克兰德·楚泽

　　克兰德·楚泽　　——数字计算机之父

　　1945年，就在盟军攻陷法西斯德国的首都柏林后不久，从阿尔卑斯山区偏僻小镇欣特斯泰因传来一个惊人的消息：一个粮仓地窖里发现了德国研制的先进计算机。　　两名英国情报官闻讯匆匆赶到了欣特斯泰因。在攻占该镇的法国士兵带领下，打开了粮仓地窖大门。地窖里面确实存放着一台机器。情报官凑上前仔细打量，这机器怎么看也不像是德国的“先进计算机”，充其量是某个印刷厂遗弃的排字机。两人互相对视着苦笑了一阵：“德军再傻，也不会把这么重要的设备放在交通极为不便的山区。”

　　过了很长时间之后，西方计算机界终于认识到，这台貌不惊人的机器，的确是当时最先进的计算机，它研制成功的时间，要比美国、英国的同类发明更早；更重大的意义还在于，它是最先采用程序控制的数字计算机。这台机器的名称是Z－4，它的发明人叫克兰德·楚泽（Konrad Zuse，1910-1995），一位靠自费起家的土木建筑工程师。

　　楚泽需要完成许多力学计算的功课，诸如桥梁、材料强度设计等等，必须自己动手根据公式算出结果，往往一整天都算不完一道强度核算题目。一天，在疲惫不堪完成老师布置的作业后，楚泽突然发现，写在教科书里的力学公式是固定不变的，他们要做的只是向这些公式中填充数据，这种单调的工作，应该可以交给机器做。　　1935年，楚泽获得了土木工程学士学位，在柏林一家飞机制造厂找到了工作，主要任务恰好是他最挠头的飞机强度分析，繁琐的计算现在变成了他的主要职业，而辅助工具只有计算尺可用。楚泽想制造一台计算机的愿望愈来愈强烈，他在这家工厂里只呆了短短的几个月，便辞职回家做他的“发明梦”。

　　在父母的帮助下，他把家中的起居室隔出一间，改造成“实验室”兼“制造厂”，孤身一人开始了漫长的研制生涯。楚泽生活在法西斯统治下的德国，无从得知美国科学家研制计算机的消息，甚至没有听说巴贝奇和霍列瑞斯的名字。在这一点上，他远没有美国发明家幸运，无法得到大学或政府机构的任何资助，只有几个朋友“赞助”了很少的一点钱。　　几乎用了两年时间在黑暗中摸索，楚泽凭着顽强的毅力独自奋斗。他认为，计算机最重要的部分不一定是计算本身，而是过程和计算结果的传送和储存。因此，他把研究的重点放在存储器上，设计了一种可以存储64位数的机械装置——数千片薄钢板用螺栓拧在一起的笨重部件，体积约1立方米——然后与机械运算机构连接起来。朋友们都不太懂他想干什么，只能提供有限的帮助，例如，帮他用切割设备加工了数以百计的金属片。其它的薄钢板，只好靠手锯在圆钢上一片一片锯下来。以这种简陋的条件，1938年，楚泽居然完成了一台可编程数字计算机Z－1。他花光了仅有的几千马克，还是无法买到更合适的零件。因此，Z－1计算机实际上是一台实验模型，虽然可以完成3×3矩阵运算过程，但始终未能投入实际使用。

　　最大的贡献是楚泽第一次采用了二进制数，在薄钢板组装的存储器中，楚泽用一个在细孔中移动的针，指明数字“0”或“1”。他的这种选择，明显地受到莱布尼茨著作的启发，他后来发表的研究报告，副题就是“向莱布尼茨致敬”。这台机器也采用了“穿孔带”输入程序，不过不是纸带，而是35毫米电影胶片；数据则由一个数字键盘敲入，计算结果用小电灯泡显示。　　由于纯机械式Z－1计算机性能不理想，第二年，楚泽的朋友给了他一些电话公司废弃的继电器，楚泽用它们组装了第二台电磁式计算机Z－2， 这台机器已经可以正常工作。这时，他的工作引起德国飞机实验研究所的关注，使他得到了一笔资助。 1941年，第三台电磁式计算机Z－3完成，使用了2600个继电器，用穿孔纸带输入，实现了二进制数程序控制。程序控制思想虽然过去也有人提倡，但楚泽是把它付诸实施的第一人。Z－3能达到每秒3～4次加法的运算速度，或者在3～5秒内完成一次乘法运算。1942年，在紧张研究的间隙里，他写作了世界上第一个下国际象棋的计算机程序。　　Z－3计算机正常工作了3年。1944年，美国空军对柏林实施空袭，楚泽的住宅连同Z－3计算机一起被炸得支离破碎。在德国法西斯即将毁灭前夕，楚泽于1945年又建造了一台比Z－3更先进的电磁式Z－4计算机，存储器单元也从64位扩展到1024位，继电器几乎占满了一个房间。为了使机器的效率更高，楚泽甚至设计了一种编程语言Plankalkuel ，这一成果使楚泽也跻身于计算机语言先驱者行列。　　因害怕再次被炸，楚泽把Z－4搬来搬去，四处转移，最后带着它飞往德国南部，搬到了阿尔卑斯山区欣特斯泰因小镇，于是才有了前面那一幕。

　　 希特勒战败后，楚泽辗转流落到瑞士一个荒凉的村庄，一度转向研究 计算机软件理论，最早提出了“程序设计”的概念。1949年，楚泽把他的Z－4计算机安装在瑞士 苏黎世 技术学院，并且一直稳定地运行到1958年。这时，美、英计算机界才相信德国有位 建筑工程师，比他们更早地研制出程序控制 数字计算机的事实。目前，在 慕尼黑一家 博物馆里，仍然存放着一台Z－3原型机，只是它已经无法正常运作。　　随后，楚泽创办了“楚泽计算机公司”，1958年研制出 电子管 通用计算机Z－22R，距离第一台电子管通用计算机ENIAC诞生已经过去了12年之久。电脑 史学家认为，如果楚泽不是生活在法西斯统治下的德国，他可能早就把Z型计算机系列升级为 电子计算机，世界计算机的历史将会改写。事实上，早在1938年，楚泽和他的朋友已经在考虑用2000个电子管和其他 电子元件组装新的计算机。当他在战后听说 美国宾夕法尼亚大学早已研制出 电子管计算机的消息，不禁感叹地说：“我所能做的，仅仅是摇摇头而已。” 　　早在1938年就发明了计算机的楚泽，几乎被人遗忘了几十年。他在1941年为Z－3计算机提出的 专利申请，到了1967年， 法官仍然拒绝受理，理由是“缺乏创造性”。直到1962年，他才被确认为计算机发明人之一，得到了8个荣誉博士头衔以及德国 大十字勋章。后来， 柏林博物馆还重新建造了Z－1计算机。　　 20世纪60年代初，楚泽计算机公司已发展为数千员工的企业，销售了近300台各类计算机。1966年，他的公司被著名的 西门子公司收购，楚泽担任了西门子公司的顾问。　　楚泽活到85岁高龄，一直与夫人居住在 富尔达附近的一幢简朴住宅里，于1995年12月19日逝世。值得欣慰的是，全世界都已经承认他是“数字计算机之父”。