。这台机器现在在慕尼黑的德意志博物馆安家落户,但是它已经很久没有使用了。

在 Boesch 的文件中有关于Z4解决的数学问题的记录,这些问题与「P-16喷气式战斗机」的研制有关。
布鲁德尔在计算机协会(Association of Computing Machinery)的一篇博客文章中写道: 「这些计算包括火箭弹道、飞机机翼、振动和俯冲的计算」。

这台古老的计算机本身有相当传奇的背景故事。
据布鲁德勒说,德国土木工程师Konrad Zuse在纳粹政权时期发明了Z4,而且很可能就是手册的作者。有一次,纳粹希望祖斯把电脑转移到集中营,在那里,政府强迫劳工制造火箭弹和飞行炸弹。但他拒绝了,并且把 Z4搬到了一个偏远小镇的谷仓里等待二战结束。
数学家 Eduard Stiefel 后来收购了苏黎世联邦理工学院应用数学研究所的 Z4。在1960年 Z4被转移到德意志博物馆之前,它在法德圣路易斯研究所呆了几年。
比Z4还早的计算机--Zuse Z1
比Z4还早的计算机--Zuse Z1
Zuse计算机最早系列的「Z1」是德国发明家康拉德·祖思(Konrad Zuse)1936~1938年期间在柏林建造的机械式计算机。Raul Rojas在一篇论文中对对该计算机的主要结构零件、高层架构,及其组件之间的数据交互进行了描述。

Z1能用浮点数进行四则运算。从穿孔带读入指令。一段程序由一系列算术运算、内存读写、输入输出的指令构成。使用机械式内存存储数据。其指令集没有实现条件分支。
图为Z1的复制品Z1的架构与祖思在1941年实现的继电器计算机Z3十分相似,它们之间仍然存在着明显的差异。
Z1和Z3都通过一系列的微指令实现各类操作,但前者用的不是旋转式开关。Z1用的是数字增量器(digital incrementer)和一套状态位,它们可以转换成作用于指数和尾数单元以及内存块的微指令。
计算机里的二进制零件有着立体的机械结构,微指令每次要在12个层片(layer)中指定一个使用。在浮点数规格化方面,没有考虑尾数为零的异常处理,直到Z3才弥补了这一点。


文章来源:新智元
IEEE Spectrum
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