noch een encyclopedie noch Google zijn in staat om vragen te beantwoorden die zo eenvoudig lijken als deze: Wie heeft de eerste computer uitgevonden? Als we dieper gaan graven, vinden we al snel veel verschillende antwoorden, en de meeste zijn juist. Het zoeken naar een antwoord nodigt ons uit om de geschiedenis van de computer te bekijken, om zijn pioniers te ontmoeten en om te ontdekken dat het nog steeds niet helemaal duidelijk is wat een computer is.Charles Babbage en de mechanische computer
voor Babbage waren computers mensen. Dit was de naam die werd gegeven aan mensen die gespecialiseerd zijn in het maken van numerieke berekeningen —degenen die lange uren besteed aan het uitvoeren van rekenkundige bewerkingen, het herhalen van de processen over en weer en het verlaten van de resultaten van hun berekeningen geschreven in tabellen, die werden samengesteld in waardevolle boeken. Deze tabellen maakten het leven veel gemakkelijker voor andere specialisten, wier taak het was om deze resultaten te gebruiken om allerlei taken uit te voeren: van de artillerieofficieren die besloten hoe ze de kanonnen moesten richten, tot de belastingontvangers die de belastingen berekenden, tot de wetenschappers die de getijden of de beweging van de sterren aan de hemel voorspelden.Aan het einde van de 17e eeuw gaf Napoleon Gaspard de Prony (22 juli 1755 – 29 juli 1839) de revolutionaire opdracht om de meest nauwkeurige logaritmische en trigonometrische tabellen (met 14 tot 29 decimalen) te produceren die ooit zijn gemaakt, om de astronomische berekeningen van het Parijse observatorium te verfijnen en te vergemakkelijken, en om alle metingen van de Franse overheid te kunnen verenigen. Voor deze kolossale taak had de Prony het briljante idee om de meest complexe berekeningen te verdelen in eenvoudigere wiskundige bewerkingen die uitgevoerd konden worden door minder gekwalificeerde menselijke computers. Deze manier om het werk te versnellen en fouten te vermijden was een van de dingen die de Engelse polymath Charles Babbage (26 December 1791 – 18 oktober 1871) inspireerde om de volgende stap te zetten: menselijke computers vervangen door machines.Babbage wordt door velen beschouwd als de vader van de informatica vanwege die visie, die nooit echt uit kwam door zijn inspanningen. Zijn eerste poging was de Difference Engine, die hij begon te bouwen in 1822, gebaseerd op het principe van eindige verschillen, om complexe wiskundige berekeningen uit te voeren door middel van een eenvoudige reeks van toevoegingen en aftrekken, waarbij vermenigvuldigingen en verdelingen vermeden werden. Hij maakte zelfs een kleine rekenmachine die bewees dat zijn methode werkte, maar hij was niet in staat om een differentiële motor te bouwen om die felbegeerde logaritmische en trigonometrische tabellen met nauwkeurige gegevens in te vullen. Lady Byron, Ada Lovelace ‘ s moeder, beweerde in 1833 een functioneel prototype te hebben gezien —zij het een beperkt in zowel complexiteit als precisie— maar tegen die tijd had Babbage de financiering van de Britse regering al uitgeput.BBVA-OpenMind-Fuco-Primer ordenador 1
verre van ontmoedigd door deze tegenslag, verdubbelde wiskundige, filosoof, ingenieur en uitvinder Charles Babbage. Hij concentreerde al zijn energie op het ontwikkelen van de analytische motor, die veel ambitieuzer was omdat het in staat zou zijn om nog complexere berekeningen uit te voeren door vermenigvuldigingen en divisies te berekenen. Nogmaals, Babbage kwam nooit verder dan de ontwerpfase, maar het waren de ontwerpen die hij begon in 1837 die hem misschien niet de vader van de informatica maakten, maar zeker een profeet van wat er zou komen.De duizenden pagina ‘ s aantekeningen en schetsen van Babbage over de analytische engine bevatten componenten en processen die gebruikelijk zijn voor elke moderne computer.: een logische eenheid om rekenkundige berekeningen uit te voeren (het equivalent van een processor of CPU), een besturingsstructuur met instructies, lussen en voorwaardelijke vertakking (zoals een programmeertaal), en gegevensopslag op ponskaarten (een vroege versie van het geheugen), een idee dat hij geleend van de Jacquard machine. Babbage dacht er zelfs aan om de resultaten van de berekeningen op papier op te nemen, met behulp van een uitvoerapparaat dat een voorloper was van de huidige printers.In 1872, een jaar na de dood van Charles Babbage, vond de grote natuurkundige William Thomson (Lord Kelvin) een machine uit die in staat was om complexe berekeningen uit te voeren en de getijden op een bepaalde plaats te voorspellen. Het wordt beschouwd als de eerste analoge computer, het delen van eer met de differentiële analysator gebouwd in 1876 door zijn broer James Thomson. Het laatste apparaat was een meer geavanceerde en volledige versie, die erin slaagde om differentiaalvergelijkingen op te lossen door integratie, met behulp van wiel-en schijfmechanismen.
echter, het duurde enkele decennia voordat, tot ver in de 20e eeuw, H. L. Hazen en Vannevar Bush het idee van de mechanische analoge computer aan het mit (Massachusetts Institute of Technology) perfectioneerden. Tussen 1928 en 1931 bouwden ze een differentiële analysator die echt praktisch was omdat het kon worden gebruikt om verschillende problemen op te lossen, en als zodanig, volgens dat criterium, kon het worden beschouwd als de eerste computer.
