Erste Arbeiten Mit Zuse-Computern
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HERMANN FLESSNER ERSTE ARBEITEN MIT ZUSE-COMPUTERN BAND 1 Erste Arbeiten mit Zuse-Computern Mit einem Geleitwort von Prof. Dr.-Ing. Horst Zuse Band 1 Rechnen, Planen und Konstruieren mit Computern Von Prof. em. Dr.-Ing. Hermann Flessner Universit¨at Hamburg Mit 166 Abbildungen Prof. em. Dr.-Ing. Hermann Flessner Geboren 1930 in Hamburg. Nach Abitur 1950 – 1952 Zimmererlehre in Dusseldorf.¨ 1953 – 1957 Studium des Bauingenieurwesens an der Technischen Hochschule Hannover. 1958 – 1962 Statiker undKonstrukteurinderEd.Zublin¨ AG. 1962 Wiss. Mitarbeiter am Institut fur¨ Massivbau der TH Hannover; dort 1964 Lehrauftrag und 1965 Promotion. Ebd. 1966 Professor fur¨ Elektronisches Rechnen im Bauwesen. 1968 – 1978 Professor fur¨ Angewandte Informatik im Ingenieurwesen an der Ruhr-Universit¨at Bochum; 1969 – 70 zwischenzeitlich Gastprofessor am Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.), Cambridge, USA. Ab 1978 Ordentl. Professor fur¨ Angewandte Informatik in Naturwissenschaft und Technik an der Universit¨at Hamburg. Dort 1994 Emeritierung, danach beratender Ingenieur. Biografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliothek; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet uber¨ http://dnb.d-nb.de abrufbar uber:¨ Flessner, Hermann: Erste Arbeiten mit ZUSE-Computern, Band 1 Dieses Werk ist urheberrechtlich geschutzt.¨ Die dadurch begrundeten¨ Rechte, insbesondere die der Ubersetzung,¨ des Nachdrucks, der Entnahme von Abbildungen, der Wiedergabe auf photomechani- schem oder digitalem Wege und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen bzw. Datentr¨agern jeglicher Art bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. c 2016 H. Flessner, D - 21029 Hamburg 2. Auflage 2017 Herstellung..und Verlag:nBoD – Books on Demand, Norderstedt Text und Umschlaggestaltung: Hermann Flessner ISBN: 978-3-7412-2897-1 V Geleitwort Hermann Flessner kenne ich, pr¨aziser gesagt, er kennt mich als 17-j¨ahrigen seit ca. 1962, der von Computern noch nicht sehr viel wusste und schon gar nicht davon, was ein Bauingenieur ist. Aber digital war die Welt fur¨ mich durchaus, denn schon 1957 war ich mit digitalen Relais, R¨ohren, Transistoren usw. in meiner Bude im Haus in Hunfeld¨ ausgestattet und baute damit eine digital gesteuerte M¨arklin-Eisenbahn. Als mein Vater Konrad Zuse im Jahr 1995 starb, kam Hermann Flessner auf mich zu und sagte: So, Horst, nun bist Du dran. Ich ahnte was er damit sagen wollte und wiegelte energisch ab, denn ich war uberzeugt,¨ dass sich niemand mehr fur¨ das Werk von Konrad Zuse interessieren wird. Fur¨ mich war diese Araabgeschlossen.Aberessollteganzanderskommen.¨ Im Jahr 2016 organisieren der Tagesspiegel und das Zuse-Institut-Berlin (ZIB) große Veran- staltungen in Berlin zum 75sten Jahrestag der Vorfuhrung¨ des Computers Z3 am 12. Mai 1941 in der Methfesselstr. 