Comment ça marche les ordinateurs ? Et est-ce qu’on peut dire qu’ils sont intelligents ? Depuis leur invention, pour faire des calculs mathématiques, à nos smartphones… Julien t’explique tout dans ce nouvel épisode de “Qui a inventé ?”
ENIAC, un ordinateur inventé pour faire des calculs mathématiques plus vite que l’homme
Nous sommes en 1943, aux États-Unis. De nombreux scientifiques participent, à leur manière, à la Seconde Guerre mondiale. Par exemple, certains font des calculs mathématiques très complexes pour prévoir la trajectoire des missiles. Et cela leur prend beaucoup de temps ! En observant ces scientifiques, le physicien John William Mauchly décide, avec son ami John Eckert, un ingénieur spécialiste de l’électronique, de construire un super calculateur capable d’aller beaucoup plus vite que les humains. C’est du jamais vu ! En 1946, leur machine est opérationnelle. Ils l’appellent ENIAC (ça signifie Calculateur Numérique Electronique Programmable).
Ce premier ordinateur n’a rien à voir avec ceux que tu connais aujourd’hui, il mesure 30 m de long (autant qu’un terrain de basket), 2,4 m de haut et pèse 30 tonnes (environ 8 éléphants) ! Il est composé de dizaines de milliers de composants électroniques : principalement des lampes, des interrupteurs et des fils électriques ! Ce système permet de transmettre les informations sous forme de courant électrique. On peut programmer ENIAC, lui demander de faire des opérations : additions, soustractions, multiplications, divisions… Cette machine peut réaliser 5 000 additions par seconde ! Pour l’époque c’est énorme. Aujourd’hui, les ordinateurs les plus puissants du monde peuvent gérer 1 milliard de milliards d’opérations en une seconde !
Peut-on dire que les ordinateurs sont intelligents ?
Eh non. Ces machines peuvent faire énormément de calculs à une vitesse incroyable, mais l’ordinateur est incapable de réaliser ces opérations si personne ne le lui demande. Il faut qu’un humain lui donne l’ordre des opérations à réaliser. Mais comment ?
L’ordinateur est un assemblage de composants électroniques. Certains de ces composants fonctionnent comme un interrupteur. Dans un ordinateur, il y a des sortes d’interrupteur qui peuvent laisser passer le courant électrique. Ou le couper. Grâce à ces interrupteurs, on peut envoyer des messages codés à l’ordinateur. On appelle ça le langage binaire, car il n’utilise que deux chiffres : le 1 et le 0. Le 1 donne l’ordre à l’ordinateur d’envoyer une impulsion électrique. Le 0 de ne pas laisser passer le courant électrique…
Un langage mathématique pour communiquer
On a besoin de milliers de mots pour parler, alors comment communiquer avec seulement 2 chiffres ? Eh bien chaque information transmise à l’ordinateur dépend du nombre de 1, de 0, et de l’ordre dans lesquels ils sont placés. C’est un langage mathématique un peu complexe pour nous qui sommes habitués à l’alphabet et au système décimal… mais finalement assez simple pour une machine. Par exemple, en langage binaire, le chiffre 6 s’écrit “1-1-0”. Lorsqu’on tape le chiffre 6 sur un clavier, on envoie un ordre à l’ordinateur… 1 = laisse passer le courant électrique ; 1 = laisse passer le courant ; 0 = pas de courant. C’est ainsi que l’information codée circule.
Mais comment les informations s’affichent-elles à l’écran ?
Ton écran d’ordinateur est composé de millions de petits points qui peuvent s’allumer, en fonction du signal électrique envoyé. On les appelle des pixels. Quand l’ordre “1-1-0” est envoyé, l’impulsion électrique parcourt tout un circuit pour aller allumer les pixels formant le chiffre 6 à l’écran. C’est pareil pour les lettres de l’alphabet, la ponctuation, les signes “+”, “ %”. Et c’est pareil pour les images que tu reçois, les vidéos… : tout est codé en binaire. Et ce langage est décodé par l’ordinateur à une vitesse incroyable. À l’époque d’ENIAC, on a fait appel à une équipe de scientifiques pour programmer la machine. Six femmes, des mathématiciennes, ont été choisies pour ce travail : ce sont les premières programmeuses de l’Histoire !
C’est quoi un “bug” ?
Aujourd’hui, tout cela paraît banal. On crée des programmes informatiques pour tout : les téléphones, les machines à laver, les jeux vidéo. Les appareils électroniques sont miniatures. Mais à l’époque d’ENIAC, les circuits électriques rencontraient d’énormes difficultés. Quand une ampoule ne fonctionnait plus, tout le système était en panne et ses inventeurs se plaignaient de “bugs”. En anglais, ça veut dire “insectes”. Attirés par la chaleur, ils se posaient sur les ampoules, brûlaient et faisaient sauter le système. Aujourd’hui encore, on parle de bug informatique quand un ordinateur rencontre un problème… Ça arrive moins souvent, car les machines sont devenues beaucoup plus performantes. On est désormais capable de fabriquer des composants électroniques microscopiques. C’est comme ça, par exemple, qu’on a pu développer les smartphones : nos téléphones sont de véritables ordinateurs miniatures !
À lire dans Images Doc n°406 d’octobre : “Les secrets du numérique”
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Comment écouter tous les épisodes du podcast “Qui a inventé ?”
“Qui a inventé ?”, c’est un podcast qui raconte les petites et les grandes histoires des inventions. Tu peux l’écouter sur ton blog Images Doc, dans Bayam et sur toutes les plateformes d’écoute. Bonne écoute aux petits et aux grands !
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