康拉德·楚澤

克蘭德·楚澤1910年6月22日生於德國柏林維爾梅斯多夫，在東普魯士接受的早期教育。東普魯士的文化傳統相當保守，為了獲得更好的發展，他進入一所比較開放的學校，直到高中畢業。1927年，楚澤考進柏林工業大學，學的是土木工程建築專業。他從小愛好繪畫，具有非常好的美術功底，因此很快就學會了如何設計房屋結構和外觀。多才多藝的楚澤興趣廣泛，修理機器的活也很拿手，時常動手製作出一些稀奇古怪的玩藝，讓班上的同學大吃一驚。

求學期間，楚澤需要完成許多力學計算的功課，諸如橋樑、材料強度設計等等，必須自己動手根據公式算出結果，往往一整天都算不完一道強度核算題目。一天，在疲憊不堪完成老師佈置的作業後，楚澤突然發現，寫在教科書裏的力學公式是固定不變的，他們要做的只是向這些公式中填充數據，這種單調的工作，應該可以交給機器做。

1935年，楚澤獲得了土木工程學士學位，在漢希飛機制造廠任結構設計工程師，主要任務恰好是他最撓頭的飛機強度分析，繁瑣的計算現在變成了他的主要職業，而輔助工具只有計算尺可用。楚澤想製造一台計算機的願望愈來愈強烈，他在這家工廠裏只呆了短短的幾個月，便辭職回家做他的“發明夢”。

在父母的幫助下，他把家中的起居室隔出一間，改造成“實驗室”兼“製造廠”，孤身一人開始了漫長的研製生涯。楚澤生活在法西斯統治下的德國，無從得知美國科學家研製計算機的消息，甚至沒有聽説巴貝奇和霍列瑞斯的名字。在這一點上，他遠沒有美國發明家幸運，無法得到大學或政府機構的任何資助，只有幾個朋友“贊助”了很少的一點錢。

為了設計出自動的計算機，楚澤開始從各個角度探究他設計的計算機應具備怎樣的結構和功能。首先從邏輯和數學的角度分析，他認為這台計算機應有程序控制與浮點運算功能，應使用二進制的數制系統。楚澤認為數據處理的基礎在於二進制數的“位”的處理。但當時他有“位”的意識，但就是説不出“位”這個字，只好把它作為是或否的表徵。

其次從設計角度進行分析，一個大型計算項目，無論使用計算尺還是一台機械的加法器，楚澤認為最為關鍵的難題是：如何用適當的方式保存中間結果和在以後的計算步驟中再次使用這些中間結果。

幾乎用了兩年時間在黑暗中摸索，楚澤憑着頑強的毅力獨自奮鬥。他認為，計算機最重要的部分不一定是計算本身，而是過程和計算結果的傳送和儲存。因此，他把研究的重點放在存儲器上，設計了一種可以存儲64位數的機械裝置——數千片薄鋼板用螺栓擰在一起的笨重部件，體積約1立方米——然後與機械運算機構連接起來。朋友們都不太懂他想幹什麼，只能提供有限的幫助，例如，幫他用切割設備加工了數以百計的金屬片。其它的薄鋼板，只好靠手鋸在圓鋼上一片一片鋸下來。以這種簡陋的條件，1938年，楚澤完成了一台可編程數字計算機Z-1。他花光了僅有的幾千馬克，還是無法買到更合適的零件。因此，Z-1計算機實際上是一台實驗模型，雖然可以完成3×3矩陣運算過程，但始終未能投入實際使用。

Z-1計算機最大的貢獻是楚澤第一次採用了二進制數，在薄鋼板組裝的存儲器中，楚澤用一個在細孔中移動的針，指明數字“0”或“1”。他的這種選擇，明顯地受到萊布尼茨著作的啓發，他後來發表的研究報告，副題就是“向萊布尼茨致敬”。這台機器也採用了“穿孔帶”輸入程序，不過不是紙帶，而是35毫米電影膠片；數據則由一個數字鍵盤敲入，計算結果用小電燈泡顯示。由於純機械式Z-1計算機性能不理想，第二年，楚澤的朋友給了他一些電話公司廢棄的繼電器，楚澤用它們組裝了第二台電磁式計算機Z-2， 這台機器已經可以正常工作。這時，他的工作引起德國飛機實驗研究所的關注，使他得到了一筆資助。

1941年，第三台電磁式計算機Z-3完成，使用了2600個繼電器，用穿孔紙帶輸入，實現了二進制數程序控制。程序控制的想法雖然過去也有人提倡，但楚澤是把它付諸實施的第一人。Z3是一台基於二進制浮點數和交換系統的計算機。它每秒可以進行3～4次加法運算，而且可以在5秒鐘之內完成一次乘法運算。由於當時紙供應不足，Z-3的程序都是靠打了孔的舊電影膠片輸入。它可以運行一些基本的代數運算，包括加、減、乘、除和開方。1942年，在緊張研究的間隙裏，他寫作了世界上第一個下國際象棋的計算機程序。