7 in Berlin-Kreuzberg. Warum aber nach 75 Jahren diese Anerkennung von Konrad Zuse weltweit? Nun, als kritischer Sohn habe ich die Architektur der Z3 studiert. Es ist eine sehr elegant konstruierte Maschine mit einer Architektur, die auch noch nach 75 Jahren in PCs, aber auch bei Supercomputern genau so zu finden ist. Hermann Flessner beschreibt in seinem Buch sehr eindrucksvoll die Wichtigkeit der Zuse Ma- schine Z22 bei seinen Forschungsarbeiten. Aber wenn da nicht die Ideen im Kopf des Hermann Flessner gewesen w¨aren, dann h¨atte ihm der Z22-Computer auch nicht geholfen. Die Maschine Z22 war ein großer Erfolg fur¨ Konrad Zuse und seine Zuse KG, die er 1949 in Neukirchen Kreis Hunfeld¨ grundete.¨ Deutschland war 1949 ein zerst¨ortes Land. Verruckt¨ war die Vision von Konrad Zuse, zu glauben, irgend jemand wurde¨ seine Maschinen/Computer ben¨oti- gen oder gar kaufen wollen. Mehrere Glucksf¨ ¨alle halfen ihm dabei: Glucksfall¨ 1: Die ETH Zurich¨ bestellt die Z4 1949. Glucksfall¨ 2: Remington Rand bestellt 1950 30 Maschinen Z9, den ersten Pipeline Rechner, und das vorbei an den alliierten Kontrollratsgesetzen. Es folgte dann die Relais- Maschine Z11 ab 1955. Der R¨ohrenrechner Z22 ab 1957, welcher eine universelle Rechenanlage in R¨ohrentechnik mit Magnettrommelspeicher fur¨ technisch wissenschaftliche Anwendungen war. Der Rechner Z22 war der erste kommerzielle Serien-R¨ohrenrechner in Deutschland. Aber, das Gluck¨ spielte da wieder eine Rolle, es war der 24-j¨ahrige geniale Physiker Lorenz Hanewinkel, der aus demNichtseinezuverl¨assige R¨ohrenmaschine konstruierte und mit seinem Team bei der Zuse KG baute. Die Zuse KG beeinflusste damit nachhaltig die Computerlandschaft an den wissenschaftli- chen Instituten und Hochschulen, und damit auch Hermann Flessner. Dazu kam, dass die Z22 im Vergleich zur Konkurrenz preiswert war, so um 180.000 DM statt 650.000 DM (z.B. IBM 650). Die Z22 wurde u.a. in der Betriebswirtschaft, Bautechnik, Maschinenbau, Elektrotechnik, Kernreak- torbau, Ballistik, Vermessungstechnik, Aerodynamik, Optik und dem Bergbau eingesetzt. VI Hermann Flessner ist aus meiner Sicht als ein Pionier des Bauwesens zu betrachten, der sehr fruh¨ verstand, mit Hilfe von Computern, hier der Zuse Z22, im Bauingenieurwesen Ideen zu ver- wirklichen, von denen er und seine Kollegen bis dahin nur tr¨aumen konnten. Er hat dies in bewun- dernswerter Weise konsequent realisiert. Zwei Bauingenieure Hermann Flessner und Konrad Zuse befruchteten sich mit ihren Ideen gegenseitig und gaben dadurch wichtige Impulse fur¨ das gesamte Bauingenieurwesen. Aus all diesen Grunden¨ ist das Buch so wichtig und lesenswert. Berlin, im April 2016 Horst Zuse VII Vorwort Zur Zeit der Ver¨offentlichung der beiden Bucher¨ Band 1 und Band 2 mit dem Titel Erste Arbeiten mit ZUSE-Computern waren 75 Jahre vergangen, seit Konrad Zuse seinen Rechenautomaten Z3 einem ausgew¨ahlten Kreis wichtiger Fachleute aus der Deutschen Versuchsanstalt fur¨ Luftfahrt vorgestellt hatte und dabei Proberechnungen erfolgreich ausfuhren¨ konnte. Es war Krieg und das Ereignis spielte sich damals weitgehend vertraulich ab. Die geladenen Besucher haben ihre Teil- nahme am 12. Mai 1941 mit ihrer Unterschrift best¨atigt, nachzulesen in Zuses Buch Der Computer mein Lebenswerk [4] auf Seite 56. Das Datum ist, nach langj¨ahrigen, internationalen Diskussionen in der Runde der Technikhistoriker, als Fertigstellungsdatum des ersten programmgesteuerten und frei programmierbaren, in