Qu’est ce qu’un ordinateur?

Mettons de coté les ancêtres (compter sur les doigts, bouliers chinois, pascaline et autres machines à prendre la poussière). Si on regarde l’ordinateur moderne, celui que nous utilisons depuis plus d’un demi siècle, il vient d’abord d’un concept mathématique. Oui, même si vous faites partie de celles et ceux qui détestaient aligner des chiffres à l’école, sachez que sans les maths, il n’y aurait pas d’ordinateur, pas d’internet, pas même une console de jeu ou un mobile. Quant à Facebook, n’en parlons pas. Le concept en question, on le doit à Alan Turing, scientifique anglais qui définie en quelques pages en 1936 ce qu’on appellera la Machine de Turing. Le principe :

Machine de Turing

C’est une vue d’artiste, mais dans l’esprit, c’est ça.

  • Imaginons un ruban infini, sur lequel est écrit des informations.
  • On ajoute une tête de lecture sur le ruban. Elle peut se déplacer sur le ruban, lire ou écrire des informations dessus.
  • La machine a une mémoire qui lui permet de se souvenir d’informations (états)
  • Enfin, la machine connait un certain nombre d’instructions qui lui permettent d’agir (changer d’état, déplacer la tête de lecture) en fonction de ce qu’elle lit et qu’elle a en mémoire.

Sur le papier, une machine pareille permettrait de résoudre un certain nombre de problèmes mathématiques tels qu’on en pose depuis la Grèce Antique. Pour l’histoire, quelles années plus tard, Seconde Guerre mondiale, les nazis utilisent des machines électromagnétiques pour crypter leurs communications et ainsi empêcher l’autre camp, même quand ils interceptent leurs messages, d’y comprendre quoi que ce soit.

La NSA à votre écoute

Depuis, les américains l’ont bien compris, le nerf de la guerre, c’est l’information.

Turing reprend des travaux engagés par les polonais et travaille avec les Alliés à percer le secret des communications des allemands, donnant ainsi un avantage sérieux aux premiers qui pouvaient ainsi lire tout ce qui passait sans que les seconds ne le sachent. Un facteur clé de victoire, un héro me direz-vous, décoré au champ d’honneur? Et bien pas du tout : quelques années plus tard, homosexuel sous le régime victorien, il est condamné à la castration chimique. Cela le poussera par la suite à se suicider en mangeant une pomme empoisonnée. Certains diront même qu’il a été assassiné. Il faudra attendre 2009 pour que le Royaume-Uni s’excuse et 2013 pour qu’il soit réhabilité. Pas très fairplays. Aujourd’hui, il a droit à des livres sur sa vie et même un biobic de la part d’Hollywood où il prend des airs de Sherlock Holmes.

Docteur Folamour

On peut être génial en informatique ET en bombes atomiques. Épatant, non?

De ce principe mathématique, John Von Neumann, celui là même qui inspira le savant fou du Docteur Folamour de Kubrick, concevra plus tard l’architecture qui sert aux ordinateurs actuels :

  • Une unité arithmétique et logique, qui fait les calculs (les instructions de la machine Turing)
  • Une unité de contrôle qui pourrait s’apparenter à la tête de lecture.
  • Une mémoire qui joue le rôle de ruban
  • Et des dispositifs d’entrées/sorties pour interagir avec le monde extérieur

Le tout fonctionnant sur la base de signaux électriques. Si on a un signal, ça fait « 1 », si nous n’avons pas de signal, ça fait « 0 ». C’est ce qu’on appelle le langage binaire.

Un PC

Le truc vert, c’est la carte mère, le processeur en 3, la mémoire en 5, le disque dur en 9.

Et bien dans nos ordinateurs, l’unité arithmétique et logique et celle de contrôle sont regroupés dans le processeur. Ce dernier, pour communiquer avec tout le reste, est installé dans une carte mère. La mémoire, longtemps séparée en mémoire vive (la RAM) pour les opérations rapides et la mémoire de masse (le disque dur), se retrouve aujourd’hui de nouveau dans un seul et unique composant dans certains téléphones portables et tablettes tant ils sont devenus rapides, petits et peu chers. Et cela s’applique autant pour les ordinateurs fixes que pour les ordinateurs portables, les tablettes, les smartphones ou les montres connectées. Les différences sont qu’un ordinateur fixe dispose d’un boitier d’alimentation, qui converti le courant électrique en quelque chose d’exploitable pour un ordinateur quand une tablette aura elle besoin d’une batterie autonome. Le fixe a un écran avec un clavier et une souris séparés, le mobile dispose d’un écran renforcé muni de détecteurs au toucher. Pour tout ce qui est conversion d’ondes (la voix, les ondes téléphoniques, l’ADSL, etc.) ce sont encore des processeurs, les DSP, qui arrivent à faire la traduction en temps réel entre les ondes et le binaire que l’ordinateur peut comprendre. Enfin, le truc qui fait généralement du bruit sur votre ordinateur, ce sont des ventilateurs, qui servent à refroidir l’intérieur car à force de faire circuler de l’électricité, ça chauffe.

En 1965, un des futurs fondateurs d’Intel, Gordon Moore, prévois au pif qu’à prix/taille constant, les capacités de calcul des ordinateurs allaient doubler tous les deux ans et vue de loin depuis, la règle s’applique étonnamment toujours bien.

Bref, depuis plusieurs décennies, tout ça est de plus en plus petit, mais rien de neuf en soit. Par contre, comme c’est de plus en plus petit/léger/moins gourmand en énergie et bien ça permet de nouveaux usages qui eux semblent paraitre de petites révolutions. Mais ça, c’est une autre histoire.

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