Sciences

La calculatrice et son histoire

L'abaque fut la première machine à calculer. Les peuples antiques en faisaient usage plusieurs siècles avant Jésus-Christ dans leurs diverses opérations marchandes.

On note quatre types d'abaque ayant principalement eu cours dans l'Antiquité : un tableau de sable sur lequel on traçait/effaçait les opérations et que les Grecs nommaient abax ; une tablette avec des compteurs mobiles sur des lignes, des galets par exemple sur l'abaque égyptienne ; le fameux boulier chinois qui consiste en une boîte rectangulaire, traversée de plusieurs tiges sur lesquelles se trouvent des boules présentant des valeurs différentes ; et enfin une tablette avec des galets coulissant dans des rainures, chez les Romains.

Opérations mathématiques de base

Ces systèmes de calcul, bien qu'ils rencontrent des limites assez tôt dans leur utilisation, permettent toutefois aux commerçants et aux administrateurs de se livrer aux quatre opérations mathématiques de base, à savoir l'addition, la soustraction, la multiplication et la division. Les bouliers, quant à eux, affirment leur supériorité rapidement et gagnent l'Europe. Le système nécessite toutefois une dextérité considérable et plusieurs Occidentaux en restent aux chiffres arabes dont on doit l'introduction en Europe à Gerbert d'Aurillac (v.940-1003) ou à Leonardo Fibonacci (v.1175-v.1250), les historiens connaissant des différends à ce sujet.

Plusieurs inventions

Beaucoup plus tard, dans le courant du 17e siècle, le scientifique écossais John Napier (1550-1617) invente un système de réglettes mobiles, portant un codage des tables de Pythagore (v.580 av. J-C.-v.497 av. J-C.). Ces bâtonnets seront par la suite popularisés dans toute l'Europe sous le nom de : Bâtons de Neper. Le système sert ensuite de base à une série d'améliorations apportées sur une période assez longue, soit de 1620 à 1720, effectuées par des scientifiques de renom comme Edmund Gunter (1581-1626) avec la première règle à calculer utilisant les logarithmes, perfectionnée par Henry Leadbetter (?-?), et modifiée de nouveau par William Oughtred (1574-1660). En 1671, c'est un certain Seth Partridge (?-?) qui modifie encore le principe avec l'invention d'une règle à coulisse, capable d'atteindre le milliard, laquelle sera utilisée jusqu'à l'avènement des premières calculatrices électroniques, dans les années 1970.

Le prototype de Pascal

Les mécanismes de calcul plus sophistiqués entrent en scène vers 1642 avec la création du jeune Blaise Pascal (1623-1662) : la Pascaline. Il s'agit alors d'un mécanisme complexe avec manipulation de roues sur le couvercle d'un boîtier. Le mécanisme, une fois encore, ne présente pas la fluidité nécessaire aux opérations, car il lui aurait fallu une précision de fabrication trop avancée pour l'époque. Or sur le concept même de cette machine, un certain René Grillet (?-?), horloger du roi, conçoit en 1678 une boîte arithmétique à cylindres népériens dont la taille réduite est déjà en soi une remarquable réussite. Mais c'est l'Allemand Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) qui apporte au prototype de Pascal les transformations les plus perfectionnées. En 1694, on expose enfin son invention, la calculatrice à étages, et les performances de la machine permettent même l'extraction de la racine carrée. Mais de nouveau, la machine ne sera jamais commercialisée à cause de la trop grande précision qu'exigerait la conception de son mécanisme.

Les modèles futurs

Toutefois, les avancées techniques apportées par Leibniz restent d'une importance capitale pour les modèles futurs, notamment en ce qui a trait à : l'inscripteur facilitant la pose d'un nombre avant de l'additionner, le viseur de pose, l'entraîneur, le chariot d'exécution en position fixe les additions et les soustractions, la multiplication mobile axée à senestre, la division mobile axée à dextre ainsi que le système de tambours coulissant. Ces technologies serviront de fondement à toute une gamme d'inventions dans les décennies à venir.

Le boum commercial

La révolution industrielle au 19e siècle et son boum commercial sans précédent vont soudain changer la face du monde et exiger des outils de précision pour effectuer des opérations arithmétiques, jusque-là réservées aux mathématiciens et aux scientifiques. Les calculs, désormais l'affaire d'un nombre croissant de commerçants, demandent une automatisation et une fiabilité nouvelles. Chercheurs et inventeurs travaillent donc à la réalisation de ce qui deviendra l'outil essentiel de tout financier.