Computarium (Prof. J.Cl. Asselborn)

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1 Computarium (Prof. J.Cl. Asselborn)
Z100 Computarium (Prof. J.Cl. Asselborn) Bienvenue ! 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 26 octobre 2010

2 Jean-Claude Asselborn
26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

3 Konrad ZUSE et l’invention de l’ordinateur
22. Juin Décembre 1995 Konrad ZUSE et l’invention de l’ordinateur 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

4 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur
1984 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

5 Computarium (Prof. J.Cl. Asselborn)
Meccano-boy Computarium (Prof. J.Cl. Asselborn) [KZ, p.8] [KZ, p.17] 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 26 octobre 2010

6 structure de l’exposé (1)
Computarium (Prof. J.Cl. Asselborn) premières idées introduction 1 introduction 2 les machines de Zuse 3 Zuse KG 4 conclusion 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 26 octobre 2010

7 Computarium (Prof. J.Cl. Asselborn)
créativité Computarium (Prof. J.Cl. Asselborn) j‘étais trop paresseux pour faire de longs calculs Zuse en 1989 solution: essayer d‘automatiser les calculs 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 26 octobre 2010

8 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur
formulaires de calcul e [ ( 2a + b) c + (a + 2b) d ] a b * + 2 c d e  horizontal : * a 2 b c d e vertical : + résultat 26 octobre 2010 Plankalkül Rechenplan Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

9 automatisation des calculs
b * + 2 c d e unité de commande instructions équipement d‘entrée données a b c d e 2 mémoire unité arithmétique affichage 26 octobre 2010 clavier Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

10 représentation des nombres
binaire ou ? décimal trop complexe ! Gottfried Wilhelm Leibniz De Progressione Dyadica 26 octobre 2010 1694 lettre du 15 Mars 1679 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

11 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur
lettre du 15 mars 1679 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

12 mécanisme de commutation
barre verticale principe de base invention 1 tôles mobiles tôle fixe 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

13 exemple: unité de mémoire
mot 1 mot 2 mot 3 mot 4 mot 5 mot 6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

14 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur
écriture d’un mot mot 1 mot 2 mot 3 mot 4 mot 5 mot 6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

15 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur
écriture d’un mot mot 1 mot 2 mot 3 mot 4 mot 5 mot 6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

16 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur
écriture d’un mot mot 1 mot 2 mot 3 mot 4 mot 5 mot 6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

17 représentation de nombres
entier notation scientifique problème : il faut travailler sur des nombres très petits mais aussi sur des nombres très grands ,25 = 3, * 10 6 un seul chiffre devant la virgule une puissance positive ou négative de 10 avantage: On peut négliger les décimales les moins importantes ,25 = 3, * 10 6  3,5 * = 3,5 E+6 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

18 notation scientifique en binaire
0, = 1, * 2 -4 exposant notation semi-logarithmique normalisée significande 1 significande 14 bits exposant 7 bits [-64 ; + 63] S invention 26 octobre 2010 [Knuth] Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

19 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur
unité arithmetique invention unité arithmetique régistres exposant unité arithmetique pour exposants régistres significande unité arithmétique pour significandes bus exposants bus significandes 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

20 composants logiques négation
comment réaliser des opérations logiques par des moyens mécaniques ? exemple: négation (simplifié) 1 input invention exec 1 1 output autres composants logiques : AND, OR, XOR 26 octobre 2010 1 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

21 1936 : demande de brevet brevet refusé 1791-1871 Difference Engine
un certain Mr Charles Babbage a déjà inventé une machine similaire au 19e siècle Leibniz Torres y Quevedo Analytical Engine Difference Engine 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

22 Babbage et son ordinateur
Difference Engine: + + + + interdépendance des registres de mémoire Analytical Engine: mécanisme de communication séparation des organes de mémoire et des organes de calcul + 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

23 nécessité d’un mécanisme de pilotage
instruction + 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

24 extension des possibilités de calcul
instruction + op + - / * … 26 octobre 2010 sélection d’opération Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

