Wer hat den modernen Computer erfunden? | von Joseph Liebreich | Die Hauptstadt

Der Mensch rechnet seit der Antike. Sogar in Comics sehen wir, wie künstlich vier vertikale Schrägstriche und dann ein diagonaler Schrägstrich gemacht wurden, um eine Anzahl von fünf anzuzeigen.

Die früheste „Maschine“, die dem Menschen beim Rechnen hilft, war der Abakus. Der Abakus wird seit Jahrhunderten in Europa, im Nahen Osten, in China und in Russland verwendet. Sie werden heute noch in einigen Bereichen eingesetzt.

Der Abakus besteht aus einer Reihe von Stangen, die in einem Holzrahmen gehalten werden. Jede Stange hat bewegliche Perlen, die Ziffern darstellen. Eine Zahl wird eingerichtet und dann wird eine mathematische Operation mit einer zweiten Zahl ausgeführt.

Die erste wichtige Entwicklung im modernen Computer erfolgte im 19. Jahrhundert. Charles Babbage, geboren in London und in Cambridge ausgebildet, war ein erstklassiger Mathematiker. Er wird der "Vater des Computers" genannt, weil er den ersten mechanischen Computer entwickelte, der zum modernen elektronischen Computer führte. Die Maschine wurde als Differenzmotor bezeichnet. Es war eine mechanische Rechenmaschine, die zusätzlich komplexe mathematische Funktionen berechnete. Es arbeitete im Dezimalsystem und wurde durch Anlassen eines Griffs angetrieben. Das Design von Babbage war einwandfrei, aber die Metallarbeiter dieser Zeit konnten die Zahnräder und andere Teile nicht mit den erforderlichen Toleranzen herstellen. Jahre später, in den 1980er Jahren, nutzte das Science Museum in London Babbages Pläne, um einen funktionierenden Teil der Differenzmaschine zu bauen. 1991 wurde nach den ursprünglichen Plänen von Babbage eine komplette funktionierende Differenzmaschine gebaut. Die erforderlichen Toleranzen wurden erreicht und der fertige Computer war ein Erfolg, der beweist, dass die Maschine von Babbage funktioniert hätte.

Babbage entwickelte eine fortschrittlichere Maschine, die analytische Engine, die alle vier wichtigen mathematischen Funktionen ausführen konnte – Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division. Diese Maschine verfügte über alle wesentlichen Teile und Funktionen moderner Computer – eine Zentraleinheit, einen kontrollierten Fluss mithilfe von Zweigen und Schleifen sowie Speicher. Alle heutigen elektronischen Computer haben die gleiche Struktur. Diese Maschine war immer noch mechanisch, universell einsetzbar (sie konnte programmiert werden), aber natürlich sind moderne Computer alle elektronisch – keine beweglichen Teile. Er war wiederum nicht in der Lage, ein funktionierendes Modell des analytischen Motors zu konstruieren, da für die Herstellung der Zahnräder keine Bearbeitungstechnologie erforderlich war.

Alan Turings Lebensgeschichte wurde im Film gezeigt, Das Nachahmungsspiel. Viele halten Turing für den Vater der theoretischen Informatik und der künstlichen Intelligenz, aber England (sein Heimatland) hat seine Leistungen aus zwei Gründen nicht vollständig anerkannt. Erstens gab es, wie im Film gezeigt, eine starke Abneigung gegen und Vorurteile gegen Homosexuelle, und zweitens war ein Großteil seiner Arbeit im Regierungsgeheimnis verborgen. Er entwickelte die Turing-Maschine, einen elektrischen Allzweckcomputer. Der Film zeigte auch, dass er der Kopf hinter dem Brechen der äußerst komplexen deutschen Marinecodes war, die es den Alliierten ermöglichten, die Nazis in vielen entscheidenden Schlachten zu besiegen, einschließlich der berühmten Schlacht am Atlantik. Einige Schätzungen gehen davon aus, dass Turings Arbeit über 14 Millionen Menschenleben gerettet und den Krieg um mehr als zwei Jahre verkürzt hat. Nach dem Krieg arbeitete er weiter an Computern und entwarf einen der ersten gespeicherten Programmcomputer.

