Vor 75 Jahren: Ein Relaisrechner ist online

Vom 9. bis 12. September 1940 fand im Dartmouth College in Hanover im US-Bundesstaat New Hampshire eine Mathematik-Tagung statt. Dabei führte George Stibitz von den Bell Telephone Laboratories die erste Fernübertragung von numerischen Daten vor. Sie erfolgte per Kabel zwischen einem Ein- und Ausgabegerät in Hanover und einem von Stibitz gebauten Rechner in New York.

Im September 1940 befand sich Europa im 2. Weltkrieg, während in den Vereinigten Staaten noch ein nervöser Frieden herrschte. Als am 9. September die deutsche Luftwaffe Bombenangriffe auf London flog, kamen im US-Bundesstaat New Hampshire Hunderte von Mathematikern zu einem auf vier Tage angesetzten „Summer Meeting“ zusammen, darunter Koryphäen wie der Computerpionier John von Neumann oder Norbert Wiener, der spätere Erfinder der Kybernetik.

Treffpunkt war das traditionsreiche Dartmouth College im Städtchen Hanover. In einem Gebäude hatten dort die Bell Telephone Laboratories, das Forschungsinstitut der Telefongesellschaft AT & T, ein Terminal aufgebaut. Dort konnte man Rechenaufgaben eintippen und über eine Telegrafenleitung an einen Rechner senden, der in der Bell-Zweigstelle im 350 Kilometer entfernten New York stand. Dieser ermittelte das Ergebnis und schickte es ans Terminal zurück, wo es ausgedruckt wurde – die erste Online-Aktivität der Technikgeschichte.

Konstrukteur des Rechners war der 1904 geborene George Stibitz, Sohn einer Mathematiklehrerin und eines Theologieprofessors. Er wuchs in Dayton im Bundesstaat Ohio auf und besuchte eine High School mit technischer Ausrichtung, die der berühmte, für den General-Motors-Konzern tätige Ingenieur Charles Kettering gegründet hatte, der unter anderem den elektrischen Anlasser erfand.

1930 promovierte Stibitz in mathematischer Physik und nahm anschließend die Arbeit bei Bell in New York auf. 1937 bastelte er auf dem heimischen Küchentisch eine Schaltung aus zwei Telefon-Relais und zwei Glühlampen, die 1 und 1 zusammenzählen konnte. Daraufhin erhielt er vom Management den Auftrag, einen größeren Relaisrechner zu bauen, der im Oktober 1939 fertig montiert und am 8. Januar 1940 betriebsbereit war.

Mit seinen über 400 Relais konnte der „Complex Number Calculator“ zwei komplexe Zahlen addieren, subtrahieren, multiplizieren oder dividieren. Solche Zahlen besitzen die Form a + i*b, wobei a und b normale Dezimalzahlen sind und i die Quadratwurzel aus –1 bezeichnet. Diese hat eigentlich keine Wurzel, doch verwenden Mathematiker und Ingenieure gerne die Zahl i, etwa in der Elektrotechnik. Der Rechner arbeitete im Dezimalsystem, drückte aber eine Ziffer N durch die Dualsystem-Darstellung von N+3 aus, was heute Stibitz-Code genannt wird.

Der Rechner umfasste mehrere Blöcke mit Relais und einen modifizierten Fernschreiber als Ein- und Ausgabeeinheit wie im Foto unten zu sehen. Es war diese Einheit, die vom 9. bis 12. September 1940 in Hanover stand und die Stibitz vor Ort in einem Referat erläuterte. Während des 2. Weltkriegs konstruierten er und seine Bell-Kollegen fünf weitere elektromagnetische Rechner – die beiden letzten wogen zehn Tonnen und enthielten 9.000 Relais. Ein sechstes Modell entstand 1950 ohne seine Hilfe.

Stibitz beschreibt diese Arbeiten in einem Artikel von 1967, der auch ein Bild der Vorführung von 1940 enthält. Mit dem damaligen Rechner war er gleichauf mit Konrad Zuse, dessen relaisbestückte und heute weitgehend vergessene Z2 1939 entstand. In der Nachkriegszeit arbeitete George Stibitz als selbstständiger Berater; von 1964 bis 1983 lehrte er am Dartmouth College Bioinformatik. Er starb 1995 in Hanover, der Stätte seines Erfolges 55 Jahre zuvor, an den im Dartmouth College eine Gedenktafel – siehe obiges Foto – erinnert.

Foto: HNF        Eingangsbild: wvbailey, CC BY-SA 3.0