25 les programmes de Babbage
différents types de cartes-pogramme alternative répétitive Tous les éléments d’un langage de programmation 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

26 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur
la machine analytique mémoire ( “store” ) unité de calcul ( “mill” ) 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

27 réalisations partielles (1880-1910)
par Henry Babbage, un fils de Charles Babbage une partie de l’unité de calcul nombre à 29 chiffres 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

28 une programmeuse Analytical Engine Invented by Charles Babbage
Sketch of the Analytical Engine Invented by Charles Babbage By L. F. MENABREA of Turin, Officer of the Military Engineers from the Bibliothèque Universelle de Genève, October, 1842, No. 82 With notes upon the Memoir by the Translator ADA AUGUSTA, COUNTESS OF LOVELACE Ada, première programmeuse de l’histoire Augusta Ada Byron, comtesse de Lovelace 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

29 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur
Ada et Konrad ? 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

30 structure de l’exposé (2)
Computarium (Prof. J.Cl. Asselborn) 1 introduction les machines de Zuse 2 les machines de Zuse 3 Zuse KG 4 conclusion 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 26 octobre 2010

31 Versuchsmodell 1 [ aujourd‘hui Z1 ]
[ ZIB ] [ HZ ] [ HZ ] dans la salle à manger des parents de Zuse 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

32 Z1 charactéristiques (1938)
[HZ] [ ZIB ] processeur mécanique éléments métalliques poids: 1 t mémoire: 24 mots (22 bits) flottants (mécanique) 1 moteur d‘aspirateur 4 opérations : + -* / addition: 3 s [ HZ ] calculs peu fiables ! 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

33 comment construire une machine fiable ?
relais tubes électroniques septembre 1939 début 2e Guerre Mondiale Zuse Helmut Schreyer 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

34 Versuchsmodell 2 [ aujourd‘hui Z2 ]
entiers 16 bit en technique à relais memoire mécanique bobine de film 35 mm perforée prototype OK 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

35 1939: Zuse enrôlé dans l‘armée
nous avons d‘excellentes machines de chiffrement proposition de machine de chiffrement aide de Schreyer calculateurs de pilotage de processus S1 et S2 Zuse attaché à Henschel aéronautique invention démo de la Z2 26 octobre 2010 Zuse autorisé à construire une Z3 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

36 Versuchsmodell 3 [ aujourd‘hui Z3 ]
premier ordinateur à relais achevé le 12 mai 1941 mémoire: 64 mots (22 bits) avec 1 relais / bit + 300 relais pour l‘adressage UAL : 600 relais + - * /  racine carrée séquenceur d‘instruction 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

37 Z3: positif / négatif positif: négatif: premier calculateur
fonctionne correctement (5.3 Hz): addition: 3 cycles multiplication: 16 cycles (3 s) racine carrée: 20 cycles pas de branchements conditionnels boucles limitées premier calculateur complètement automatique piloté par programme et programmable calculant en nombres flottants [Prof. Bauer] 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

38 Zuse Ingenieurbüro und Apparatebau
26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

39 Berlin sous les bombes 1592-1635 21 décembre 1943 Z3 détruite 1944
Z1, Z2 détruites Wilhelm Schickard: son premier calculateur est détruit (guerre de 30 ans) 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

40 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur
Versuchsmodell 4 ( ) 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

41 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur
1945 : fuite de Berlin Versuchsmodell 4 = V4 Berlin V4 = ? Vergeltungswaffe 4 [Z, S.82] Göttingen Harz Allgäu Hinterstein 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

42 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur
Z4 a survécu à la guerre V4  Z4 V1  Z1 V2  Z2 V3  Z3 [ ZIB ] [ ZIB ] [ ZIB ] 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

43 structure de l’exposé (3)
Computarium (Prof. J.Cl. Asselborn) 1 introduction 2 les machines de Zuse Zuse KG 3 Zuse KG 4 conclusion 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 26 octobre 2010

