Un sueño: una máquina que piense por nosotros. Aunque no las preguntas fundamentales, relacionadas con el universo o el origen y destino de las cosas y los seres; sino máquinas que realizaran de manera automática miles de cálculos. Desde el 1+1 y el 1+2 hasta los algoritmos y los números complejos. Necesitábamos asistencia para liberarnos de las tareas más monótonas. Para calcular. Algo así como contadores. Ordenadores. Computadoras.Konrad Zuse (Berlín, 1910- Hünfeld, 1995) pensaba en ellas y soñaba con ellas. Soñaba con gigantescos ductos de información, atravesando los espacios exteriores e interiores de las ciudades. El ser humano tendría entonces más tiempo y podría dedicarse a asuntos más interesantes y desafiantes, como el arte. Una nueva naturaleza nacía de a poco en la sala de estar de una familia de clase media en tiempos del Tercer Reich, “un tiempo horrendo”, según cuenta el Dr. Horst Zuse, hijo y principal biógrafo de Konrad Zuse.
El 12 de mayo de 1941 vio la luz un gigante que es poco conocido en la informática: la máquina Z3 de Konrad Zuse.
El 12 de mayo de 1941 vio la luz un gigante que es poco conocido en la informática: la máquina Z3 de Konrad Zuse.
Los primeros computadores de la historia eran grandes máquinas que pesaban toneladas y ocupaban plantas enteras, llenas de relés y rodeadas de kilómetros de cables. De aquellas máquinas gigantes de la informática eran muy conocidas las series «ENIAC», «UNIVAC», y «MARK». Cualquier informático profesional o cualquier aficionado a la informática conoce a aquellas máquinas, o bien ha oído hablar de ellas. Pero, ¿quién ha oído hablar del Z3 de Zuse? Poca gente. Pero el Z3 de Konrad Zuse tiene un lugar muy destacado en la historia de la informática, ya que tiene el honor de ser el primer computador binario programable y completamente automático. Pero curiosamente poco aparece en la extensa bibliografía sobre la historia de la informática, siendo un elemento residual históricamente hablando, quizás porque fue una máquina construida por el ejército alemán con fines militares justo en medio de la Segunda Guerra Mundial.
El Z3 fue construido por el ingeniero alemán Konrad Zuse y fue la evolución de dos máquinas anteriores: las Z1 y Z2. Se convirtió en el primer computador binario programable y completamente automático, pero muchos detractores no lo consideran la primera computadora por no ser de propósito general, y reducen el mérito a ser la primera máquina que operaba en binario. La máquina «ENIAC» fue el primer computador de propósito general, pero también le faltaban algunas características comunes a los computadores modernos ya que no operaba con lógica binaria ni almacenaba los programas a ejecutar.
Konrad Zuse construyó no sólo lo que hoy se denomina hardware. Para hacer funcionar el ordenador, necesitó un programa, un lenguaje de computadores que él llamó “Rechenkalkül”. Las órdenes y los números eran introducidos a la máquina a través de tiras perforadas.
Zuse no tardó mucho en reconocer la universalidad de su descubrimiento. No era miembro del Partido Nacionalsocialista Alemán y no desarrolló su computadora bajo su servicio; no obstante, puso su descubrimiento a disposición del servicio bélico: para los nuevos aviones, para la codificación de mensajes de los aliados. Después contaría Zuse que para él, con todo, esto constituyó una tarea desafiante y muy interesante desde el punto de vista técnico.
Por todo ello, desde nuestro punto de vista, el Z3 se puede considerar como el primer computador binario programable y automático de la historia, y por ello debe ocupar el lugar que se merece en la historia. Además, unos años después de su creación, se demostró que era una «máquina Turing completa». La máquina Z3 contaba con dos mil relés y realizaba los cálculos con aritmética en coma flotante. No disponía de instrucciones de salto condicional, pero podía realizar bucles. En definitiva, podía realizar cálculos realmente complejos.
