Instrument de calcul
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Au sens le plus large du terme, un instrument de calcul est un objet qui aide l'opérateur dans ses calculs, on dit aussi un « moyen de calcul ».
Différence entre instrument et machine de calcul
Les historiens de la technique du calcul font la distinction entre instrument et machine.
- On parle d'instrument quand l'opérateur doit intervenir dans le calcul, par exemple pour effectuer un report, ou déterminer la position de la virgule (boulier, règle à calcul, compas de proportion).
- On utilise le terme de machine à calculer pour les objets qui donnent le résultat sans que l'opérateur n'intervienne dans le calcul lui-même. L'opérateur peut toutefois intervenir pour configurer la machine en fonction de l'opération à effectuer (remise à zéro, sélection de l'opération par une touche ou un curseur, déplacement initial d'un chariot, saisie des nombres dans les bonnes colonnes décimalesModèle:Etc.), et enclencher l'opération (souvent en apportant son énergie mécanique à la machine par l'intermédiaire d'un actionneur (manivelle, levier, poussoir, touchesModèle:Etc.)
Dans cet article de portée très générale, nous prenons le parti de lister à la fois les instruments proprement dits et les machines, renvoyant le lecteur aux chapitres plus détaillés consacrés à ces objets.
Types d'instruments et de machines ayant existé
La taxonomie des instruments et machines à calculer n'est pas un sujet simple. Nous en resterons ici à quelques subdivisions générales et renvoyons le lecteur aux articles détaillés.
Instruments de calcul proprement dits
- Doigts
- Abaques (au sens de table à calcul)
Vallat F. Paléorient Année 1978 Volume 4 Numéro 1 pp. 193-195</ref>, Nuzi<ref>Modèle:Ouvrage</ref>) ancêtres des tablettes d'argile, utilisées pour enregistrer les contrats chiffrés davantage que les calculs eux-mêmes.
- Baguettes à calculer (Chine)
- Jetons de compte et table à calcul, utilisés en France jusqu'à la Révolution
- Boulier
- Tables : L'écriture, les chiffres, les nombres, le zéro, puis la numération de position permettent le calcul algorithmique, introduit en France à partir de l'an 1000. Les algoristes s'opposent longtemps aux abacistes, qui utilisent les abaques à jetons. Les tables imprimées facilitent ces calculs algorithmiques.
- Table d'addition
- Table de multiplication
- Table de logarithmes
- Table de valeurs naturelles
- Table trigonométrique
- Comptes faits, qui simplifient le calcul des prix (livres, sols, deniers, oboles, pite, semi-pite)
- Tables diverses : table de tir, table de navigation, table de cubage
- Ephéméride nautiques, éphémérides astronomiques
- Nomogrammes
- Nomogramme à droites parallèles
- Nomogrammes de Clark
- Abaques (au sens de graphiques à lecture directe)
- Diagrammes (voir aussi Catégorie:Diagramme)
- Rhabdologie (science des bâtons)
- Bâtons de Neper
- Calculatrice de Scott
- Réglettes de Genaille-Lucas
- Instruments analogiques
- Calculatrice à crosses : parfois improprement incluse dans la catégorie des calculatrices mécaniques
Machines à calculer ou calculatrice
On parle de machine à calculer (terminologie de la première moitié du Modèle:S mini- siècleModèle:Vérification siècle) quand l'opérateur n'a pas à intervenir dans le calcul proprement dit, par opposition à instrument de calcul.
Les machines à calculer sont classées en trois grandes familles en fonction de la nature de leurs organes de calcul.
Machines à calculer analogiques
Les variables sont des longueurs, des tensions, des intensités, ou des températures, etc. qui varient de façon continue en fonction du temps.Modèle:Article détaillé
Machines à calculer mécaniques
- Machine à additionner ou additionneuse ;
- Machine à multiplier ou calculatrice (attention : ce mot prête à confusion hors du contexte des machines à calculer mécaniques) ;
- Machine quatre-opérations ;
- Machine à différences.
Machines à calculer électriques ou électroniques.
Les organes de calcul utilisent l'énergie électrique. Ce sont des contacts, des électro-aimants, ou des composants électroniques. Les nombres sont traduits en impulsions électriques. La mécanique reste plus ou moins largement utilisée pour les organes de saisie, de stockage et d'impression.
