Charles babbage und andere rechnerentwicklungen

Konrad Zuse war nicht der erste Mensch gewesen, welcher sich mit der automatisierten Rechnung befasste, sondern lediglich der erste, der eine gute Lösung dafür gefunden hatte.

Charles Babbage wurde 1792 geboren und entwickelte 1823 zum ersten Mal in der Geschichte der Menschheit automatische Rechenmaschinen: seine ,,Difference Engine" und 1834 die ,,Analytical Engine". Diese wurden aber nie fertig gestellt. Zum einen lag das an der mangelnden Präzision der Feinmechanik zu dieser Zeit, zum anderen aber auch an der viel zu komplizierten Mechanik. Babbage entwickelte auch die ersten Ideen zur freien Programmierung.


Charles Babbages Ziel war es die bis dahin fehlerhaften Rechenhilfsmittel durch ein fehlerloses Gerät zu ersetzen. Er wollte die maßgebenden Rechenschritte von einer Maschine erledigen lassen. Diese sollte auch gleich die fertigen Tabellen zu Papier bringen. Babbage baute also eine Prinzipstudie und erhielt nach der Präsentation 1823 den Auftrag der britischen Regierung, das Gerät, die ,,Difference Engine" zu bauen.

Zwanzig Jahre lang baute er Teilgeräte der Difference Engine und führte diese gelegentlich auch der Öffentlichkeit vor. Charles Babbage warf aber auch oft seine Pläne komplett um und konzipierte sie erneut. Auch waren seine Anforderungen weit höher als es die damaligen Mechaniker sie erfüllen konnten. 1832 dann verlor die Regierung die Geduld und gab das Projekt bald auf. Babbage musste seine Arbeit einstellen. Zwischen 1847 und 1849 entwarf er eine verbesserte Ausführung der Difference Engine, die ,,Difference Engine No 2", die er allerdings gar nicht zu bauen versuchte.

Ein Nachbau nach Originalplänen dieser Maschine steht im Londoner Science Museum fertig gestellt, der inklusive Drucker auch tadellos funktioniert. Demnach war Charles Babbage an der Ungeduld seiner Auftraggeber gescheitert.



Etwa um 1832 kam Babbage die Idee einer Rechenmaschine, die nicht nur vorgefertigte Gleichungen durchrechnen können sollte, sondern sollte in Teilen frei programmiert werden können. Das Gerät sollte folglich ,,Analytical Engine" heißen. Ab 1856 versuchte er dann dieses Gerät in mehreren Anläufen zu konstruieren, was ihm aber bis zu seinem Tod um 1871 nicht gelingen sollte. Auch dessen Sohn, welcher diese Arbeit fortsetzte gelang kein funktionierendes Ergebnis.

Charles Babbage hatte mit Lady Ada Lovelace eine Mitstreiterin, die sich mit den theoretischen Hintergründen und Rechenverfahren der Analytical Engine befasste. Sie wird daher häufig als erste Programmiererin überhaupt bezeichnet.



Die älteste mechanische Rechenhilfe ist der Abakus. Verschiebbare Kugeln repräsentieren die Ziffern einer Zahl - Addition und Subtraktion werden einfach durch Verschieben von Kugeln durchgeführt. Die genauen Ursprünge des Abakus sind nicht genau bekannt. Es wird vermutet, dass er auf Madagaskar oder in Zentralasien entstand. Er verbreitete sich zunächst in Asien und erreichte durch Rückkehrer von den Kreuzzügen im 12. und 13. Jahrhundert auch Europa. Dort wehrte sich jedoch die Kirche gegen solche heidnischen Einflüsse und konnte zumindest den Abakus fernhalten. Die arabische Zahlenschreibweise setzte sich trotzdem durch.
Regional entstanden verschiedene Ausprägungen des Abakus. Allen gemein sind senkrechte Stäbe oder Schlitze, und dort verschiebbare Kugeln oder Knöpfe. Jede dieser Spalten steht für eine Ziffer, ganz rechts die einwertige, links daneben die Zehner, Hunderter, Tausender und so weiter.



Als Meisterwerk der mechanischen Rechenhilfsmaschinen gilt heute die ,,Curta" des Wiener Erfinders Curt Herzstark. Zunächst handelte er sich mit seinem Patent jedoch vor allem viel Ärger ein: Die Nationalsozialisten hatten von seinen Forschungen erfahren und schickten ihn in das Konzentrationslager Buchenwald. Im geheimen Gustloff-Werk musste er seine Entwicklung fortsetzen.
Curt Herzstark überlebte das KZ Buchenwald und gründete mit Unterstützung von Fürst Josef II von Liechtenstein nach der Befreiung des KZ 1945 die Firma Cortina, wo er die Curta ab 1947 produzierte. Das Ende kam mit der Einführung preiswerter Taschenrechner in den frühen 70ern.
Die Werte wurden bei der Curta mit Schiebern auf der Außenhülle eingestellt, durch Drehen der Kurbel im Addierwerk verrechnet und das Ergebnis auf der Geräteoberseite angezeigt.
Zur Stellenverschiebung für die Multiplikation und Division ist das Rechenwerk gegen die Einstellschieber verdrehbar.





Aber auch nach der Z1 von Konrad Zuse entwickelten auch andre automatische Rechenmaschinen.

1942 baute Atanasoff den Rechner ABC welcher aber leider kein frei programmierbarer Rechner war, sondern ein einziges fest integriertes Programm beinhaltete.



Fortschrittlicher war erst 1944 die von Aiken konstruierte MARK I, welche aber noch ein bis dahin schon veraltetes Rechenwerk benutzte und eine Systematische Trennung der verschiedenen Rechnerkomponenten (wie zum Beispiel Speicher und Rechenwerk) nicht beinhaltete.



Auch die 1945/46 von Eckert und Mauchly in den USA fertig gestellte, mit Röhrentechnik arbeitende ENIAC war nicht frei programmierbar.

Ebenso wenig die 1943 - 1945 fertig gestellten COLOSSUS - Rechner, welche zur Entschlüsselung von deutschen Wehrmachtsfunksprüchen eingesetzt und 1946 auf den Befehl Churchills hin zerstört wurden.



1944/45 entwickelte dann John von Neumann die Konstruktion von getrennten Rechnerkomponenten. Jedoch hatte Konrad Zuse dieses Konzept schon zehn Jahre vorher entwickelt und mit dem Bau seiner Z1 verwirklicht. Deshalb wird heutzutage gezweifelt, ob John von Neumanns Entwicklungen auf eigenen Ideen basieren.