Les origines de l’informatique se trouvent dans un besoin très récurrent que les gens ont toujours constaté dans différents contextes : la nécessité de faire des calculs aussi précis que possible. Les calculs sont présents dans notre quotidien et sont nécessaires pour beaucoup de choses : le fonctionnement du commerce, la comptabilité des entreprises privées, la collecte des impôts par l’État, les statistiques dans le domaine de la recherche, la préparation des plans des bâtiments et des villes, etc. Le monde ne fonctionnerait pas de la même manière sans les mathématiques et l’homme a toujours cherché de nouvelles façons d’optimiser les processus de calcul pour répondre à ce besoin.
Les premières calculatrices
Dans ce contexte, au milieu du XVIIe siècle les progrès de la mécanique ont permis l’apparition des premières calculatrices, qui sont une évolution du traditionnel boulier chinois, un outil de calcul inventé en 500 av. pour aider les gens à faire des opérations mathématiques.
La première calculatrice mécanique a été créée en 1623 par l’Allemand Wilhelm Schickard. Cet appareil utilisait un système d’engrenages qui permettait des additions, des soustractions et des multiplications, et avait également un système qui permettait d’enregistrer le processus de ces calculs, comme s’il s’agissait d’une mémoire. Quelques années plus tard, en 1645, la célèbre machine à additionner de Blaise Pascal (la Pascaline) apparaîtra également, et au cours des années suivantes, de nombreux autres mathématiciens tenteront de la surpasser. Entre autres, il faut souligner la machine de Leibniz qui, à la fin du XVIIe siècle, établira les bases du système binaire qui commencera à être utilisé près de 300 ans plus tard avec l’arrivée des premiers ordinateurs électroniques.
Les analyseurs différentiels
Parallèlement à l’évolution des calculatrices, qui connut un rythme très accéléré tout au long du XIXe siècle, d’autres outils de calcul apparurent pour répondre à des besoins plus spécifiques, comme la prédiction des marées. A la fin du XIXe siècle, les premières machines prédictives sont construites : elles ont été appelées analyseurs différentiels et étaient capables de résoudre des équations différentielles et répondant à des besoins étroitement liés au domaine militaire.
Comme dans le cas des calculatrices, ces appareils ont également évolué au fil du temps, passant d’analyseurs différentiels mécaniques, utilisés au cours des deux dernières décennies du XIXe siècle et des deux premières décennies du XXe siècle, à des analyseurs non mécaniques, qui ont été créés en 1920 avec l’intégration des circuits électriques. Les premiers analyseurs différentiels électromécaniques ont attiré l’attention des militaires, puisqu’ils y voient une opportunité de calculer la trajectoire de leurs projectiles ou la localisation de leurs cibles aériennes. Cependant, au-delà de leur utilisation pendant la guerre, ce n’étaient pas des appareils très pratiques parce qu’ils étaient trop grands et bruyants.
Les précurseurs des ordinateurs
L’histoire des calculatrices numériques ou des ordinateurs commence à la fin des années 1930, bien qu’elle parte d’idées antérieures telles que le métier Jacquard, considéré comme l’une des machines précurseurs des ordinateurs. Inventée par le Français Joseph-Marie Jacquard au début du XIXe siècle, cette machine pouvait être reliée à un métier à tisser et utiliser des cartes perforées imprimées pour « programmer » des motifs qui étaient ensuite tissés sur le tissu. Cette idée issue de l’industrie textile fut appliquée à toutes sortes d’appareils mécaniques et inspira d’autres créations aussi importantes que la machine analytique de Charles Babbage ou la machine à trier qu’Herman Hollerith proposa comme solution administrative pour traiter le recensement de la population des États-Unis qui a lieu en 1890.
