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Histoire de l’informatique

LibreCulture GéneraleTechnologies & InnovationsHistoire de l’informatique~10 min de lecture

Histoire de l'informatique

L'informatique est née du besoin de calculer plus vite : des bouliers aux machines mécaniques, puis aux ordinateurs électroniques, au microprocesseur, à Internet et au téléphone dans notre poche.

Objectifs

  • Situer les grandes étapes de l'histoire de l'informatique sur une frise.
  • Connaître quelques inventeurs clés : Pascal, Babbage, Ada Lovelace, Turing, von Neumann.
  • Comprendre pourquoi un ordinateur calcule en binaire (avec des 0 et des 1).
  • Reconnaître les parties d'un ordinateur : entrées, processeur, mémoire, sorties.
  • Voir comment l'informatique a changé la vie quotidienne, en Afrique aussi.

1. Avant l'électricité : calculer avec des machines

Notions clés

  • Les outils de calcul anciens : depuis l'Antiquité, abaques et bouliers aident à compter en déplaçant des boules ou des jetons.
  • 1642, la Pascaline : le Français Blaise Pascal construit une machine à roues dentées qui fait des additions et des soustractions, pour aider son père dans ses calculs d'impôts.
  • 1703, le binaire : l'Allemand Gottfried Wilhelm Leibniz publie une explication de l'arithmétique binaire, qui écrit tous les nombres avec seulement 0 et 1.
  • 1801, les cartes perforées : le métier à tisser de Joseph Marie Jacquard lit des cartes percées de trous pour savoir quel motif tisser. Un trou ou pas de trou : c'est déjà une instruction pour une machine.
  • Années 1830, la machine analytique : l'Anglais Charles Babbage imagine une machine à calculer programmable avec des cartes perforées. Elle ne sera jamais terminée de son vivant.
  • 1843, le premier programme : Ada Lovelace publie des notes sur la machine de Babbage, avec une méthode pour lui faire calculer une suite de nombres. On la considère souvent comme la première programmeuse.

Qui est souvent considérée comme la première programmeuse de l'histoire ?

  1. Marie Curie
  2. Ada Lovelace
  3. Grace Hopper
En 1843, Ada Lovelace décrit une méthode pour faire calculer une suite de nombres à la machine analytique de Babbage : c'est considéré comme le premier programme.

2. Le langage des ordinateurs : le binaire

En binaire, chaque position vaut le double de la précédente (1, 2, 4, 8, 16…), comme en base dix où chaque position vaut dix fois plus (1, 10, 100…). Un chiffre binaire s'appelle un bit ; 8 bits forment un octet.

En 1854, l'Anglais George Boole publie une « algèbre » de la logique (vrai ou faux), qui sert aujourd'hui à concevoir les circuits des ordinateurs.

Exemple résolu : lire un nombre binaire

Que vaut le nombre binaire 1101 en base dix ?

On lit de droite à gauche, avec les valeurs 1, 2, 4, 8 pour chaque position.
1101 : le chiffre de droite vaut \(1 \times 1\), puis \(0 \times 2\), puis \(1 \times 4\), puis \(1 \times 8\).
On additionne : \(1 + 0 + 4 + 8 = 13\). Donc 1101 en binaire vaut 13.

À toi : que vaut 1010 en binaire ?

Voir la solution

\(0 \times 1 + 1 \times 2 + 0 \times 4 + 1 \times 8 = 2 + 8 = 10\). Donc 1010 en binaire vaut 10.

Pourquoi les ordinateurs utilisent-ils le binaire ?

  1. Parce que c'est plus joli à écrire.
  2. Parce que les ordinateurs ne savent compter que jusqu'à 2.
  3. Parce que leurs composants électroniques ont deux états faciles à distinguer : courant ou pas de courant.
Un transistor laisse passer le courant ou non : deux états, notés 1 et 0. En les combinant, on représente n'importe quel nombre.

3. Les premiers ordinateurs électroniques

  • 1890 : l'Américain Herman Hollerith fait trier les données du recensement des États-Unis par une machine à cartes perforées. Son entreprise deviendra plus tard IBM.
  • 1936 : le mathématicien anglais Alan Turing décrit une machine imaginaire, la « machine de Turing », qui définit ce qu'un ordinateur peut calculer. On le considère comme l'un des pères de l'informatique.
  • 1945 : John von Neumann décrit l'organisation d'un ordinateur dont le programme est rangé dans la mémoire, comme les données. Presque tous nos ordinateurs suivent encore ce modèle.
  • 1946 : présentation publique de l'ENIAC aux États-Unis, l'un des premiers ordinateurs électroniques, fonctionnant avec des milliers de tubes à vide.
  • 1962 : en France, Philippe Dreyfus crée le mot « informatique », à partir de « information » et « automatique ».

L'organisation d'un ordinateur (modèle de von Neumann)

Un ordinateur reçoit des informations (entrées : clavier, souris, micro), les traite avec son processeur, les garde dans sa mémoire, et donne un résultat (sorties : écran, haut-parleur, imprimante). Place chaque nom sur la bonne partie du schéma :

Schéma d'un ordinateur : un bloc à gauche envoie les données au bloc central du haut, relié au bloc central du bas, et le bloc central envoie le résultat au bloc de droite 
flowchart LR
  E[Entrées clavier souris] --> P[Processeur]
  P --> M[Mémoire]
  M --> P
  P --> S[Sorties écran haut-parleur]

D'où vient le mot « informatique » ?

