Machine à calculer


Machine à calculer

Calculatrice

Une calculatrice, ou calculette, est une machine conçue pour effectuer des calculs. D'abord mécaniques, les calculatrices sont devenues électroniques dans les années 1970, avec l'apparition du microprocesseur en 1971. Les machines les plus simples se limitent aux quatre opérations arithmétiques usuelles alors que les calculatrices programmables disposent d'une puissance équivalente aux ordinateurs (voir machine de Turing et Turing-complet).

Sommaire

Les calculatrices mécaniques

La Pascaline (1642), créée par Blaise Pascal, fut l'une des premières machines à calculer. Leibniz présente en 1673 une machine où une partie mobile se décale à chaque fois d'un cran vers la gauche (comme pour une multiplication à la main). En 1948, fut introduite la Curta (machine à calculer portative ayant l'ergonomie d'un moulin à poivre, et une manivelle de moulin à café) capable d'effectuer les quatre opérations de base et les racines carrées. La règle à calcul moins précise, mais bien plus rapide que la Curta et surtout beaucoup mieux appropriée aux calculs scientifiques quand la précision ne dépasse pas quatre chiffres significatifs, est plus ancienne que la Pascaline.

La calculatrice mécanique la plus complexe jamais conçue [réf. nécessaire] fut la Difference engine de l'anglais Charles Babbage, qui était pratiquement un ordinateur mécanique. Toutefois, il est important de préciser que cette merveille technologique n'a jamais fonctionné en raison de problèmes mécaniques et financiers.

Entre 1820 et 1940, des milliers de brevets[1] furent pris pour des machines mécaniques, actionnées manuellement, ou grâce à un moteur électrique.


Les calculatrices électroniques

Moins performants qu'un ordinateur, ces appareils, parfois appelés « calculettes » ont la particularité de tenir dans la poche. Ils sont apparus au début des années 1970 lorsque la miniaturisation des composants (avec en particulier les premiers circuits imprimés) et la baisse de leur coût ont permis de fabriquer des machines à calculer de petites tailles alimentées par des piles ordinaires ou des batteries rechargeables. En 1967, la société américaine Texas Instruments créa un premier prototype et en déposa le brevet. Le modèle fut repris en 1970 par la firme Canon Inc. qui commercialisa sous le nom de Pocketronic la première calculatrice. Cette dernière était sans affichage avec une imprimante autonome.

L'affichage des résultats de calculs des premières calculatrices se faisait au moyen de diodes électroluminescentes à raison d'une diode par position de chiffre. Les machines effectuaient les 4 opérations arithmétiques. Peu de temps après, quelques unes surent effectuer des racines carrées. Lorsqu'elles respectèrent les priorités entre opérations et que les fonctions trigonométriques apparurent, on parla de calculatrices scientifiques. De nos jours, les calculatrices graphiques disponibles au public sont parmi les plus performantes. Permettant d'afficher la représentation graphique d'une fonction, elles sont notamment produites par Texas Instruments, Casio, Hewlett-Packard et dans une moindre mesure par Sharp ou Brother.

Dès l'introduction de sa première calculatrice de poche en 1972, la HP-35 (qui doit son nom au nombre de touches), la firme Hewlett-Packard s'est imposée parmi la communauté scientifique. Optant pour la notation polonaise inverse dès le milieu des années 1960 avec les précurseurs que furent les séries HP 98XX, l'efficacité et la précision dépassaient sensiblement celles de autres marques.

Le prix des calculatrices basiques est aujourd'hui très faible (moins d'une heure de travail), mais il n'en a pas toujours été ainsi. Pour l'anecdote, au début des années 1970, les premières calculatrices scientifiques de poche Hewlett-Packard coûtaient à peu près la moitié du salaire mensuel d'un enseignant. Il était donc hors de question de les mettre sans protection à disposition d'un public d'étudiants. C'est pourquoi HP vendait également un « socle » destiné à recevoir ces machines, en l'occurrence une monumentale gueuse de fonte de 10 kg dotée d'un alvéole dans laquelle la machine était maintenue par de robustes fixations. Les calculatrices ne supplantèrent la règle à calcul qu'au milieu des années 1970.

On distingue les calculatrices simples « quatre opérations », les calculatrices financières, les calculatrices scientifiques, graphiques ou non, et les calculatrices formelles.

Hewlett-Packard avait opté pour la très originale notation polonaise inverse, économique en nombre de saisies, mais trop abstraite pour le grand public.

Les évolutions postérieures furent les suivantes :

  1. une ou plusieurs mémoires pour stocker les résultats intermédiaires
  2. mémoire active (M+, M-)
  3. mémoires statistiques (somme des x, somme des x², nombre de valeurs)
  4. puis, parallèlement :
    • affichage par cristaux liquides, beaucoup moins gourmands en énergie que les diodes
    • alimentation par photo-voltaïsme lorsque l'affichage par cristaux liquides fut au point
    • foisonnement de fonctions (mathématiques, statistiques, financières, hexadécimal, etc.) sur des calculatrices courantes (et non haut de gamme comme les calculatrices graphiques)
  5. programmation (au début, quelques pas de programme, en langage machine)
  6. écrans mode texte puis graphique, puis couleur

Notes et références

  1. Les brevets manuscrits de 1820 à 1900, site web de l'ANCMECA

Voir aussi

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