Les premières machines à calculer

Les premières machines à calculer

Le boulier chinois, la machine arithmétique de Schikard et la machine arithmétique de Pascal sont-ils les ancêtres de nos ordinateurs ?

Schikard, astronome à l’université d’Heidelberg, réalisa en 1623 la première machine exécutant automatiquement les additions et les soustractions. Elle utilisait les mécanismes d’horlogerie avec roues dentées et ergots.

« L’additionneuse était constituée de roues dentées ayant chacune dix dents : soit à additionner deux nombres d’un seul chiffre décimal, la roue tourne dent par dent pour totaliser les unités; lorsqu’elle arrive entre les dents marquées 9 et 0, elle fait tourner d’un cran la roue des dizaines » (René Moreau: Ainsi naquit l’informatique)

Cela au moyen d’un ergot qui entraîne la roue des dizaines. C’était déjà une structure alternative conditionnelle; si la somme de deux nombres est supérieure ou égale à 10, alors faire tourner d’une unité la roue de dizaines et ainsi de suite…

En 1643, Pascal réalisa une machine arithmétique exécutant de façon automatique les quatre opérations et les conversions de monnaies de l’époque, ce qui ne manqua pas de provoquer la stupéfaction.

Mais on ne pouvait effectuer qu’un seul traitement à la fois. De plus, l’homme devait intervenir de façon directe pour entrer les données au fur et à mesure du déroulement des calculs. Ce n’était donc qu’une première étape.

Il a fallu attendre le début du XIX° siècle pour qu’un progrès sensible soit enregistré. Babbage, mathématicien écossais, s’est inspiré des mécanismes logiques des jaquemarts qui ornent nos vieux beffrois et qui constituaient nos premiers automates (mécanismes logiques et complexes de sonneries). Des séquences de tests logiques commandaient des roues dentées et des cylindres à ergots.

D’autre part, le métier à tisser de Jacquard commandait le tissage de la pièce au moyen de cartes perforées: l’intervention de l’homme n’était plus directe. On pouvait aussi modifier les sé- quences d’exécution en fonction des résultats partiels déjà obtenus.

L’ordinateur aujourd’hui

Rêne Moreau, dans son livre (Ainsi naquit l’informatique), en donne les caractéristiques princi- pales:

« Tout d’abord, un ordinateur doit être une machine numérique capable d’exécuter, à très grande vitesse, des séquences d’instructions… Elles lui sont communiquées de l’extérieur à l’aide d’un programme. Une fois cette communication faite, la machine doit les exécuter sans aucune in- tervention humaine. »

Ordre de grandeur des vitesses: 1 million d’opérations à la seconde. Les organes d’entrée et de sortie permettront de maintenir le contact avec l’extérieur. Ce sont :

 les lecteurs de cartes,

 les lecteurs de rubans perforés,

 les perforateurs de cartes,

 les perforateurs de rubans,

 les lecteurs magnétiques,

 les consoles,

 les imprimantes,

 les terminaux,

 etc.

On note aux États-Unis par exemple le CRAY-2 dont les performances sont étonnantes; doté d’une mémoire centrale de 20 Go (20 Giga-octets ; composants de 256 bits) traitant des millions de mots de 64 bits, il peut effectuer plus d’un milliard d’opérations à la seconde. Ce type de super calculateurs se développe, mais le prix de revient est très élevé.

 FORTRAN pour le calcul scientifique,

 COBOL pour la gestion,

 APL pour le calcul matriciel,

 LSE, BASIC, PASCAL, PL1, ADA, LOGO, C, LISP, PROLOG.