Calculatrice - Définition et Explications

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Introduction

Une calculatrice, ou calculette, est une machine conçue pour effectuer des calculs. D'abord mécanique, la machine à calculer est devenue électronique dans les années 1960, avec l'introduction de la première machine à calculer électronique en 1961, suivi d'une miniaturisation accélérée des circuits intégrés, qui aboutira à l'invention du premier microprocesseur (Un microprocesseur est un processeur dont les composants ont été suffisamment...) en 1971 et donc à une miniaturisation optimale (seulement limitée par la taille des touches et des boutons de commandes).

Les machines les plus simples se limitent aux quatre opérations arithmétiques usuelles, tandis que les calculatrices programmables disposent d'une puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) équivalente aux ordinateurs (voir Machine de Turing (Une machine de Turing est un modèle abstrait du fonctionnement des appareils mécaniques...) et Turing-complet).

Les calculatrices mécaniques

La première machine à calculer introduite au grand public, la Pascaline, fit son apparition en 1645 ; inventée par Blaise Pascal (Blaise Pascal, né le 19 juin 1623 à Clairmont (aujourd'hui Clermont-Ferrand),...), elle lança le développement des machines à calculer. Leibniz présenta une machine où une partie mobile se décale à chaque fois d'un cran vers la gauche (comme pour une multiplication (La multiplication est l'une des quatre opérations de l'arithmétique élémentaire...) à la main) en 1673. En 1820, Thomas de Colmar inventa la première machine à calculer industrielle, l'Arithmomètre (Un Arithmomètre est une machine à calculer à addition et soustraction directes et...), et la commercialisa en 1851. Les premières machines à dix touches firent leur apparition aux États-Unis vers 1901. En 1948, fut introduite la Curta (machine à calculer portative ayant l'ergonomie d'un moulin (Un moulin est une machine à moudre les grains de céréale en farine et, par analogie,...) à poivre (Le poivre est une épice obtenue à partir des baies de différentes espèces de...), et une manivelle de moulin à café) capable d'effectuer les quatre opérations de base et les racines carrées. La règle à calcul, moins précise mais bien plus rapide que la Curta, et surtout beaucoup mieux appropriée aux calculs scientifiques quand la précision ne dépasse pas quatre chiffres significatifs, est plus ancienne que la Pascaline.

La calculatrice (Une calculatrice, ou calculette, est une machine conçue pour effectuer des calculs. D'abord...) mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes...) la plus complexe jamais conçue fut la Difference engine de l'anglais Charles Babbage (Charles Babbage (né le 26 décembre 1791 à Teignmouths, Devonshire, Angleterre, mort le...), qui était pratiquement un ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant...) mécanique. Toutefois, il est important de préciser que cette merveille technologique n'a jamais fonctionné en raison de problèmes mécaniques et financiers.

Entre 1820 et 1940, des milliers de brevets furent pris pour des machines mécaniques, actionnées manuellement, ou grâce à un moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif...) électrique.

Les calculatrices électroniques

Moins performants qu'un ordinateur, ces appareils, parfois appelés « calculettes » ont la particularité de tenir dans la poche. Ils sont apparus au début des années 1970 lorsque la miniaturisation des composants (avec en particulier les premiers circuits imprimés) et la baisse de leur coût ont permis de fabriquer des machines à calculer de petites tailles alimentées par des piles ordinaires ou des batteries rechargeables. En 1967, la société américaine Texas Instruments créa un premier prototype et en déposa le brevet. Le modèle fut repris en 1970 par la firme Canon Inc. qui commercialisa sous le nom de Pocketronic la première calculatrice. Cette dernière était sans affichage (L' affichage désigne l'application d'une surface de papier script dans un lieu public(et non du...) avec une imprimante (Les imprimantes ont été conçues dès l’apparition des premiers...) autonome.

L'affichage des résultats de calculs des premières calculatrices se faisait au moyen de diodes électroluminescentes à raison d'une diode par position de chiffre (Un chiffre est un symbole utilisé pour représenter les nombres.). Les machines effectuaient les quatre opérations arithmétiques. Peu de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) après, quelques unes surent effectuer des racines carrées. Lorsqu'elles respectèrent les priorités entre opérations et que les fonctions trigonométriques apparurent, on parla de calculatrices scientifiques. De nos jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...), les calculatrices graphiques disponibles au public sont parmi les plus performantes. Permettant d'afficher la représentation graphique d'une fonction, elles sont notamment produites par Texas Instruments, Casio (Casio Computer Company, Limited...), Hewlett-Packard (Hewlett-Packard Company, officiellement abrégée en HP, est une entreprise d'informatique...) et dans une moindre mesure par Sharp ou Brother.

Dès l'introduction de sa première calculatrice de poche en 1972, la HP-35 (qui doit son nom au nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) de touches), la firme Hewlett-Packard s'est imposée parmi la communauté scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...). Optant pour la notation polonaise inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de...) dès le milieu des années 1960 avec les précurseurs que furent les séries HP 98XX, l'efficacité et la précision dépassaient sensiblement celles des autres marques.

Le prix des calculatrices basiques est aujourd'hui très faible (moins d'une heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur...) de travail), mais il n'en a pas toujours été ainsi. Pour l'anecdote, au début des années 1970, les premières calculatrices scientifiques de poche Hewlett-Packard coûtaient à peu près la moitié du salaire mensuel d'un enseignant. Il était donc hors de question de les mettre sans protection à disposition d'un public d'étudiants. C'est pourquoi HP vendait également un « socle » destiné à recevoir ces machines. Les calculatrices ne supplantèrent la règle à calcul qu'au milieu des années 1970.

On distingue les calculatrices simples « quatre opérations », les calculatrices financières, les calculatrices scientifiques, graphiques ou non, et les calculatrices formelles.

Les évolutions postérieures furent les suivantes :

  1. une ou plusieurs mémoires pour stocker les résultats intermédiaires
  2. mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir...) active (M+, M-)
  3. mémoires statistiques (La statistique est à la fois une science formelle, une méthode et une technique. Elle...) (somme des x, somme des x², nombre de valeurs)
  4. puis, parallèlement :
    • affichage par cristaux liquides (Un cristal liquide est un état de la matière qui combine des propriétés d'un liquide...) (LCD), beaucoup moins gourmands en énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) que les diodes électroluminescentes (DEL)
    • alimentation par photovoltaïsme lorsque l'affichage par cristaux liquides fut au point (Graphie)
    • foisonnement de fonctions (mathématiques, statistiques, financières, hexadécimal, etc.) sur des calculatrices courantes (et non haut de gamme comme les calculatrices graphiques)
  5. programmation (La programmation dans le domaine informatique est l'ensemble des activités qui permettent...) (au début, quelques pas de programme, en langage machine)
  6. écrans mode texte (En informatique, le mode texte, par opposition au mode graphique, est un type d'affichage sur...) puis graphique, puis couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes...)
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