De la préantiquité aux machines à calculer
Introduction
Bien avant l'apparition du mot « ordinateur », les civilisations ont cherché à décharger l'esprit humain du calcul répétitif. L'histoire de l'informatique commence donc bien plus tôt qu'on ne le croit : trois mille ans avant notre ère, les marchands de Mésopotamie posent déjà des cailloux sur des abaques. De ces premiers gestes au 19e siècle, le fil rouge est constant — confier à un objet matériel ce qui pèse à la pensée. Ce cours retrace quatre jalons : le boulier, la pascaline, le métier Jacquard et la machine analytique de Babbage, qui prépare à elle seule l'informatique moderne.
Compter avant d'écrire : l'abaque et le boulier
L'abaque (vers -2700 en Mésopotamie) est sans doute la première technologie de calcul. Sur une planche divisée en colonnes, on déplace des jetons ou des perles pour représenter unités, dizaines, centaines. Les Romains, puis les Chinois et les Japonais, en feront évoluer la forme — le boulier chinois, avec ses tiges et ses boules coulissantes, en est l'avatar le plus connu. Encore aujourd'hui, un opérateur entraîné rivalise avec une calculatrice de poche pour des additions à plusieurs chiffres.
Boulier chinois ancien à dix tiges, vue de trois quarts, fond sobre
Le boulier n'est pas un automate : il assiste un humain qui actionne les perles. Mais il introduit une idée cruciale — la représentation positionnelle des nombres. Chaque colonne porte une puissance de la base utilisée. Sans cette idée, aucune machine à calculer ultérieure ne pourrait fonctionner.
Quel concept fondamental est introduit par le boulier ?
La pascaline (1642) et le calculateur de Leibniz (1673)
Au 17e siècle, l'arithmétique cesse d'être un simple jeu de jetons et devient mécanique. À 19 ans, Blaise Pascal invente la pascaline pour aider son père, collecteur d'impôts en Normandie. Sous une boîte de bois, des roues dentées s'engrènent : tourner la roue des unités au-delà de 9 fait avancer automatiquement la roue des dizaines. C'est la première fois qu'une retenue se propage toute seule, sans intervention humaine.
Pascaline du XVIIe siècle, boîtier en bois et laiton, série de cadrans circulaires alignés
Trente ans plus tard, Gottfried Wilhelm Leibniz complète l'invention avec sa machine arithmétique capable de multiplier et diviser, grâce à un tambour cylindrique dit « à dents inégales ». Leibniz est aussi le premier à défendre publiquement l'usage du système binaire pour les machines — une intuition qui ne sera pleinement exploitée qu'au 20e siècle.
| Machine | Année | Inventeur | Opérations |
|---|---|---|---|
| Pascaline | 1642 | Blaise Pascal | Addition, soustraction |
| Calculateur | 1673 | Leibniz | + soustraction, multiplication, division |
Le métier Jacquard (1801) : programmer une machine
L'étape suivante n'a, en apparence, rien à voir avec le calcul — elle vient du tissage. En 1801, Joseph Marie Jacquard présente à Lyon un métier à tisser piloté par un chapelet de cartes perforées. Chaque carte décrit une rangée du motif à tisser : là où la carte est trouée, un fil passe ; là où elle est pleine, le fil est bloqué.
L'idée est révolutionnaire. La même machine peut désormais tisser n'importe quel motif simplement en changeant le jeu de cartes. La séparation entre la machine (le métier) et le programme (la pile de cartes) est posée pour la première fois.
Quelle séparation conceptuelle Jacquard introduit-il ?
Babbage et Lovelace : l'ordinateur avant l'électronique
En 1837, le mathématicien anglais Charles Babbage conçoit la machine analytique — un calculateur mécanique programmable par cartes perforées, doté d'une unité de calcul (le « moulin »), d'une mémoire (le « magasin »), d'une entrée (les cartes) et d'une sortie (impression). Tous les ingrédients d'un ordinateur sont là, un siècle avant l'ENIAC.
Maquette en laiton et acier de la machine analytique de Babbage, exposition au Science Museum
La machine ne sera jamais construite intégralement du vivant de Babbage — trop coûteuse, trop complexe pour les techniques de l'époque. Mais sa collaboratrice Ada Lovelace, fille du poète Byron, rédige en 1843 ce qu'on considère comme le premier programme de l'histoire : un algorithme destiné à calculer les nombres de Bernoulli sur la machine analytique. Plus remarquable encore, elle entrevoit que la machine pourrait manipuler autre chose que des nombres — sons, lettres, symboles — pourvu qu'on sache les encoder.
Ada Lovelace, première programmeuse
Lovelace anticipe deux idées qui structureront toute l'informatique du 20e siècle : la généralité symbolique (une machine ne manipule pas seulement des nombres) et la distinction entre données et programme.
Pour aller plus loin
Le 19e siècle voit aussi naître les machines de Hollerith (1890), qui mécanisent le recensement américain en lisant des cartes perforées. La société fondée par Hollerith deviendra plus tard… IBM. Le fil entre Jacquard, Babbage et l'industrie informatique du 20e siècle est ainsi continu, même si le passage à l'électronique attendra encore quelques décennies — c'est l'objet du prochain cours.