La máquina estaba basada en los componentes electromecánicos que ya se sabían que se encontraban en el camino de la extinción; el futuro era la electrónica. Konrad Zuse solicitó fondos para construir una versión electrónica, pero su solicitud fue denegada por considerar el proyecto estratégicamente no relevante. La máquina original fue destruida durante un bombardeo aliado en Berlín en el año 1944, pero en la actualidad existe una réplica totalmente funcional en el «Deutsches Museum» de Múnich.
La máquina consistía en una estructura de lata, llena de interruptores de dos posiciones. El aparato era totalmente electromecánico, compuesto de interruptores mecánicos y una memoria hecha a partir de láminas de metal. La Z1 podía ser programada a través de tarjetas perforadas, hojas con información codificada en forma de agujeros.“Con la ayuda de esta suerte de primitivo cerebro mecánico será posible resolver todas las operaciones que están al alcance de un mecanismo” escribiría en la tarde del 20 de junio de 1937 Konrad Zuse en su diario de vida. El principio era sencillo, las aspiraciones ambiciosas, los resultados, premonitorios. Lo que hacía Zuse era “calcular con latas”, construyendo el principio matemático de lo que hoy conocemos como “operaciones booleanas”, en las que se basan cosas tan cotidianas como los buscadores de Internet. Él le llamaba “Schaltalgebra”, algo así como “álgebra de encendidos y apagados”, aludiendo a los circuitos compuestos de elementos metálicos que tenían contacto entre sí o lo perdían.
Los interruptores se basaban en un principio sencillo, el de resumir grandes números en muchas operaciones simples: adiciones, sustracciones, multiplicaciones y divisiones de unos y ceros. Ya en 1937 la Z1 estaba terminada. Sin embargo, los cálculos no llegaban a buenos resultados, aunque la memoria y los circuitos de circulación funcionaban bien. En 1939, Zuse sería llamado a hacer el servicio militar, aunque consigue ser liberado de él a cambio de continuar con sus investigaciones.
Eran los comienzos de un lenguaje que se gestaba a tartamudeos. Zuse volvió a trabajar en sus investigaciones y se comenzaba a gestar el primer lenguaje computacional. Plankalkül era su nombre. Algo así como “cálculo para proyectos” y llegaría a manifestarse de manera plena en la Z4.
“Las computadoras se basaban en un lenguaje matemático de máquinas, muy complejo. Si usted quiere hacer una adición simple, como 5 + 7, eso es en realidad una serie de órdenes individuales para la máquina. Si se quieren hacer cálculos más largos, entonces la funcionalidad se limita muy rápidamente. Entonces pensó que se necesitaba algo que simplificara el proceso. Ésos son los traductores, que traducen las entradas de información en la máquina. Eso hizo él. Y llegó muy lejos.”
El paso siguiente sería la nueva versión, la Z2, terminada en 1939, otro experimento que le permitiría indagar en lo realmente necesario para la construcción de una máquina pensante. En 1941 estaría terminada la primera computadora que funcionaba realmente “como relojito”: la Z3 ¿La innovación? En vez de interruptores, la máquina se componía de relés, dispositivos electromagnéticos que sustituían a los interruptores y que se componían de electroimanes y pulsadores sensibles al impulso eléctrico generado al activarse cada uno de ellos. Estos pulsadores se ven como los pulsadores de un clavecín, y eran parte esencial del antiguo sistema telefónico análogo.
La Z3 fue terminada en 1941 con un apoyo “limitado”, según nos explica Zuse, de la Central de Experimentaciones Aeronáuticas (la DVL, Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt). Zuse la define como “la primera computadora en el mundo que era programable de manera libre, basada en el sistema numerario binario y en la tecnología de interruptores binarios”. La máquina podía guardar en su memoria hasta 64 números y podía realizar las operaciones matemáticas básicas.
