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L’histoire de L’ordinateur

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 Ordinateur

Un ordinateur est un système de traitement de l’information programmable tel que défini par Alan Turing et qui fonctionne par la lecture séquentielle d’un ensemble d’instructions, organisées en programmes, qui lui font exécuter des opérations logiques et arithmétiques. Sa structure physique actuelle fait que toutes les opérations reposent sur la logique binaire et sur des nombres formés à partir de chiffres binaires. Dès sa mise sous tension, un ordinateur exécute, l’une après l’autre, des instructions qui lui font lire, manipuler, puis réécrire un ensemble de données déterminées par une mémoire morte d’amorçage. Des tests et des sauts conditionnels permettent de passer à l’instruction suivante et donc d’agir différemment en fonction des données ou des nécessités du moment ou de l’environnement.

Les données à manipuler sont acquises soit par la lecture de mémoires, soit en provenance de périphériques internes ou externes (déplacement d’une souris, touche appuyée sur un claviertempérature et autres mesures physiques…). Une fois utilisés, ou manipulés, les résultats sont écrits soit dans des mémoires, soit dans des composants qui peuvent transformer une valeur binaire en une action physique (écriture sur une imprimante ou sur un moniteur, accélération ou freinage d’un véhicule, changement de température d’un four…). L’ordinateur peut aussi répondre à des interruptions qui lui permettent d’exécuter des programmes de réponses spécifiques à chacune, puis de reprendre l’exécution séquentielle du programme interrompu.

 De 1834 à 1837, Charles Babbage conçoit une machine à calculer programmable en associant un des descendants de la Pascaline (première machine à calculer mécanique inventée par Blaise Pascal) avec des instructions écrites sur le même type de cartes perforées que celles inventées par Joseph Marie Jacquard pour ses métiers à tisser1. C’est durant cette période qu’il imagine la plupart des caractéristiques de l’ordinateur moderne2. Babbage passe le reste de sa vie à essayer de construire sa machine analytique, mais sans succès. Nombre de personnes essayent de développer cette machine3, mais c’est cent ans plus tard, en 1937, qu’IBM inaugure l’ère de l’informatique en commençant le développement de l’ASCC/Mark I, une machine construite sur l’architecture de Babbage qui, une fois réalisée, est considérée comme l’achèvement de son rêve4.

La technique actuelle des ordinateurs date du milieu du xxe siècle. Les ordinateurs peuvent être classés selon plusieurs critères tels que le domaine d’application, la taille ou l’architecture.

Selon Bernard Cohen, auteur de l’ouvrage intitulé Howard Aiken: Portrait of a computer pioneer, « les historiens des technologies et les informaticiens intéressés en histoire, ont adopté un certain nombre de caractéristiques qui définissent un ordinateur. C’est ainsi que la question de savoir si le Mark I était ou n’était pas un ordinateur ne dépend pas d’une opinion majoritaire mais plutôt de la définition utilisée. Souvent, quelques-unes des caractéristiques fondamentales nécessaires pour être considérées comme un ordinateur sont :

  1. qu’il soit électronique ;
  2. numérique (au lieu d’analogique) ;
  3. qu’il soit programmable ;
  4. qu’il puisse exécuter les quatre opérations élémentaires (addition, soustraction, multiplication, division) et -souvent- qu’il puisse extraire une racine carrée ou adresser une table qui en contient ;
  5. qu’il puisse exécuter des programmes enregistrés en mémoire.

 Une machine n’est généralement pas classifiée comme un ordinateur à moins qu’elle n’ait des caractéristiques supplémentaires comme la possibilité d’exécuter des opérations spécifiques automatiquement et ceci d’une façon contrôlée et dans une séquence prédéterminée. Pour d’autres historiens et informaticiens, il faut aussi que la machine ait été vraiment construite et qu’elle ait été complètement opérationnelle14. »

 Concept initial et réalisation

Sans une définition stricte il est impossible d’identifier la machine qui devint le premier ordinateur, mais il faut remarquer certaines des étapes fondamentales qui vont du développement du concept de la machine à calculer programmable par Charles Babbage en 1837 au premier développement de l’ère de l’informatique cent ans plus tard.

 En 1834, Charles Babbage commence à développer une machine à calculer programmable, sa machine analytique. Il pense la programmer grâce à un cylindre à picots comme dans les automates de Vaucanson, mais, deux ans plus tard, il remplace ce cylindre par la lecture de cartes Jacquard, et ainsi crée une machine à calculer infiniment programmable15.

En 1843Ada Lovelace écrit le premier programme informatique pour calculer les nombres de Bernoulli, pour la machine analytique qui ne sera jamais construite.

 Henry Babbage construit une version extrêmement simplifiée de l’unité centrale de la « machine analytique » de son père et l’utilise en 1906, pour calculer et imprimer automatiquement les quarante premiers multiples du nombre Pi avec une précision de vingt-neuf décimales16, démontrant sans ambiguïté que le principe de la machine analytique était viable et réalisable. En 1886, sa plus grande contribution fut de donner un ensemble mécanique de démonstration d’une des machines de son père à l’université Harvard17. C’est cinquante ans plus tard, après avoir entendu la présentation de Howard Aiken sur son super calculateur, qu’un technicien de Harvard, Carmello Lanza, lui fit savoir qu’une machine similaire avait déjà été développée et qu’il lui montra l’ensemble mécanique de démonstration donné par Henry Babbage qui se trouvait dans un des greniers de l’université ; c’est ainsi qu’il découvrit les travaux de Babbage et qu’il les incorpora dans la machine qu’il présenta à IBM en 193718. C’était la troisième fois qu’il essayait de trouver un sponsor pour le développement de sa machine car son projet avait déjà été rejeté deux fois avant l’intégration des travaux de Babbage dans l’architecture de sa machine (une fois par la Monroe Calculating Company19 et une fois par l’université Harvard18).

 Leonardo Torres Quevedo remplaça toutes les fonctions mécaniques de Babbage par des fonctions électromécaniques (addition, soustraction, multiplication et division mais aussi la lecture de cartes et les mémoires). En 1914 et en 1920, Il construisit deux machines analytiques, non programmable, extrêmement simplifiées20 mais qui montraient que des relais électromécaniques pouvaient être utilisés dans une machine à calculer qu’elle soit programmable ou non. Sa machine de 1914 avait une petite mémoire électromécanique et son arithmomètre de 1920, qu’il développa pour célébrer le centième anniversaire de l’invention de l’arithmomètre, était commandé par une machine à écrire qui était aussi utilisée pour imprimer ses résultats.

 Percy Ludgate améliora et simplifia les fonctions mécaniques de Babbage mais ne construisit pas de machine. Et enfin, Louis Couffignal essaya au début des années 193021, de construire une machine analytique « purement mécanique, comme celle de Babbage, mais sensiblement plus simple », mais sans succès. C’est cent ans après la conceptualisation de l’ordinateur par Charles Babbage que le premier projet basé sur l’architecture de sa machine analytique aboutira. En effet, c’est en 1937 qu’Howard Aiken présenta à IBM un projet de machine à calculer programmable qui sera le premier projet qui finira par une machine qui puisse être, et qui sera utilisée, et dont les caractéristiques en font presque un ordinateur moderne. Et donc, bien que le premier ordinateur ne sera jamais déterminé à l’unanimité, le début de l’ère de l’informatique moderne peut être considéré comme la présentation d’Aiken à IBM, en 1937, qui aboutira par l’ASCC.

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