1: Ponskaartleeseenheid voor de amerikaanse volkstelling van 1890 2: geconstrueerde kantoor 3: software! 4: een "bit" (eenheid van data) 4b: meetapparaat voor buizen 5: eerste computer Z1 van Konrad Zuse

Wat is eigenlijk een computer?

De eerste computers werden zelfs geprogrammeerd door een aantal schakelaars te bedienen, de zo gevorme kode naar de computer door te sturen, en dit te herhalen voor alle instructies van het programma. Een andere mogelijkheid was de computer hardwarematig te programmeren (met kabelverbindingen tussen de verschillende modules). Het resultaat werd aangegeven door een aantal oplichtende neon-lampjes, en het was aan de operateur om te bepalen wat het resultaat zou moeten voorstellen.

Ponskaarten

De ponskaarten zullen voor gegevens gebruikt worden (in plaats van instructies voor de weefgetouwen) bij de amerikaanse volkstelling van 1890. Het muzeum beschikt over één van de vier overgebleven machines.

Het ponskaartformaat dat het meest gebruikt werd heeft 80 kolonnen (gelanceerd door IBM in 1928). Nagenoeg alle bedrijven gebruikten dit formaat. Het museum bevat verschillende kantoormachines die met ponskaarten werkten.

Er bestonden ook talrijke kantoormachines die geen ponskaarten gebruikten: rekenmachines, schrijfmachines, tabuleermachines (de combinatie van een schijfmachine en een rekenmachine). Het museum heeft één container vol met dergelijke machines.

De machines konden eenvoudige opdrachten uitvoeren: de kaarten klasseren volgens een bepaald criterium, totalen maken, enz. Wat er precies moest gebeuren werd door een programmeerbord aangegeven: welke kolom gebruiken voor de selectie, welke kolommen gebruiken voor de optelling, waar moest het resultaat komen, enz. De inhoud van een kaart kon ook gebruikt worden om de machine in beperkte mate te sturen.

Een voorbeeld van programeerbare machine is de IBM604 die ponskaarten gebruikte voor de input en output, maar waarbij de berekeningen met lampen gebeurde. De machine beschikte over twee programeerborden (plugboards): één om aan te geven hoe de kaarten gelezen moesten worden (welke velden gebruiken) en één om de kaarten te ponsen (waar moesten de resultaten komen).

Het programmeren van zo'n bord was niet eenvoudig en in plaats van iedere dag het bord opnieuw te programmeren naargelang de taak die uitgevoerd moest worden had men meerdere borden die vooraf geprogrammeerd waren en dan aangesloten konden worden naargelang de taken die die dag uitgevoerd moesten worden.

De programeertaal RPG is eigenlijk een voortvloeisel van deze manier van doen. Het programma bestond uit instrukties die de computer moest uitvoeren naargelang de input die gelezen werd. De bedoeling van RPG was om op een eenvoudige manier de machine te programmeren om administratieve taken uit te voeren (door boekhouders, en niet door programmeurs). Deze programmeertaal die heel specifiek was werd later niet meer gebruikt.

Om één bit op te slaan was er één buis nodig (bestaande uit twee triodes als bistabiele multivibrator geschakeld). Om een getal tussen 0 en 65535 op te slaan waren er 8 buizen nodig. Om een enkelvoudige berekening op een bit uit te voeren was er ook een module nodig. Een module was een elementaire bouwsteen en kon één opdracht op één bit uitvoeren: and, or, optellen, bewaren. Iedere module vormde een geheel en kon gemakkelijk vervangen worden.

De buizen waren niet echt betrouwbaar en er was altijd een werkplaats voorzien waar de buizen getest konden worden. Een computer die op universiteiten gebruikt werd kon meer dan 10.000 buizen bevatten en verbruikte meer dan 100kW. Omdat de buizen meestal defekt gingen bij het inschakelen werd de computer constant onder spanning gehouden.

Konrad Zuse

De Z1 was de eerste machine die als een computer beschouwd kan worden (input en output eenheid, rekengedeelte, controlegedeelte, programma dat gewijzigd kon worden). De bewerkingen werden gerealiseerd door kleine metalen blokken die een enkelvoudige funktie vervulden. Het programma werd ingevoerd door middel van een ponsband op 35mm (filmformaat, omdat Zuse gratis aan filmrollen kon geraken).

De waarden werden decimaal ingegeven en intern omgezet in binaire waarden voor de berekeningen. Toen hij 80 jaar was heeft Zuse de computer opnieuw nagebouwd, de machine staat nu in een museum in Berlijn.

De Z2 was een tussenversie waarbij de rekenmodule uitrelais bestonden, waardoor de verwerking betrouwbaarder werd.

Tijdens de oorlog werd er een volledig electrische versie gebouwd (Z3, met allemaal relais). Deze computer werd gebruikt voor berekeningen. Een burgerlijke versie werd na de oorlog gerealiseerd (Z4), die gebruikt werd voor het berekenen van bruggen, dammen, enz.

Tijdens de oorlog kon Zuse niet met buizen werken, deze waren voorbehouden voor meer belangrijke toepassingen. De relais beperkten de verwerkingssnelheid: de kloksnelheid was beperkt tot 5Hz en een eenvoudige bewerking duurde een seconde.

Gaandeweg gaat er een probleem zich stellen: hoe kunnen we tijdelijke gegevens opslaan?

Het vervolg...