Zuse Z4

La historia que voy a contar hoy comienza en Berlín a mediados de los años treinta del siglo pasado. El protagonista es un joven ingeniero civil llamado Konrad Zuse que se plateó la posibilidad de construir máquinas de cálculo controladas por programa. Como él mismo confesó más tarde, su principal empuje para dar este paso fue que era demasiado perezoso para hacer pesados cálculos estadísticos. Cuando todavía vivía con sus padres, diseño la Z1, una máquina mecánica que nunca funcionó realmente. Unos pocos años después, mostró su máquina Z3 ante un puñado de dirigentes de los servicios de investigación de la aviación alemana. Esta máquina era un dispositivo electromecánico basado principalmente en relés. Los programas se introducían en rollos de película de 35 mm perforados. Esta presentación, que tuvo lugar el 12 de Mayo de 1941, es para muchos el día del nacimiento del ordenador, ya que era programable y completamente automática. Zuse formó su propia empresa, la primera empresa en comercializar ordenadores, dejando su trabajo como ingeniero en la fábrica de aviones de Henschel en Dessau.

En 1941 Zuse desarrolló la Z4, como una síntesis de la Z1 y la Z3. La Z4 era un dispositivo electromecánico en el que las cuatro operaciones básicas, el cuadrado y la raíz cuadrada estaban implementadas de forma cableada. Todas ellas usaban notación de coma flotante de 32 bits. La arquitectura del procesador desarrollado por Zuse era más avanzada que otros diseños desarrollados en otros países, de los cuales nunca tuvo conocimiento debido al aislamiento que sufrió Alemania durante la Segunda Guerra Mundial. La memoria almacenaba 64 números de 32 bits y era un dispositivo mecánico artesano basado en pines y agujeros. El control del programa se realizaba por medio de dos lectoras de cintas, una para el programa principal y otra para las subrutinas. Más tarde incorporó saltos condicionales. Para el operador diseñó una mesa con interruptores y lámparas. La Z4 fue la primera computadora en ser vendida.

Debido a los bombardeos que sufrió Berlín la máquinas Z1 y Z3 quedaron sepultadas bajo los escombros y se perdieron, aunque en la actualidad se conservan copias en algunos museos. Mientras tanto, Zuse y unos 20 asistentes continuaron trabajando en la Z4 en un sótano. En los últimos días previos a que Berlín fuese ocupado por los rusos, Zuse consiguió llevar en camión la máquina a un pueblo de los Alpes suizos y escapó al sur con su mujer y asistentes. En 1946 se mudó con su familia a Hopferau donde continuó con el diseño de su máquina mientras hacía demostraciones a los vecinos de dicha localidad.

En 1949, Zuse tuvo una interesante visita de un profesor de Facultad de Matemáticas Aplicadas de la Universidad Politécnica de Suiza. El profesor, llamado Eduard Stiefel, dictó una ecuación diferencial a Zuse, éste perforó un rollo de película con un programa, la introdujo en la Z4 y ésta devolvió el resultado correcto.

La Universidad Politécnica de Suiza se ofreció a alquilarle la Z4 por cinco años a cambio de 30.000 francos suizos. Zuse se hizo con un local en Neukirchen (Suiza) para su empresa, donde mejoró el funcionamiento de la Z4. Seis meses después viajó a Zurich, donde realizaría la ceremonia de presentación de su máquina. Unos minutos antes de que hiciese la presentación, la Z4 soltó algunas chispas e inundó la sala de olor a quemado. Zuse se arremangó, realizó un par de soldaduras y la demostración fue todo un éxito.

La Z4 se utilizó para el diseño de aviones y turbinas o problemas de óptica entre otros muchos usos. Debido al ruido que generaba su funcionamiento día y noche, Zuse bromeaba asegurando que había llevado vida nocturna a la tranquila Suiza.

Ambros Speiser, un joven ingeniero, fue el responsable del manejo de la máquina. Según sus propias palabras, la Z4 era interactiva en todos los sentidos de la palabra: los matemáticos podían ver los resultados intermedios y hasta se la podía oír procesando en los armarios de los relés.

Los aliados se sirvieron del uso de algunas computadoras, como la ENIAC usada por Von Neumann para calcular trayectorias de proyectiles o modelos climatológicos para evitar desastres aéreos; o las computadoras diseñadas por Alan Turing para descifrar los códigos alemanes cifrados por la máquina Enigma. ¿Qué hubiese pasado si Hitler hubiese centrado su atención en las máquinas de Zuse?