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Qu'ont en commun le métier à tisser et la calculatrice ? Histoire de l'informatique Partie 2

17/5/2018

Traduction : traduction automatique

Dans ce deuxième article sur l'histoire de l'informatique, vous découvrirez l'importance de l'invention du métier à tisser pour l'informatique. Vous apprendrez également qui a inventé le premier ordinateur et pourquoi une femme est considérée comme la première programmeuse.

Le métier à tisser Jacquard a été d'une grande valeur pour l'informatique. Le premier appareil de traitement de l'information ayant une utilité pratique a été une merveille de la révolution industrielle. Il a été inventé par le tisserand français Joseph-Marie Jacquard. Jacquard a eu l'idée du métier à tisser dès 1790, mais la Révolution française est intervenue et il n'a pu achever son invention qu'entre1804 et 1805.

Le métier à tisser Jacquard a été la première machine à être commandée par des cartes perforées. Les cartes perforées indiquent au métier à tisser quels motifs il doit tisser. Les cartes perforées représentent un système binaire. Elles sont balayées par des aiguilles. Si l'aiguille ne rencontre aucun trou, le fil est soulevé, si l'aiguille rencontre un trou, le fil est abaissé.

L'invention du métier à tisser Jacquard a permis de tirer des conclusions importantes pour l'informatique : il est possible d'influencer les machines pour qu'elles fassent autre chose que ce qui était prévu. De plus, une carte perforée peut être utilisée pour contrôler une machine. Mais le plus important était la découverte qu'une machine peut effectuer différentes tâches en les lui communiquant dans un langage qu'elle comprend. Les machines sont devenues programmables. La programmation a donc été inventée avant l'ordinateur.

Jacquard a subi de plein fouet les réactions négatives face à ce progrès. Les tisseurs de soie craignaient que le métier à tisser ne leur prenne leur travail. Ils mirent le feu aux machines et s'en prirent même à Jacquard. Mais les tisserands ne purent empêcher le métier à tisser Jacquard de triompher.

Rassembler les pièces du puzzle : Le premier ordinateur

En 1820, toutes les pièces du puzzle étaient prêtes pour l'invention de l'ordinateur. Les avantages des calculs automatisés pour la science et l'industrie étaient connus et appréciés. Des méthodes spécifiques de calcul automatisé avaient été inventées et des expériences avaient été faites avec des appareils analogiques et numériques. Le métier à tisser Jacquard avait mis en évidence les avantages de la programmation et les possibilités offertes par les cartes perforées. Ces pièces du puzzle pouvaient maintenant être assemblées.

Vous pouvez d'ailleurs accéder au premier article en cliquant sur le lien ci-dessous.

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De l'abaque à l'arithmomètre : Histoire de l'informatique, partie 1
par Kevin Hofer

Le moteur différentiel (Difference Engine)

Aujourd'hui, Charles Babbage est considéré comme l'homme qui a assemblé les pièces du puzzle et ainsi inventé le premier ordinateur. Ce mathématicien et inventeur anglais était un homme aux multiples talents. Il a été le premier à proposer que le temps passé puisse être lu à partir des anneaux des arbres. Mais il a également contribué à l'introduction d'un système postal moderne en Angleterre et s'est passionné pour le chiffrement, les clés et les poupées mécaniques.

Babbage était également membre fondateur de la "Royal Astronomical Society". Dans cette fonction, il a vu la nécessité d'automatiser les calculs astronomiques difficiles. Les tables mathématiques de l'époque, en particulier les tables logarithmiques, contenaient souvent des erreurs. L'automatisation de la fabrication permet de les éviter, selon l'argument de Babbage. C'est pourquoi il a conçu la machine à différences. Il fut d'ailleurs l'un des premiers scientifiques à être subventionné par l'État pour cela
.
Le mathématicien a abordé son projet de manière très ambitieuse. Il a embauché un ingénieur pour construire la machine, a rendu l'atelier résistant au feu et a prévu une zone sans poussière pour les essais. Et tout cela en 1823, à une époque où l'hygiène en médecine n'en était qu'à ses débuts.

La machine à différences devait effectuer des calculs de 20 à 30 chiffres. Elle peut être considérée comme une machine numérique. Les chiffres (0-9) sur les roues devaient tourner automatiquement. Par exemple, si une roue tourne de 9 à 0, la roue suivante se déplace également vers le chiffre suivant. Comme les ordinateurs modernes, la machine devait également disposer d'une mémoire pour un traitement ultérieur. Et la machine aurait même dû créer des plaques d'impression.

Le passage ci-dessus contient de nombreux "devrait". Cela est dû au fait que Babbage n'a jamais construit complètement la machine à différences. D'une part, il manquait régulièrement d'argent, et d'autre part, les méthodes de fabrication de l'époque n'étaient pas encore suffisamment développées. D'autres problèmes techniques ont également retardé le travail. Lorsque Joseph Clement, l'ingénieur, a refusé de continuer à travailler jusqu'à ce qu'il soit payé d'avance, Babbage a interrompu la construction en 1833. Ce n'est qu'en 2002 qu'une machine différentielle fonctionnelle a été achevée sur la base des conceptions de Babbage.

