Du monstre à la puce : d'où vient notre ordinateur ?

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Maths・Ingénierie

Du monstre à la puce : d'où vient notre ordinateur ?

Calculatrice arithmétique de Toulouse
Calculatrice arithmétique de Toulouse dans les années 1950 © Droits réservés, Université Toulouse III - PaulSabatier.

L'aventure incroyable de l'informatique se raconte ici à travers des objets de mathématiques appliquées et d'informatique devenus si rapidement obsolètes et pourtant si utiles et novateurs… en leur temps.

Par l’équipe Exploreur.

Au début du XXe siècle, la Faculté des sciences de Toulouse et les écoles d’ingénieurs qu’elle abrite, développent les sciences appliquées. Mais celles-ci, et notamment la mécanique des fluides, nécessitent des calculs longs et répétitifs. À l’époque, ces calculs sont effectués à la main, ou grâce à des dispositifs à engrenages fabriqués en Suisse.

Au milieu des années 1940, quand les premiers ordinateurs voient le jour aux États-Unis (sous le nom de calculateurs), les physiciens toulousains comprennent aussitôt le bénéfice qu’ils peuvent en tirer.

Ces instruments ont été inventoriés par la mission de sauvegarde du patrimoine scientifique et technique contemporain (PATSTEC) Occitanie Ouest de l’Université fédérale Toulouse Midi-Pyrénées.

