Histoire des ordinateurs

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Une grande salle avec des armoires métalliques contre les murs, sur lesquels sont connectés des dizaines de câbles qui sont reconnectés sur l’armoire adjacente
L’ ENIAC, vers 1950.

Si les premiers ordinateurs ont été réalisés après la seconde Guerre mondiale, leur conception héritait de diverses expériences comme l' Harvard Mark I et le Z3, machines électromécaniques programmables commencées en 1939, et surtout de deux calculateurs électroniques : le Colossus du service de cryptanalyse britannique en 1943, l' ENIAC en 1945. À l'arrière-plan on peut mentionner des théories comme la «  machine de Turing », ou des combinaisons de techniques bien plus anciennes comme les premières machines à calculer mécaniques (XVIIe siècle) et les premières machines à tisser automatisées par la lecture de cartes et de rubans perforés (XVIIIe siècle).

Précurseurs

Premiers outils de calcul

Photographie d'un boulier : des tiges métalliques sur lesquels on peut déplacer des boules de bois

Depuis des milliers d’années, l'homme a créé et utilisé des outils l’aidant à calculer. Les plus anciens sont peut-être de simples notations de grandeurs comme les os d'Ishango, mais leur interprétation est très controversée : ne projetons-nous pas sur ces artefacts préhistoriques des notions mathématiques qui étaient impensables à l'époque ? Au départ, la plupart des sociétés utilisent sans doute la main (d'où le système décimal ou le système duodécimal), ainsi que d’autres parties du corps, comme auxiliaires de calcul. Puis apparaissent les entailles dans du bois, les entassements de cailloux, de coquillages ou d’osselets (il est intéressant de remarquer que le mot «  calcul » provient du mot latin, calculi qui signifie « cailloux »). Le premier exemple d’outil plus complexe est l’ abaque, qui connait diverses formes, jusqu’au boulier toujours utilisé en Chine et en Russie.

Calculateurs analogiques

Le fragment principal de la machine d'Anticythère : 20 × 20 cm environ

Un calculateur analogique est un calculateur qui utilise des mesures physiques continues (par exemple électriques, mécaniques ou hydrauliques) pour modéliser un problème à résoudre, comme le passage du temps, le déplacement d'un véhicule ou le déplacement des planètes. C'est un calculateur mais ce n'est pas une machine à calculer dont les touches sont toutes indépendantes bien qu'elles soient toutes liées par les règles de l’arithmétique.

Une fois que les conditions initiales d'un calculateur analogique sont entrées il n'est plus modifié que par l'action continue de son stimulateur (manivelle, pendule/poids, roue d'un véhicule, etc.). Un calculateur analogique produit toujours le même résultat pour des conditions initiales identiques.

Selon le physicien américain Derek Price [1], la machine d'Anticythère est un calculateur analogique, le plus ancien connu à ce jour est daté de 87 av. J.-C. Ce mécanisme à engrenages de bronze synthétise l'ensemble des connaissances astronomiques accumulées par les savants grecs permettant entre autres de prévoir la date et l'heure des éclipses lunaires et solaires des siècles à venir.

Un odomètre, décrit pour la première fois par le Romain Vitruve vers - 25} servait à mesurer la distance parcourue sur une route ; il était installé dans un chariot et il faisait tomber une petite boule dans un sac à chaque mille romain parcouru. Ce n'était pas un "calculateur analogique", mais un simple compteur.

Algorithmes et logarithmes

Les algorithmes les plus anciens sont attestés par des tables datant de l’époque d’ Hammurabi (env. 1750 av. J.-C.).

Vers 300 av. J.-C. des algorithmes plus généraux ont été publiés par des mathématiciens grecs de l'Antiquité, notamment Euclide et Eratosthène.

Vers le VIIIe siècle, Mohamed Ybn Moussa al-Khawarezmi passe pour être le père de la théorie des algorithmes ainsi que de l' algèbre (de l'arabe « Al-jabr » signifiant « compensation »).

Vers 1617, John Napier invente une sorte d’ abaque perfectionné. Sa formulation des logarithmes démontre que la multiplication et la division peuvent se ramener à une série d'additions.

Cela permet en 1625 à William Oughtred de développer la règle à calcul qui est utilisée par de nombreux ingénieurs jusqu’à l’apparition des calculatrices de poche. Ainsi, une grande partie des calculs nécessaires au programme Apollo ont été - dit-on - effectués avec des règles à calcul.

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