Mit verschiedenen Ansätzen nähert sich das Team des Computermuseums Konrad Zuse und seiner Rechnerarchitektur.
Anlässlich des 113. Geburtstags von Konrad Zuse
Am 22.06.2023 widmete das Computermuseum einen Abend aus der Veranstaltungsreihe "Abends im Computermuseum" der Z 22 in Karlsruhe.
Gezeigt wird das Einschalten und den Betrieb der Z22 in Karlsruhe, z. B. das Abspielen des "Badener Liedes" und eine Algol-Compilation. Es folgen Erklärungen zur die Architektur und der Schaltungstechnik der Maschine, ein Vergleich der Schaltungen von Helmut Schreyer, der Z22 und dem LGP-30.
Im Deutschen Technikmuseum Berlin befindet sich die Rekonstruktion des ersten Computers der Welt - der Z1. Das Original, der einzige frei programmierbare mechanische Computer, der im binären Zahlensystem arbeitet, wurde von Konrad Zuse von 1936 bis 1938 im Wohnzimmer seiner Eltern gebaut. Die Bauzeit betrug nur 2 Jahre. Konrad Zuse war damals 26 Jahre alt. Das Original wurde im Krieg zerstört. 1986 begann Konrad Zuse, nun 76 Jahre alt, die Maschine zu rekonstruieren. Wieder nach gut 2 Jahren Bauzeit, wurde sie an ans Deutsche Technikmuseum übergeben und war voll funktionsfähig. Nach Zuses Tod konnte die Maschine nicht mehr funktionsfähig gehalten werden. Bereits vor dem Corona-Lockdown startete eine Kooperation zwischen dem Deutschen Technikmuseum und dem Computermuseum Stuttgart mit dem Ziel, die Maschine wieder lauffähig zu machen. Im März 2022 und August 2022 begann das Projekt mit ersten Untersuchungen zum Zustand der Maschine und der dabei auftretenden technischen Probleme. Es wurden auch Strategien und Ideen zum praktischen Vorgehen, sowie zur technischen Dokumentation entwickelt, da im Zuge der Restaurierung ein weitgehendes Zerlegen dieser aus geschätzt 30.000 Einzelteilen bestehenden Maschine notwendig ist.
In der Zeit vom 6. März bis zum 20. März 2023 wird zum zweiten Mal der Glassturz von der Maschine abgenommen und Eva Kudrass, Leiterin der Informatiksammlung am DTM, und Klemens Krause vom Computermuseum Stuttgart werden, beginnend beim Planwerk unter dem Lochstreifenleser, versuchen die klemmende Speichersteuerung zu zerlegen, zu dokumentieren und neu zu justieren. Über die Ergebnisse dieser Arbeit wurde am 16. März in einem Livestream im Rahmen unserer virtuellen Veranstaltungsreihe "Abends im Computermuseum" informiert.
Das Video zeigt den Hauptspeicher einer Zuse Z22, eine Magnettrommel. Der Motor sitzt oben drauf, die Trommel (gekapselt, daher sieht man die nicht) darunter. Seitlich sind die Anschlüsse für die auf dem Umfang verteilten Schreib-/Leseköpfe.eine einzelne Trommel einer Z22, die wir mit einem Dreiphasen-Frequenzumrichter testweise anlaufen lassen. Der Trommelmotor benötigt drei Phasen mit 100 Hz, um die benötigte Drehzahl zu erreichen.
Im Dezember 2022 baute Klemens Krause ein 4-Bit-Addierwerk mit Akkumulator in der Halbleitertechnik der 2. Computergeneration. In 24 Videos konnte der Bau als Adventskalender auf dem YouTube-Kanal des Museums verfolgt werden.
Der 18. Dezember war Konrad Zuse gewidmet. Klemens Krause baute ein Switchpanel mit Teilen eines alten Stabil-Baukastens und erinnerte an die Bauten und Maschinen, die Konrad Zuse aus Stabil-Teilen gebaut hatte.
Von 22.08. - 01.09.2022 war Klemens Krause in Berlin um auf Einladung des Deutschen Technikmuseums den Speicher der Z1 wieder funktionsfähig zu machen.
Die von Konrad Zuse 1938 fertig gestellte frei programmierbaren mechanischen Rechenmaschine Z1 wurde im 2. Weltkrieg zerstört. 1989 stellte Konrad Zuse einen Nachbau der Rechenmaschine her, der nun im Deutschen Technikmuseum Berlin zu sehen ist.
Die Z1 enthielt alle wesentlichen Komponenten eines Computers: einem Rechenwerk, einem Speicher, einer Eingabe- und einer Ausgabeeinheit. Es werden binäre Zahlen verarbeitet. Leider ist die Maschine zur Zeit nicht funktionsfähig.
Klemens Krause meldete sich jeden Tag mit einem Livestream aus dem Museum um über Fortschritt und Rückschläge zu berichten. Alle Livesteams sind auf unserm YouTubeKanal zu finden.
In der Veranstaltung "Abends im Computermuseum" vom 08.09.2022 zum Thema "Mechanischer Computer Z1" zeigt Klemens Krause die Funktionen der Z1 und erläutert Reparaturversuche und Probleme. Videomitschnitt der Veranstaltung.
