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Les racines de l'ordinateur: L'algèbre de Boole et un métier à tisser

Par L'Economiste | Edition N°:74 Le 08/04/1993 | Partager

L'ordinateur marque une rupture dans l'humanité, l'intelligence devient artificielle. Son histoire plonge dans le calcul avec les cailloux, passe par Al-Khawarizmi et Boole.

L'Ordinateur quelles que soient sa forme de base, sa taille - une pièce de métal - est limité dans ce qu'il peut faire. L'ordinateur n'a pas d'intelligence propre mais s'appuie sur l'intelligence humaine pour exécuter des tâches aussi simples qu'une addition.

Pour la première fois dans l'histoire de l'humanité, l'Homme est capable de déléguer sa puissance intellectuelle à des machines: les ordinateurs. L'ordinateur peut être aussi vu, à la fois, comme continuation des progrès du machinisme, comme nouvel outil de contrôle social et comme marchandise. L'ordinateur n'est que le fruit d'un mariage entre l'électronique, la cybernétique et les mathématiques (la logique et l'arithmétique).

Voie arithmétique

L'Homme en changeant de mode de vie de chasseur - nomade à agriculteur - sédentaire a eu besoin de compter. Au cours de la préhistoire il ne savait calculer qu'à l'aide de cailloux ou de ses mains qui furent sans doute les premières calculatrices de poche. On trouve des traces de symboles et de chiffres dans certaines civilisations de l'antiquité, quelques millénaires avant notre ère.

Parallèlement à cette évolution des signes, chiffres, calculs mentaux et manuels, on assistait à des développements d'outils, de systèmes, de machines pour simplifier et accélérer les calculs nécessaires; par exemple, pour garder trace des transactions commerciales ou des cycles astraux et pour faire face aux besoins croissants des paysans, de l'armée et d'une société en pleine évolution.

L'évolution de la voie arithmétique qui a contribué à la naissance de l'informatique peut être schématisée par: (Voir schéma (1))

Voie logique

La voie logique débute avec la formulation des trois principes fondamentaux de la logique: le principe d'identité, le principe de non-contradiction et le principe du tiers exclu. Les ordinateurs ne sont en fait que des machines logiques qui appliquent ces deux derniers principes.

Après les grecs, nuit relative jusqu'à l'épopée de la civilisation arabomusulmane et sa cohorte de savants prestigieux, en particulier le savant Sidi Bel Abbas Essebti El Marrakouchi qui inventa au XI siècle la "Zayraja", cette voie logique continue par une suite d'échec jusqu'à la machine logique Ars magna du philosophe espagnol Raymond Lulle (1234-1315). Avec Des cartes, puis le philosophe anglais Thomas Hobbes (1588-1679), le langage formalisé devient une instance capable à elle seule de produire des raisonnements, sans interventions humaines. Vient ensuite dès 1679 la formalisation du calcul binaire par Leibnitz. En 1854, un mathématicien Georges Boole publia une "étude des lois de la pensée sur lesquelles sont fondées les théories mathématiques de la logique et des probabilités". L'algèbre de Boole possède des opérations fondamentales. Celles-ci s'appellent et, ou, et non. Les ordinateurs sont constitués de circuits numériques (logiques) qui ne font guère plus que des et, des ou et des non. La raison est que l'on peut facilement constituer les opérateurs arithmétiques à partir d'opérateurs booléens. On peut résumer cette voie logique par:

Voie technologie

La voie technologique est constituée par les technologies d'automatisme et des supports de l'information. L'héritage de l'automatisme comprend deux volets bien distincts: le principe de la programmation et celui de la régulation; pour un même thème, la maîtrise du temps et du mouvement. L'origine de l'automatisme remonte à l'arbre à came inventé par les Grecs. Du principe de la régulation utilisée par les maîtres horlogers, on vint au principe de la programmation dans les automates. Le principe de programme va se déplacer au XVIII siècle des dispositifs à cames vers les machines utilisant les "cartons perforés" avec les métiers à tisser de Falcon et Jacquard. Avec l'industrialisation, les besoins en calcul de tout genre allait en croissant, Charles Babbage conçut en Angleterre les plans de deux machines des plus sophistiquées que l'on ait jamais connues. Charles Babbage est considéré comme le père de l'ordinateur pour avoir fait le rapprochement entre les machines à calculer et les systèmes de commandes automatiques Jacquard. Avec Claude Shannon, la théorie de l'information est née. Celui-ci après avoir soutenu une thèse sur I ' application de l'algèbre de Boole aux circuits de commutation électriques, publia en 1948 "une théorie mathématique des communications".

En finalisant les travaux d'Abu Djefar Al-Khawarizmi et en réfléchissant théoriquement sur les fondements et les limites de la logique Turing inventa la calculabilité.

Naissance de l'ordinateur

L'informatique a réellement pris son essor au lendemain de la deuxième guerre mondiale. Jusqu'alors, toutes les machines recevaient les instructions à l'aide de cartes, bandes ou films perforés et pouvaient faire des opérations arithmétiques en quelques secondes. Le premier ordinateur utilisant la technologie électronique est l'ENIAC, construit par les professeurs américains J-P Eckert et J-W Manchly à l'université de Pennsylvanie en 1946. Le calculateur n'est cependant pas le véritable ancêtre des ordinateurs modernes, car son programme ne se trouvait pas enregistré dans sa mémoire. La première machine à utiliser ce concept fondamental, découvert par le mathématicien américain d'origine hongroise Von Neumann (1903-1957) est l'EDVAL, construite à l'université de Princeton. L'ordinateur moderne est né à la fin de 1945.

A.K.

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