Nultá generace počítačů

Do nulté generace počítačů se řadí elektromechanické stroje, které byly převážně založeny na použití relé. Tyto počítače obvykle pracovaly s frekvencí přibližně 100 Hz, což znamenalo provedení asi sta základních operací za sekundu.

Vlivem druhé světové války docházelo k rychlému rozvoji nulté generace, a to souběžně v různých částech světa. Mezi počítače této generace patří například stroje Z1, Z2, Z3, ABC, Colossus, Mark I, Mark II a SAPO.

Německý inženýr Konrad Zuse se stal prvním člověkem, kterému se podařilo sestrojit funkční počítací stroj. Na jeho konstrukci začal pracovat již v roce 1934 a o dva roky později, v roce 1936, dokončil základní návrh zařízení pracujícího v dvojkové soustavě.

Prvním realizovaným počítačem se v roce 1938 stal stroj označený jako Z1. Jednalo se o elektromechanický počítač vybavený kolíčkovou pamětí pro šestnáct čísel, který byl však velmi poruchový a pro praktické využití nevhodný.

Z těchto důvodů se Konrad Zuse pustil do konstrukce nového počítače nazvaného Z2, jenž obsahoval přibližně dvě stě relé. Paměť zůstala mechanická a byla převzata z předchozího modelu Z1. Následně Zuse navázal spolupráci s Helmutem Schreyrem a společně zahájili vývoj výkonnějšího počítače označeného Z3.

Tento stroj byl dokončen v roce 1941, disponoval přibližně 2 600 elektromagnetickými relé a byl využíván k výpočtům charakteristik řízených balistických raket V-2. Pracoval v dvojkové soustavě a byl schopen provést až padesát aritmetických operací. Paměť počítače Z3 byla na svou dobu značně rozsáhlá, neboť obsahovala 64 čísel o délce 22 bitů.

Vstup dat probíhal ručně prostřednictvím klávesnice. Přestože byl počítač Z3 v roce 1944 zničen při leteckém náletu, Konrad Zuse již v té době pracoval na vývoji následníka označeného jako Z4, který byl úspěšně realizován v roce 1945.

Počítač ABC (Atanasoff–Berry Computer) je považován za první elektronický digitální počítač, v němž byly poprvé využity elektronky. Tento stroj sloužil především k řešení soustav lineárních rovnic v oblasti fyziky, avšak neumožňoval provádění obecných instrukcí ani změnu programu.

Jeho konstruktéry byli americký profesor John V. Atanasoff a jeho asistent Clifford E. Berry, kteří jej sestavili v roce 1939. Úspěšné otestování počítače proběhlo v roce 1942.

Počítač Colossus Mark I byl navržen k dešifrování německých radiodálnopisných zpráv nejvyššího velení, které byly šifrovány přístroji Lorenz SZ40, SZ42 a Siemens & Halske T52. Tento stroj sestrojil v roce 1943 anglický inženýr Thomas H. Flowers a do provozu byl uveden o rok později, tedy v roce 1944.

Počítač byl vybaven přibližně 1 500 vakuovými elektronkami, díky čemuž se stal největším počítačem své doby. Jeho nasazení výrazně zkrátilo dobu luštění zachycených zpráv z několika týdnů na pouhé hodiny. Vylepšená verze tohoto stroje, označovaná jako Colossus Mark II, je navíc považována za první programovatelný elektronický počítač.

Oficiální název tohoto počítače zněl Automatic Sequence Controlled Calculator, avšak běžně je znám pod označením Harvard Mark I. Jednalo se o plně automatický elektromechanický počítač, který dosahoval délky přibližně 15 metrů a výšky 2,5 metru a jeho provoz zajišťoval elektromotor.

Ten byl napojen na hřídel, jež zprostředkovávala pohon jednotlivých částí zařízení, kterých bylo více než 750 000. Počítač pracoval v desítkové soustavě s pevně stanovenou desetinnou čárkou, přičemž sčítání dvou čísel trvalo přibližně tři až šest sekund.

Stroj byl sestrojen v roce 1944 Howardem Aikenem za finanční podpory společnosti IBM. Po úspěšném dokončení počítače Mark I se Howard Aiken pustil do vývoje jeho následníka, označeného jako Mark II. Tento počítač byl již čistě reléový, obsahoval přibližně 13 000 relé a jeho konstrukce byla dokončena v roce 1947.

Počítač SAPO (samočinný počítač) byl prvním počítačem vyrobeným v Československu. Jeho návrh i konstrukci provedl docent Antonín Svoboda, který jej uvedl do provozu v roce 1957.

Zařízení bylo vybaveno přibližně 7 000 relé a 400 elektronkami a dosahovalo výkonu maximálně deseti operací za sekundu. Konstrukce počítače zahrnovala tři shodné procesory pracující paralelně, jejichž výsledky byly vzájemně porovnávány a o správném výsledku se rozhodovalo hlasováním.

Počítač pracoval ve dvojkové soustavě, avšak tři roky po svém uvedení do provozu byl zničen požárem.