- Machine mécanographique
- Calculateur de bureau
- Calculatrice électronique avec imprimante
- Ordinateur (sous toutes ses formes : central, terminal, serveur, personnel, portable, tablette, etc.)
- Calculatrice de poche électronique
- Calculatrice scientifique de poche électronique
Actuellement seules les trois dernières sont habituellement utilisées, combinant toutes les fonctions.
Histoire
- Aides au calcul non mécanisées
- 1100 boulier Le premier boulier trouvé est romain : cabinet des médailles Bibliothèque Nationale Paris.
- 1614 Publication des tables de logarithmes par Neper
- 1617 Bâtons de Neper
- 1628 La règle à calcul de William Oughtred
- 1854 Le Planimètre Amsler permet le calcul d'une intégrale par la mesure graphique d'une surface
- vers 1900 un Intégrateur permet le calcul d'une intégrale par la mesure graphique d'une surface
- vers 1900 un Analyseur harmonique permet la décomposition en série de Fourier d'une courbe périodique
- Machines mécaniques
- vers 1500 prototype de Léonard de Vinci(1452-1519) (addition) Aucune référence ne permet de dire que le dessin trouvé était une machine de calcul.
- 1623 L'horloge à calculer de Wilhelm Schickard (addition+soustraction pour la partie machine à calculer). La machine fut détruite dans un incendie pendant sa construction. Inconnue jusqu'en 1957 quand deux lettres écrites en latin à Kepler furent découvertes.
- 1642 Blaise Pascal invente la machine à calculer : la Pascaline (9 exemplaires connus). La machine de Pascal réalise directement les additions et soustractions. Multiplications et divisions sont effectuées de manière répétitive. Trois types de machines sont connues : décimal base 10, comptable bases 10,20,12, Architecte bases 10,6,12.
- 1673 La machine à calculer de Leibniz (addition+multiplication) Cette machine comportait des innovations intéressantes, notamment la mise en mémoire du multiplicande. Le système de report ne fonctionnait pas vraiment.
- Le brevet de Thomas de Colmar reprend, en 1820, la même technique. Le chariot, les cylindres inscripteurs, mais ses reports fonctionnent.
- La dernière machine du même type a été créée en 1948, la Curta
- 1820 L'arithmomètre de Thomas de Colmar, première machine industrielle (5.500 exemplaires vendus) Machine copiée dans le monde entier. Sa commercialisation commença en 1851. Elle est à la base de l'industrie des machines à calculer.
- 1822 La machine à différences de Charles Babbage
- 1850 Naissance du clavier, le Modèle:1er à touches de D.D. Parmelee
- 1857 L'arithmomètre de Hill
- 1885 Le comptomètre de Dorr E. Felt
- 1888 La Modèle:1re à calculer à impression de William S. Burroughs
- 1889 La machine à multiplier de Léon Bollée
- Machines électromécaniques
- La machine à cartes perforées de Herman Hollerith
- 1879 La Modèle:1re caisse enregistreuse de James J. Ritty avec additionneuse, imprimante et tiroir-caisse
- 1910 La machine à calculer électromécanique de bureau
- 1940 La première machine à calculer pour nombres complexes
- Machines électroniques
- 1938 Le premier calculateur digital binaire de Konrad Zuse fonctionne avec des relais
- 1943 Le premier ordinateur à lampes, le Colosse I, du Chiffre Anglais déchiffre les messages de l'Enigma
- 1945 Premiers calculs de l'ENIAC de la Moore School of Electrical Engineering de l'université de Pennsylvanie.
- 1964 La Modèle:1re à calculer électronique de bureau
- 1967 La Modèle:1re à calculer électronique de poche
- 1972 La Modèle:1re machine à calculer électronique scientifique de poche Hewlett-Packard HP-35
- 1974 La Modèle:1re à calculer électronique scientifique de poche bon marché (Commodore)
- 1978 L'ordinateur personnel
Musées
Galerie
-
Un boulier
-
Une règle à calcul
Liens externes
- explications
- exposition et explication
- Histoire de la bureautique et de l'informatique
- Association Nationale des Collectionneurs de Machines à Écrire et à Calculer Mécaniques (ANCMECA), France
- Collection Bergés Animation Pascaline
Références
<references />