Wer hat den modernen Computer erfunden?

Der Mensch rechnet seit dem Altertum. Sogar in Comics sehen wir, wie der Mensch vier senkrechte Schrägstriche und dann einen diagonalen Schrägstrich macht, um die Zahl fünf anzuzeigen.

Die früheste „Maschine“, die dem Menschen beim Rechnen half, war der Abakus. Der Abakus wurde in Europa, im Nahen Osten, in China und in Russland jahrhundertelang verwendet. In einigen Gebieten werden sie auch heute noch verwendet.

Der Abakus besteht aus einer Reihe von Stäben, die in einem Holzrahmen gehalten werden. Jeder Stab hat bewegliche Perlen, die Ziffern darstellen. Eine Zahl wird eingestellt und dann wird eine mathematische Operation mit einer zweiten Zahl durchgeführt.

Charles Babbage

Die erste wichtige Entwicklung in der modernen Datenverarbeitung kam in den 1800er Jahren. Charles Babbage, in London geboren und in Cambridge ausgebildet, war ein erstklassiger Mathematiker. Er wird der „Vater des Computers“ genannt, weil er den ersten mechanischen Computer entwickelte, der zum modernen elektronischen Computer führte. Die Maschine wurde Differenzmaschine genannt. Es handelte sich um eine mechanische Rechenmaschine, die mit Hilfe der Addition komplexe mathematische Funktionen berechnete. Sie arbeitete nach dem Dezimalsystem und wurde durch das Kurbeln einer Kurbel angetrieben. Babbages Entwurf war einwandfrei, aber die Metallarbeiter der damaligen Zeit konnten die Zahnräder und andere Teile nicht mit den erforderlichen Toleranzen herstellen. Jahre später, in den 1980er Jahren, baute das Science Museum in London anhand von Babbages Plänen einen funktionierenden Teil der Differenzmaschine. Im Jahr 1991 wurde eine komplette funktionierende Differenzmaschine nach Babbages Originalplänen gebaut. Die geforderten Toleranzen wurden eingehalten, und der fertige Computer war ein Erfolg, der beweist, dass Babbages Maschine funktioniert hätte.

Babbage entwarf daraufhin eine fortschrittlichere Maschine, die analytische Maschine, die alle vier wichtigen mathematischen Funktionen – Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division – ausführen konnte. Diese Maschine verfügte über alle wesentlichen Teile und Funktionen moderner Computer – eine zentrale Verarbeitungseinheit, kontrollierte Abläufe mit Verzweigungen und Schleifen sowie einen Speicher. Alle heutigen elektronischen Computer haben die gleiche Struktur. Diese Maschine war noch mechanisch und universell einsetzbar (sie konnte programmiert werden), aber moderne Computer sind natürlich alle elektronisch – ohne bewegliche Teile. Er war nicht in der Lage, ein funktionsfähiges Modell der analytischen Maschine zu konstruieren, was wiederum an der fehlenden Bearbeitungstechnologie lag, die zur Herstellung der Zahnräder erforderlich war.

Alan Turing

Alan Turings Lebensgeschichte wurde in dem Film The Imitation Game gezeigt. Viele halten Turing für den Vater der theoretischen Informatik und der künstlichen Intelligenz, aber England (sein Heimatland) hat seine Leistungen aus zwei Gründen nicht voll anerkannt. Erstens gab es, wie im Film gezeigt, eine starke Abneigung und Vorurteile gegenüber Homosexuellen, und zweitens war ein Großteil seiner Arbeit von der Regierung geheim gehalten worden. Er entwickelte die Turing-Maschine, einen elektrischen Allzweckcomputer. Der Film zeigt auch, dass er der Kopf hinter dem Entschlüsseln der äußerst komplexen deutschen Marinecodes war, die es den Alliierten ermöglichten, die Nazis in vielen entscheidenden Schlachten zu besiegen, darunter auch in der berühmten Atlantikschlacht. Schätzungen zufolge rettete Turings Arbeit über 14 Millionen Menschenleben und verkürzte den Krieg um mehr als zwei Jahre. Nach dem Krieg arbeitete er weiter an Computern und entwickelte einen der ersten speicherprogrammierbaren Computer.

