Charles Babbage
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Charles Babbage
Charles Babbage

Charles Babbage (né le 26 décembre 1791 à Teignmouths, Devonshire, Angleterre, mort le 18 octobre 1871) était un mathématicien britannique et le précurseur de l'informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine d'activité scientifique, technique et industriel en rapport avec le traitement automatique de l'information par des machines...).

Charles Babbage (Charles Babbage (né le 26 décembre 1791 à Teignmouths, Devonshire, Angleterre, mort le 18 octobre 1871) était un mathématicien britannique et le précurseur de l'informatique.) a été le premier à énoncer le principe de l'ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble de...). Il travailla une grande partie de sa vie (La vie est le nom donné :) à la construction d'un ordinateur mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons, ...), bref, de tout ce...) qu'il appelait machine à différences.

Il n'arriva (Arriva est un groupe privé britannique spécialisé dans le transport public de voyageurs. Il exploite des services de bus et de trains, principalement en Grande-Bretagne, mais aussi dans plusieurs pays d'Europe.) jamais à l'achever mais une partie du mécanisme est exposée au Musée de la Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au sens large....) de Londres (Londres (en anglais : London - /?l?nd?n/) est la capitale ainsi que la plus grande ville d'Angleterre et du Royaume-Uni. Fondée il y a plus de 2 000 ans par les Romains, la ville...). En 1991, à partir de ses plans on a pu reconstruire une partie de cette machine, qui fonctionna parfaitement. Pour la reconstruire on utilisa les tolérances qui étaient disponibles au XIXe siècle, ce qui nous porte à croire qu'elle aurait pu être construite du vivant de Babbage sous réserve de disposer d'une force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale » équivalent au...) motrice suffisante et de métaux assez résistants.

Biographie

Charles Babbage est né à Teignmouths, Devonshire d'un père assez nanti qui lui a permis d'entrer à l'école privée de Forty Hill, Enfield dans le Middlesex. C'est dans cette école qu'a commencé sa passion pour les mathématiques (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide de raisonnements logiques sur des concepts tels que les nombres, les...) et à la sortie de l'académie (Une académie est une assemblée de gens de lettres, de savants et/ou d'artistes reconnus par leurs pairs, qui a pour mission de veiller aux usages dans leurs disciplines respectives et de publier des...) Forty Hill, il a poursuivi ses études à la maison (Une maison est un bâtiment de taille moyenne destiné à l'habitation d'une famille, voire de plusieurs, sans être...) sous la tutelle d'un professeur d'Oxford. Il a étudié au Trinity College en 1810 et au Peterhouse.

Durant ce séjour au Trinity College, il fonde la Société Analytique en 1812 en compagnie de neuf autres mathématiciens universitaires et ainsi peut faire sa première publication en 1813. Il obtint son diplôme (Le diplôme (grec ancien :δίπλωµα, diploma signifiant « plié en deux ») est un acte écrit émanant généralement d'un...) à Cambridge en 1814. Cette même année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.), il épouse Georgiana Whitmore.

Dès l'âge de 24 ans, il est élu membre à la Société Royale de Londres et à celle d'Édimbourg, en 1820. La même année il a fondé la Société Royale d'Astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et chimiques. Elle ne doit pas être...) où il est secrétaire pour les quatre années de l'existence de cette société.

Il eut huit enfants avec son épouse, dont seulement trois atteignirent l'âge adulte. Son épouse meurt en 1827, Babbage a alors 36 ans.

Conception d'un ordinateur

L'ordinateur Babbage
L'ordinateur Babbage

Babbage s'aperçoit que les tables de calculs mathématiques comportent beaucoup d'erreurs. Du coup, il essaie de concevoir une machine qui pourrait exécuter le travail sans faute, les erreurs humaines étant occasionnées par la fatigue ou l'ennui.

Cette idée, il la caresse depuis 1812. Trois facteurs semblent avoir contribué à sa décision de concevoir un tel appareil : son aversion pour le désordre, sa connaissance des tables de logarithmes, et le travail déjà commencé dans ce domaine par Blaise Pascal (Blaise Pascal (19 juin 1623, Clermont (Auvergne) - 19 août 1662, Paris) est un mathématicien et physicien, philosophe, moraliste et théologien français.) (avec la " Pascaline ") et Gottfried Leibniz (multiplicatrice). Il s'adjoint l'aide d'une jeune femme, Ada Lovelace (Augusta Ada King, comtesse Lovelace, généralement appelée Ada Lovelace, née à Londres le 10 décembre 1815 et morte à Londres le 27 novembre 1852, est...), brillante mathématicienne qui l'aide à concevoir les " diagrammes " pour faire fonctionner la machine. C'est Lady Ada qui conçoit le premier langage informatique (On appelle langage informatique un langage formel utilisé lors de la conception, la mise en œuvre, ou l'exploitation d'un système...) pour la machine à différences de Babbage. Dans une correspondance (La correspondance est un échange de courrier généralement prolongé sur une longue période. Le terme désigne des échanges de courrier personnels plutôt qu'administratifs.) avec Sir Humphry Davy (Davy (titre original : Davy) est un roman de Edgar Pangborn publié en 1964.) en 1822, il y discute de certaines applications d'une telle machine, notamment pour le calcul et l'impression des tables mathématiques, et y discute aussi des principes d'une machine à calculer.