Il se peut également que l'échec de Babbage soit dû à des raisons personnelles. Selon une notice nécrologique de l'époque, Babbage était extrêmement volatile, caractériel et manquait totalement de tact. C'était un scientifique de génie, mais il était incompétent sur le plan social. Il n'aurait pas su travailler avec d'autres personnes. On le soupçonnait d'avoir mis le nez dans les affaires de l'ingénieur et d'avoir essayé de mettre la main à la pâte.

Le moteur analytique (Analytical Engine)

La machine analytique est un exemple du caractère erratique de Babbage. Alors qu'il travaillait déjà sur la machine différentielle, Babbage cherchait des moyens de l'améliorer. Il voulait faire évoluer la machine pour qu'elle puisse effectuer tous les calculs possibles et imaginables. Lorsqu'il arrêta de travailler sur la machine à différences en 1833, il avait déjà mis au point la machine analytique
.

Dessin d'une machine analytique
Source : Sydney Padua

La machine analytique devrait être universelle et pouvoir être commandée par des programmes. L'ordinateur mécanique numérique devait être composé de quatre parties : l'unité de calcul, l'unité de stockage, l'unité d'entrée et l'unité de sortie. Elle devait être alimentée par une machine à vapeur et mesurer trois mètres de haut et 19 mètres de long. Vous n'auriez donc pas pu l'installer dans votre bureau à domicile
.
L'unité de stockage aurait pu stocker jusqu'à 1000 nombres de 50 chiffres. Pour le mécanisme d'entrée, Babbage s'est inspiré du métier à tisser Jacquard lors d'un voyage en France : Les données et les instructions auraient dû être saisies à l'aide de cartes perforées. Mais, comme la machine à différences, la machine analytique n'a jamais été construite.

La machine analytique a été le premier appareil qui peut passer pour un ordinateur selon notre définition actuelle. Les machines précédentes n'étaient pas plus que des calculateurs. La machine analytique était la première à être programmable, et donc automatique, et à pouvoir effectuer plusieurs calculs. Ironiquement, le premier ordinateur n'existe encore aujourd'hui que sur le papier, il n'a jamais été construit.

Ada Lovelace

Ce n'est pas Charles Babbage qui a postulé en quoi la machine analytique est programmable et en quoi elle diffère des ordinateurs traditionnels. C'est Ada Lovelace qui l'a fait. Ada ? N'est-ce pas un nom de femme ? Exactement. Si elle a pu, en tant que femme à l'époque, s'intéresser à la machine analytique, c'est grâce à son milieu familial et à son éducation.

Lovelace est née à Londres en 1815, fille du célèbre poète Lord Byron et d'Anne Isabella Noel-Byron. Elle était le seul enfant naturel du couple. Ils se séparèrent d'Ada peu après sa naissance, car Lord Byron était un véritable playboy et avait déjà eu plusieurs enfants hors mariage (on lui prêtait également une relation incestueuse avec sa sœur).

Contrairement à son père qui était musicien, la mère d'Ada était très intéressée par les sciences. Elle a donc permis à sa fille de suivre une formation en mathématiques. Ada a appris beaucoup de choses par elle-même, mais a également suivi les cours d'Augustus De Morgan, un des fondateurs de la logique mathématique moderne.

Lovelace s'est intéressée à la machine analytique de Babbage dès 1833. Elle a fait sa connaissance lors de manifestations et s'est entretenue avec lui à ce sujet. Au point qu'en 1843, elle publie un article sur son fonctionnement. Elle y formule entre autres la différence entre les ordinateurs et la machine analytique. La machine fonctionne avec des symboles universels et non avec des nombres. Elle est capable de penser de manière abstraite
.
La mathématicienne a également identifié de nouvelles possibilités d'analyse mathématique et de simplification des programmes de contrôle (les cartes perforées). C'est pourquoi elle est aujourd'hui considérée comme le tout premier programmeur. Mais elle est restée seule avec ses découvertes longtemps après sa mort. Dans les années qui suivirent, l'accent fut mis sur les ordinateurs et autres machines.

Période de transition

Ada Lovelace est morte d'un cancer de l'utérus dès 1852, à l'âge de 36 ans. Babbage continua à travailler sur sa machine analytique jusqu'à sa mort. La carte perforée de Hollerith mérite d'être mentionnée dans la période de transition jusqu'à l'invention de l'ordinateur moderne.

Les cartes perforées sont restées théoriques chez Babbage et Lovelace et étaient principalement destinées à la saisie. Hermann Hollerith les a utilisées dans sa machine Hollerith pour stocker des données. Pour en savoir plus sur Hollerith et son utilisation des cartes perforées, consultez mon article sur L'histoire du disque dur.
.
Parallèlement, les ordinateurs ont continué à se développer et à être produits en masse. Mais ils étaient surtout fabriqués pour un usage commercial et non pour la science.

C'est tout pour la deuxième partie de l'histoire de l'informatique. La prochaine fois, nous entrerons dans le vif du sujet avec l'invention de l'ordinateur moderne.

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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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