Zahlen, bitte! 359 km von Hanover bis Manhattan – die erste Online-Verbindung

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Bis dieser Text im Browser lesbar ist, führte sein Weg bereits in Datenpaketen von Hannover, Niedersachsen über unseren Cluster in Frankfurt und verschiedene weitere Server zum Zielrechner. Die Rechenergebnisse des ersten "Online"-Rechners hingegen gelangen via Telegrafenverbindung von Manhattan, New York City nach Hanover, New Hampshire – eine Pionierleistung.

George Stibitz, 1904 als Sohn einer Mathematiklehrerin und eines Professors für Theologie in York (Pennsylvania) geboren, erwarb 1930 seinen Ph.D. in mathematischer Physik. Als Mitarbeiter der Bell Telephone Laboratories kam er in Kontakt mit der Masterarbeit des Begründers der Informationstheorie Claude Shannon, welche die Schaltalgebra nach dem Boole-Prinzip beschrieb, die in elektromechanischen Relais-Systemen zum Rechnen verwendet wird.

Zahlen, bitte!

In dieser Rubrik stellen wir immer dienstags verblüffende, beeindruckende, informative und witzige Zahlen aus den Bereichen IT, Wissenschaft, Kunst, Wirtschaft, Politik und natürlich der Mathematik vor.

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Rechner-Entwicklung auf dem Küchentisch

Mit dem Wissen entwickelte Stibitz den Model-K-Rechner (bei dem das “K“ für Kitchentable steht, weil er diesen auf einem Küchentisch entwickelte): Ein einfacher, relaisbasierter Rechner, welcher 1+0, 0+1, sowie 1+1 berechnen konnte und das Ergebnis über zwei Taschenlampen-Glühbirnchen ausgab. Die Vorführung dieses Rechners nahmen die Kollegen nicht sonderlich ernst, sondern eher amüsiert zur Kenntnis: Das Auge staunt eben mit, und dafür hatte der simple Aufbau aus zwei Relais, sowie ein paar einfachsten Bauteilen wie Metallstreifen aus Tabakdosen, die auf eine Holzplatte geschraubt waren, etwas zu wenig Pepp. Das bahnbrechende Prinzip wirkte dadurch bei Zeitgenossen einfach nicht nach.

Zum Glück für Stibitz benötigte die Firma allerdings Rechenpower für höhere Aufgaben und er bekam von seinem Chef Dr. T. C. Fry den Auftrag einen größeren Rechner zu entwickeln, welcher komplexe Zahlen bearbeiten können musste. Der Bell Labs Model I Relay Calculator (besser bekannt unter Complex Number Computer) war am 08. Januar 1940 betriebsbereit. Er hatte fast 450 Relais an Bord und konnte zwei komplexe Zahlen addieren, subtrahieren, multiplizieren oder dividieren.

Wegweisende Präsentation auf dem Sommercamp

Während in Europa bereits seit einem Jahr der Zweite Weltkrieg tobte, fand vom 09. bis 12. September 1940 am Dartmouth College in Hanover eine Konferenz der American Mathematical Society statt, an der Amerikas Mathematik-Prominenz teilnahm. Und hier wollte Stibitz am 11. September 1940 seinen Rechner mit einem Woweffekt vorführen: Der Rechner selbst befand sich in der Bell-Filiale im 359 Kilometer entfernten Manhattan und war über drei Fernschreiber-Terminals mit der Universität verbunden. Damit konnten die Mathematiker Aufgaben an den Rechner schicken, der kurze Zeit später mit dem Ergebnis antwortete. Das war wohl die erste Online-Steuerung eines Computers überhaupt.

Für diese Technik entwickelte George Stibitz den nach ihm benannten, einfach zu handhabenden Stibitz-Code.

Dabei handelt es sich um einen komplementären BCD-Code (Binary Coded Decimals), bei dem den Zahlen 0 bis 9 jeweils ein 4-Bit-Code zugeordnet wird, der um 3 (0011) erhöht wird. So lässt sich sehr einfach das Neuner-Komplement erzeugen, indem man schlicht jeweils alle Nullen und Einsen vertauscht, was das Rechnen mit negativen Zahlen erleichtert.

Militärentwickler für Digital

Mit dem Kriegseintritt der USA am 10. Dezember 1941 änderte sich auch Stibitz Arbeitsfeld: Von nun an entwickelte er bis kurz nach Kriegsende Militärlösungen nach dem Prinzip wie zum Beispiel Feuerleitsysteme. In dieser Zeit hat Stibitz im Memo "Digital Computation for Anti Aircraft" auch den Begriff “digital“ geprägt.

Der mit 10 Tonnen schwerste und mit 500.000 Dollar teuerste Rechner dieser Baureihe war der 1946 entwickelte Model V, erstmals mit Betriebssystem. Er kam später bei der NACA zum Einsatz, die Vorgängerorganisation der NASA. Model VI wurde 1950 ohne Stibitz entwickelt – er verließ Bell kurz nach Kriegsende.

Nach dem Krieg technischer Berater und Medizinexperte

Er wurde technischer Berater für Firmen und Behörden, arbeitet als Experte für Patente (er erhielt selbst außerhalb der Bell Labs 38 Patente zugesprochen) und ab 1964 arbeitete er in einer Forschungsgruppe für Physiologie im Dartmouth College, was er ab 1970 bis zu seiner Pensionierung 1983 lehrte. Er widmete sich dem Schwerpunkt Bioinformatik und publizierte für Fachzeitschriften viele Grundlagenerkenntnisse in diesem Bereich.

Mit dem Model I, das etwa zeitgleich mit dem ähnlichen Z2 entwickelt wurde, schloss George Stibitz zu einem Computerpionier wie Konrad Zuse auf. Beide erhielten daher 1965 den Harry H. Goode Memorial Award.

Die Idee weit vernetzter Systeme hatte während des Zweiten Weltkriegs keine Priorität, und erst in den 60ern bekam die Idee großen Auftrieb. Bis zum Internet, wie wir es kennen, mit all seinen Katzenvideos, sozialen Netzwerken,Google und Memes dauerte es seine Zeit.

Computerpionier nutzt Pioniercomputer

Der Computerpionier wendete sich noch im hohen Alter einem digitalen Hobby zu. Mit seinem Amiga und Deluxe Paint wagte er sich ganz bewusst unter die Amiga Art Computerkünstler. Er beschrieb sein Hobby so:

"Ich habe mich den non-verbalen Computeranwendungen zugewendet und eine Ausstellung von Computer-'Kunst' produziert. Die Anführungszeichen sind hier notwendig, denn das Ergebnis meiner Anstrengungen ist es nicht, wichtige Kunst herzustellen, sondern zu zeigen, dass diese Beschäftigung Spaß macht, genau so wie die Erschaffung der Computer vor fünfzig Jahren."

Ja, die künstlerische Überschaubarkeit erkennt man beim Blick auf seine Werke, genau wie den Spaß am Gestalten. Da erging es dem Computerpionier, welcher am 31. Januar 1995 in Hanover starb, wie den meisten Amiga-Hobbykünstlern auch! (vza)