Zuse u dnevnoj sobi (Z3, 1941)

Berlin, jesen 1941. Prozori su zamračeni debelim papirom i ljepljivom trakom, jer svjetlo koje pobjegne kroz pukotinu na zavjesi, kažu, može navesti savezničke bombardere ravno na tvoj krov. Grad se navikao živjeti u polutami i navikao se lagati sam sebi da je to normalno. Na radiju, između marševa, glas objavljuje pobjede na Istočnom frontu s takvim žarom da čovjek pomisli da je rat već gotovo dobiven — a onda ode u red za kruh i vidi da je tjedna sljedovnica masti opet manja nego prošli tjedan.

Grad je pretvoren u jedan veliki popis prioriteta. Čelik ide za tenkove, benzin za avione, a ljudi — ljudi idu tamo gdje ih Reich pošalje. Inženjer, posebno mladi i zdrav inženjer, nije osoba s planovima za budućnost. On je resurs s brojem dosjea, stavka u tablici raspoređivanja koja se puni i prazni ovisno o tome gdje je fronta trenutno najgladnija za radnu snagu. Danas crtaš krila zrakoplova, sutra možeš crtati linije u rovu — razlika je samo u tome je li netko u nekom uredu odlučio da si trenutno korisniji živ za Reich, ili mrtav za njega.

U jednom takvom stanu, u jednoj takvoj zgradi, sjedi čovjek koji se, iskreno, ne uklapa u ništa od navedenog. Nema uniformu, bar ne stalno. Nema ured, bar ne pravi. Ima dnevnu sobu svojih roditelja, koju je pretvorio u nešto što bi svaka majka nazvala nepodnošljivim neredom — releje poredane po stolu, kabele koji se vuku ispod stolica, metal koji je nekoć bio nešto drugo, a sad je dio nečega što on tvrdi da će jednog dana samo — računati. Ti releji, da razjasnimo, nisu ništa mistično: to su male elektromehaničke sklopke, komadići metala koje struja otvara i zatvara, poput prekidača za svjetlo koji netko drži pod kontrolom tisuću puta u sekundi. Zatvoreno znači jedno, otvoreno znači drugo — a to „jedno” i „drugo” zovemo, ni manje ni više, nula i jedan. Sitnica, na prvu, ali baš od tih sitnica će se sagraditi cijeli stroj o kojem je riječ.

Ono što on slaže na tom stolu, bez ičije dozvole i bez ičije pomoći — osim jednog vjernog prijatelja i hrpe reciklirane opreme — zvat će se Z3. I dogodit će se, u pravo vrijeme na pravom mjestu, nešto što se te godine u Berlinu doima kao apsurd: dok grad broji sljedovanja kruha i sluša propagandu s radija, u dnevnoj sobi jedne stambene zgrade rađa se prvo funkcionalno programabilno računalo na svijetu. Nitko to još ne zna. Ni sam Zuse, vjerojatno, ne zna sasvim.

Konrad Zuse bio je inženjer građevinarstva, i to dobar, ali imao je jedan ozbiljan profesionalni problem: mrzio je računati. Ne matematiku kao ideju — matematiku kao posao. Kao fizičku, mehaničku, repetitivnu radnju koja se zvala „statika”. Zamisli avion. Ne cijeli avion, samo jedno krilo. Sad zamisli da to krilo treba izračunati na desetke, možda stotine načina — koliko se savija, gdje puca, kako reagira na opterećenje — i da svaki taj račun radiš olovkom, na papiru, u tablici, sam. Nije to bila kreativna inženjerska misao. Bila je to čista, glupa repeticija. Isti postupak, drugi brojevi, iznova i iznova, dok ti mozak ne počne curiti kroz uši.

Zuse je taj posao radio u tvrtki Henschel Flugzeugwerke, njemačkoj tvornici zrakoplova, sredinom tridesetih godina. Dok su njegove kolege sjedile i strpljivo popunjavale tablice — jer tako se to radilo, to je bio posao, to se od inženjera tražilo — Zuseu se u glavi vrtjela jedna misao koja zvuči skoro pa lijeno, a zapravo je jedna od najplodnijih misli dvadesetog stoljeća: *ovo bi mogao raditi stroj*.

