Pré-Histoire de l'Informatique

Les prémisses de l'informatique

Voici donc dans ce premier chapitre, les faits historiques qui ont posé les bases nécessaires pour l'apparition des premiers ordinateurs.

- 3000 : Période de l'empereur Chinois Fou-Hi dont le symbole magique, l'octogone à trigramme contient les 8 premiers nombres représentés sous forme binaire par des traits interrompus ou non : 000 001 010 011 etc...

-500 : Apparition au Moyen Orient du premier "outil" de calcul : l'abaque et le boulier.

-300 : Le philosophe Grec Aristote définit dans son oeuvre ce qu'est la logique.

1580 : John NAPIER invente les logarithmes.

1623 : Wilhelm Schickard invente ce qu'il appelle une horloge calculante. Elle calculait mécaniquement grâce à des roues dentées et pouvait réaliser additions, soustractions, multiplications et mémorisation des résultats intermédiaires. La machine a rapidement sombré dans l'oubli car son inventeur habitait en Allemagne du Sud dans une région ravagée par la guerre de 30 ans.

1623 : Le philosophe Francis Bacon invente le Code Bilitère à deux lettres qui permet en utilisant 5 caractères de coder les lettres de l'Alphabet.

1632 : L'Anglais Oughtred invente la Règle à calcul.

1642 : Pascal met au point, pour aider son père collecteur des impôts à Rouen, la Pascaline qui pouvait traiter les additions et les soustractions. Contrairement à la machine de Schickard, elle eut un certain succès d'estime à la cour du Roi. C'est pour cela qu'elle est souvent considérée comme la première machine à calculer de l'histoire.

1666 : L'Anglais Moreland invente le principe de la multiplication par additions successives.

1679 : Leibnitz découvre et met au point une arithmétique binaire (et analyse les octogrammes de Fou-Hi). Il invente aussi en 1694 une machine à calculer dérivée de la Pascaline mais capable de traiter les multiplications et divisions.

1728 : Falcon construit le premier métier à tisser utilisant les cartes perforées pour fonctionner.

1770 : Hahn en Allemagne invente la première machine à calculer exécutant directement les 4 opérations (fondée sur le cylindre denté inventé par Leibnitz en 1671).

1792 : Les frères Chappe inventent le télégraphe optique en France. Il permet d'envoyer des messages rapidement sur une longue distance en utilisant un réseau de tours surmontées d'un bras articulé pour transmettre à vue des signaux codés.

1820 : Charles-Xavier Thomas de Colmar invente l'arithmomètre sur la base de la machine de Leibnitz. Comme c'est un engin pratique, facile à utiliser et portable, la machine remporta un grand succès. Plus de 1500 exemplaires en seront vendus en 30 ans. La machine obtint la médaille d'or de l'Exposition de Paris en 1855.

1833 : Babbage imagine et tente de réaliser une machine à différences puis une machine analytique qui contient les concepts de ce que sera l'ordinateur moderne : unité de calcul, mémoire, registre et entrée des données par carte perforée. Babbage, bien trop perfectionniste, ne pourra jamais mener à bien ces réalisations.

1836 - 1838 : Les Anglais Edward Davy, William Looke et Charles Wheastone vont inventer et mettre au point le télégraphe.
Le peintre Américain Samuel Morse invente le code qui porte son nom utilisant des points et des traits pour représenter les caractères à transmettre.

1840 : Collaboratrice de Babbage, Ada Lovelace, mathématicienne, définit le principe des itérations successives dans l'exécution d'une opération. En l'honneur du mathématicien Arabe El Khawarizmi (820), elle nomme le processus logique d'exécution d'un programme : algorithme.

24 Mai 1844 : Samuel Morse effectue la première démonstration publique du télégraphe en envoyant le message "What hath God wrought ?" sur une distance de 60 km entre Philadelphie et Washington.
Les réseaux télégraphiques vont très rapidement se développer dans le monde (37000 km de lignes installlées en 10 ans).

1854 : Boole publie un ouvrage dans lequel il démontre que tout processus logique peut être décomposé en une suite d'opérations logiques (ET, OU, NON) appliquées sur deux états (ZERO-UN, OUI-NON, VRAI-FAUX, OUVERT-FERME).

1858 : Le premier cable transatlantique est tiré entre les Etats Unis et l'Europe pour interconnecter les systèmes de communication Américains et Européens. Il cessa de fonctionner au bout de quelques jours ! Un second cable transatlantique fût tiré en 1866 et resta en exploitation pendant une centaine d'années.

