Ordinateur - Partie 3
Premier ordinateur
Charles Babbage, ingénieur mécanicien et polymathe anglais, est à l'origine du concept d'ordinateur programmable. Considéré comme le « père de l'ordinateur », il a conceptualisé et inventé le premier ordinateur mécanique au début du XIXe siècle.
Après avoir travaillé sur sa machine à différences, il annonça son invention en 1822 dans un article à la Royal Astronomical Society intitulé « Note sur l'application des machines au calcul des tables astronomiques et mathématiques ». Il la conçut également pour faciliter les calculs de navigation. En 1833, il réalisa qu'une conception beaucoup plus générale, une machine analytique, était possible. L'entrée des programmes et des données devait être fournie à la machine par le biais de cartes perforées, une méthode utilisée à l'époque pour piloter les métiers à tisser mécaniques tels que le métier Jacquard. En sortie, la machine serait équipée d'une imprimante, d'un traceur de courbes et d'une cloche. Elle permettrait également de perforer des nombres sur des cartes pour une lecture ultérieure. Le moteur devait intégrer une unité arithmétique et logique, un flux de contrôle sous forme de branchements et de boucles conditionnels, ainsi qu'une mémoire intégrée, ce qui en faisait le premier ordinateur polyvalent que l'on puisse qualifier, en termes modernes, de Turing-complet.
La machine était en avance d'environ un siècle sur son temps. Toutes les pièces de sa machine devaient être fabriquées à la main, ce qui représentait un problème majeur pour un appareil comportant des milliers de composants. Le projet fut finalement abandonné suite à la décision du gouvernement britannique de cesser son financement. L'échec de Babbage à achever le moteur analytique peut être principalement attribué à des difficultés politiques et financières, ainsi qu'à sa volonté de développer un ordinateur de plus en plus sophistiqué et d'avancer plus vite que quiconque. Néanmoins, son fils, Henry Babbage, acheva une version simplifiée de l'unité de calcul de la machine analytique (le moulin) en 1888. Il fit une démonstration réussie de son utilisation dans le calcul de tables en 1906.
Machine à calculer électromécanique
Dans son ouvrage « Essais sur l'automatique » publié en 1914, Leonardo Torres Quevedo décrit brièvement les efforts de Babbage pour construire une machine à différences et une machine analytique mécaniques. L'article présente la conception d'une machine capable de calculer des formules telles que ax(y-z)² pour une suite d'ensembles de valeurs. L'ensemble de la machine devait être contrôlé par un programme en lecture seule, doté de fonctions de branchement conditionnel. Il introduisit également le concept d'arithmétique en virgule flottante. En 1920, pour célébrer le 100e anniversaire de l'invention de l'arithmomètre, Torres présenta à Paris l'arithmomètre électromécanique, qui permettait à l'utilisateur de saisir des problèmes arithmétiques au clavier, puis de calculer et d'imprimer les résultats, démontrant ainsi la faisabilité d'une machine d'analyse électromécanique.
Ordinateurs analogiques
Au cours de la première moitié du XXe siècle, de nombreux besoins en calcul scientifique furent satisfaits par des ordinateurs analogiques de plus en plus sophistiqués, qui utilisaient un modèle mécanique ou électrique direct du problème comme base de calcul. Cependant, ces ordinateurs n'étaient pas programmables et manquaient généralement de la polyvalence et de la précision des ordinateurs numériques modernes. Le premier ordinateur analogique moderne fut une machine à prédire les marées, inventée par Sir William Thomson (qui deviendra plus tard Lord Kelvin) en 1872. L'analyseur différentiel, un ordinateur analogique mécanique conçu pour résoudre des équations différentielles par intégration à l'aide de mécanismes à roue et disque, fut conceptualisé en 1876 par James Thomson, le frère aîné du célèbre Sir William Thomson.
L'art du calcul analogique mécanique a atteint son apogée avec l'analyseur différentiel, achevé en 1931 par Vannevar Bush au MIT. Dans les années 1950, le succès des ordinateurs électroniques numériques a sonné le glas de la plupart des machines de calcul analogiques, mais les ordinateurs analogiques sont restés utilisés dans certaines applications spécialisées telles que l'éducation (règle à calcul) et l'aéronautique (systèmes de contrôle).
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