E sad, ovdje je ključna stvar koju treba razdvojiti od one romantične slike „genija koji je imao viziju”. Zuse nije sjedio u tvornici i sanjario o budućnosti računalstva. Zuse je bio umoran. Bio je genijalno, produktivno umoran — onako umoran kako je umoran čovjek koji je dovoljno pametan da u vlastitoj patnji prepozna obrazac, i dovoljno tvrdoglav da zbog toga nešto poduzme, umjesto da samo gunđa uz kavu. Lijenost genija, rekli bismo danas — ne ona lijenost koja odustane, nego ona koja pronađe tako temeljit prečac da promijeni cijelu disciplinu.

Zato je 1936. napravio potez koji bi danas svakog roditelja natjerao da sjedne: dao je otkaz. Ostavio je stabilan posao inženjera u ozbiljnoj tvornici, u državi koja se ubrzano naoružavala i kojoj su inženjeri trebali kao kruh, da bi se preselio — kamo? U svoju staru sobu, u stan svojih roditelja u Berlinu. Tamo je htio graditi računski stroj. Ne na papiru, ne kao teoriju, nego stvarno, fizički, od dijelova koje je mogao nabaviti ili sam napraviti.

Nije to bio start-up. Nije bio institut. Bio je to jedan čovjek, jedan stan i jedna iritacija koja je narasla u opsesiju. A upravo ta razmjera — koliko je malo trebalo da sve ovo počne — čini ovu priču toliko dobrom. Jer ono što se počelo slagati na tom stolu u dnevnoj sobi, među posuđem i tapetama, uskoro će se zvati Z1. I to je bio samo prvi, nespretni korak — hrpa releja koje je Zuse sam lemio, savijao i vezao u nešto što je tek nagovještavalo strojni mozak.

Zamisli dnevnu sobu. Ne radionicu, ne fakultetski laboratorij s pretincima punim alata — dnevnu sobu, s foteljama pomaknutima u kut da ima mjesta, s roditeljima koji vjerojatno u nekom trenutku prestanu pitati „kad ćeš već naći normalan posao” i jednostavno prihvate da im sin slaže čudovište od lima na stolu za ručavanje. To je Konrad Zuse, 1936., tri godine prije nego što će se Berlinom prvi put oglasiti sirene za zamračenje grada. Nema tvrtke, nema tima, nema budžeta. Ima ideju i ima roditelje koji su, vjeruj ili ne, ozbiljno financirali cijelu priču — ne neka fondacija, ne vojska, nego mama i tata, kao da je riječ o glazbenoj školi, a ne o izumu koji će za sedamdesetak godina dobiti vlastito poglavlje u enciklopediji.

Prvi pokušaj, Z1, mehanička je zvijer. Zaboravi tranzistore, zaboravi cijevi — ovo su metalne pločice koje se fizički pomiču da bi predstavljale nulu ili jedinicu. Memorija stroja nije elektronička, nije ni elektromagnetska, nego čisto mehanička: bušene trake od stare filmske vrpce guraju se kroz sustav kao da netko svira orgulje čiji su tonovi brojevi. Princip je, kad se skine sva tehnička magla, prilično jednostavan — rupice na traci fizički otvaraju ili zatvaraju kontakte kroz koje stroj „čita” što treba raditi, baš kao pijanola koja iz izbušenog notnog papira izvlači melodiju bez ljudskih prstiju na tipkama. Zvuči elegantno kad to izgovoriš u jednoj rečenici. U stvarnosti je Z1 stalno zapinjao — pločice bi se zaglavile, mehanika bi otkazala u najgorem trenutku, i Zuse bi morao, kao neki opsjednuti urar, ručno namještati unutrašnjost stroja da uopće proradi. Nije to bio računalni proboj koji odmah promijeni svijet. Bio je to prototip koji je uglavnom radio dojam, i to samo kad je htio.