1867 : Les Américains Sholes et Glidden inventent et commercialisent la première machine à écrire sous la marque Remington.

1876 : L'Américain Graham Bell invente le téléphone et fonde la compagnie Bell Telephone Company.

1884 : Herman Hollerith crée une tabulatrice à cartes perforées (inspirée des métiers à tisser de Jacquard pour réaliser le recensement Américain de 1890. Il s'agit de la première machine à traiter l'information. Le dessin visible à droite représente toutes les étapes du traitement de l'information lors du recensement (dessin paru dans le No 9 de la revue Scientific American le 30 Août 1890).

1886 : Don E. Felt de Chicago lance le Comptometer. Il s'agit de la première calculatrice dont on se servait en appuyant sur des touches. Il inventa en 1889 la première calculatrice de bureau avec imprimante.

1889 : Le Français Léon Bollée (aussi connu pour ses victoires en course automobile) crée une machine à multiplication directe appelée Le millionnaire. Cette machine sera un grand succès et sera produite jusqu'en 1935.

1892 : William S. Burroughs invente une machine ressemblant au Comptometer de Felt mais plus fiable. C'est avec cette machine que va se développer un réel marché pour ces machines à calculer de bureau.

1896 : Herman Hollerith, fort du succès de ses machines lors du recensement Américain, crée la firme Tabulating Machine Corporation spécialisée dans les machines de traitement de l'information au moyen de cartes perforées.

1904 : Invention du premier tube à vide, la diode par John Fleming.

1907 : Invention de la triode par Lee De Forest.

1919 : Invention du basculeur d'Eccles et Jordan à partir de deux triodes. Plus connu maintenant sous le nom de flip-flop ou circuit bi-stable.

1924 : La firme crée par Herman Hollerith en 1896, Tabulating Machine Corporation, est renommée en International Business Machine ou IBM. En photo, vous pouvez voir un bureau typique des années 20, traitant l'information au moyen de cartes perforées et des 3 machines, souvent de marque IBM, nécessaires à cette tache : la(les) perforatrice(s) (permettant de saisir l'information sur les cartes), la trieuse et la totalisatrice.

1930 : Création de l'analyseur différentiel par Vanevar Bush au MIT pour résoudre certaines équations utilisées dans les circuits électriques. Il s'agit d'un calculateur analogique électromécanique. 7 ou 8 exemplaires seront construits.

1935 : IBM commercialise l'IBM 601, un calculateur à relais utilisant des cartes perforées capable de réaliser une multiplication en une seconde. Il en sera vendu 1500 exemplaires essentiellement pour les marchés scientifiques et comptables.

1937 : George Stibitz crée le premier circuit binaire, un additionneur. Il l'appelle le Model K (pour Kitchen) car il l'a crée dans sa cuisine à partir d'une planche à pain !

1937 : Alan M. Turing publie un document sur les nombres calculables. Il résolvait des problèmes mathématiques en utilisant une sorte d'ordinateur logique très simple appelé depuis Machine de Turing : une bande de papier comportant des cases, des pions à mettre sur ces cases, un trombone pointant sur la case courante et un tableau d'instructions conditionnelles à réaliser.

1938 : Thèse de Shannon qui le premier fait le parallèle entre les circuits électriques et l'algèbre Booléenne. Il définit le chiffre binaire : bit (BInary digiT).

1938 : Création du Versuchmodell 1 ou Z1 par Konrad Zuse. Il le met au point dans le salon de ses parents à Berlin ! Il s'agit d'un ordinateur binaire programmable mais mécanique. Il ne fonctionna jamais vraiment correctement.

1939 : John Atanasoff et Clifford Berry réalisent un additionneur 16 bits binaire. Ce fût le premier calculateur à utiliser des tubes à vide.

1939 : Konrad Zuse et un de ses amis Helmut Schreyer, se lancent dans la réalisation d'un deuxième ordinateur, le Z2 en remplaçant une partie des pièces mécaniques du Z1 par des relais électromécaniques de téléphone rachetés d'occasion. La machine sera présentée au DVL (Deutsche Versuchsanstalt fur Luftfahrt, institut de recherches aéronautiques) qui l'autorisera à continuer ses recherches.

1940 : George Stibitz et Samuel Williams, tous deux travaillant pour Bell mettent au point le Complex Number Computer appelé aussi Model I, un calculateur travaillant en DCB (décimal codé binaire). Il était constitué de 450 relais et d'un Teletype pour entrer les données et lire les résultats. Il pouvait multiplier deux grands chiffres en une minute. Le calculateur était très simple d'utilisation et pouvait être utilisé par plusieurs personnes distantes (mais pas en même temps).

