L’histoire de l’ordinateur : d’Ada Lovelace et Turing au téléphone dans ta poche

L'idée

Un ordinateur est une machine qui suit une liste d'instructions, un programme, pour traiter des informations : calculer, trier, dessiner, communiquer. Toute son intelligence vient des programmes écrits par des humains.

À l'intérieur, tout est réduit à des 0 et des 1 : un courant passe, ou ne passe pas. Des milliards de minuscules interrupteurs, les transistors, s'allument et s'éteignent des milliards de fois par seconde. En les combinant, l'ordinateur additionne, compare, mémorise. C'est la répétition très rapide d'opérations très simples qui lui donne sa puissance.

La grande idée qui a tout changé : une même machine peut faire n'importe quel travail, du moment qu'on change son programme. Ton téléphone est tour à tour calculatrice, appareil photo, lecteur de musique et carte routière, sans changer de pièces.

Une expérience à faire

Joue à l'ordinateur humain. Écris sur une feuille ce petit programme :

1. Écris le nombre 1.
2. Double le dernier nombre écrit et écris le résultat.
3. Si le résultat est plus petit que 1 000, retourne à l'étape 2. Sinon, arrête.

Suis-le exactement, sans réfléchir à sa place. Tu obtiens 1, 2, 4, 8… jusqu'à 1 024. Tu viens d'exécuter un programme, avec une boucle et une condition, comme un processeur. Lui le ferait en quelques milliardièmes de seconde.

L'histoire de l'invention

Des calculateurs humains. Pendant des siècles, on calcule avec les doigts, des cailloux, des bouliers. Au XVIIe siècle apparaissent les premières machines à calculer mécaniques. Jusqu'au milieu du XXe siècle, le mot anglais computer désigne d'abord une personne qui fait des calculs, souvent une femme.

La machine de Babbage et les notes d'Ada. Au XIXe siècle, l'Anglais Charles Babbage dessine des machines à calculer géantes en métal, puis une « machine analytique » qui devait suivre des instructions écrites sur des cartes perforées, comme celles qui guidaient alors les métiers à tisser. Elle n'a jamais été construite. En 1843, la mathématicienne Ada Lovelace publie des notes sur cette machine. Elle y écrit un programme pour calculer une suite de nombres, et devine que de telles machines pourraient un jour traiter autre chose que des nombres, comme de la musique.

La machine universelle. En 1936, le jeune mathématicien britannique Alan Turing décrit une machine imaginaire capable, en principe, d'exécuter n'importe quel calcul pourvu qu'on lui donne le bon programme. C'est le plan théorique de tous les ordinateurs.

Les géants à lampes. Pendant et juste après la Seconde Guerre mondiale, on construit les premiers ordinateurs électroniques, au Royaume-Uni, en Allemagne et aux États-Unis. L'ENIAC, présenté en février 1946 à l'université de Pennsylvanie, remplit une grande salle et fonctionne avec des milliers de lampes électroniques. Il est programmé par une équipe de six femmes mathématiciennes, longtemps oubliées : Kathleen McNulty, Jean Jennings, Betty Snyder, Marlyn Wescoff, Frances Bilas et Ruth Lichterman.

Le transistor change tout. En 1947, aux laboratoires Bell, John Bardeen, Walter Brattain et William Shockley inventent le transistor, un interrupteur électronique minuscule, solide et économe. Prix Nobel de physique 1956. En 1958, Jack Kilby réussit à graver plusieurs composants sur une seule petite plaque : le circuit intégré, ou puce. Prix Nobel 2000.

Tout dans une puce. En 1971, l'Intel 4004 réunit tout le « cerveau » d'un ordinateur, le microprocesseur, sur une seule puce de 2 300 transistors. Viennent ensuite les ordinateurs personnels dans les années 1970 et 1980, Internet, puis les téléphones intelligents, dont les puces contiennent des milliards de transistors.

Ce que cela change pour nous

Les ordinateurs sont partout, souvent invisibles : dans les téléphones, les voitures, les machines à laver, les distributeurs de billets, les appareils des hôpitaux. Ils permettent de prévoir la météo, de concevoir des médicaments, d'envoyer de l'argent par téléphone, d'apprendre à distance.

Ils ont aussi créé des métiers nouveaux, que l'on peut exercer à Kinshasa, à Bangalore ou à São Paulo : programmeuse, technicien de réseau, spécialiste de la sécurité informatique. Comprendre comment ils marchent, c'est ne pas se contenter de les utiliser.

Pour aller plus loin

• Ce qu'il y a dans la machine : qu'est-ce qu'un ordinateur, et le binaire.
• Les pionniers : Ada Lovelace et Alan Turing.
• Écrire tes propres instructions : programmer.
• Les machines qui relient tous les ordinateurs : comment fonctionne Internet.