Charles Babbage était un scientifique très intéressé à pouvoir faire des calculs automatiquement. Il a commencé à rechercher comment il pourrait créer une machine capable de faire ces calculs par la méthode des différences, qui convertissait toute fonction analytique en différentes opérations d’addition et de soustraction. La machine s’appelait la machine à différences et il en a présenté deux versions, une en 1822 et une seconde dix ans plus tard, mais le budget nécessaire à sa construction était trop élevé et le gouvernement britannique n’était pas assez intéressé pour la subventionner.
Au cours du processus de création de la machine à différences, Babbage a également conçu une autre machine qui aurait été plus économique, mais le projet n’a pas abouti non plus. C’était la machine analytique, capable d’effectuer n’importe quel calcul qui lui était indiqué par un programme utilisant le système de la carte perforée. Ainsi, cette machine était la conception d’un ordinateur mais, comme cela s’est souvent produit au cours de l’histoire, l’idée de ce scientifique était trop avancée pour la technologie de l’époque. La machine analytique avait été conçue uniquement pour effectuer des calculs, mais Ada Lovelace, qui avait commencé à travailler avec Babbage et est justement considérée comme la première programmeuse de l’histoire parce qu’elle a réussi à introduire un algorithme dans cette machine, a compris que la machine n’était pas limitée à effectuer des calculs numériques, comme l’indiquent des notes écrites par elle-même.
Herman Hollerith était un statisticien américain qui avait été embauché pour répondre à un besoin administratif lié à la difficulté de traitement du recensement de la population. Sa solution fut la conception d’une tabulatrice et d’un système de fiches qui accéléra grandement le processus et qui au début du XXe siècle donna lieu à la commercialisation de plusieurs machines similaires (tabulatrices, classificateurs, vérificateurs, registres, etc.) et la création d’une grande entreprise qui en aurait le monopole (et qui deviendra plus tard IBM, avec Thomas Watson comme PDG). Les affaires sont sorties encore plus fortes du krach de 1929 et des politiques mises en œuvre dans les années 1930, et finalement les tabulateurs ont fait le saut du domaine comptable au domaine scientifique, où les calculs étaient également essentiels. Ainsi, si Babbage avait indiqué le chemin dans le domaine technoscientifique, Hollerith l’a indiqué au niveau de l’entreprise.
La naissance de l’informatique
Les avancées technologiques survenues au cours de la première moitié du XXe siècle donnèrent un dernier élan à l’idée d’une machine universelle que Babbage avait commencé à imaginer. Des inventions telles que le téléphone en étaient responsables : par exemple, les besoins informatiques des célèbres Bell Labs ont accéléré l’évolution des calculatrices et les concepts introduits par la machine de Babbage, tels que les programmes et les bibliothèques de programmes, ont commencé à être utilisés. Alors que chez Bell Labs, toute cette ligne de travail était dirigée par le mathématicien George Stibitz, dans l’Allemagne nazie en 1941, Konrad Zuse a également suivi une voie similaire qui l’a amené à inventer la Z3, la première calculatrice universelle programmable.
Enfin, les travaux d’IBM avec la collaboration de Harvard ont conduit à la création du Mark I, présenté publiquement en 1944, qui fut le premier ordinateur électromécanique et le dernier précurseur des ordinateurs électroniques modernes. Dans ce projet, nous trouvons l’intention de construire une machine universelle, suivant la ligne marquée par Stibitz, avec les bases établies précédemment par Babbage et une opération qui était une évolution des machines précédentes et avait toujours pour objectif final de répondre aux besoins de calcul.
Il ne faut pas oublier que même le lancement de l’ENIAC (1946), considéré comme le premier ordinateur polyvalent de l’histoire, poursuivait aussi le même but que les premiers calculateurs, mais profitant de toutes les avancées technologiques : le but de ses concepteurs était de faire une calculatrice de bureau qui avait la capacité d’effectuer des calculs beaucoup plus rapides (plus précisément, ils voulaient initialement effectuer des calculs sur la trajectoire des balles et de l’artillerie pendant la Seconde Guerre mondiale) et qui était de l’électronique au lieu de la mécanique. Cependant, ce qu’ils ont construit était une véritable révolution.