1940 : Pour décrypter les messages de l'armée Allemande, les Anglais mettent au point sur le site de Bletchley Park les calculateurs Robinson et Colossus sous la direction du mathématicien Alan Turing. Ce sont les premières machines qui intègrent les concepts d'arithmétique binaire, d'horloge interne, de mémoire tampon, de lecteurs de bande, d'opérateurs booléens, de sous programmes et d'imprimantes. Tout ceci restera inconnu car "Secret défense" jusqu'en 1975.

1940 : Bell installe des terminaux Teletype au Darmouth College (New Hampshire), branchés par lignes télégraphiques sur le Model I à Manhattan lors d'un congrès de l'American Mathematical Society. Deux chercheurs Norbert Wiener et John Mauchly font la démonstration des possibilités de calcul à distance.

1941 : Création du calculateur binaire ABC par John Atanasoff et Clifford Berry. La machine utilise des lampes et comporte une mémoire et des circuits logiques. Ce fût le premier calculateur à utiliser l'algèbre de Boole. La mémoire, constituée de 2 tambours et pouvait stocker 60 mots de 50 bits. La machine tournait à 60 Hz et pouvait réaliser une addition en une seconde. Cette machine est parfois considérée comme le premier vrai ordinateur, même si son programme n'est pas stocké en mémoire. La photo en couleur affichée en cliquant sur l'image ci-contre est une reconstruction moderne à l'identique et fonctionelle de l'ABC effectuée par le Ames Laboratory.

1941 : Konrad Zuse, mobilisé dans les usines d'aviation Henschel, met au point avec une équipe de 15 personnes le Z3, le premier calculateur avec programme enregistré. A cause de cette caractéristique, on peut considérer qu'il s'agit du premier véritable ordinateur. Il s'agissait d'une machine composée de 2600 relais, d'une console pour l'opérateur et d'un lecteur de bandes contenant les instructions à exécuter. La machine pouvait stocker 64 nombres de 22 bits. Elle pouvait réaliser 4 additions par seconde et une multiplication en 4 secondes. Elle fut détruite dans un bombardement allié en Avril 1945.

Un calculateur plus performant, le Z4 fut aussi réalisé. Zuse, son équipe et le Z4 démonté, s'enfuirent de Berlin devant l'avancée Russe et furent trouvés par les troupes alliées. Le calculateur fût examiné par l'Office des Recherches Navales US. Il fût ensuite installé à l'école Polytechnique de Zurich en 1950 puis installé en Suisse à Bâle dans un institut de recherches aérodynamiques ou il servit jusqu'en 1960. Un certain nombre de machines furent construites sur le même modèle.

1943 : Création du ASCC Mark I (Automatic Sequence-Controlled Calculator Mark I) à Harvard par Howard Aiken et son équipe (avec le soutien d'IBM). C'est un énorme calculateur électromécanique (3000 relais, 800 km de câbles) qui permet de faire 3 opérations sur 23 chiffres par seconde. Cette machine était très proche dans son principe de fonctionnement des plans de la machine analytique de Babbage datant du 19e siècle. Le programme était lu depuis une bande de papier. Les données à traiter pouvaient être lues depuis une autre bande de papier ou un lecteur de cartes. Les branchements conditionnels n'étaient pas possibles. Par la suite, la machine fût modifiée pour permettre, grâce à d'autres lecteurs de bandes, d'aller lire une séquence d'instructions sur un autre lecteur, permettant ainsi les branchements conditionnels ou le lancement de sous programmes.

1945 : Vannevar Bush publie le texte As we may think où il décrit une sorte de machine imaginaire, le Memex, capable d'aider un individu à ranger et retrouver toutes sortes d'informations de façon simple par l'intermédiaire de liens et d'associations entre les documents.

On peut y voir la première formulation de la notion d'hypertexte.

1945 : Un insecte coincé dans les circuits bloque le fonctionnement du calculateur Mark I. La mathématicienne Grace Murray Hopper décide alors que tout ce qui arrête le bon fonctionnement d'un programme s'appellera BUG. Il semblerait que l'expression soit restée ;-)

Il faut noter que le terme BUG était déjà utilisé avant cela : Thomas Edison par exemple avait employé ce terme dans un courrier où il parlait de la mise au point problématique de l'une de ses inventions.