Nach mehrjähriger Verzögerung konnte endlich mit der Restaurierung des einzigen mechanischen Computers der Welt, der Z1, begonnen werden. Zunächst wird die Architektur der Maschine vorgestellt. Dann werden die Technik der mechanischen Schaltglieder und deren logische Funktionen erklärt. Bei der ersten Inspektion direkt an der Maschine im August 2022 stellte es sich heraus, dass es nicht mit einer Reparatur getan ist. Es gibt systematische Schwachstellen bei der Realisierung, die ebenso systematisch beseitigt werden müssen. Es werden Bilder mit typischen Defektstellen gezeigt, sowie Videos auf denen die noch vorhandene Restfunktionalität des Speichers zu sehen ist. Im dritten Teil werden die Strategien vorgestellt, die bei der Wiederinbetriebnahme der Maschine geplant sind, sowie die im Zuge der Restauration geplante Dokumentation der einzelnen Funktionswerke.
Der Vortrag fand am 08.10.2022 am Vintage Computing Festival Berlin 2022 statt.
Video Vortrag
Re-enactment der "Stochastischen Texte" von Theo Lutz
Im Juli 1959 schrieb Theo Lutz ein Programm, mit dem er auf einer Zuse Z22 seine "Stochastischen Texte" erzeugte. Das originale Programm liegt heute im Archiv des Deutschen Literaturarchivs (DLA) Marbach.
Am 22. Juni 2022 reproduzierten Klemens Krause, Christian Corti und Toni Bernhart im Computermuseum der Universität Stuttgart das Experiment von Lutz auf einem LGP 30, einem röhrenbestückten Magnettrommelrechner aus dem Jahre 1958. Das Programm wurde im Anschluss auf dem PDP-12 vorgeführt. Das Experiment wurde in der Veranstaltungsreihe "Abends im Computermuseum" live gestreamt.
Die virtuellen Veranstaltungsreihe "Abends im Computermuseum" widmete sich am 22.06.2021, dem 111. Geburtstag von Konrad Zuse, dem Erbauer des ersten Computers.
Im vergangenen Jahr erhielt das Computermuseum die Bedienkonsole einer Z11. Diese und der 111. Geburtstag sind der Anlass, sich intensiver mit der Architektur und den arithmetischen Fähigkeiten der Z11 zu befassen und die Prinzipien der Hardware, die aus Fernmelderelais besteht zu erklären.
Die Z11 ist der erste Computer, der in Deutschland in Serie gebaut und kommerziell eingesetzt wurde. Herausgekommen 1955, waren Mitte 1960 38 Stück ausgeliefert worden. Die beiden Teile des Panels sind im Moment in einem Hilfsgestell übereinander montiert, bis eine kreative Lösung für die Anordnung in der Originalposition gefunden wird.
Anlässlich des 110. Geburtstags von Konrad Zuse am 22.06.2020 hat die Fakultät Mathematik und Physik in Zusammenarbeit mit dem Computermuseum der Universität Stuttgart ein Video im Rahmen der Vortragsreihe "Mathematik und Physik zwischen Schule und Hochschule" veröffentlicht. Die Aufnahmen dazu haben am 29.05.2020 stattgefunden.
Unter dem Titel "Die Wurzel des Computers" stellt Klemens Krause vom Computermuseum Stuttgart verschiedene Algorithmen zur Berechnung von Wurzeln vor, die er dann auf unterschiedlichen mechanischen und elektronischen Rechenmaschinen aus seinem Fundus vorführt.
Der Vortrag gibt einen Einblick in die Geschichte des Computers und das Wechselspiel zwischen Algorithmen und technischen Implementierungsmöglichkeiten. Konrad Zuse war nicht nur der Konstrukteur der ersten frei programmierbaren (mechanischen und digitalen) Rechenmaschinen, auch wesentliche Aspekte binärer Gleitkomma-Arithmetik und deren Implementierung in digitalen Rechenanlagen sind auf ihn zurückzuführen.
Im Jahr 1986 begann Konrad Zuse aus dem Gedächtnis mit der Rekonstruktion der Z1, vielleicht um der Welt zu beweisen, dass diese Maschine damals gebaut werden und auch funktioniert haben konnte. Die rekonstruierte Maschine ist im Deutschen Technikmuseum ausgestellt. Für ein besseres Verständnis der mechanischen Schaltgliedtechnik habt Klemens Krause aus Aluminiumstreifen und Distanzhülsen ein kaskadierbares Rechenwerk gebaut, an dem man die Funktion der Halbaddierer und des einschrittigen Übertrages nach Konrad Zuse nachvollziehen und ausprobieren kann.
In einem unterhaltsamen Gespräch mit Apl. Prof. Jens Wirth beleuchtet Prof. Wendland (Fachbereich Mathematik der Universität Stuttgart) die verschiedenen Stationen auf seinem Weg zur Mathematik und die Herausforderungen und Neuerungen in dieser Zeit wie die Einführung der Numerik-Vorlesungen und die Arbeit an der Z22 und Z23 von Konrad Zuse.
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Prof. Wendland ím Gespräch mit Klemens Krause vom Computermuseum der Universität Stuttgart |
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