Los investigadores del centro de investigación aeronáutica estaban ya interesados en esta máquina que realizaba cálculos de manera tan rápida y que podría colaborar en el lanzamiento y orientación de misiles. “El apoyo que en algún momento mi padre pidió al gobierno para continuar trabajando en ese tiempo fue rechazado, porque los nazis estaban plenamente seguros de que iban a ganar la guerra, y argumentaron que seguir investigando en esta tecnología no tenía sentido”, explica Horst Zuse. Los planos de la Z3 fueron destruidos junto a muchas otras cosas a causa de un bombardeo en septiembre de 1943.
Al término de la guerra, los bolsillos de muchos alemanes y del Estado mismo se encontraban en bancarrota. Zuse vivía en Bavaria y Berlín se encontraba casi completamente destruida. “Fue una época muy mala, el país completo estaba lleno de fugitivos, una cosa que hoy en día es inimaginable. En 1945 mi padre escribe una carta a sus padres, que aún vivían en Berlín, diciéndoles: “Finalmente he terminado la máquina Z4, que hace los cálculos como siempre me imaginé.”
El Z3 fue construido por el ingeniero alemán Konrad Zuse y fue la evolución de dos máquinas anteriores: las Z1 y Z2. Se convirtió en el primer computador binario programable y completamente automático, pero muchos detractores no lo consideran la primera computadora por no ser de propósito general, y reducen el mérito a ser la primera máquina que operaba en binario. La máquina «ENIAC» fue el primer computador de propósito general, pero también le faltaban algunas características comunes a los computadores modernos ya que no operaba con lógica binaria ni almacenaba los programas a ejecutar.
Konrad Zuse construyó no sólo lo que hoy se denomina hardware. Para hacer funcionar el ordenador, necesitó un programa, un lenguaje de computadores que él llamó “Rechenkalkül”. Las órdenes y los números eran introducidos a la máquina a través de tiras perforadas.
Zuse no tardó mucho en reconocer la universalidad de su descubrimiento. No era miembro del Partido Nacionalsocialista Alemán y no desarrolló su computadora bajo su servicio; no obstante, puso su descubrimiento a disposición del servicio bélico: para los nuevos aviones, para la codificación de mensajes de los aliados. Después contaría Zuse que para él, con todo, esto constituyó una tarea desafiante y muy interesante desde el punto de vista técnico.
Por todo ello, desde nuestro punto de vista, el Z3 se puede considerar como el primer computador binario programable y automático de la historia, y por ello debe ocupar el lugar que se merece en la historia. Además, unos años después de su creación, se demostró que era una «máquina Turing completa». La máquina Z3 contaba con dos mil relés y realizaba los cálculos con aritmética en coma flotante. No disponía de instrucciones de salto condicional, pero podía realizar bucles. En definitiva, podía realizar cálculos realmente complejos.
La máquina estaba basada en los componentes electromecánicos que ya se sabían que se encontraban en el camino de la extinción; el futuro era la electrónica. Konrad Zuse solicitó fondos para construir una versión electrónica, pero su solicitud fue denegada por considerar el proyecto estratégicamente no relevante. La máquina original fue destruida durante un bombardeo aliado en Berlín en el año 1944, pero en la actualidad existe una réplica totalmente funcional en el «Deutsches Museum» de Múnich.
La máquina consistía en una estructura de lata, llena de interruptores de dos posiciones. El aparato era totalmente electromecánico, compuesto de interruptores mecánicos y una memoria hecha a partir de láminas de metal. La Z1 podía ser programada a través de tarjetas perforadas, hojas con información codificada en forma de agujeros.“Con la ayuda de esta suerte de primitivo cerebro mecánico será posible resolver todas las operaciones que están al alcance de un mecanismo” escribiría en la tarde del 20 de junio de 1937 Konrad Zuse en su diario de vida. El principio era sencillo, las aspiraciones ambiciosas, los resultados, premonitorios. Lo que hacía Zuse era “calcular con latas”, construyendo el principio matemático de lo que hoy conocemos como “operaciones booleanas”, en las que se basan cosas tan cotidianas como los buscadores de Internet. Él le llamaba “Schaltalgebra”, algo así como “álgebra de encendidos y apagados”, aludiendo a los circuitos compuestos de elementos metálicos que tenían contacto entre sí o lo perdían.
