SEED Science


« Penser » comme un ordinateur
Pourquoi l'ordinateur a-t-il été inventé ?

Depuis des siècles, les hommes se sont dotés d'instruments d'aide au calcul. La réalisation de transactions commerciales, de recensements de population ou bien la mesure de la distance entre deux étoiles impliquent une quantité de calculs phénoménale. Et si vous souhaitez obtenir des résultats précis, aucune erreur n'est admissible.

Le premier procédé de calcul connu est le calcul sur les dix doigts de la main. Lorsqu'il fallait calculer des quantités dépassant le chiffre dix, divers objets naturels étaient utilisés tels que des cailloux ou des brindilles.

Le boulier est l'un des nombreux outils d'aide au calcul inventés pour le calcul de nombres importants.

 

Abacus

Boulier chinois

Il existe une différence entre les tables à calcul et les bouliers. La table à calcul est un objet en bois, en pierre ou en métal sur lequel sont creusées des rainures ou peintes des lignes. Le principe de cet instrument consistait à déplacer des perles, des cailloux ou des disques métalliques sur des lignes ou des rainures creusées pour le comptage. Le boulier est un outil en bois ou en plastique. Il comprend des barres supportées par un cadre et sur lesquelles sont placées des boules.

Le boulier et la table à calcul sont tous deux des instruments mécaniques d'aide au comptage. Ils ne ressemblent en rien aux calculatrices modernes telles que nous les connaissons. Le boulier sert à aider au calcul mental. Il permet en effet de garder une trace des résultats des opérations effectuées mentalement. Certains commerçants continuent d'utiliser cet outil pour effectuer des calculs sur les marchés, notamment en Asie.

 

Machines mécaniques

 

Machine à calculer

© Musée des arts et métiers/S. Pelly

Machine à calculer inventée par Blaise Pascal en 1645.

Au 17ème siècle, des machines mécaniques furent inventées pour les opérations de comptage. Mais ces machines n'étaient pas très simples d'utilisation.

Blaise Pascal inventa la première machine à calculer. À l'origine de la théorie moderne de la probabilité, on lui doit également la théorie de la cycloïde (ou roulette). Ses travaux contribuèrent également aux progrès réalisés en arithmétique. En tant que physicien, ses tentatives infructueuses visant à discréditer la notion selon laquelle la "nature abhorre le vide" sont à l'origine de l'invention du baromètre, de la presse hydraulique et de la seringue. Pascal donna son nom à l'unité de pression SI (système international d'unités) ainsi qu'à un langage de programmation.

 

Blaise Pascal

Blaise Pascal (1623-1662), inventeur de la première machine à calculer

Charles Babbage

Charles Babbage (16 décembre 1791 – 8 octobre 1871) était un mathématicien et philosophe analytique britannique. Il est considéré comme le précurseur de l'informatique et fut le premier à énoncer le principe de l'ordinateur.

Ada Lovelace

Ada Lovelace (20 décembre 1815 - 27 novembre 1852)

Le précurseur de l'ordinateur

 

Machine à différences

Cette photo représente une partie de la machine à différences de Charles Babbage, assemblée après sa mort par son fils grâce aux pièces retrouvées dans son laboratoire.

Au 19ème siècle, le scientifique Charles Babbage fut le premier à penser la conception d'un ordinateur mécanique. Mais cet instrument mécanique, appelé « machine à différences », était d'une telle complexité qu'il était impossible de le fabriquer avec la technologie mécanique courante de l'époque. Ce n'est qu'en 1991 que des ingénieurs purent enfin réalisé avec succès la machine de Babbage à partir de ses plans originaux. Bien sûr, cette réalisation n'était pas d'une grande utilité étant donné qu'un outil de calcul bien plus puissant, l'ordinateur, avait déjà été inventé. Aucune des trois machines programmables pensées par Babbage, les deux machines à différences et la machine analytique, ne furent achevées de son vivant.

Augusta Ada King, Comtesse de Lovelace, dit Lady Lovelace, fut considérée comme la première programmeuse de l'histoire. Elle écrivit une description de la machine analytique de Babbage, qu'il conçu après la machine à différences.

Elle ajouta à cet article plusieurs notes qui mentionnaient une méthode très détaillée pour calculer les nombres de Bernoulli avec la machine. Ces notes sont considérées par les historiens comme le premier programme au monde. Elle avança également l'hypothèse selon laquelle « la machine pourrait composer de manière scientifique et élaborée des morceaux de musique de n'importe quels longueur ou degré de complexité ». Cette photo représente une partie de la machine à différences de Charles Babbage, assemblée après sa mort par son fils grâce aux pièces retrouvées dans son laboratoire.

En 1991, des ingénieurs du London Science Museum conçurent, à partir des plans originaux de Babbage, la machine à différences. Celle-ci fonctionna parfaitement.


Pour en savoir plus ?