Компьютер, который щёлкает: как воскресили утраченный Z3 ✛ ✎

Оригинал: "The Reconstructions of Konrad Zuse's Z3 Computer"
· Raul Rojas
arXiv:2607.13089 · 2026-07-13 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Уничтоженный в войну Z3 снова оживает в репликах, которые показывают, как работали первые вычислительные машины.

Берлин, декабрь 1943 года. Бомба попадает в здание — и первый автоматический программируемый компьютер Z3 исчезает в огне. Его создатель, Конрад Цузе, не восстанавливает машину. Но идея Z3 — как утраченная картина, от которой остались только наброски, — ждёт своего часа. Спустя годы инженеры воссоздают логику этого шедевра по сохранившимся чертежам и описаниям схем.

2500 переключателей-реле в одной из копий — примерно как звёзд на небе в ясную ночь. Каждый щёлкает в своём ритме, и машина оживает, словно механический оркестр.

Внутри Z3 работают реле (электромагнитные выключатели). Они быстро размыкаются и замыкаются, посылая электрические сигналы по проводам без помех. Команды считываются с бумажной ленты с дырочками. Так компьютер перебирает числа, выполняет вычисления и улучшает алгоритм — всё строго по шагам. Управляет процессом цифровой вычислительный блок, где биты бегут по логическим цепям, как кровь по сосудам.

Современные копии не прячут механику: в швейцарской версии 2024 года видны вращающиеся валы искателей. Это цифровая вычислительная машина, которая показывает свою работу открыто. Такие реплики — учебное пособие: студенты видят, как простые переключатели собираются в вычислитель. Медленное, наглядное выполнение операций идеально для обучения.

Оригинальный Z3 весил тонну, потреблял 4000 ватт и делал всего 3-4 сложения в секунду. Ваш смартфон в миллиарды раз быстрее, но работает бесшумно, а Z3 пел релейную музыку.

Спустя 80 лет после бомбёжки реле снова щёлкают. Картина, считавшаяся утраченной, обрела новую жизнь — не как экспонат, а как живой инструмент знания.

Оригинальный Z3 весил тонну и делал всего 3-4 сложения в секунду — любой современный микрокалькулятор шустрее. Зато он умел работать с очень большими и очень маленькими числами благодаря хитрому способу записи чисел.

Это похоже на фантастику в стиле стимпанк — механический компьютер, только построенный всерьёз в 1941 году.

(-1)^s \times 1.m \times 2^{(e-64)}
Представление числа в Z3: s — знак, m — мантисса, e — экспонента со смещением 64.
Понятия
машина Тьюринга численное моделированиеуравнение Власова