Los interruptores se basaban en un principio sencillo, el de resumir grandes números en muchas operaciones simples: adiciones, sustracciones, multiplicaciones y divisiones de unos y ceros. Ya en 1937 la Z1 estaba terminada. Sin embargo, los cálculos no llegaban a buenos resultados, aunque la memoria y los circuitos de circulación funcionaban bien. En 1939, Zuse sería llamado a hacer el servicio militar, aunque consigue ser liberado de él a cambio de continuar con sus investigaciones.
Eran los comienzos de un lenguaje que se gestaba a tartamudeos. Zuse volvió a trabajar en sus investigaciones y se comenzaba a gestar el primer lenguaje computacional. Plankalkül era su nombre. Algo así como “cálculo para proyectos” y llegaría a manifestarse de manera plena en la Z4.
“Las computadoras se basaban en un lenguaje matemático de máquinas, muy complejo. Si usted quiere hacer una adición simple, como 5 + 7, eso es en realidad una serie de órdenes individuales para la máquina. Si se quieren hacer cálculos más largos, entonces la funcionalidad se limita muy rápidamente. Entonces pensó que se necesitaba algo que simplificara el proceso. Ésos son los traductores, que traducen las entradas de información en la máquina. Eso hizo él. Y llegó muy lejos.”
El paso siguiente sería la nueva versión, la Z2, terminada en 1939, otro experimento que le permitiría indagar en lo realmente necesario para la construcción de una máquina pensante. En 1941 estaría terminada la primera computadora que funcionaba realmente “como relojito”: la Z3 ¿La innovación? En vez de interruptores, la máquina se componía de relés, dispositivos electromagnéticos que sustituían a los interruptores y que se componían de electroimanes y pulsadores sensibles al impulso eléctrico generado al activarse cada uno de ellos. Estos pulsadores se ven como los pulsadores de un clavecín, y eran parte esencial del antiguo sistema telefónico análogo.
La Z3 fue terminada en 1941 con un apoyo “limitado”, según nos explica Zuse, de la Central de Experimentaciones Aeronáuticas (la DVL, Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt). Zuse la define como “la primera computadora en el mundo que era programable de manera libre, basada en el sistema numerario binario y en la tecnología de interruptores binarios”. La máquina podía guardar en su memoria hasta 64 números y podía realizar las operaciones matemáticas básicas.
Los investigadores del centro de investigación aeronáutica estaban ya interesados en esta máquina que realizaba cálculos de manera tan rápida y que podría colaborar en el lanzamiento y orientación de misiles. “El apoyo que en algún momento mi padre pidió al gobierno para continuar trabajando en ese tiempo fue rechazado, porque los nazis estaban plenamente seguros de que iban a ganar la guerra, y argumentaron que seguir investigando en esta tecnología no tenía sentido”, explica Horst Zuse. Los planos de la Z3 fueron destruidos junto a muchas otras cosas a causa de un bombardeo en septiembre de 1943.
Al término de la guerra, los bolsillos de muchos alemanes y del Estado mismo se encontraban en bancarrota. Zuse vivía en Bavaria y Berlín se encontraba casi completamente destruida. “Fue una época muy mala, el país completo estaba lleno de fugitivos, una cosa que hoy en día es inimaginable. En 1945 mi padre escribe una carta a sus padres, que aún vivían en Berlín, diciéndoles: “Finalmente he terminado la máquina Z4, que hace los cálculos como siempre me imaginé.”
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