La machine de Babbage : le papa de votre ordi chéri

« toute l'histoire de cette invention se résume à une lutte contre le temps »

Une architecture innovante

En 1834, Charles Babbage met au point théoriquement sa machine analytique, après avoir déjà réalisé un prototype d’une machine à différences. Alors que son modèle est théorique et n’a jamais été concrétisé de son vivant, Charles Babbage a répertorié les éléments fonctionnels de sa machine, ce qui peut nous permettre de faire des parallèles entre l’ordinateur et son invention.

 

Si cette comparaison entre nos ordinateurs et la machine de Babbage (sa machine analytique) est possible, c’est parce que Babbage a conceptualisé, pour la première fois dans l’histoire de la conception de l’ordinateur, la distinction entre les données et les instructions. Cette idée est traduite matériellement par la mise en place de deux cartes perforées bien indépendantes, l’une réservée aux données (carte d’entrée) et l’autre aux instructions (placée dans les cylindres, au cœur de la machine). Cette idée révolutionnaire est à la base de notre informatique moderne du point de vue software. Ainsi, il est devenu possible de manier des opérations complexes, rapidement, en contrôlant les retenues des opérations mathématiques – ce qui était le plus problématique au début du XIXe siècle, grâce aux positionnements des cylindres de la machine, dicté par la carte perforée d’instructions. Charles Babbage le dit lui-même : « l’Ensemble de l’arithmétique se trouvait maintenant incluse dans des mécaniques ».

 

L'architecture même de la machine nous permet de comparer ses éléments avec l'ordinateur que nous connaissons. Si l'on suit l’ordre que suit l’information dans la machine pour faciliter la compréhension : les cartes perforées, d’instruction et de données, sont équivalentes à la mémoire du disque dur, la mémoire de masse, qui est pérenne. L’information transmise à partir de ces deux cartes est ensuite dirigée vers le râtelier, qui correspond à la mémoire vive (RAM) de nos ordinateurs. Ensuite, Babbage décrit un magasin permettant d’effectuer les manipulations. C’est le cœur du système, qui permet de manipuler les quatre opérations simples et de les combiner pour résoudre tout problème arithmétique et mathématique. On peut faire le parallèle avec le micro-processeur de nos ordinateurs qui résout les requêtes de l’utilisateur. Enfin, les sorties de la machine de Babbage correspondent à nos imprimantes, en effet l’information imprimée est pérenne, contrairement à un écran, où celle-ci est éphémère.

 

Il est intéressant de noter que les composants décrits ci-dessus (disque dur, ROM, RAM, micro-processeur, et périphériques) se retrouvent également dans les tablettes et les smartphones. On peut donc dire que Charles Babbage a initié avec sa machine analytique la conception de l’informatique moderne. Maurice Wilkes, développeur de l’ordinateur Harvard Mark I d'IBM, exprime d’ailleurs cette idée : « il est certain que la connaissance de l’œuvre de Babbage influença les pionniers dans les années 40, en particulier Howard Aiken ».

Une technologie presque d'aujourd'hui

 

Outre la distinction des données et des instructions absolument fondamentale dont nous avons déjà parlé, on retrouve dans les travaux de Babbage les principes essentiels de l’informatique, tels que le déplacement structuré d’informations de manière synchrone ou asynchrone. Cela signifie que la machine de Babbage nécessite déjà une horloge interne ; cet élément étant radicalement lié au programme. Par ailleurs, si la machine analytique de Babbage fonctionne sur un mode décimal, l’information est quantifiée, ce qui n’est pas nouveau en 1834, Leibniz ayant déjà travaillé sur l’échantillonnage des données. Ce travail structurel reste cependant fondamental pour la conception du software des ordinateurs. Randell analyse d’ailleurs la modernité de Babbage dans ses réflexions théoriques : « la plupart des projets des calculateurs des années de guerre furent apparemment menés en ignorant à quel point beaucoup de problèmes rencontrés avaient déjà été pris en compte et souvent résolus par Babbage cent ans plus tôt ».

 

L’idée majeure de Babbage, que l’on retrouve dans le système des micro processeurs des ordinateurs théorisés par Von Neumann est le branchement conditionnel. Il s’agit de la modification de la structure de la machine en fonction du type d’opération effectué. Selon la carte perforée Instruction rentrée dans la machine, les cylindres vont se positionner pour pouvoir par la suite résoudre n’importe quel problème mathématique. Dans cette conception, on peut comparer la machine analytique au langage de programmation Javascript. Celui-ci est un langage interprété, ce qui signifie qu’il y a un interpréteur, le navigateur. Le programme source agit sur le programme objet pour que celui-ci traduise un problème. On peut dire que la machine de Babbage joue le rôle du programme source, alors que la carte perforée se comparerait au programme objet.

 

Enfin, il semble nécessaire de rappeler la situation assez exceptionnelle de Charles Babbage dans le milieu londonien évoluant au cœur de la Révolution Industrielle, au XIXe siècle. Alors que l’arrivée des calculateurs dans les usines implique une crise du rapport à l’efficacité et à la fiabilité du travailleur, Babbage montre que la rectitude est possible, non seulement d’un point de vue moral, mais aussi dans une conception libérale du monde. L’homme étant alors considéré comme la source de l’erreur, tant d’un point de vue pragmatique qu’économique, on ne peut que se référer à Babbage lui-même : « toute l'histoire de cette invention se résume à une lutte contre le temps ». 

A découvrir également...

Spaces of participation, transmedia and viewsers' productions

14 octobre 2019

Some reflexions about the formatted spaces of participation... lire la suite

A la recherche d'un amer dans la mer numérique

7 octobre 2019

Comme un bateau perdu, isolé dans les méandres d'un brouillard sans lumière, je recherchais dans la nuit noire un point d'ancrage... lire la suite

Le Cloud Gaming, une solution vraiment "innovante" ?

17 juin 2019

À quand un cloud gaming qui passe au vert ? lire la suite