bin¨arer Gleitpunktrechnung arbeitenden, betriebsf¨ahigen Rechenauto- maten der Welt anerkannt. Nach seiner Rechnerarchitektur entstanden unsere heutigen Computer. Beide Buchb¨ande haben eine l¨angere Entstehungsgeschichte. Der erste Band wurde schon vor- bereitet, als das Archiv des Instituts an der Universit¨at Hamburg, das der Autor in Hamburg gegrundet¨ hatte, nach seinem endgultigen¨ Eintritt in den dienstlichen Ruhestand neu organi- siert wurde. Die Ger¨ate und zeitgeschichtlichen Dokumente wurden in den Teilen, die Konrad Zuse betreffen, den Archiven der Konrad-Zuse-Gesellschaft ubergeben.¨ Letztere sind vor allem das Konrad-Zuse-Museum mit Stadt- und Kreisgeschichte in Hunfeld/Hessen¨ und das ZCOM Zuse- Computer-Museum in Hoyerswerda/Sachsen, odersiewerdenimHausedesAutorsaufbewahrt. Der Zeitraum der Beschreibung in diesem ersten Band erstreckt sich vom Bestehen der ZUSE KG in Bad Hersfeld bis zum Ende des Vertriebs der in ihr entstandenen Rechen- und Zeichenautomaten und deren unmittelbaren Nachfolgeprodukte, als die Firma ZUSE KG von der SIEMENS AG ubernommen¨ worden war. Das Ende dieser Zeitspanne sieht der Autor im Jah- re 1979, nachdem auch bei ihm ein Wechsel von der Ruhr-Universit¨at Bochum an die Universit¨at Hamburg stattgefunden hatte. Das sind nur ca. zwanzig Jahre und ist weitere zwanzig Jahre her. Anschließend vollzog sich ein sehr schneller Wandel in allen Bereichen der Computertechnik. Die Ger¨ate wurden kleiner, kostengunstiger,¨ schneller und vielseitiger einsetzbar. Im Gegensatz dazu wurde die zugeh¨orige Programmierung in einem Maße anspruchvoll und universell verwend- bar, wie man es sich zun¨achst nicht vorstellen konnte, und sie wurde sehr viel teurer. Das ist bis in die Gegenwart so weit gegangen, dass bei der Anschaffung eines informationsverarbeitenden Systems die Software bezahlt wird. Die zugeh¨orige Hardware erh¨alt man oft mehr oder weniger umsonst. In den ersten zwanzig Jahren, von denen oben die Rede war, sind fur¨ Zuse-Anlagen an verschiedenen Stellen neue Anwendungsbereiche erschlossen worden, so auch beim Autor, womit das Feld fur¨ die Umsetzung in nachfolgende Computer-Generationen bereitet worden ist. Hierbei haben die Computernutzer der ersten Zeit meistens partnerschaftlich zusammen gearbeitet und ih- re Erfahrungen ausgetauscht. Aus der Vielzahl der Arbeiten hat der Autor in diesem Band solche herausgesucht und behandelt, an denen er selbst mit seinen Mitarbeitern und außeruniversit¨aren Partnern maßgeblich t¨atig war und die eine gewisse Vorbildfunktion fur¨ Nachfolge-Entwicklungen erfullen¨ k¨onnen. Dabei hat er sich auf Gebiete der Ingenieurt¨atigkeiten beschr¨ankt, vorrangig des Bauwesens. Die Art der Textabfassung mag außergew¨ohnlich erscheinen. Als alleiniger Autor habe ich n¨amlich einerseits versucht, eine allgemein verst¨andliche, autobiografische Formulierung einzuhal- ten. Andererseits habe ich fur¨ einige Kapitel bzw. Abschnitte, die zwar als kurzere¨ Artikel in Fachbuchern¨ und Fachzeitschriften schon ver¨offentlicht oder als Vorlesungsskripte herausgegeben waren, eine vollst¨andige, in formal wissenschaftlichem, entpersonalisiertem Schreibstil verfasste Darstellung gew¨ahlt, in der die W¨orter