Ali evo što je Zuse već tada odlučio, i to je odluka koja mu se, ispada, isplatila više od bilo koje pojedinačne mašine: binarni sustav. Ne desetice, ne mehanički kalkulatori s kotačićima od nule do devet kakvi su postojali desetljećima prije njega — nule i jedinice. Danas to zvuči kao da kažeš „odlučio je da voda bude mokra”, toliko je to postalo temelj svega, ali 1936. to nije bila očita odluka. Većina računskih strojeva tog doba razmišljala je u desetičnom sustavu, jer, pa, ljudi imaju deset prstiju i tako smo navikli brojati. Zuse je, radeći sam, bez akademske komisije koja bi mu rekla da je to nestandardno, prepoznao da je binarni sustav jednostavniji za izvedbu u mehanici i elektrici koje ima na raspolaganju. Sklop koji razlikuje samo dva stanja — struja ide ili ne ide, pločica je gore ili dolje — puno je robusniji od sklopa koji mora pouzdano razlikovati deset različitih razina. Ispostavilo se da je pogodio temelj na kojem će stajati apsolutno svako računalo koje će ikad nastati poslije njega. Nije to znao dok je radio. Samo mu se učinilo praktičnije.

Z2 je bio korak dalje — hibrid: memorija je još uvijek bila mehanička, ali za aritmetiku su sada služili iste one releje s početka poglavlja, dijelom „posuđeni” iz njemačke telefonske industrije, jer, iskreno, otkud bi ih inače nabavio netko koji nema ni tvrtku ni ugovor. Prijatelji su mu donosili dijelove. Netko je poznavao nekoga u telefonskoj tvrtki, netko drugi je imao pristup otpadnom materijalu iz fabrike, i tako je, komad po komad, sastavljena mašina koja je uglavnom služila kao dokaz da ideja funkcionira, a ne kao ozbiljan radni alat. Zamisli da danas neki programer pokušava sastaviti vlastiti procesor od dijelova koje mu je susjed donio iz kontejnera. Zuse je to, u praksi, radio — samo bez ironije, jer alternative nije bilo.

Onda dolazi Z3, i to je trenutak kad priča prestaje biti zanimljiva anegdota o entuzijastu i postaje nešto ozbiljnije. Z3 je u svibnju 1941. proradio kao potpuno programabilno računalo — a to znači da nije bio stroj fiksne namjene, sklopljen da radi samo jednu jedinu stvar i ništa drugo, nego je mogao izvršavati različite zadatke ovisno o tome koji mu program ubaciš, baš kao što isti mobitel danas može biti kalkulator, budilica ili igraća konzola, ovisno o tome koju aplikaciju otvoriš. Program je čitao s bušene filmske trake (da, filmske trake, jer je bila jeftina i dostupna, ne zato što je bila idealna), koristio je binarni sustav u potpunosti i imao je pokretni decimalni zarez, odnosno floating point aritmetiku. Zastani malo na tome. Floating point je mogućnost da stroj radi s razmjerno velikim i razmjerno malim brojevima bez da programer ručno pazi na decimalni zarez — nešto što danas svaki procesor u tvom mobitelu odradi milijardama puta u sekundi bez da o tome ikad razmišljaš. Zuse je to ugradio u mašinu sastavljenu od relejnih preklopnika, u roditeljskom stanu, dok mu je rat rušio grad oko ušiju.

Nije to bio elegantan, blještav uspjeh popraćen tiskovnom konferencijom i šampanjcem. Bio je to stroj koji je zveckao, zapinjao, kojem su releji ponekad glasno pucketali kad bi zapeli, u sobi koja je vjerojatno mirisala na ulje i metal umjesto na kolonjsku vodu kakva bi trebala mirisati u dnevnom boravku. Ali radio je. Radio je tako dobro da bi, po nekim analizama koje su došle desetljećima kasnije, Z3 tehnički zadovoljavao definiciju Turing-kompletnog stroja — naziv dolazi od Alana Turinga, britanskog matematičara koji je 1936. postavio teorijsku definiciju stroja koji može izračunati sve što je izračunivo, a pojam zvuči kompliciranije nego što jest: znači samo da je stroj, u teoriji, sposoban izračunati baš sve što se uopće može izračunati, bilo koji problem koji ima rješenje, ako mu daš dovoljno trake i dovoljno vremena. To je, u prijevodu, isti klub kojem pripada i tvoj mobitel, samo što je mobitel malo brži i ne zvecka. Nitko to 1941. nije tako zvao. Nitko to 1941. nije ni razumio u tim terminima. Zuse je samo htio da mu netko konačno skine s vrata te proklete tablice sa statikom krila.

