Die Generationen von Computern werden weitgehend durch die für ihren Bau verwendeten Komponenten definiert. Obwohl mechanische Computer wie die Babbage-Maschinen und der Hollerith-Schreibtisch noch bis weit ins 20. Jahrhundert hinein verwendet wurden, erkannten Mathematiker und Ingenieure in den 1930er Jahren, dass die Logik der Berechnung – die boolesche Logik – mit elektronischen Relais und Schaltern umgesetzt werden konnte. Vakuumröhren, ein elektrisches Bauteil, das als Schaltgerät verwendet werden kann, wurden zu den Kernkomponenten der ersten elektrischen Computer.

Der Zweite Weltkrieg inspirierte eine Vielzahl mathematischer Arbeiten. Die Briten entwickelten eine Reihe von Rechengeräten, die die zum Knacken der deutschen Codes erforderlichen Berechnungen durchführen sollten. Diese Geräte gipfelten im Colossus, dem ersten elektronischen Digitalcomputer der Welt, der vollständig programmierbar war. Die Bediener konnten die Maschine umprogrammieren, indem sie Schalter auswechselten und Verbindungen neu verdrahteten. Colossus konnte nicht jedes mögliche Programm berechnen, aber er konnte „umprogrammiert“ werden, um verschiedene Probleme im Zusammenhang mit dem Brechen von Codes zu lösen.

Computer History Museum

Breaking The Code

Im Jahr 1946 beendeten die USA die Arbeit am ENIAC, der für die Berechnung von Artillerieabschusstabellen für die Armee konzipiert war. Er gilt als der erste echte Universalcomputer – er konnte eine beliebige Reihe mathematischer Operationen ausführen. Aber wie beim Colossus wurde sein Programm durch die physische Verdrahtung der Maschine dargestellt. Im Gegensatz zum Colossus, der Teil eines ultrageheimen britischen Programms war, war der ENIAC weithin bekannt.

Der ENIAC-Computer nahm 1800 Quadratmeter ein und verbrauchte 150 kW Strom.

Der Computer mit gespeicherten Programmen

Frühe Rechenmaschinen hatten feste Programme. Ein Tischrechner ist zum Beispiel ein Festprogrammrechner. Er kann grundlegende mathematische Berechnungen durchführen, aber er kann nicht als Textverarbeitungsprogramm oder Spielkonsole verwendet werden. Um das Programm eines Festprogrammrechners zu ändern, muss der Rechner neu verdrahtet, umstrukturiert oder umgestaltet werden. Die ersten Computer wurden nicht so sehr „programmiert“, sondern „entworfen“. Die „Neuprogrammierung“ war, wenn sie überhaupt möglich war, ein mühsamer Prozess, der mit Flussdiagrammen und Notizen auf Papier begann, gefolgt von detaillierten technischen Entwürfen und dem oft mühsamen Prozess der physischen Neuverdrahtung und des Neuaufbaus der Maschine. Mit der Einführung des speicherprogrammierbaren Computers änderte sich dies. Ein speicherprogrammierter Computer verfügt von vornherein über einen Befehlssatz und kann eine Reihe von Befehlen (ein Programm), die die Berechnung im Detail beschreiben, im Speicher ablegen.

Noch bevor der ENIAC fertiggestellt war, erkannten seine Konstrukteure, John Mauchly und J. Presper Eckert, seine Grenzen und begannen mit der Entwicklung eines speicherprogrammierten Computers, dem EDVAC. Er war der erste Allzweckcomputer, der seine Befehle elektronisch speicherte, so dass neue Programme ohne physische Veränderungen an der Maschine ausgeführt werden konnten. Die grundlegende Architektur dieser Maschine ist als „von-Neumann-Architektur“ bekannt, nach dem Forscher John von Neumann, der sie beschrieben hat. Die von-Neumann-Architektur dient als grundlegende Blaupause für fast jeden modernen Computer.

Obwohl EDVAC der erste Allzweckcomputer mit gespeicherten Programmen war, war er nicht der erste, der ein Programm ausführen konnte. Diese Ehre gebührt dem Manchester „Baby“, einer Maschine, die an der Universität von Manchester in England gebaut wurde. Er führte sein erstes Programm im Juni 1948 aus. Was tatsächlich der erste Computer ist, hängt davon ab, wie man „Computer“ definiert, aber im Allgemeinen werden diese beiden Maschinen als die ersten modernen Computer angesehen – elektrische Geräte, die in der Lage sind, ein Programm zu speichern, um beliebige Berechnungen auszuführen.

In den 1950er Jahren hatten Computer die Labors verlassen und waren zum Mainstream geworden – Maschinen wie der UNIVAC und der IBM 650 wurden kommerziell an Behörden und Unternehmen verkauft. Der UNIVAC wurde öffentlich bekannt, als die CBS-Nachrichten ihn für eine Vorhersage der Präsidentschaftswahlen von 1952 verwendeten. Die Umfragen sagten einen Sieg für Adlai Stevenson voraus, aber ein UNIVAC-Programm, das für CBS lief, sagte korrekt voraus, dass Eisenhower das Rennen gewinnen würde.

Bild mit freundlicher Genehmigung des Computer History Museum.

UNIVAC-Konstrukteur J. Presper Eckert und Bediener Harold Sweeney demonstrieren dem CBS-Nachrichtensprecher Walter Cronkite den UNIVAC.