Mauchly und Eckert

Hier ist das Problem: Sie führen einen Krieg mit Artilleriewaffen. Sie möchten das Ziel mit dem ersten Schuss treffen, aber es gibt viele Variablen zu berücksichtigen – den Winkel des Geschützes, die Art des Geschützes, die Art der Munition, die Dichte der Luft, die Windgeschwindigkeit und -richtung und vieles mehr.

John von Neumann, der in den Aberdeen Proving Grounds arbeitet, wo die US-Armee militärische Waffen und Ausrüstung testet und bewertet, nahm Kontakt zu John William Mauchly und J. Presper Eckert auf, Wissenschaftler an der Universität von Pennsylvania. Er bat sie, einen Computer zu entwerfen und zu entwickeln, der Schusstabellen berechnen konnte, die alle Variablen berücksichtigten, damit Schießoffiziere ihre Waffen mit größerer Präzision zielen und abfeuern konnten. Sie erfanden den Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC), den ersten elektronischen Großdigitalrechner für allgemeine Zwecke im Jahr 1946. Bei diesem Computer wurden sowohl die Daten als auch das Programm im Speicher des Rechners gespeichert. Dies ist die Grundlage der meisten modernen Computerdesigns.

Der ENIAC wurde am 14. Februar 1946 der Öffentlichkeit vorgestellt. Obwohl er für die Kriegsanstrengungen gedacht war, war der Krieg zu diesem Zeitpunkt bereits vorbei. Dennoch wurde der ENIAC vom Militär für eine Vielzahl von Berechnungen eingesetzt, z. B. für den Entwurf der Wasserstoffbombe, für Wettervorhersagen, für Studien über kosmische Strahlung und für die Konstruktion von Windkanälen. Er bestand aus 17.468 Vakuumröhren und wog mehr als 60.000 Pfund – damals war er das größte elektronische Einzelgerät der Welt. Das System konnte 5.000 Additionen und 300 Multiplikationen pro Sekunde durchführen – nach heutigen Maßstäben langsam, aber 1.000-mal schneller als alle bisherigen Geräte. Außerdem war es äußerst zuverlässig. Es war der Beginn eines langen Weges in der Entwicklung der Computertechnologie.

Der Patentinhaber

Obwohl Mauchly und Eckert den ersten elektronischen Computer in großem Maßstab herstellten, konnten sie ihre Arbeit nicht patentieren lassen. Während sie an ihrer Maschine arbeiteten, reisten sie häufig nach Iowa, um sich von John Vincent Atanasoff, einem Professor am Iowa State College, beraten zu lassen. Atanasoff hatte in den späten dreißiger und frühen vierziger Jahren einen (sehr kleinen) Computer entworfen und gebaut, der alle von Mauchly und Eckert verwendeten Konzepte enthielt.

Im Januar 1968 fand ein Prozess statt, um festzustellen, ob Atanasoff oder Mauchly das Recht hatte, den Computer zu patentieren. Atanasoff stellte eindeutig fest, dass er Mauchly im Juni 1941 Skizzen, Ideen und Pläne zur Verfügung gestellt hatte. Diese Pläne konnten zum Bau eines elektronischen Digitalrechners verwendet werden. Er konnte eindeutig beweisen, dass er die wichtigsten Elemente eines elektronischen Digitalrechners konzipiert hatte.

Der Prozess dauerte 135 Tage. Das Urteil des Richters wurde am 19. Oktober 1973 verkündet, und das Ergebnis war eindeutig. Mauchlys grundlegende ENIAC-Ideen waren „von Atanasoff abgeleitet, und die in ENIAC beanspruchte Erfindung war von Atanasoff abgeleitet.“ Der Richter stellte weiter fest: „Eckert und Mauchly haben den automatischen elektronischen Digitalcomputer nicht selbst erfunden, sondern diesen Gegenstand von einem Dr. John Vincent Atanasoff abgeleitet.“

Der Erfinder des Computers also? Dr. John Vincent Atanasoff!