Zamisli da odeš u banku po kredit za nešto što nitko ne razumije, u trenutku kad ta banka gori. Otprilike to je Zuse pokušao s Trećim Reichom. Odnio je Z3, ili bolje rečeno ideju o Z3, pred ljude koji su odlučivali što se financira u ratnoj Njemačkoj, i objasnio im da je izgradio stroj koji računa sam, binarno, s pokretnim zarezom, brže i pouzdanije od cijele sobe žena s logaritamskim tablicama i olovkom u ruci — logaritamske tablice bile su, u osnovi, gotovi popisi već izračunatih vrijednosti koje su ljudima štedjele vrijeme kod složenog ručnog računanja, nešto kao kad danas prepišeš rezultat iz kalkulatora umjesto da računaš u glavi. Jer tako se to prije i tijekom rata zaista radilo — kad je trebalo izračunati nešto ozbiljno, statiku krila aviona, putanju granate, cijele prostorije žena, takozvanih „human computers”, sjedile su satima i ručno računale, broj po broj, tablicu po tablicu. Zuse je govorio: ja to mogu zamijeniti strojem koji ne griješi i ne umara se. Odgovor je bio, parafrazirano ali ne puno: nevažno za rat. Hvala, sljedeći.

I tu negdje treba stati i zapitati se — jesu li bili glupi? Ne baš. Bili su fokusirani, na svoj uzak i katastrofalan način. Reich 1941. gleda tenkove, avione, gorivo, čelik. Računalo koje rješava sustave jednadžbi za statiku krila zvuči kao hobi inženjera kojem je dosadno, ne kao oružje koje pobjeđuje ratove. Birokrat koji je to odbio nije vizionarski promašio budućnost — on je racionalno rasporedio oskudan novac prema onome što je tada izgledalo korisno. Samo je slučajno takva vrsta racionalnosti, gledano unatrag, promašaj epohalnih razmjera.

Zuse, dakle, ne dobiva ni pfeniga državnog novca za Z3. Sve što ima, skuplja od roditelja i od firme Zuse Apparatebau — vlastite, male, gotovo obiteljske radionice koja je usput morala i dalje raditi pravi posao za tvrtku Henschel, samo da bi preživjela. Država mu ne daje novac, ali mu zato vrlo rado šalje pozivnicu za front. Wehrmacht, to jest regularna njemačka vojska Trećeg Reicha (za razliku od, recimo, SS-a, koji je bio nešto posve drugo i mračnije), gledao je na Zuseu prije svega kao na inženjera — dakle vojni resurs, dakle nekoga koga se po potrebi mobilizira, pošalje na obuku, povuče na par mjeseci, pa možda pusti kući ako se ispostavi da je korisniji za pisaći stol nego za pušku.

Zamisli taj ritam: slažeš releje na stolu u dnevnoj sobi, dolaziš do faze binarne logike koja konačno radi, a onda ti stigne poziv i moraš na tjedan, mjesec, dva — u uniformu, u kasarnu, tko zna kamo. Vratiš se, ako se vratiš, i nastavljaš točno odakle si stao, kao da je rat samo neugodna pauza za ručak. Nekoliko puta ga izvlače s fronta jer netko odluči da je korisniji dok petlja s elektromehanikom nego dok gura kolica municije — ali to nije sustavna politika, to je sreća, poznanstvo, slučajni birokrat koji je čuo za njegovo ime.

Da budemo precizni oko toga tko je ovdje kriv — jer to je i poanta ove male optužnice — nije riječ o tome da nacistička Njemačka nije ulagala u znanost. Ulagala je, i te kako, u rakete, u nuklearna istraživanja, u kriptografiju vlastitih šifara. Riječ je o promašenoj procjeni jednog konkretnog slučaja u jednom konkretnom trenutku, od strane ljudi koji su gledali stroj od releja i u njemu vidjeli skupu igračku umjesto oružja budućnosti. Ta vrsta greške ne događa se samo diktaturama — događa se svakom povjerenstvu koje mora odlučiti kome ide novac, i uvijek pogodi onog tihog čovjeka u dnevnoj sobi koji baš tad nema ništa što bi mogao pokazati osim releja koji tiktakaju.