Hier ist das Problem: Sie führen einen Krieg mit Artillerie-Waffen. Sie möchten das Ziel beim ersten Schuss treffen, aber es gibt viele Variablen, die Sie berücksichtigen müssen – den Winkel der Waffe, den Waffentyp, den Munitionstyp, die Luftdichte, die Windgeschwindigkeit und -richtung und vieles mehr.

John von Neumann, der auf dem Aberdeen Proving Grounds arbeitet, wo die US-Armee militärische Waffen und Ausrüstung testet und bewertet, kontaktierte John William Mauchly und J. Presper Eckert, Wissenschaftler an der University of Pennsylvania. Er bat sie, einen Computer zu entwerfen und zu entwickeln, der Schusstabellen berechnen konnte, der alle Variablen berücksichtigte, mit denen Schützen ihre Waffen präziser zielen und abfeuern konnten. Sie erfanden 1946 den Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC), den ersten universellen elektronischen Großcomputer für große Zwecke. Auf diesem Computer waren sowohl die Daten als auch das Programm im Speicher des Computers gespeichert. Dies ist die Basis der meisten modernen Computerdesigns.

Die ENIAC wurde am 14. Februar 1946 der Öffentlichkeit vorgestellt. Obwohl sie den Kriegsanstrengungen helfen sollte, war der Krieg zu diesem Zeitpunkt vorbei. ENIAC wurde dennoch vom Militär eingesetzt, um eine Vielzahl von Berechnungen durchzuführen, zum Beispiel: das Design der Wasserstoffbombe, Wettervorhersage, Studien mit kosmischen Strahlen und das Design von Windkanälen. Es wurde aus 17.468 Vakuumröhren gebaut und wog mehr als 60.000 Pfund. – Zu dieser Zeit war es das größte elektronische Einzelgerät der Welt. Das System könnte 5.000 Additionen und 300 Multiplikationen pro Sekunde ausführen – nach heutigen Maßstäben langsam, aber 1.000-mal schneller als alle vorhandenen Maschinen. Es war auch sehr zuverlässig. Es war der Beginn eines langen Weges der Entwicklung der Computertechnologie.

Obwohl Mauchly und Eckert den ersten elektronischen Großcomputer herstellten, konnten sie ihre Arbeit nicht patentieren lassen. Während sie an ihrer Maschine arbeiteten, unternahmen sie häufige Reisen nach Iowa, um das Gehirn von John Vincent Atanasoff, einem Professor des Iowa State College, zu untersuchen. Atanasoff hatte in den späten 1930er und frühen 1940er Jahren ein (sehr kleines) Computergerät entworfen und gebaut, das alle von Mauchly und Eckert verwendeten Konzepte enthielt.

Im Januar 1968 wurde ein Prozess abgehalten, um festzustellen, ob Atanasoff oder Mauchly das Recht hatten, den Computer zu patentieren. Atanasoff stellte klar, dass er Mauchly im Juni 1941 Skizzen, Ideen und Pläne zur Verfügung gestellt hatte. Diese Pläne konnten zum Bau eines elektronischen Digitalcomputers verwendet werden. Er konnte nachweisen, dass er die Hauptelemente eines elektronischen Digitalcomputers konzipiert hatte.

Der Prozess dauerte 135 Tage. Die Stellungnahme des Richters wurde am 19. Oktober 1973 abgegeben, und die Feststellung war klar. Mauchlys grundlegende ENIAC-Ideen wurden "von Atanasoff abgeleitet, und die in ENIAC beanspruchte Erfindung wurde von Atanasoff abgeleitet." Der Richter stellte weiter fest: „Eckert und Mauchly haben den automatischen elektronischen Digitalcomputer nicht selbst erfunden, sondern diesen Gegenstand von einem Dr. John Vincent Atanasoff abgeleitet.“

Und so der Erfinder des Computers? Dr. John Vincent Atanasoff!