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Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 1 Z100.

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1 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 1 Z100

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

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

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

5 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 5 Meccano-boy [KZ, p.8] [KZ, p.17]

6 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 6 structure de lexposé (1) introduction les machines de Zuse Zuse KG conclusion 4 introduction premières idées

7 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 7 créativité jétais trop paresseux pour faire de longs calculs Zuse en 1989 solution: essayer dautomatiser les calculs

8 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 8 formulaires de calcul a2 bb2 ac d e e [ ( 2a + b) c + (a + 2b) d ] horizontal : * vertical : + Rechenplan Plankalkül ab ** ++ ** 22 ba cd + e * résultat

9 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 9 affichage a b c d e 2 mémoire unité arithmétique automatisation des calculs équipement dentrée clavier ab ** ++ ** 22 ba cd + e * unité de commande instructions données

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

11 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 11 lettre du 15 mars 1679

12 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 12 mécanisme de commutation principe de base 0 1 invention barre verticale tôle fixe tôles mobiles

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

14 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 14 écriture dun mot mot 1mot 2mot 3mot 4mot 5mot

15 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 15 écriture dun mot mot 1mot 2mot 3mot 4mot 5mot

16 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 16 écriture dun mot mot 1mot 2mot 3mot 4mot 5mot

17 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 17 représentation de nombres entiernotation 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, * ,5 * 10 6 = 3,5 E+6

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

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

20 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 20 invention composants logiques output 01 input 0 1 exemple: négation (simplifié) exec autres composants logiques : AND, OR, XOR comment réaliser des opérations logiques par des moyens mécaniques ?

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

22 Jean-Claude Asselborn Computarium 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: séparation des organes de mémoire et des organes de calcul mécanisme de communication

23 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 23 nécessité dun mécanisme de pilotage + instruction

24 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 24 extension des possibilités de calcul + instruction sélection dopération + - / * … op

25 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 25 les programmes de Babbage différents types de cartes-pogramme alternative répétitive Tous les éléments dun langage de programmation

26 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 26 la machine analytique mémoire ( store ) unité de calcul ( mill )

27 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 27 réalisations partielles ( ) par Henry Babbage, un fils de Charles Babbage nombre à 29 chiffres une partie de lunité de calcul

28 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 28 une programmeuse Augusta Ada Byron, comtesse de Lovelace 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 lhistoire

29 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 29 Ada et Konrad ?

30 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 30 structure de lexposé (2) introduction les machines de Zuse Zuse KG conclusion 4 les machines de Zuse

31 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 31 Versuchsmodell 1 [ aujourdhui Z1 ] [ ZIB ] [ HZ ] dans la salle à manger des parents de Zuse

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

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

34 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 34 Versuchsmodell 2 [ aujourdhui Z2 ] memoire mécanique bobine de film 35 mm perforée entiers 16 bit en technique à relais prototype OK

35 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 35 invention 1939: Zuse enrôlé dans larmée proposition de machine de chiffrement nous avons dexcellentes machines de chiffrement aide de Schreyer Zuse attaché à Henschel aéronautique démo de la Z2 Zuse autorisé à construire une Z3 calculateurs de pilotage de processus S1 et S2

36 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 36 Versuchsmodell 3 [ aujourdhui Z3 ] achevé le 12 mai 1941 premier ordinateur à relais UAL : 600 relais mémoire: 64 mots (22 bits) avec 1 relais / bit relais pour ladressage + - * / séquenceur dinstruction racine carrée

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

38 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 38 Zuse Ingenieurbüro und Apparatebau

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

40 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 40 Versuchsmodell 4 ( )

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

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

43 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 43 structure de lexposé (3) introduction les machines de Zuse Zuse KG conclusion 4 Zuse KG

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

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

46 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur : production industrielle M9 : pour MITRA (Remington Rand) Z11 : premier calculateur à relais produit en série 48 exemplaires calculateur spécialisé dans les calculs doptique, de géodésie, et dactuariat 25 exemplaires

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

48 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur : Z22 ordinateur électronique 400 tubes 2400 diodes mémoire de 8K-mots à 38 bits ferrite conçu par le mathématicien Theodor FROMME construit par Lorenz HANEWINKEL 56 exemplaires

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

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

51 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 51 ZUSE KG en employés 251 ordinateurs livrés entre 1949 et 1969 [ KZ ] [ HZ ]

52 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur : Zuse quitte la Zuse KG Zuse KG Brown & Boveri Cie Siemens

53 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 53 structure de lexposé (4) introduction les machines de Zuse Zuse KG conclusion 4 questions ouvertes

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

55 Jean-Claude Asselborn Computarium 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 na reçu pratiquement aucune aide publique a lui-même (ré)inventé un tas de technologies na jamais abandonné mais, pratiquement aucune reconnaissance internationale... et si Zuse avait vécu aux USA ?

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

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

58 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 58 Zuse âgé de 65 ans [ HZ / fotos ] Plankalkül

59 Jean-Claude Asselborn Computarium 26 octobre 2010 Konrad ZUSE et l'invention de l'ordinateur 59 sa dernière invention ( ) la tour hélicoïdale qui se construit elle-même museum.de/ausstellungen/kommunikation/informatik/filme / application: tour déolienne Helixturm

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

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


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