Berlin, prosinac 1943. Savezni bombarderi dolaze noću, u valovima, i grad ispod njih više nije grad nego meta podijeljena na kvadrante na nekoj karti u Engleskoj. Nitko u tim avionima ne zna da postoji stan, ili barem podrum, u kojem stoji stroj koji zbraja brojeve u binarnom sustavu i koji je, tehnički, preteča svega što će jednog dana letjeti brže od zvuka. Nije ni trebao znati — bombe ne biraju, padaju po planu koji se zove „sve što gori”, a Zuseov Z3 je, ironično, gorio jednako lijepo kao i stan susjeda koji je pravio salame.

Prvo računalo na svijetu koje je stvarno radilo — ne u teoriji, ne na papiru, nego uživo, u dnevnoj sobi — nestalo je u požaru za koji ni sami piloti nisu znali što gase. Da je Zuse imao išta od dokumentacijske paranoje kakvu ćeš vidjeti u sljedećim poglavljima kod Britanaca u Bletchleyju, možda bi od Z3 ostalo više od pokoje fotografije i sjećanja onih koji su ga vidjeli u pogonu. Ali rat je bio rat, a papir gori brže od metala.

Do tada je Zuse već napravio Z4 — veći i ambiciozniji nasljednik Z3, građen s istom logikom releja, ali s još smjelijim planovima. Baš kad se 1945. Reich (tako se zvala nacistička Njemačka, ona ista čiji slom u ratu pratimo od prvih redaka ovog poglavlja) raspao poput kule od pijeska na koju je konačno došla plima, Zuse je stajao pred pitanjem koje nijedan inženjer nikad ne bi trebao morati rješavati: kako spasiti računalo kad ti se cijela zemlja urušava oko ušiju.

Odgovor je bio otprilike toliko elegantan koliko to zvuči kad kažeš „stavi ga na kolica”. Zuse je Z4 rastavio, utovario na zaprežna kola i kamion i krenuo prema jugu, u alpsko selo Hinterstein, bježeći od nadolazeće sovjetske vojske s istoka i savezničkih trupa sa zapada — dvije čeljusti koje se zatvaraju nad ostacima Njemačke. Predoči si tu scenu: kolona izbjeglica, umorni konji, kola s ranjenicima i namirnicama, a negdje između svega toga kolica s hrpom metalnih releja umotanih u deke, kao da je netko krivotvorio klavir i sad ga pokušava spasiti od potopa.

Stigao je. Z4 je preživio put kroz Alpe, skriven u seoskoj štali, dok je vani propadala jedna cijela ideologija i s njom sve što je Reich smatrao „nevažnim za rat”. Poetično je to, na neki mračan način — stroj koji je vlada odbila financirati jer „nije bio bitan”, jedini je od svega što je Zuse pravio preživio propast te iste vlade. Sve što je smatrano bitnim izgorjelo je ili je zarobljeno. Neshvaćena igračka u dnevnoj sobi otišla je preko planina i sačekala mirnija vremena.

Do kraja rata od cijelog Zuseova opusa ostao je jedan stroj, sakriven u planinskom selu, i hrpa spaljenih nacrta u sjećanju čovjeka koji je sve to izmislio sam, u stanu, bez fakulteta iza sebe koji bi ga podržao — jer Zuse formalno nije bio informatičar (takvo se zvanje tada nije ni moglo studirati), nego građevinski inženjer koji je računala slagao u slobodno vrijeme, kao netko drugi što slaže makete brodova u garaži. Sljedeće poglavlje njegove priče neće se dogoditi u laboratoriju niti u vojnoj tajnosti. Dogodit će se desetljećima kasnije, kad netko konačno otvori fascikl pun formula pisanih jezikom kojeg svijet još nije imao riječi da nazove — i shvati da je zakasnio deset, možda petnaest godina.

