Als die Rechner dampften

Kopfrechnen ist nicht jedermanns Sache. Deshalb suchten Forscher und Erfinder bereits frühzeitig nach Erleichterungen der lästigen Rechenarbeit. Diese arithmetischen Wurzeln unserer heutigen Smartphones, Notebooks und Tablets finden sich im deutschen Wort „Rechner“ und im englischen Begriff „Computer“.

Abakus und Logarithmen

Am Anfang stand der Abakus, ein Holzrahmen, auf den Drähte mit Perlen aufgespannt sind. So konnten auch große Zahlen korrekt dargestellt, addiert und subtrahiert werden. Geübte Rechenmeister erreichten beachtliche Geschwindigkeiten.

Im 17. Jahrhundert erfolgte ein bedeutender Entwicklungssprung. Ausgelöst wurde er durch die Entwicklung von Systemen der Logarithmenberechnung. Mithilfe von logarithmischen Skalen war es nun möglich, auch große Zahlen recht rasch durch einfache Rechenoperationen zu verarbeiten. Der englische Theologe Edmund Gunter (1581-1626) und der englische Mathematiker William Oughtred (1574-1660) können als Erfinder der dafür gebrauchten Rechenschieber gelten.

Rechner mit Dampf und Zahnrädern

1623 baute der Tübinger Gelehrte Wilhelm Schickard (1592-1635) eine „Rechenuhr“, die mithilfe eines Zahnradgetriebes bis zu sechsstellige Zahlen addieren, subtrahieren, multiplizieren und dividieren konnte. Nach einigen Zwischenschritten, an denen auch etwa Blaise Pascal (1623-1662) und Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) mit ihren Rechenmaschinen beteiligt waren, entwarf der englische Mathematiker Charles Babbage (1791-1871) mit seinen mechanischen Rechenmaschinen bedeutende Vorgänger der modernen Computer.

Insbesondere seine analytical engine war ihrer Zeit weit voraus. So sollte sie durch Lochkarten programmierbar sein. Verschiedene Personen entwickelten Programme für diese Maschine, unter anderem Ada Lovelace, die Tochter Lord Byrons, eine begabte Mathematikerin. Allerdings wurde die analytical engine nie realisiert. Die Ausmaße der dampfbetriebenen Maschine wären gewaltig gewesen: 19 Meter lang und 3 Meter hoch.

Elektronische Digitalrechner

Wie herausragend die Arbeit Babbages war, sollte sich durch die Entwicklung des elektronischen Digitalrechners zeigen. 1941 baute der deutsche Ingenieur Konrad Zuse (1910-1995) mit der Z3 die erste vollautomatische, programmgesteuerte, binäre Recheneinheit der Welt. 1944 ging in den USA der ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) in Betrieb, der erste rein elektronische Universalrechner. Erst um 1960 erreichten aber die modernen Computer jene Rechengenauigkeit von 50 Dezimalstellen, die Babbage für seine analytical engine vorgesehen hatte. Es sollte nicht mehr allzu lange dauern, bis die raumfüllenden Maschinen durch die Fortschritte der Mikroelektronik auf Handgröße schrumpften und zugleich vielfach leistungsfähiger wurden.

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