Du doigt Ã la machine, le calcul - MusÃ©e des arts et mÃ©tiers

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Du doigt à la machine, le calculV- LES MACHINESÉLECTRONIQUESLa première tentative de construction d'uncalculateur au fonctionnement électroniqueest due à un professeur de physique et demathématiques de l'Iowa State College,John Vincent Atanasoff, et à un de sesétudiants, Clifford Berry. Le projet a étéconçu par Atanasoff entre 1937 et 1939. Lecalculateur travaillait en binaire 9 , systèmesimple et fiable, et disposait d'une mémoireà condensateurs. Hélas, le manque d'intérêtet de financement de la part de l'universitéa forcé les deux hommes à construire unemachine limitée en puissance. Le projetprit fin au printemps de l’année 1942.1. L’Electronic Numerator, Integrator,Analyser and Computer (ENIAC)En 1935, l'armée américaine crée sonlaboratoire de recherche balistique. Lelieutenant Hermann Heine Goldstine estchargé de trouver des moyens d’accélérerle calcul des tables de tir, pour lesquelles ilétait nécessaire de calculer 2000 à 4000trajectoires. Chacune de ces trajectoiresnécessitait près de 700 multiplications. En1943, il rencontre John Mauchly,professeur de physique au Ursinus College,qui a rédigé un mémoire sur un calculateurélectronique promettant des performancesremarquables. La construction d'unemachine à calculer électroniques’amorçait : le projet secret de l'ENIAC(Electronic Numerator, Integrator,Analyser and Computer). Mauchly futnommé conseiller principal du projet etPresper Eckert, un étudiant de la MooreSchool en fut l'ingénieur en chef. Lamachine fut terminée vers la fin de 1945,après la guerre, et elle fut utilisée jusqu'enoctobre 1955. Le terme d’ « ordinateur »ne peut véritablement s'appliquer àl'ENIAC, car il n'était qu'une réalisationélectronique d'une machine à calculermécanique. L'ENIAC travaillait même enLE PETIT JOURNALbase 10 plutôt qu'en binaire, grâce à desassemblages électroniques appelésdécades ! Cependant, la plus grandefaiblesse de l'ENIAC était le fait qu'iln'utilisait pas d'enregistrement interne desprogrammes. Par conséquent, la réexécutiond'un programme ou d'une de sesparties nécessitait la réintroduction manuelledes cartes correspondantes.2. Manchester Mark 1Le premier ordinateur à avoir fonctionnéest le Manchester Mark 1. Le projetdémarre en 1946 sous la direction de MaxNewmann, professeur de mathématiques àl'université de Manchester. Cette machineporte le nom d’ordinateur en raison de samémoire interne, conçue par F.C. Williams,composée de tubes cathodiques,déjà utilisés à l'époque pour la générationdes images télévisées. Dans cette mémoire,les bits 10 sont mémorisés simplement pardes points lumineux apparaissant sur unécran.3. Calculatrice électronique de pocheLa première calculatrice électronique depoche fut mise au point par les AméricainsJ.S. Kilby, J.D. Merryman et J.H.VanTassel, de Texas Instruments en 1972, lebrevet fut accordé en 1978. Hewlett-Packard commercialisa les premièrescalculatrices programmables en 1976.VI- LES SUPERORDINATEURSÀ la fin des années 50, quatre superordinateurssont construits dans le monde :le Ferranti Atlas, le Gamma 60 de Bull,l’Univac LARC et l’IBM 7030 « Stretch ».Le nom même de cette dernière machinesymbolise une course à la puissance,puisqu’il s’agit d’étendre (to stretch enanglais), de repousser les limites desperformances des machines.9 Système binaire : code binaire d'une machinen'utilisant que deux symboles (1 et 0) correspondantà deux états d'une cellule électrique.- 10 -10 Unité élémentaire d'information pouvant prendredeux valeurs distinctes, notées 0 et 1.
Du doigt à la machine, le calculLE PETIT JOURNALLes quatre projets constituent à la fois deséchecs commerciaux et des expériencesriches d’enseignements. IBM en tire lesprincipes qui feront le succès de sa série360.En 1957, l’ingénieur américain SeymourCray (1925-1996) met au point le premierordinateur fonctionnant à base detransistors. Il fonde Cray Research Inc. en1972 pour développer la nouvelleconception de supercalculateurs. Le Cray-1est commercialisé en 1976.Second d’une lignée mémorable desuperordinateurs, le Cray-2 a été mis aupoint pour traiter d’énormes quantités dedonnées, réclamant donc une puissance decalcul considérable. Sur la série de trenteCray-2 livrés dans le monde à partir de1985, quatorze machines étaient encore enservice dix ans plus tard.Si le Cray-2 mérite le titre de calculateur leplus puissant du monde, c’est qu’il utilisele calcul vectoriel 11 . Dans ce type demachine, une seule instruction provoqueune cascade de calculs, effectuéssimultanément par plusieurs processeurstravaillant à très grande vitesse pourl’époque (243 MHz). Pour dissiper lachaleur produite, les vingt-quatre modulesélectroniques de l’unité de calcul baignentdans un liquide hautement isolant, dufluorocarbone, constamment refroidi. 4 Supercalculateur Cray-2, 1985.Inv. 43964-0000-Les Cray ont permis de faire progresser larecherche en dynamique des fluides, enocéanographie ou en modélisations11 Étude des opérations que l'on peut effectuer surles vecteurs.- 11 -mathématiques. Les Cray-2, puis les CrayX-MP, se sont notamment illustrés avecsuccès dans la prévision météorologique.CONCLUSIONAujourd’hui, différents instrumentspermettent de faire des calculs simples,qu’il s’agisse de leur utilisation première(calculatrice de poche) ou d’une fonction« gadget » ajoutée à leur fonction première(montre calculatrice, téléphone portable).D’autres machines, scolaires (calculatriceprogrammable) ou professionnelles(ordinateur) visent au contraire à faire descalculs compliqués.Le concept essentiel dans l’invention del’ordinateur n’est pas l’adoption dulangage binaire mais bien le programmeenregistré. En un demi-siècle, l’informatiquea connu un intense perfectionnementtechnique, affectant principalementles composants électroniques. Mais, dansleurs principes, les outils informatiquesactuels restent très proches du premierordinateur mis au point en 1945 : desunités d’entrée et de sortie, une unitécentrale de calcul, une mémoire et unprogramme qui marque la rupture avec lescalculatrices mécaniques ou électriques.Rédaction : V. PerezPhotos : © Musée des arts etmétiers/Cnam, S. Pelly.Illustrations : Serge PicardSources :L’album du Musée des arts et métiers,cédérom, CNAM, 1994Jean Rosmorduc, Chronologie des scienceset des techniques, Paris, CDRP, 1997,46 p.Richard Platt, Inventions : une chronologievisuelle. De la pierre taillée aux satelliteset aux ordinateurs, Seuil, 1995, 64 p.Flash Museum et cartels du Musée des artset métiersEncyclopaedia Universalis en lignehttp://www.universalis-edu.com/
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