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Passons au numérique : histoire de l'informatique, 3e partie

25/6/2018

Traduction : traduction automatique

Nous avons déjà parcouru plus de 2000 ans dans notre série sur l'histoire de l'informatique. Nous allons maintenant plonger dans l'ère numérique. Dans cette partie, vous apprendrez tout sur l'invention de l'ordinateur moderne.

Deux recherches ont été pertinentes pour la percée de l'ordinateur. D'une part, l'analyseur différentiel de Vannevars Bush et les calculateurs numériques de Howard Aiken.

Bush a développé le premier ordinateur analogique moderne, l'analyseur différentiel, au MIT en 1930. Celui-ci permettait de résoudre des équations différentielles. Le champ d'action de la machine, comme celui de tous les appareils analogiques, était limité à cette seule tâche. Néanmoins, elle est toujours utilisée dans les ordinateurs analogiques ou hybrides. En particulier pour la simulation de systèmes dynamiques compliqués, tels que les vols commerciaux ou les centrales nucléaires.

A l'inverse de Bush, Howard Aiken, professeur à Harvard, a développé des machines à calculer numériques. Dès 1937, il a conçu les plans de quatre machines à calculer plus ou moins sophistiquées. La Harvard Mark I était encore principalement mécanique, tandis que la Mark IV était entièrement électronique. Les machines étaient gigantesques. La Mark I mesurait environ 15 mètres de long.

La machine de Turing

En tant qu'étudiant en mathématiques à l'université de Cambridge, Alan Turing s'est intéressé à la conception formaliste des mathématiques de David Hilbert. Selon cette théorie, tout problème mathématique peut être résolu par un algorithme. Pour Turing, cela signifiait que les dispositifs informatiques pouvaient théoriquement résoudre tous les problèmes mathématiques.

Turing se lança dans le développement théorique d'une telle machine. Il a élaboré les bases d'un ordinateur universel. Il était important pour lui que ces ordinateurs ne se limitent pas au calcul. Ils devaient également pouvoir représenter des lettres, entre autres. Turing pensait que tout pouvait être représenté symboliquement. Même les états mentaux abstraits. Il a également été l'un des premiers à considérer que l'intelligence artificielle était possible.

L'influence des travaux théoriques de Turing était marginale à l'époque. L'important était qu'il inspirait les gens à croire en un ordinateur universel.

Travaux de pionniers et recherches de guerre

Le premier ordinateur électronique spécialisé a probablement été construit par John Vincent Atanasoff entre 1937 et 1942 à l'Iowa State College. L'ordinateur Atanasoff-Berry, ou ABC, était composé, entre autres, de 300 tubes électroniques et de condensateurs. Il utilisait un système binaire et des opérations logiques. Des cartes perforées étaient utilisées pour les entrées et les sorties. Mais son développement a été interrompu en raison de la Seconde Guerre mondiale.

D'un côté, des projets informatiques ont été abandonnés. De l'autre, certains projets ont été encouragés pendant la Seconde Guerre mondiale. En Angleterre, le déchiffrage de codes ou de chiffres a donné lieu à des recherches informatiques. Le projet s'appelait Ultra et était top secret.

Colossus

Sous la direction de Sir Thomas Flowers et avec l'aide d'Alan Turing, Colossus a été développé jusqu'en 1943. Il était composé d'environ 1800 tubes électroniques pour les calculs. Bien que Colossus ait été conçu pour des calculs cryptographiques spécifiques, il pouvait également être utilisé à des fins plus générales. Il a été le premier appareil à utiliser l'électronique à grande échelle pour les calculs. Flowers a compris l'importance de stocker des données électroniquement.

ENIAC

Des recherches ont été menées aux États-Unis sur des ordinateurs destinés à calculer les distances d'artillerie. L'objectif était de créer un ordinateur entièrement électronique. Les travaux sur ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) ont débuté en 1943. La communication avec l'ordinateur se faisait par le biais de tableaux de commande, c'est-à-dire électroniquement. Les instructions pouvaient ainsi être lues plus rapidement que sur des cartes perforées mécaniques. L'inconvénient était que l'ordinateur devait être péniblement ré-instruit pour chaque nouvelle tâche.

Bien qu'ENIAC ait été conçu dans un but spécifique, il pouvait également résoudre d'autres problèmes. La machine de 15 mètres sur 9 n'a été achevée qu'en 1946. La guerre pour laquelle ENIAC a été construit était déjà terminée. L'ordinateur, qui a coûté 400 000 dollars, a ensuite été utilisé pour les calculs d'une bombe à hydrogène.

Naissance de l'informatique

Le document "Preliminary Discussion of the Logical Design of an Electronic Computing Instrument" d'Arthur Burks, Herman Goldstine et John von Neumann est souvent considéré comme l'acte de naissance de la science informatique. Parmi les principes, les chercheurs indiquent que les données et les programmes doivent être conservés en code binaire sur une mémoire. Une décision importante, car cela signifie qu'un programme peut considérer un autre programme comme des données. C'est ce qui a rendu possible les langages de programmation complexes et la plupart des progrès en matière de logiciels au cours des 50 années suivantes.

Les semi-conducteurs

ENIAC et Colossus utilisaient tous deux des tubes électroniques. Ils n'avaient pas de pièces mobiles. Ils étaient donc beaucoup plus rapides que les machines de l'époque. Malgré leur vitesse énorme pour l'époque, l'architecture de base des machines n'était pas beaucoup plus avancée que celle de la machine différentielle de Babbage. Les deux ordinateurs avaient le même problème : ils avaient chacun besoin d'un tube électronique pour stocker un bit. Pour le successeur de l'ENIAC, l'EDVAC, les chercheurs ont donc utilisé des lignes à retard. Dix tubes électroniques pouvaient ainsi stocker 1000 bits. Avant l'invention des mémoires magnétiques et des transistors, la mémoire pouvait ainsi être considérablement augmentée.

Le premier ordinateur équipé d'une mémoire à semi-conducteurs a été construit par Frederic C. Williams et Tom Kilburn à l'université de Manchester en 1948. Pour l'ordinateur baptisé Baby, ils n'ont pas utilisé de lignes à retard, mais des tubes Williams. Ce type de mémoire est certes plus rapide que les lignes à retard, mais aussi moins fiable.

Un an plus tard, les deux chercheurs avaient transformé Baby en un ordinateur complet. Le Manchester Mark I a notamment permis de généraliser l'association de la mémoire volatile et de la mémoire non volatile dans les ordinateurs.

Les inventeurs de l'ENIAC et de l'EDVAC ont développé l'UNIVAC après ceux-ci. Il était conçu dès le départ comme un ordinateur à semi-conducteurs et utilisait notamment un clavier pour l'entrée et des bandes magnétiques pour la sortie. L'ordinateur était destiné à remplacer les machines comptables de l'époque. Grâce aux lignes à retard, il était relativement compact, mesurant environ 4,4 mètres sur 2,3 mètres sur 2,7 mètres, et pouvait être installé dans les bureaux. C'était donc l'un des premiers gros ordinateurs.

C'est tout pour la troisième partie de l'histoire de l'informatique. La prochaine fois, nous continuerons avec les ordinateurs centraux, les langages de programmation et les systèmes d'exploitation.

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Kevin Hofer

Senior Editor

kevin.hofer@digitecgalaxus.ch

La technologie et la société me fascinent. Combiner les deux et les regarder sous différents angles est ma passion.

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