Turing en de universele rekenmachine
op dit punt konden deze analoge machines reeds bij sommige taken menselijke computers vervangen en rekenden steeds sneller, vooral toen hun tandwielen door elektronische componenten werden vervangen. Maar ze hadden nog steeds een ernstig nadeel. Ze waren ontworpen om een bepaald type berekening uit te voeren en als ze voor een ander type zouden worden gebruikt, moesten hun tandwielen of circuits worden vervangen.
dat was het geval tot 1936, toen een jonge Engelse student, Alan Turing, een computer bedacht die elk probleem kon oplossen dat in wiskundige termen kon worden vertaald en vervolgens kon worden teruggebracht tot een keten van logische operaties met binaire getallen, waarin slechts twee beslissingen konden worden genomen: waar of onwaar. Het idee was om alles (cijfers, letters, foto ‘ s, geluiden) te reduceren tot strings van enen en nullen en een Recept (Een programma) te gebruiken om de problemen in zeer eenvoudige stappen op te lossen. De digitale computer was geboren, maar voor nu was het slechts een denkbeeldige machine.
Babbage ‘ s analytische machine zou waarschijnlijk hebben voldaan (bijna een eeuw eerder) de voorwaarden om een universele Turing machine… als het ooit was gebouwd. Aan het einde van de Tweede Wereldoorlog —tijdens welke hij hielp om de Enigma code van de Nazi gecodeerde berichten te ontcijferen— Turing creëerde een van de eerste computers vergelijkbaar met de moderne, de automatische computer, die naast het feit dat digitaal was programmeerbaar; met andere woorden, het kon worden gebruikt voor veel dingen door simpelweg het programma te veranderen.Hoewel Turing had vastgesteld hoe een computer er in theorie uit moest zien, was hij niet de eerste die het in de praktijk bracht. Die eer gaat naar een ingenieur die niet snel erkenning kreeg, mede omdat zijn werk werd gefinancierd door het naziregime in het midden van een wereldwijde oorlog. Op 12 mei 1941 voltooide Konrad Zuse de Z3 in Berlijn, de eerste volledig functionele (programmeerbare en automatische) digitale computer. Net als de Silicon Valley-pioniers later zouden doen, bouwde Zuse de Z3 met succes in zijn werkplaats thuis, zonder elektronische componenten, maar met behulp van telefoonrelais. De eerste digitale computer was daarom elektromechanisch, en het werd niet omgezet in een elektronische versie, omdat de Duitse regering uitgesloten financiering, omdat het niet werd beschouwd als “strategisch belangrijk” in oorlogstijd.Aan de andere kant van de oorlog hechtten de geallieerden belang aan het bouwen van elektronische computers, waarbij duizenden vacuümbuizen werden gebruikt. De eerste was de ABC (Atanasoff-Berry Computer), gemaakt in 1942 in de Verenigde Staten door John Vincent Atanasoff en Clifford E. Berry, die echter noch programmeerbaar noch “Turing-compleet”was. Ondertussen, in Groot —Brittannië, creëerden twee collega ‘ s van Alan Turing— Tommy Flowers en Max Newman, die ook in Bletchley Park werkten om Nazi-codes te ontcijferen-the Colossus, de eerste elektronische, digitale en programmeerbare computer. Maar Colossus, net als ABC, miste ook een laatste detail: het was niet “Turing-compleet”.
de eerste computer die Turing-compleet was en die deze vier basiskenmerken van onze huidige computers had, was de ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), in het geheim ontwikkeld door het Amerikaanse leger en voor het eerst aan het werk gezet aan de Universiteit van Pennsylvania op 10 December 1945 om de haalbaarheid van de waterstofbom te bestuderen. Om andere berekeningen uit te voeren, moest het “programma” worden gewijzigd, dat wil zeggen, een veelheid van kabels en schakelaars moest handmatig worden verplaatst. ENIAC, ontworpen door John Mauchly en J. Presper Eckert, 167 m2 bezet, woog 30 ton, verbruikte 150 kilowatt elektriciteit en bevatte zo ‘ n 20.000 vacuümbuizen.
ENIAC werd al snel overtroffen door andere computers die hun programma ‘ s in elektronische geheugens opslaan. De vacuümbuizen werden eerst vervangen door transistors en uiteindelijk door microchips, waarmee de computer miniaturisatie race begon. Maar die gigantische machine, gebouwd door de grote winnaar van de tweede wereldoorlog, lanceerde ons digitale tijdperk. Tegenwoordig zou het unaniem beschouwd worden als de eerste echte computer in de geschiedenis als het niet voor Konrad Zuse (1910-1995) was, die in 1961 besloot om zijn Z3 te reconstrueren, die was vernietigd door een bombardement in 1943. De replica werd tentoongesteld in het Deutsches Museum in München, waar het tegenwoordig te vinden is. Enkele decennia zouden verstrijken totdat, in 1998, een Mexicaanse computerwetenschapper, Raúl Rojas, een poging deed om de Z3 grondig te bestuderen en erin slaagde om te bewijzen dat het “Turing-compleet” kon zijn, iets dat zelfs niet zijn toen overleden Schepper had overwogen.Zuse was zich er nooit van bewust dat hij de eerste universele computer in zijn handen had. In feite heeft hij zijn uitvinding nooit zo laten werken… dus, is Charles Babbage, Konrad Zuse of Alan Turing de uitvinder van de computer? Was de Z3, Colossus of ENIAC de eerste moderne computer? Dat hangt ervan af. De vraag blijft vandaag zo open als deze: wat maakt een machine tot een computer?