Wenn du an das Wort „Computer“ denkst, stellst du dir wahrscheinlich einen Desktop-Computer mit einem Monitor und einer Tastatur vor. Tatsächlich wissen die meisten Menschen nicht, dass die ersten mechanischen Computer im 19. Jahrhundert erfunden wurden. Sie wurden als analytische Maschinen bezeichnet und waren ein wichtiger Schritt auf dem Weg zum modernen Computer.
Der Computer, wie wir ihn heute kennen, wurde in den 1940er Jahren von mehreren brillanten Köpfen erfunden: Charles Babbage, John Atanasoff, Konrad Zuse und Alan Turing. Sie alle hatten unterschiedliche Ideen, wie man einen Computer bauen kann, aber jeder dieser vier Erfinder leistete einen wichtigen Beitrag zu diesem Forschungsgebiet.
Schauen wir uns diese vier Pioniere der Informatik einmal genauer an und erfahren wir, wie sie unsere heutige Welt geprägt haben.
Charles Babbage
Der Computer wurde von Charles Babbage im Jahr 1822 erfunden. Babbages Leistung bestand darin, eine Maschine zu entwickeln, die so programmiert werden konnte, dass sie alle Berechnungen ausführen konnte, die auch von Hand möglich waren. Die Maschine wurde nie fertiggestellt, aber Babbages Arbeit legte den Grundstein für die Entwicklung des modernen Computers.
Babbage wurde 1791 in London geboren. Er war ein Mathematiker und Ingenieur, der sich für die Idee interessierte, eine Maschine zu bauen, die automatisch Berechnungen durchführen konnte. Im Jahr 1822 entwarf er eine Maschine namens Difference Engine, die polynomiale Funktionen berechnen konnte. Die Maschine wurde jedoch nie fertiggestellt.
John Vincent Atanasoff und der erste elektronische Computer
John Vincent Atanasoff wurde 1903 in Iowa geboren und besuchte die Universität von Wisconsin, wo er 1925 einen Bachelor in Physik erwarb. Er setzte sein Studium fort und erwarb 1927 einen MA und 1928 einen PhD in Physik.
In seiner Doktorarbeit beschäftigte er sich mit der Frequenz des von einem angeregten Gas ausgesandten Lichts. Er zeigte, dass die emittierte Lichtwelle eine niedrigere Frequenz hat als die anregende Lichtwelle. Dies ist heute als die „Atanasoff-Berry“-Verschiebung der Lichtemission bekannt.
1928 erhielt Atanasoff einen Lehrauftrag für Physik am Iowa State College (der heutigen Iowa State University), wo er bis zum Ende seiner Karriere blieb. Einen Großteil seiner frühen Karriere verbrachte er mit der Arbeit an astronomischen Projekten.
Atanasoff erfand ein Gerät zur Messung der Intensität von (sichtbarem und unsichtbarem) Licht und dessen Zusammensetzung. Er nutzte dieses Gerät, um die Intensität des Lichts von der Sonne und von Sternen zu messen. Er benutzte es auch, um die Zusammensetzung der Atmosphäre von Planeten zu bestimmen.
Atanasoff war ein Pionier bei der Verwendung von elektronischen Computern in der Forschung.
Konrad Zuse und der erste programmierbare Computer
Konrad Zuse wurde 1910 in Deutschland geboren. Er erwarb einen Abschluss in Elektrotechnik und arbeitete als Ingenieur in der Industrie. In seiner Freizeit als junger Mann interessierte sich Zuse für den Bau von Maschinen wie z.B. Rechenmaschinen. In den 1930er Jahren konstruierte er eine Reihe von Rechenmaschinen.
Die erste war eine mechanische Maschine mit rotierenden Rädern. Die zweite Maschine war elektromechanisch. Die dritte Maschine war der erste programmgesteuerte Computer der Welt, die Z1, die 1936 gebaut wurde.
Zuse baute noch eine Reihe weiterer fortschrittlicher Maschinen. Die Z3, die 1941 fertiggestellt wurde, war der erste vollständig automatisch gesteuerte, programmgesteuerte Turing-Computer der Welt. Die Z4, die 1945 fertiggestellt wurde, war der erste Computer, der vollständig aus Relais bestand. Aktuell gebaute Computer sind viel leistungsfähiger als diese frühen Maschinen, aber die Erfindung des Computers hatte begonnen.
Alan Turing und die Turing-Maschine
Alan Turing wurde 1912 in London geboren. Er erwarb 1935 den Bachelor of Arts am King’s College und 1938 den Doktortitel, beides in Mathematik. Er schrieb eine Arbeit, die eine der ersten technischen Beschreibungen eines Computers war. Sein Aufsatz „On Computable Numbers“ wurde 1936 veröffentlicht. Sie gilt als eine der wichtigsten Arbeiten, die je im Bereich der Informatik geschrieben wurden und wird als „Ausgangspunkt der modernen Automatentheorie“ bezeichnet.
Die Turing-Maschine ist eine theoretische Maschine, die 1936 von Alan Turing erfunden wurde. Es handelt sich um ein hypothetisches Gerät, das alle Berechnungen ausführen kann, die auch von einem Computer ausgeführt werden können.
Die Maschine besteht aus einem Lese-/Schreibkopf, der sich über einen unendlichen Bandstreifen hin und her bewegt. Der Kopf kann Symbole auf dem Band lesen und schreiben sowie das Band vorwärts oder rückwärts bewegen. Die Maschine ist in der Lage, jede Berechnung auszuführen, die sich als eine Folge von Anweisungen ausdrücken lässt.
Praktisch wurde die Turing Maschine nie gebaut, da sie die Vorgabe hat, unendliche Mengen an Band auf beiden Seiten des Lesekopfes zu haben. Das ist natürlich nicht realistisch.
Zusammenfassung
Der Computer, wie wir ihn heute kennen, kam erst viel später auf. Er wurde in den 1940er Jahren von mehreren brillanten Köpfen erfunden: John Atanasoff, Konrad Zuse und Alan Turing, aber das Konzept zu einem Computer wurde schon 1822 von Charles Babbage entwickelt. Sie alle hatten unterschiedliche Ideen, wie man einen Computer bauen kann, aber jeder dieser vier Erfinder leistete einen wesentlichen Beitrag zu diesem Forschungsgebiet.
Es ist schwer zu sagen, wem der Verdienst an der Erfindung des Computers zukommt. Jeder dieser Männer leistete wichtige Beiträge, die zur Entwicklung des modernen Computers führten, aber jeder stieß auf dem Weg dorthin auch auf Probleme. Jeder dieser Erfinder überwand Hindernisse, um den Weg zur Erfindung des Computers, wie wir ihn heute kennen, zu ebnen.
