De l'abaque à l'arithmomètre : Histoire de l'informatique, partie 1
Aujourd'hui, les ordinateurs sont omniprésents. Avec les smartphones, les wearables, etc., nous les portons constamment sur nous. Mais le chemin a été long et semé d'embûches. Dans la première partie de l'histoire de l'informatique, vous en apprendrez plus sur Abaki, les premières machines à calculer et l'arithmomètre.
Un ordinateur calcule automatiquement les tâches de routine. C'est vrai ? Faux ! Le calcul est plus qu'un simple processus mathématique. De nombreuses actions quotidiennes sont soumises à des calculs complexes qui ne sont typiquement pas associés aux mathématiques. Par exemple, lorsque vous marchez dans votre chambre, cela nécessite des calculs complexes et subconscients. Même les ordinateurs peuvent désormais le faire sous la forme de robots.
L'histoire de l'informatique est liée à l'apprentissage. Comme le montrera la première partie de cet historique, les inventeurs ont d'abord dû découvrir que les prédécesseurs des ordinateurs pouvaient faire plus qu'un seul calcul. L'histoire de la façon dont ces défis ont été résolus constitue l'histoire de l'informatique.
Notre voyage dans le temps commence avec les Babyloniens. Les commerçants avaient besoin d'un outil pour calculer leurs achats/ventes ou même pour gérer leurs stocks. C'est là que l'abaque est entré en jeu.
L'abaque
L'abaque est un instrument de calcul simple qui est probablement d'origine babylonienne. L'ancêtre des ordinateurs et des calculatrices modernes a donc été inventé environ 2500 ans avant notre ère. Les premiers abaques (abacus est d'ailleurs aussi correct) n'étaient probablement pas encore utilisés pour calculer, mais pour écrire. Il s'agissait de simples tablettes sur lesquelles les Babyloniens répandaient du sable pour écrire.
Le mot "boulier" vient probablement de l'hébreu "ibeq", qui signifie "dépoussiérer". Ibeq a ensuite été dérivé par les Grecs en "abakus", qui signifie "tablette". Avec ce changement de signification, l'abaque est devenu exclusivement un outil de calcul.
Il est généralement constitué d'un cadre rectangulaire relié horizontalement à des tiges parallèles. Sur ces dernières se trouvent des boules. Chaque tige représente une unité ou un poids différent. Cela permet d'effectuer des opérations arithmétiques nécessaires pour l'achat/la vente ou la comptabilité. La vidéo suivante explique le fonctionnement de l'abaque.
Le boulier est un appareil numérique dans la mesure où il représente des valeurs de manière abstraite. Une sphère est soit dans une position prédéfinie, soit dans une autre.
Les abaques ont permis de simplifier les calculs. Mais ils avaient leurs limites. Les calculs complexes prenaient beaucoup de temps et certaines choses ne pouvaient pas être calculées avec eux. Les progrès de la science ont rendu nécessaires de nouveaux moyens de simplifier les calculs. Les logarithmes sont l'un de ces développements mathématiques importants pour l'informatique.
Logarithme
Les calculs mathématiques correspondant au logarithme existaient déjà en Inde avant notre ère. Le terme a été introduit par le mathématicien écossais John Napier en 1614. Napier a développé le logarithme pour simplifier la multiplication des nombres à plusieurs chiffres. Le logarithme permet de remplacer une multiplication par une addition, une division par une soustraction, une puissance par une multiplication et une extraction (extraction de racine) par une division.
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Fun fact à propos de Napier : on a souvent dit de lui qu'il était un magicien et qu'il pratiquait l'alchimie et la nécromancie. Il aurait par exemple ensorcelé une volée de pigeons qui avaient mangé son grain. Son voisin, à qui appartenaient les pigeons, lui aurait dit : "Attrape-les si tu peux" et le lendemain, les pigeons gisaient inconscients sur le sol. Selon la tradition, Napier a fait tremper le grain dans le vin. Les pigeons devaient sans doute soigner leur ivresse.
Quoi qu'il en soit, c'est en collaboration avec le mathématicien anglais Henry Briggs que Napier a commencé à travailler sur des tables de logarithmes. Briggs les a poursuivis après la mort de Napier en 1617 et, en 1624, des tables étaient disponibles pour les logarithmes des nombres de 1 à 20 000. Cela facilitait les calculs complexes pour les savants de l'époque.
Quel est le rapport avec l'informatique ? La transformation de la multiplication en addition a permis d'automatiser plus facilement les calculs. Des machines à calculer analogiques basées sur les logarithmes de Napier sont rapidement apparues. Vers 1632, le mathématicien anglais William Oughtred a construit la première règle à calcul en s'inspirant des idées de Napier. Les règles à calcul furent par la suite de plus en plus optimisées. Comme le boulier, la règle à calcul a donc été très utilisée.
Les machines à calculer analogiques n'allaient pas s'arrêter là. En même temps que la règle à calcul, les premières machines à calculer mécaniques ont été développées
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Les premières machines à calculer
Source : Wikipedia
En 1623, l'astronome et mathématicien allemand Wilhelm Schickard a développé la première machine à calculer mécanique. Elle permettait d'additionner et de soustraire des nombres à six chiffres. Schickard voulait construire une machine à calculer pour Johannes Kepler, le découvreur des lois qui régissent le mouvement des planètes autour du soleil. Mais celle-ci a été victime d'un incendie avant d'être achevée. Même les plans de la machine ont été perdus entre-temps. Schickard et sa famille disparurent pendant la guerre de Trente Ans. Ce n'est qu'en 1960 qu'une réplique fonctionnelle a été construite.
La première machine à calculer simple fabriquée en masse fut la Pascaline. Inventée par Blaise Pascal vers 1642, elle ne permettait que d'effectuer des additions et des soustractions. Pascal a inventé cette machine pour son père, un fonctionnaire des impôts, afin de lui faciliter la tâche. Il en a fabriqué plus de 50 exemplaires.
Source : Wikipedia
C'est le mathématicien allemand Gottfried Wilhelm von Leibniz qui a développé la Pascaline. La machine à calculer de Leibniz, qu'il inventa en 1671, permettait de multiplier. Elle était basée sur le système décimal. Leibniz était d'ailleurs un défenseur du système binaire, même si sa machine à calculer n'était pas basée sur ce système. Selon Leibniz, les nombres binaires sont optimaux pour les machines, car ils ne nécessitent que deux chiffres. Leibniz a donc déterminé très tôt comment les ordinateurs électroniques pourraient fonctionner au mieux.
Source : Wikipedia
Longtemps, les machines à calculer sont restées l'apanage d'un petit nombre. Avec la première révolution industrielle, il est devenu nécessaire d'exécuter les tâches répétitives le plus efficacement possible, c'est-à-dire de les mécaniser. Il était donc logique d'automatiser également le calcul. En 1820, Charles Xavier Thomas de Colmar a construit l'arithmomètre. Il s'agit de la première machine à calculer produite en masse à des fins commerciales. Basé sur la machine à calculer de Leibniz, il pouvait effectuer des additions, des soustractions, des multiplications et même, avec une astuce, des divisions. Elle était très populaire et a été vendue pendant environ 90 ans.
C'est tout pour cette première partie de l'histoire de l'informatique. La prochaine fois, ce sera moins mathématique avec le métier à tisser Jacquard et le premier ordinateur.
La technologie et la société me fascinent. Combiner les deux et les regarder sous différents angles est ma passion.