Calculatrice Madas
Calculatrice MADAS – Arithmetics S.A., utilisée entre les années 1950 et 1970, UPS.LSP.001
Elle permet de Multiplier, Additionner, Diviser Automatiquement et Soustraire (MADAS). Elle se compose d'une partie fixe comportant l'inscripteur, d'un clavier, de cylindres à dents d'inégales longueurs et d'une partie mobile correspondant au totaliseur (le chariot). Pour effectuer une multiplication, il faut inscrire en premier le multiplicande à l'aide du clavier, ensuite le chiffre des unités puis celui des dizaines du multiplicateur. Automatiquement, le chariot coulisse à chaque ordre décimal pour effectuer les multiplications. L'innovation contenue dans la calculatrice MADAS est le chariot qui peut se déplacer automatiquement avec un moteur électrique. © Droits réservés, UT-PATSTEC.
Calculateur analogique
Calculateur analogique - Société d'électronique et d'automatisme (SEA), utilisé entre 1950 et 1975, INSA.DGEI.004
Il permet de simuler le comportement de processus réels, comme les chocs d'un véhicule accidenté, la pollution atmosphérique, l'affichage radar, le pilotage automatique aérien, la circulation sanguine... Il comprend une alimentation surnommée "unité centrale" et un calculateur avec ses tiroirs de fonctions amovibles. Pour établir une programmation, il faut effectuer le câblage du panneau de connexions avec des cavaliers et des fils électriques et régler la tension par des potentiomètres. Le résultat de la simulation est visualisé sur des voltmètres. © Droits réservés, UT-PATSTEC.
Carte perforée
Carte perforée utilisée entre 1950 et 1970, UPS.LSP.008
Support de stockage d'informations, elle constitue une traduction codée de renseignements. Ce modèle comporte 80 colonnes composées pour chacune des chiffres 0 à 9. A chaque point de la carte, correspondait dans l'ordinateur un circuit qui s'ouvrait ou se fermait selon la présence ou non d'une perforation, correspondant à un bit. Initialement apparue en 1801 pour automatiser l'introduction des motifs et des couleurs dans les métiers à tisser, la carte perforée a fait son apparition dans le domaine informatique en 1890 grâce à Herman Hollerith, lors du recensement américain. Elle a progressivement disparu à partir de 1970. © Droits réservés, UT-PATSTEC.
Télétype
Télétype - société Teletype Corporation, 1960, INSA.DGEI.012
C’est une machine à écrire électrique pouvant être commandée à distance par une ligne électrique. Elle se compose d'un clavier, d'une imprimante employant de larges bandes de papier, perforé sur chaque côté pour en permettre l'entraînement, et d'un dispositif pour perforer d'étroits rubans de papier destinés à être lus par un ordinateur (traitement différé ou batch). L'émission et la réception se font en temps réel, c'est à dire caractère par caractère : au maximum dix caractères par seconde. Elle a été inventée pour permettre la transmission de messages en clair, sans avoir à utiliser le code morse. Elles ont été remplacées à partir de 1975 par des terminaux vidéo alphanumériques. © Droits réservés, UT-PATSTEC.
Coupleur acoustique
Coupleur acoustique - Anderson Jacobson, 1981, ENSEEIHT.LEEI.045
C'est un périphérique de conversion des données numériques d'un ordinateur ou d'un terminal en données analogiques pour les envoyer à travers une ligne téléphonique. Il assure l'opération inverse pour la réception. Il est composé d'un modem qui reçoit l'information par acoustique ou par ligne téléphonique. Le Baud est l'unité de mesure du nombre de modification d'un signal transmis, par seconde, par un modem. Ce modem-ci transmet 30 caractères par secondes (300 bauds). C'est un modem de deuxième génération. Les premiers modems ne communiquaient que 10 caractères par secondes (modèle agréé par les PTT). © Droits réservés, UT-PATSTEC.
Bande magnétique
Bande magnétique - Hewlett – Packard, utilisée entre 1975 et 1990, ENSEEIHT.LEEI.053
C’est un support permettant l'enregistrement d'informations analogiques ou numériques. Les informations sont obtenues en mesurant l'orientation de particules magnétiques (oxyde de fer) incluses dans un substrat souple (matière plastique). Les données y sont inscrites en modifiant cette orientation. © Droits réservés, UT-PATSTEC.
Carte mémoire à tores de ferrite
Carte mémoire à tores, utilisée entre 1954 et 1986, UPS.IUT-Info.002
Support de stockage d'informations binaires, elle constituait la mémoire centrale de l'ordinateur. Cet ensemble est composé de 8 grilles superposées de tores de ferrite (petits anneaux en matériau magnétique, la ferrite) organisés en matrice et de circuits d'accès à ces tores. Chaque tore de ferrite stocke un bit. Leur valeur (0 ou 1) est déterminée par le sens du champ magnétique, initialement défini grâce aux fils électriques traversant les anneaux aimantés. Une mémoire à tores peut comporter plus d'un million de tores. Première mémoire réinscriptible, la carte mémoire à tores détrône la carte perforée. © Droits réservés, UT-PATSTEC.
Disque dur 5 pouces 1/4
Disque dur 5 pouces ¼ - Fujitsu Ld, 1985, ENSEEIHT.LEEI.055
C'est un support de stockage de données informatiques formé de plateaux métalliques rigides enduits d'un revêtement magnétique. Chaque plateau est composé de pistes concentriques. Les pistes situées à un même diamètre forment un cylindre. Sur une piste, les données sont délimitées en secteurs, aussi appelés blocs. C'est un disque dur de type Winchester, disque dur dans un environnement scellé avec une tête de lecture soulevée par un film d'air d'une épaisseur de seulement 0.43 µm. Celui-ci a une capacité de 10 Mo (mégaoctets). Le disque dur a été inventé dans les années 1950 par IBM et le premier modèle se nommait IBM 350 et mesurait 24 pouces. © Droits réservés, UT-PATSTEC.
Mac Plus
Micro-ordinateur Macintosh 1Mb - Apple, 1986, UPS.LSP.002
Appelé aussi « Mac Plus », ce micro-ordinateur correspond à une version améliorée du premier Macintosh, devenu célèbre pour sa "convivialité". Il se constitue d'un écran 9', d'un clavier (ici absent) et d'une souris. Il est muni de 1 mégaoctet (Mo) de mémoire vive (ou Ram) extensible à 4 Mo et d'une interface SCSI (Small Computer System Interface) permettant la connexion de plusieurs périphériques de types différents sur un ordinateur par l'intermédiaire d'une carte. © Droits réservés, UT-PATSTEC.