在研發Z3的早期，楚澤主要使用電話續電器進行試驗。因為電話續電器是當時最容易獲得的“與非裝置”。雖然楚澤也注意過真空管，但是從穩定性考慮，他還是選擇了電話續電器。Z-3在二戰中就曾大顯身手。它並不是像許多人預料的那樣用於破譯密碼，而是用在了數據分析上。它成功的解決了當時飛機雙翼抖動的穩定性問題中大量的複雜計算。

Z-3計算機正常工作了3年。1944年，美軍對柏林實施空襲，楚澤的住宅連同Z-3計算機一起被炸得支離破碎。在德國法西斯即將毀滅前夕，楚澤於1945年又建造了一台比Z-3更先進的電磁式Z-4計算機，存儲器單元也從64位擴展到1024位，繼電器幾乎佔滿了一個房間。為了使機器的效率更高，楚澤甚至設計了一種編程語言Plankalkuel ，這一成果使楚澤也躋身於計算機語言先驅者行列。

因害怕再次被炸，楚澤把Z-4搬來搬去，四處轉移，最後帶着它飛往德國南部，搬到了阿爾卑斯山區欣特斯泰因小鎮。1945年，就在盟軍攻陷納粹德國的首都柏林後不久，從阿爾卑斯山區偏僻小鎮欣特斯泰因傳來一個驚人的消息：一個糧倉地窖裏發現了德國研製的先進計算機。兩名英國情報官聞訊匆匆趕到了欣特斯泰因。在攻佔該鎮的法國士兵帶領下，打開了糧倉地窖大門。地窖裏面確實存放着一台機器。這台機器便是Z-4。現在Z4被珍藏於慕尼黑的Deusches博物館。

希特勒戰敗後，楚澤輾轉流落到瑞士一個荒涼的村莊，一度轉向研究計算機軟件理論，最早提出了“程序設計”的概念。1949年，楚澤把他的Z-4計算機安裝在瑞士蘇黎士技術學院，並且一直穩定地運行到1958年。這時，美、英計算機界才相信德國有位建築工程師，比他們更早地研製出程序控制數字計算機的事實。目前，在慕尼黑一家博物館裏，仍然存放着一台Z-3原型機，只是它已經無法正常運作。

隨後，楚澤創辦了“楚澤計算機公司”，1958年研製出電子管通用計算機Z-22R，距離第一台電子管通用計算機ENIAC誕生已經過去了12年之久。電腦史學家認為，如果楚澤不是生活在法西斯統治下的德國，他可能早就把Z型計算機系列升級為電子計算機，世界計算機的歷史將會改寫。事實上，早在1938年，楚澤和他的朋友已經在考慮用2000個電子管和其他電子元件組裝新的計算機。當他在戰後聽説美國賓夕法尼亞大學早已研製出電子管計算機的消息，不禁感嘆地説：“我所能做的，僅僅是搖搖頭而已。”

早在1938年就發明了計算機的楚澤，幾乎被人遺忘了幾十年。他在1941年為Z-3計算機提出的專利申請，到了1967年，法官仍然拒絕受理，理由是“缺乏創造性”。直到1962年，他才被確認為計算機發明人之一，得到了8個榮譽博士頭銜以及德國大十字勳章。後來，柏林博物館還重新建造了Z-1計算機。

20世紀60年代初，楚澤計算機公司已發展為數千員工的企業，銷售了近300台各類計算機。1966年，他的公司被著名的西門子公司收購，楚澤擔任了西門子公司的顧問。

楚澤活到85歲高齡，一直與夫人居住在富爾達附近的一幢簡樸住宅裏，1995年12月18日逝世於黑森州小城許恩費爾德（Hünfeld）。值得欣慰的是，全世界都已經承認他是“數字計算機之父”。

2010年是楚澤誕辰100週年，為紀念這位傑出的發明家，許恩費爾德市宣佈由楚澤之子霍斯特·楚澤（Horst Zuse）完全按照楚澤當年的設計方案重新制造一台Z3電腦。製成後將首先在許恩費爾德，然後在柏林等地作現場表演，向公眾展示最早的計算機是如何工作的。最後Z3將正式落户於許恩費爾德市的康拉德·楚澤博物館。霍斯特·楚澤將獨立完成Z3的裝配工作，據稱已經有幾位贊助商表示願意提供資金。 ^[1]