Histoire de l'informatique - Définition

Premiers calculateurs mécaniques

Les premiers outils autonomes — mécaniques — apparurent au XVI^e ou XVII^e siècle. Limités tout d’abord aux simples opérations d’addition et de soustraction, ils utilisaient des pignons et roues à dents d’horlogerie.

Il est difficile de dire qui créa le premier modèle de ces machines. Deux manuscrits de Léonard de Vinci, écrits vers 1500, semblaient décrire un tel mécanisme. Une analyse plus approfondie de ces manuscrits montre qu’il s’agit en fait de machines de levage. Des modèles fonctionnant ont pu être fabriqués par la suite mais il n’en reste pas de trace.

Wilhelm Schickard en 1623, dans une lettre écrite à Johannes Kepler, propose l’utilisation d’une machine décrite comme une horloge à calcul capable de « calculer immédiatement les nombres donnés automatiquement ; additionner, soustraire, multiplier et diviser, etc. », aucun exemplaire d’époque n’a été retrouvé mais il a été possible d’en construire à partir de ses descriptions.

En 1640, le jésuite hollandais Jean Ciermans mentionne dans ses Disciplinae Mathematicae un appareil à roues pour effectuer sans erreur les multiplications et les divisions mais il n’en donne aucune description.

Du fait qu’aucun modèle fonctionnel antérieur n’a pu être découvert et qu’aucun n’avait été commercialisé, on crédite en général Blaise Pascal de la création du premier calculateur mécanique : la pascaline. Le premier exemplaire fut construit vers 1642 et n’était capable d’effectuer que des additions et des soustractions.

En 1673, Gottfried Leibniz en perfectionne le principe pour la rendre capable d’effectuer des multiplications, des divisions et même des racines carrées, le tout par une série d’additions sous la dépendance d’un compteur. Leibniz inventa aussi le système binaire, système de numération qui sera approprié aux futurs ordinateurs (soit sous forme de binaire pur pour les machines scientifiques, soit sous forme de décimal codé binaire, ou DCB, pour les machines commerciales qui font plus d’entrée-sortie que de calcul). Néanmoins, jusqu’en 1945, les machines étaient encore basées sur le système décimal, plus difficile à implémenter.

À la fin du XVIII^e siècle, des machines étaient capables de réaliser un grand nombre d’opérations afin de calculer des fonctions polynomiales et de là, obtenir des tables logarithmiques et trigonométriques (par approximation polynomiale). Il est étonnant de constater que c’est précisément le développement de l’informatique qui a rendu aujourd’hui l’usage de ces tables presque inutiles.

Les calculateurs analogiques

Avant la Seconde Guerre mondiale, les ordinateurs analogiques, qu’ils fussent mécaniques ou électriques, étaient considérés comme le dernier cri de la technologie et beaucoup pensaient qu’ils seraient le futur de l’informatique. Ces ordinateurs analogiques utilisaient des quantités physiques, telles que la tension, le courant ou la vitesse de rotation des axes, pour représenter les nombres. Ainsi, ils devaient être reprogrammés manuellement à chaque nouveau problème. Leur avantage par rapport aux premiers ordinateurs numériques était leur capacité à traiter des problèmes plus complexes, avec une certaine forme de parallélisme.

Les calculateurs stochastiques, où la grandeur physique était remplacée par une probabilité, parurent sur le moment être l’avenir du calculateur analogique : ils étaient en effet bon marché, faciles à produire en masse, et rapides (en particulier pour les multiplications). Mais les ordinateurs numériques, plus faciles encore à programmer, remplacèrent ces ordinateurs analogiques.