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Rechenmaschinen - Referat
Eine Rechenmaschine dient zur Berechnung einfacher mathematischer Operationen. Zunächst addierten und subtrahierten sie, später konnten sie auch mulitiplizieren, dividieren und sogar Logarithmen berechnen.
Bereits im Jahre 3000 v. Christi tauchten erste Rechenbretter bei den Babyloniern auf. Auch die Römer benutzen später einfache Rechenbretter, Calculi genannt. Aus diesem Wort leitet sich der heutige Begriff des Kalkulierens ab.
Spätere Rechenbretter verfügten über in Reihen angebrachte, verschiebbare Steine. Die verschiedenen Reihen stellten die 10er-Schritte der Zahlen dar (1, 10, 100 usw.) Diese Abakus genannten Rechenbretter werden vom Prinzip her heute noch im fernen Osten benutzt.
Anfang des 17. Jahrhunderts wurden in Europa die Logarithmen und damit zusammenhängend die Logarithmentafeln entwickelt. In England wurde daraus das Logarithmenlineal entwickelt. Mit Hilfe eines Zirkels konnte man damit multiplizieren und dividieren.
Später, in der Mitte des 17. Jahrhunderts entstanden Rechenschieber. Der Astronom Johannes Kepler und der Mathematiker Wilhelm Schickhardt entwarfen um 1623 die ersten Rechenmaschinen für Addition und Substraktion. 1642 wurde diese von Blaise Pascal nochmals verfeinert. Die erste Rechenmaschine für alle vier Grundrechenarten wurde 1673 von Gottfried Wilhelm Leibnitz entwickelt. Sie war auch die Basis für die erste Serienfertigung von Rechenmaschinen, mit der Xaviar Charles Thomas begann. Ab 1818 verfeinerte er die Rechenmaschine von Leibnitz, erweiterte sie mit Mechaniken, die auch das Wurzelziehen, Potentzieren und trigonometrischen Berechnungen erlaubten, und begann 1821 mit der Serienfertigung. Bis 1878 verkaufte er 1500 Stück.
Der Mathematiker Charles Babbage schuf 1833/34 die erste programmgesteuerte Rechenmaschine und wurde damit zum geistiger Vater der digitalen Rechenautomaten. Mit einem mechanischen Rechenwerk für die Grundrechenarten, einem Speicher für tausend 50stellige Zahlen, einer Eingabeeinheit für die Zahleneingabe und einer Ausgabeeinheit mit Druckwerk ist diese Rechenmaschine bereits wie ein heutiger Personalcomputer aufgebaut. Die letztendliche Realisierung dieser Rechenmaschine scheiterte jedoch an den damals unzureichenden Fertigungsmöglichkeiten.
Das Prinzip von Babbage wurde 1853 in Stockholm von Georg Scheutzu wieder aufgegriffen, der ebenfalls eine druckende Rechenmaschine baute. Auch in den USA wurde zu der Zeit eine Additionsmaschine entwickelt, die die Resultate ausdrucken konnte. Erst 1972 aber wurde der Grundstein zur Serienfertigung von Rechenmaschinen gelegt. Der Mechaniker Selling baut in Würzburg eine Maschine mit Tastatur, die die Grundrechenarten beherrscht. Schließlich fügte der Deutsche Wetzer aus Pfronten noch eine Ausgabeeinheit hinzu, die es ermöglichte, das Ergebnis auf einem Papierstreifen auszudrucken.
Fast 100 Jahre wurden die Ideen von Babbage nicht weiterentwickelt, bis 1930 eine Wissenschaftlergruppe des Institute of Technology in Camebridge (USA) den ersten, elektromechanisch arbeitenden Analogrechner in Betrieb nimmt.
1936 meldet der Franzose R. Valtat ein Patent auf seine nach dem Dualsystem arbeitende Rechenmaschine an. Fast zeitgleich entwickelt der Deutsche Konrad Zuse einen binären Rechenautomaten. Das Binär- oder Dualsystem war schon Gottfried Wilhelm Leibzig bekannt. Zahlen werden hier nicht mehr aus Ziffern zusammengesetzt, sondern jede einzelen Ziffer besteht aus einer bestimmten Abfolge von 1 und 0. Bereits 1854 hatte der Engländer Georg Boole daraus ein algebraisches System entwickelt, das zudem noch die logischen Verknüpfungen "UND", "ODER" und "NICHT" zuließ. Doch erst Valtat und Zuse konnten diese Systeme in die mechanischen Rechenmaschinen integrieren.
Am 12. Mai 1941 führt Konrad Zuse dann seinen digitalen Rechenautomaten "Zuse 3" vor. Der Automat arbeitet bereits teilweise relaisgesteuert. 1942 wurde dann in den USA ein Großrechner auf Röhrenbasis vorgestellt. Damit war der Schritt von der mechanischen Rechenmaschinen zum elektroischen Computer vollzogen.
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