Dok su ruševine Z3 još dimile, a Zuse trpao dijelove Z4 u vagon koji je trebao pobjeći pred Crvenom armijom, njegova najveća ideja u tom trenutku nije bila stroj — bila je papir. Između 1942. i 1945., u pauzama između mobilizacija i alarmiranja za zračne napade, sjeo je i napisao nešto što je nazvao Plankalkül — »plan-računanje«. Bio je to programski jezik, ali ne kod napisan za jedan konkretni stroj, nego apstraktan sustav za opisivanje bilo kojeg algoritma: petlje (ponavljaj korak dok nešto ne bude gotovo, kao kad valjaš tijesto dok ne bude dovoljno tanko), uvjetne grane (ako se dogodi ovo, radi to; ako ne, radi ono) i čak strukture podataka koje danas zovemo poljima i zapisima — uredno spremljene hrpice informacija, umjesto da sve bude nabacano u jednu veliku gomilu. Njime je, između ostalog, napisao program koji igra šah. Godina: 1945.

I onda ništa. Rukopis je otišao u fascikl, fascikl u ladicu, a svijet je imao pametnijih briga od jednog njemačkog inženjera i njegove notacije. Zuse ga je objavio djelomično 1948., a u cijelosti tek 1972. — kad su FORTRAN, COBOL i LISP, prvi programski jezici koji su se stvarno probili u svijet, već odavno bili odrasli, sa svojim frakcijama i svojim religijskim ratovima oko toga gdje treba stajati koja zagrada. Plankalkül nije utjecao na nijedan od njih. Nitko ga nije čitao dok je to još bilo važno. Prvi programski jezik visoke razine u povijesti računalstva pretvorio se, u praksi, u fusnotu koju spomeneš samo da zvučiš pametno na zabavi.

Ono što je gore od zaborava jest prepirka koja je zamijenila zahvalu. Tko je, dovraga, prvi izumio računalo? Amerikanci će ti reći: ENIAC, 1945. — golem stroj sagrađen na Sveučilištu Pennsylvania, uz novac američke vojske, star koliko i sam kraj rata, koji je stao u čitavu prostoriju i trošio struje kao mala tvornica, ali je zato dobio ono što ni Z3 ni Colossus nisu: reflektore, novinare i naslov »električni mozak«. Britanci će šapnuti: Colossus, 1943., tajno, državno — dešifrirao je Lorenz (njemački stroj za šifriranje vojnih poruka, malo sofisticiraniji rođak poznatije Enigme) prije nego je ENIAC uopće upalio prvu žarulju, samo što je ta tajna ostala tajna tridesetak godina, pa je Colossus u utrci za priznanje startao s hendikepom od tri desetljeća. A onda se javi Zuse, sa svojim Z3 iz 1941., programabilan, binaran (radi s nulama i jedinicama, baš kao i svako računalo danas), s pomičnim zarezom — trikom koji omogućuje da stroj računa i s ogromnim i s mikroskopski malim brojevima bez gubljenja preciznosti, a koji je Amerika u svoje strojeve ugradila tek desetljeće poslije — i pita, mirno, iz svoje radionice u Berlinu: a što je, molim, sa mnom?

Odgovor ovisi isključivo o tome što staviš u definiciju, što je najbolji dokaz da je pitanje „ko je prvi” uglavnom pitanje marketinga, a ne inženjerstva. Ako „računalo” znači onaj isti Turing-kompletan pojam koji smo već objasnili i programabilno — Z3 je tu, četiri godine ranije od Amerikanaca, i pošteno rečeno, ne moraš mu ništa oprostiti da bi ga proglasio prvim. Ako „računalo” znači elektroničko, bez mehaničkih releja koji škljocaju kao stara pisaća mašina — ENIAC preuzima krunu, jer Z3 je radio na relejima, sporim, ali pouzdanim. Ako „računalo” znači „stroj koji je nešto stvarno riješio, u ratu, u tajnosti, i o kojem se nije smjelo pričati” — Colossus stoji sam, iznad svih, i ne treba mu ničija utjeha.

Zuse je poslijeratnu Njemačku iskoristio bolje nego što ga je ona iskoristila prije rata. Osnovao je Zuse KG, prvu europsku računalnu tvrtku, prodavao Z4 švicarskom ETH-u (Federalnom institutu tehnologije u Zürichu, jednom od najuglednijih tehničkih sveučilišta u Europi, kojemu je bilo posve svejedno hoće li stroj kupiti od Amerikanca ili od Njemca — bitno je da radi), i do šezdesetih je njegova firma bila jedna od većih na kontinentu — dok je nije progutao Siemens, kako to obično biva sa svime što je malo i pametno kad naraste dovoljno da postane zanimljivo velikima.