  1. De « information » et « automatique »
  2. De « informer » et « mathématique »
  3. D'un mot anglais
Philippe Dreyfus a créé ce mot en 1962 en combinant « information » et « automatique » : le traitement automatique de l'information.

4. De plus en plus petit : transistor, puce, microprocesseur

  • 1947 : invention du transistor aux laboratoires Bell (États-Unis), par John Bardeen, Walter Brattain et William Shockley. Il remplace les tubes à vide : plus petit, plus fiable, moins gourmand en énergie.
  • 1958 : Jack Kilby réalise le premier circuit intégré : plusieurs composants réunis sur une même petite plaque, la « puce ».
  • 1965 : Gordon Moore remarque que le nombre de transistors sur une puce double à intervalles réguliers : c'est la « loi de Moore », une observation qui s'est vérifiée pendant des décennies.
  • 1971 : Intel commercialise le 4004, premier microprocesseur : tout le processeur tient sur une seule puce.

Quel composant, inventé en 1947, a remplacé les tubes à vide ?

  1. Le microprocesseur
  2. Le transistor
  3. La carte perforée
Le transistor (1947) a remplacé les tubes à vide. Le microprocesseur (1971) rassemble ensuite des milliers de transistors sur une seule puce.

5. L'ordinateur pour tous, Internet et le mobile

  • 1969 : naissance d'ARPANET aux États-Unis, un réseau qui relie des ordinateurs d'universités : l'ancêtre d'Internet.
  • 1981 : IBM lance son « PC » (ordinateur personnel). L'ordinateur entre dans les bureaux puis les maisons.
  • 1984 : le Macintosh d'Apple popularise la souris et les fenêtres à l'écran (interface graphique).
  • 1989 à 1991 : au CERN, près de Genève, Tim Berners-Lee invente le World Wide Web (les pages et liens que l'on consulte avec un navigateur).
  • 2007 : arrivée des smartphones à écran tactile grand public ; la même année, le service M-Pesa est lancé au Kenya et popularise le paiement par téléphone mobile en Afrique.

La frise de l'informatique

  1. 1642Pascaline de Blaise Pascal
  2. 1703Leibniz publie l'arithmétique binaire
  3. 1801Métier à tisser à cartes perforées de Jacquard
  4. 1843Premier programme d'Ada Lovelace
  5. 1936Machine de Turing
  6. 1946Présentation de l'ENIAC
  7. 1947Invention du transistor
  8. 1971Premier microprocesseur, l'Intel 4004
  9. 1981Le PC d'IBM
  10. 1991Le Web devient public
  11. 2007Smartphones tactiles et paiement mobile M-Pesa

Exemple résolu : remettre dans l'ordre

Classe ces inventions de la plus ancienne à la plus récente : microprocesseur, Pascaline, Web, transistor.

Voir la solution

Pascaline (1642), transistor (1947), microprocesseur (1971), Web (1989 à 1991). Astuce : un microprocesseur est fait de transistors, il vient donc forcément après eux.

Qui a inventé le World Wide Web ?

  1. Alan Turing
  2. Charles Babbage
  3. Tim Berners-Lee
Tim Berners-Lee a inventé le Web au CERN entre 1989 et 1991. Turing a posé les bases théoriques en 1936 et Babbage a imaginé sa machine analytique au XIXe siècle.

Erreurs fréquentes

  • Croire que l'informatique commence avec l'ordinateur électronique : ses idées (programme, binaire, cartes perforées) sont bien plus anciennes.
  • Confondre Internet (le réseau) et le Web (un service sur ce réseau).
  • Confondre processeur (qui calcule) et mémoire (qui garde).
  • Lire un nombre binaire de gauche à droite avec les mauvaises valeurs de position.

Récapitulatif

  • Des bouliers à la Pascaline (1642), on a d'abord mécanisé le calcul.
  • Cartes perforées (Jacquard, Babbage, Hollerith) et premier programme d'Ada Lovelace (1843) : l'idée de programme.
  • Le binaire (Leibniz) et la logique de Boole permettent de tout coder avec 0 et 1.
  • Turing (1936) et von Neumann (1945) posent les bases de l'ordinateur moderne : entrées, processeur, mémoire, sorties.
  • Transistor (1947), circuit intégré (1958), microprocesseur (1971) : les ordinateurs rétrécissent.
  • PC (1981), Web (1991), smartphones et paiement mobile (2007) : l'informatique entre dans la vie de tous.
Programme
Suite d'instructions qu'une machine exécute ; idée déjà présente dans les cartes perforées et les notes d'Ada Lovelace.
Binaire
Système qui écrit tout avec 0 et 1 ; un chiffre binaire est un bit, 8 bits font un octet.
Transistor
Petit interrupteur électronique inventé en 1947, brique de base de tous les ordinateurs.
Microprocesseur
Processeur complet sur une seule puce ; le premier, l'Intel 4004, date de 1971.
Internet et Web
Internet est le réseau qui relie les ordinateurs ; le Web est le service de pages et de liens qui circule dessus.

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