La machine à différences

Il présente un modèle de sa machine à différences à la Société Royale d'Astronomie en 1821. Le but de la machine est de calculer les polynômes en utilisant une méthode de calcul dite méthode différentielle. La société approuve ce projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande...) et demande au gouvernement britannique de lui accorder une bourse de £1500 en 1823.

Débute alors la construction de cette machine qui ne sera jamais complétée. Il y eut deux problèmes. Premièrement, la friction occasionnée par les embrayages du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) faisait problème et la vibration était également un problème constant. Deuxièmement, Babbage modifiait également la conception de son projet de façon constante. En 1833, £17000 avaient été déboursées pour le projet sans aucun résultat satisfaisant.

Un roman de science-fiction (La science-fiction, prononcée /sjɑ̃s.fik.sjɔ̃/ (abrégé en SF), est un genre narratif (principalement littéraire et cinématographique)...) (steampunk) de William Gibson et Bruce Sterling, La Machine à différences, est construit autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit...) de l'uchronie : " Et si Charles Babbage avait réussi à construire ses machines à différences ".

La machine analytique

Une avancée fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) en matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux....) d'automatisation des calculs fut réalisée par Charles Babbage entre 1834 et 1836. Il y définit les principaux concepts sur lesquels reposent les machines informatiques, soit :

  • un dispositif d'entrée et de sortie ;
  • un organe (Un organe est un ensemble de tissus concourant à la réalisation d'une fonction physiologique. Certains organes assurent simultanément plusieurs fonctions, mais dans ce cas, une fonction est généralement...) de commande (Commande : terme utilisé dans de nombreux domaines, généralement il désigne un ordre ou un souhait impératif.) gérant le transfert des nombres et leur mise en ordre pour le traitement ;
  • un magasin permettant de stocker les résultats intermédiaires ou finaux ;
  • un moulin (Un moulin est une machine à moudre les grains de céréale en farine et, par analogie, une machine à broyer, piler, pulvériser diverses substances et à extraire...) chargé d'exécuter les opérations sur les nombres ;
  • un dispositif d'impression.

Les analogues en termes contemporains seraient :

  • un clavier et un moniteur ;
  • une unité de commande (composant d'un microprocesseur, mais au départ organe séparé) ;
  • un outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans l'action. Cette augmentation se traduit par la...) de stockage (mémoire vive, disque dur (Un disque dur est une mémoire de masse magnétique utilisée principalement dans les ordinateurs, mais également dans des baladeurs numériques, des caméscopes, des lecteurs/enregistreurs de DVD de salon, des...), supports amovibles) ;
  • une unité de calcul (intégrée aujourd'hui dans les microprocesseurs, mais au départ distincte de l'unité de commande) ;
  • et enfin une imprimante (Les imprimantes ont été conçues dès l’apparition des premiers ordinateurs, pour permettre la consultation et la conservation sur support papier des résultats produits par les programmes informatiques. En effet,...).

La machine analytique de Babbage n'est toutefois pas le véritable ancêtre de l'ordinateur actuel, en ce sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une...) qu'elle n'intègre pas la notion fondamentale de programme enregistré. Babbage n'avait pas non plus compris l'intérêt de l'algèbre (L'algèbre, mot d'origine arabe al-jabr (الجبر), est la branche des mathématiques qui étudie, d'une façon générale, les structures algébriques.) booléenne pour ses travaux, même si son inventeur George Boole (George Boole (2 novembre 1815 à Lincoln Royaume-Uni - 8 décembre 1864 à Ballintemple, Irlande) est un logicien, mathématicien et philosophe britannique. Il est le créateur de la...) lui était contemporain.

Par ailleurs, Babbage fut dans l'incapacité, malgré ses efforts, de réaliser sa machine car les techniques de l’époque (roues dentées, leviers, tambours) étaient insuffisantes.

L'assistante de Babbage, Ada Lovelace, fille de Lord Byron, a écrit à son sujet : " La machine analytique n'a nullement la prétention de créer quelque chose par elle-même. Elle peut exécuter tout ce que nous saurons lui ordonner d’exécuter [...] Son rôle est de nous aider à effectuer ce que nous savons déjà dominer. "

Elle se montre toutefois remarquable visionnaire en comprenant que la vocation de cette machine va bien au-delà des simples calculs numériques : le traitement des symboles et des équations symboliques lui est aussi grand ouvert :

Many persons who are not conversant with mathematical studies, imagine that because the business of the engine is to give its results in numerical notation, the nature of its processes must consequently be arithmetical and numerical, rather than algebraic and analytic. This is an error . . . . The engine might develop three sets of results : (...) symbolic results (...) ; numerical results (...) ; and algebraical results in literal notation. "
-- (Notes à Luigi Federico Menabrea pour son ouvrage sur Babbage)

Babbage a été le premier lauréat de la médaille d'or de la Royal Astronomical Society en 1824.

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