44 1950 - 1954 : Z4 louée à la ETH Zürich
[ ZIB ] Prof. Edouard Stiefel loue la Z4 pour 5 ans CHF capital initial de la Zuse KG Zuse avec la Z4 restaurée 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

45 Z5 pour Leitz AG (Wetzlar)
[ ZIB ] [ HZ ] 26 octobre 2010 operations / s Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

46 1955 : production industrielle
25 exemplaires M9 : pour MITRA (Remington Rand) Z11 : premier calculateur à relais produit en série 48 exemplaires calculateur spécialisé dans les calculs d’optique, de géodésie, et d’actuariat 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

47 le personnel de la ZUSE KG
[ HZ ] Zuse « Mädels » avant 1960 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

48 1956 : Z22 ordinateur électronique
exemplaires 400 tubes 2400 diodes mémoire de 8K-mots à 38 bits ferrite 26 octobre 2010 conçu par le mathématicien Theodor FROMME construit par Lorenz HANEWINKEL Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

49 Z23 = Z22 en technologie transistors
[ HZ ] 1961 [ HZ ] [ HZ ] 98 exemplaires 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

50 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur
Z25 et Z64 table traçante Z64 calculateur universel Z25 calculs scientifiques pilotage de processus industriels 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

51 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur
ZUSE KG en 1964 [ KZ ] [ HZ ] 1200 employés 251 ordinateurs livrés entre 1949 et 1969 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

52 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur
1964 : Zuse quitte la Zuse KG Zuse KG Brown & Boveri Cie Siemens 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

53 structure de l’exposé (4)
Computarium (Prof. J.Cl. Asselborn) 1 introduction 2 les machines de Zuse 3 Zuse KG questions ouvertes conclusion 4 conclusion 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 26 octobre 2010

54 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur
Zuse, un homme célèbre a-t-il échoué ? a-t-il inventé l‘ordinateur ? 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

55 est-ce que Zuse a échoué ?
bon ingénieur, piètre administrateur de sociétés a vécu au mauvais endroit, au mauvais moment n’a reçu pratiquement aucune aide publique a lui-même (ré)inventé un tas de technologies n’a jamais abandonné mais, pratiquement aucune reconnaissance internationale ... et si Zuse avait vécu aux USA ? 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

56 est-ce que Zuse a inventé l‘ordinateur ?
Prof. Friedrich L. BAUER, commentant la Z3 : Atanasoff Zuse a créé en 1941 le premier ordinateur qui était complètement automatique, piloté par programme, programmable basé sur de l‘arithmétique flottante ABC (1942) ENIAC (1946) Aiken Mark I (1944) Eckert ( ) Mauchly ( ) 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

57 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur
comparaison [Roja] binaire décimal flottant fixe relais tubes programmable programme fixe configurable pas de branchement conditionnel partiellement séparation mémoire et processeur pas Z3 ABC Mark I 26 octobre 2010 ENIAC Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

58 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur
Zuse âgé de 65 ans [ HZ / fotos ] n'a plus touché aux ordinateurs Plankalkül 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

59 sa dernière invention (1989-1995)
la tour hélicoïdale qui se construit elle-même application: tour d’éolienne Helixturm 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

60 références [ KZ ] : Konrad Zuse : Der Computer - Mein Lebenswerk
Springer, 1984 [ FD ] : Friedrich Christian Delius : Die Frau, für die ich den Computer erfand Rowohlt, Berlin, 2009 tous les écrits de Zuse [ ZIB ] : archive en ligne de Zuse [ HZ1 ] : la page web de Horst Zuse l‘archive du fils de Zuse [ HZ 2 ] : Horst Zuse : „Konrad Zuses Werk“ + DVD [ Roja ] : Raúl Roja : „Konrad Zuse‘s Legacy: The Architecture of the Z1 and Z3“, in IEEE Annals of the History of Computing, n°2, 1997 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur

61 joyeux anniversaire, Konrad Zuse !
Merci de votre attention 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur