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Téléphonie automatique

Le téléphone automatique a été inventé par Almon Strowger, aux États-Unis vers 1891. Le commutateur automatique fut testé en France dès 1912 à Nice.

Lors du passage à l'automatique en région parisienne, un numéro à trois chiffres a été associé à chaque central téléphonique. Les abonnés devaient composer ces trois chiffres, puis le numéro de leur correspondant. Comme les abonnés avaient en mémoire les noms des centraux de leurs correspondants, on écrivit sur les cadrans de numérotation des appareils, quelques lettres de l'alphabet pour chaque chiffre, ce qui permit de conserver longtemps l'habitude, en donnant son numéro, de donner le nom du central, par exemple “Danton” et non le numéro 326 correspondant. Il fallait néanmoins appeler l'opératrice par le 16 pour les relations «interurbaines» et par le 19 pour les relations « internationales »

Téléphonie mobile

Dès 1930, M. Hings effectue des expériences dans le domaine de la radio de bord pour avions. En 1938, il est au service de la Consolidated Mining and Smelting Company (aujourd'hui appelée Cominco), une compagnie qui déploie des géologues dans les régions éloignées de l'Ouest canadien, à la recherche de gisements minéraux. Toutefois, en cas d'accident d'avion en brousse, les pilotes n'avaient aucun moyen de signaler leur position. Cette année-là, M. Hings a mis au point une radio portative capable de transmettre la voix, en cas d'urgence. L'appareil pouvait flotter, il comportait une antenne repliable et il avait une portée de 130 milles. L'armée britannique a été fort impressionnée par ces nouvelles « radios » .

Des milliers d'émetteurs-récepteurs mobiles équipèrent chars, avions et commandement. Le problème de l'alimentation en 12 V ou 24 V fut résolu par le convertisseur tournant « dynamotor » ou par des convertisseurs à vibreurs et transformateurs. Le Talkie-walkie fit son apparition en 1941 sous forme d'un émetteur-récepteur radio réellement portatif pour des liaisons radiophoniques sur de courtes distances. Déjà, s'annonçait l'ère de la miniaturisation par la découverte du transistor (effet transistor) en 1947 qui remplacera le tube électronique.

Dès 1936, visitant l’Europe, Paul Galvin fut convaincu qu’une guerre allait déchirer le continent. De retour dans l’Illinois, il demande aux ingénieurs de la petite firme “Motorola”qu’il avait fondée avec son frère, de travailler sur un outil de communication léger et sans fil. Dès 1941, l’armée américaine passe commande de quelques 100000 walkie-talkies.

Les walkie-talkies devenaient un outil indispensable en temps de guerre.

Il est dit que le nom « walkie-talkie » a été donné à cet appareil en 1941, alors que M. Hings faisait la démonstration de son appareil à Toronto. un journaliste apercevant un soldat équipé du modèle C-18 de l'appareil, aurait demandé au soldat à quoi servait l'appareil. « Bien... il permet de marcher tout en parlant », aurait répondu ce dernier. Et c'est ainsi qu'est né le nom « walkie-talkie », de l'anglais « walk and talk » qui veut dire « marcher et parler ». La technologie a été adoptée par les troupes canadiennes et américaines pendant la Seconde Guerre mondiale et s'est révélée essentielle pour les communications air-sol et terre-mer.

Les walkie-talkie devinrent un outil indispensable en temps de guerre.

Précédemment les militaires et certains civiles portaient sur leur dos ou dans un véhicule des radio émetteurs récepteurs pour communiquer (durée limitée des batterie) entre eux ou avec le poste central d’une zone dite cellule.

Pendant la Seconde Guerre mondiale, les laboratoires des belligérants perfectionnèrent des applications nouvelles.

D'abord le radar qui était quasiment prêt dans sa forme actuelle à l'aube de la Seconde Guerre mondiale. Il manquait cependant l'expérience opérationnelle au combat qui a poussé les ingénieurs allemands, anglais et américains à trouver de nombreuses améliorations techniques. Les premiers radars en VHF permettaient de détecter les raids aériens, comme l'attaque sur Pearl Harbor. L'invention du magnétron fut la clé du développement des radars modernes.

Puis la radionavigation avec le gonio automatique à cadre croisé, le LORAN et le CONSOL qui permettaient déjà une précision de navigation de l'ordre du mille nautique nécessaire aux raids aériens. Enfin, le DECCA autorisant un positionnement avec une précision de 100m dans la Manche, préparatoire au débarquement.

Ordinateur

Fredrik Rosing Bull (1882-1925) en 1924, dépose un brevet sur un système de tabulation et de trieuse analogue à celui d'Hollerith. Il meurt d'un cancer en 1926 et lègue ses brevets à l'Institut du cancer d'Oslo. Ils sont rachetés et revendus à une société Française, la Compagnie des Machines Bull et passeront en 1964 sous la tutelle de la General Electric

Machine Bell Labs

George Robert Stibitz. Ingénieur américain (1905-1995). C'est pendant qu'il travaillait pour les Bell Labs cherchant à améliorer les dispositifs magnétiques inclus dans les relais téléphoniques qu’il conçut le tout premier circuit électronique binaire. Les relais sont un type de commutateur mécanique permettant, par une action électromagnétique d'ouvrir ou de fermer un circuit. Il fit le parallèle entre les états (ouvert ou fermé) des relais téléphoniques et l'algèbre binaire développée par Boole (1815-1864).

George Robert Stibitz construisit dans sa cuisine, en 1937, le modèle K (K pour Kitchen) pouvant réaliser l'addition de deux bits. Il était composé de quelques relais téléphoniques, de deux ampoules, de piles, d'un peu de fil électrique et de contacts métalliques faits de plaques découpées dans une boîte de tabac, qui servaient d'interrupteurs. Les deux lampes représentaient 1 lorsqu'elles étaient allumées et 0 lorsqu'elles étaient éteintes. Il apporta ce prototype aux laboratoires Bell, mais il ne suscita, sur le coup, aucun intérêt, bien que Stibitz ait aussi montré comment on pourrait construire un calculateur plus complexe permettant de réaliser quatre opérations sur des nombres binaires à plusieurs chiffres. Un des principaux obstacles à ce type de machine était définitivement le fait qu'elle travaillait en binaire, un système peu connu par la majorité des utilisateurs potentiels.

C'est donc au printemps 1938 que Stibitz eut l'idée d'employer le système décimal-codé-binaire utilisé par les ingénieurs en téléphone depuis environ 1930.

Bien que l'on doive utiliser quatre nombres binaires pour représenter chacun des dix chiffres de 0 à 9, cette codification permettait à l'utilisateur de travailler en système décimal en réalisant simplement une conversion vers le binaire pour permettre à la machine d'exécuter ses opérations.

Or, au sein même des Bell Labs, on commençait à sentir un urgent besoin d'avoir accès à de nouvelles techniques de calcul automatisé. En effet, les recherches théoriques présentement en cours sur la transmission téléphonique nécessitaient l'utilisation des nombres complexes. Or, leur multiplication et division, demande de nombreuses opérations arithmétiques lorsque réalisées à l'aide d'une simple machine à calculer de bureau qui ne traite que les nombres réels. C'est donc au cours de l'été de 1938 que le chef du service d'ingénierie mathématique de Bell approcha Stibitz pour savoir s'il était possible de développer un calculateur à relais permettant des opérations sur les nombres complexes. Après seulement quelques semaines de travail, il présenta le plan d'un calculateur à relais pouvant travailler sur des nombres complexes de huit chiffres. L'ensemble des opérations d'entrée et de sortie serait réalisé à partir d'un téléimprimeur, un appareil à clavier alphanumérique munit d'une imprimante utilisée pour envoyer ou recevoir des communications télégraphiques.

Stibitz eut le feu vert pour débuter la construction du Complex Number Calculator (aussi connu sous e nom de Bell Labs Relays Computer Model 1).

La construction débuta avec la collaboration de l'ingénieur Sam Williams, en avril 1939 et se termina en octobre de la même année. La machine fut utilisé par le laboratoire à partir de janvier 1940 et demeura utilisée jusqu'en 1949. C'est avec cette machine que fut réalisé pour la première fois un traitement à distance de données. En effet, une démonstration du Complex Number Calculator, a été réalisée en 1940 devant les membres de la Société américaine de mathématiques. Or, cette démonstration eut lieu à Hanovre au New Hampsire alors que le calculateur était toujours à New York (330 Km de Hanovre). Ils utilisaient, comme à l'habitude, un téléimprimeur en tant que terminal, mais cette fois les données était acheminées par une ligne téléphonique jusqu'au calculateur. La machine s'avéra sans faille, même en lui demandant une division par zéro

D'autres calculateurs à relais de plus en plus puissants furent par la suite construits aux laboratoires de Bell pour le ministère de la Défense et furent en bonne partie utilisés pour des calculs balistiques.

Machines de Zuse

Konrad Zuse 1910-1995), diplômé en 1935 en ingénierie civile, il se devait de réaliser constamment des calculs de résistance des matériaux; travail fastidieux lorsque l'on ne dispose que d'une règle à calculer. Il se créa donc des tableaux où il décomposa en étapes les calculs les plus fréquents et utilisait des flèches pour se guider à travers ces étapes. C'est donc de par cette décomposition en étapes simples de longs processus de calcul qu'il en vint à concevoir la possibilité de mécaniser simplement ces tâches. Il finit donc par concevoir une machine divisible en parties tout à fait équivalentes aux divers organes que Babbage avait conçus pour sa machine analytique, sans avoir eu connaissance des travaux de ce dernier.

En 1936, il débuta le projet, installé dans le salon de ses parents. Il choisit, voyant toute la complexité de la mécanisation en base 10 d'utiliser le calcul binaire. Il compléta donc en 1938 sa première machine: le Z1. Elle était entièrement mécanique. La mémoire binaire était constituée d'un millier de plateaux comportant des rainures, où la position d'une tige indiquait 0 à gauche et 1 à droite. Malheureusement, seule la mémoire était réellement fonctionnelle. En effet, l'unité de calcul mécanique du Z1 n'était absolument pas fiable.

C'est donc sur les conseils et avec l'aide de Helmut Scheyer, ingénieur électrique et ami de Zuse, qu'il construisit une deuxième unité arithmétique à l'aide, cette fois, de relais téléphoniques. En réutilisant l'unité de mémoire mécanique du Z1 associée à cette nouvelle unité de calcul électromécanique qu'il réussit à construire, en 1939, une machine parfaitement fonctionnelle et relativement rapide pour les standards du temps, le Z2. Il est à noter que Scheyer avait aussi envisagé la possibilité d'utiliser des tubes à vide plutôt que des relais, leur vitesse de commutation étant beaucoup grande, mais l'approvisionnement en tubes était difficile et Zuse se sentait beaucoup plus à l'aise avec l'utilisation de dispositifs électromécaniques.

Zuse, vers la fin de 1939, fut affecté, en sa qualité d'ingénie, à l'usine d'aviation Henschel. où il réalisa un projet de bien plus grande envergure : le Z3, premier calculateur universel programmable. Le programme d'entrée était inscrit sur un film photographique 35mm perforé. Cette idée lui avait été proposée par Scheyer. Le programme encodait toutes les opérations arithmétiques et les opérations d'entrée et de sortie de l'unité de mémoire et contenait une commande “Fin” pour arrêter la machine. L'utilisateur pressait alors une touche de conversion pour transformer le résultat binaire en décimal. Bien que Zuse souhaitait avoir une mémoire de 1024 nombres, les nécessités budgétaires et de rapidité de construction l'obligèrent à se limiter à 64 nombres. Le Z3 était aussi la première machine à utiliser le concept d'arithmétique flottante où l'on utilise une notation avec un exposant pour déterminer la position de la virgule.

Il construisit aussi deux machines spécialisées non programmables pour l'Institut d'aéronautique et débuta en 1942, la construction d'une machine semblable au Z3 mais possédant la mémoire à 1024 nombres qu'il souhaitait réaliser. C'est d'ailleurs la seule de ses 6 machines à avoir été épargnée par les nombreux bombardements. Elle fut louée pour 5 ans, en 1950, par l'école polytechnique de Zurich.

Machine Harvard-IBM (Harvard Mark 1)

Howard Aiken (1900-1973), en 1935, après douze ans de travail comme ingénieur à la Madison Gas Company eut à travailler sur des équations différentielles non linéaires. Il commença donc à concevoir la possibilité de construire une machine à calculer permettant de réaliser ce type de calculs complexes. Contrairement à Zuse et Stibitz, Aiken était familier avec les travaux de Babbage et les nombreuses autres innovations dans le domaine des machines à calculer. Déjà, en 1937, il avait rédigé un mémoire sur le projet d'une machine analytique électromécanique inspirée des idées de Babbage. Cependant, Harvard n'était pas un lieu propice aux innovations technologiques et il dut donc aller chercher un appui de la part d'une entreprise. C'est finalement Thomas Watson alors patron d'IBM qui se montra intéressé par le projet d'Aiken et lui consentit une aide financière et technique.

Aiken s'associa donc avec une équipe d'ingénieurs d'IBM composée de James Bryce, Clair Lake, Frank Hamilton et Benjamin Durfee. Cette équipe débuta en 1939 la réalisation de l'Automatic Sequence-Controlled Calculator, plus tard connu sous l'appellation de Harvard Mark 1. La construction de cette machine fut terminée en janvier 1943.

Les éléments de construction de l’ASCC étaient des interrupteurs, des relais, des arbres mécaniques, des embrayages. Il a été construit à l’aide de 765000 composants et de centaines de kilomètres de câbles, et atteint les dimensions de 16 mètres en longueur, 2,4 mètres en hauteur et 0,5 mètre de profondeur. Son poids est d’environ 4 tonnes (4500 kg). Comme les unités de calcul de base devaient être synchronisées mécaniquement, elles tournaient grâce à un axe de rotation de 15 mètres mis en mouvement par un moteur électrique de 4 kW. Le Mark I pouvait sauvegarder 72 nombres de 23 chiffres décimaux chacun. Il pouvait faire trois additions ou soustractions par seconde. Une multiplication prenait 6 secondes, une division 15,3 secondes, et un logarithme ou une fonction trigonométrique plus d’une minute

Le Mark I lisait ses instructions sur des cartes perforées et exécutait l’instruction courante puis lisait la suivante. Il n’avait pas d’instruction de branchement conditionnel. Cela signifie que les programmes complexes devaient être physiquement longs. Une boucle était réalisée en rejoignant la fin d’une carte contenant le programme de départ au début de la carte (création d’une boucle littéralement). Cette séparation des données et des instructions est connue sous le nom d’architecture Harvard. La pionnière en informatique Grace Hopper a été le premier programmeur pour le Mark I.

L’avantage principal du Mark I est qu’il était entièrement automatique, une fois qu’il était lancé, il n’avait besoin d’aucune intervention humaine. Il est le premier ordinateur entièrement automatique à être achevé. Il était aussi très fiable, bien plus que les premiers calculateurs électroniques. Il est considéré comme «le point de départ de l’ère informatique moderne» et «le véritable début de l’âge de l’informatique».

La disposition allongée de la machine est due au fait qu'un axe rotatif primaire mû par un moteur était utilisé pour actionner chacune des parties de la machine en agissant sur des axes secondaires qui lui étaient reliés par des engrenages. Ces axes secondaires, quant à eux, étaient reliés à d'autres séries d'axes tertiaires où des roues à engrenages contrôlaient les traitements électriques à effectuer sur chacun des 2200 registres numériques que comprenait la machine. Cette disposition à axe principal permettait de faciliter la synchronisation des diverses opérations.

Le Mark I a été suivi par le Harvard Mark II (1947 ou 1948) C'est sur cette machine de 1300 tubes que fut utilisée pour la première fois la mémoire à tube cathodique Williams. Ce type de mémoire utilise les charges résiduelles laissées sur l'écran d'un tube cathodique après qu'il ait été frappé par le faisceau d'électron.

Mark II a été construit avec des relais électromagnétiques à haute vitesse plutôt qu'avec des compteurs électro-mécaniques comme ceux utilisés pour le Harvard Mark I, ce qui le rend beaucoup plus rapide que son prédécesseur. Le temps mis pour une addition était de 0,125 seconde et le temps pour une multiplication était de 0,75 seconde. Il y a avait donc une accélération par des facteurs de 2,6 et 8, respectivement, en comparaison avec le Mark I. Il fut la seconde machine (après le Bell Labs Relay Calculator) à avoir du matériel à virgule flottante. Une caractéristique unique du Mark II est qu'il posséde plusieurs fonctions telles la réciproque, la racine carrée, le logarithme, l'exponentiel et certaines fonctions trigonomètriques construite en version matérielle et pas logicielle. Ces fonctions prenaient entre 5 et 12 secondes pour s'exécuter.

Le Mark II n'était pas un ordinateur à programme enregistré, il lisait une instruction du programme à la fois à partir d'une bande et l'exécutait (comme le faisait le Mark I). Cette séparation des données et des instructions est connue sous le nom d'architecture Harvard.

La machine utilisait des relais électromagnétiques. Elle était pilotée par un programme stocké sur une bande de papier perforée, elle utilisait une horloge pour contrôler le déroulement des opérations. Les sorties intermédiaires étaient inscrites sur bandes perforées lorsqu'elles avaient à être réutilisées plus tard, tandis que les résultats finaux était imprimés par des machines à écrire. Elle effectuait une addition en 0,3 secondes, une multiplication en 6 secondes et une division en 11,4 seconde sur des nombres de 23 chiffres décimaux. Ce premier véritable calculateur universel utilise encore des roues tournant électriquement.

Malheureusement elle disposait de 60 registres de 24 commutateurs qu’il fallait positionner manuellement. D’autre part elle ne pouvait utiliser de branchements conditionnels, et était donc réduit à suivre une seule séquence d'opérations fixes et indépendante des résultats intermédiaire.

C'est sur cette machine que fut expérimentée la mémoire à tube cathodique Williams. Ce type de mémoire utilise les charges résiduelles laissées sur l'écran d'un tube cathodique après qu'il ait été frappé par le faisceau d'électron.

Mark II. eut un prix de revient de 400.000$, mesurait 51 pieds de long, pesait 5 tonnes, et comportait 750.000 pièces.

Puis le Mark III/ ADEC (septembre 1949) et enfin le Harvard Mark IV (1952), tous sont le fruit d’Aiken. Le Mark II était une amélioration du Mark I, mais il utilisait aussi des relais électromécaniques. Le Mark III quant à lui utilisait quelques composants électroniques et le Mark IV lui était entièrement électronique et utilisait des composants à semiconducteurs. Le Mark III et le Mark IV utilisait des bandes magnétiques et le Mark IV utilisait aussi une mémoire centrale magnétique à tore de ferrite.

Les machines électroniques

Les tubes à vides ont été crées par Heinrich Geissler vers 1860 et en 1904 John Ambrose Fleming créa la diode. L'ajout d'une troisième électrode de contrôle par Lee de Forest en 1906, permit d'obtenir la triode, qui, vers 1918 donna naissance, grâce au génie de Eccles et Jordan (inventeurs du premier circuit électronique possédant deus états stables). La bascule d'Eccles-Jordan permettait une représentation électronique du système binaire et possédait une vitesse de commutation beaucoup plus grande que tous ls systèmes à relais. Bien évidemment, tel que l'avait envisagé Scheyer lorsqu'il travaillait avec Zuse, l'électronique était la voie la plus prometteuse pour les développements des machines à calculer.

L'ABC (Atanasoff Berry Computer)

Alors que s'écrivaient de nombreux papiers théoriques sur l'utilisation possible de l'électronique pour le calcul, la première tentative de construction d'un calculateur au fonctionnement électronique est due à un professeur de physique et de mathématiques de l'Ioha State College: John Vincent Atanasoff et à un de ses étudiants: Clifford Berry. Le projet a été conçu par Atanasoff entre 1937 et 1939. Le manque d'intérêt et de financement de la part de l'université ont forcé les deux hommes à construire une machine limitée en puissance. Le projet prit fin au printemps de 1942. Le calculateur travaillait en binaire, un système simple et fiable, utilisait la rapidité des lampes pour effectuer les opérations arithmétiques et logiques et disposait d'une mémoire à condensateurs qui présentait l'avantage d'être peu dispendieuse.

La machine comprenaient en tout 210 lampes et 1350 résistances constituant les circuits permettant les opérations arithmétiques et logiques. Sur le dessus de la machine étaient placés deux cylindres mis en rotation par un moteur électrique. Sur la surface interne de chacun de ces cylindres étaient placés 1600 condensateurs, qui permettaient de mémoriser les nombres en représentation binaire, selon la polarité des condensateurs. En effet, les condensateurs chargés positivement représentaient un 0, alors que ceux chargés négativement signifiaient 1. Cependant les condensateurs se déchargeant assez rapidement, il dut concevoir un système de regénération qui permettait de lire les données constamment et de les réécrire dans les condensateurs à chaque seconde (chaque tour des cylindres). Un de ces deux cylindres servait à mémoriser les données et le second était utilisé pour les résultats des calculs. En plus de cet ingénieux système de mémoire à condensateurs, le système comprenait un lecteur de cartes associé à un convertisseur permettant d'utiliser des cartes avec des représentations décimales. Le cylindre des résultats était situé sous le tableau de contrôle sur lequel on trouvait des témoins lumineux et des commutateurs de manoeuvre. La nécessité d'inscrire sur cartes des résultats intermédiaires nécessaires plus tard dans l'exécution du programme obligea Atanasoff à concevoir une perforatrice à arc électrique pouvant fonctionner à un rythme suffisamment rapide pour ne pas ralentir le rythme d'exécution de la machine qu'il avait fixé à soixante pulsations par seconde. Bien entendu ce rythme de travail ne permettait pas d'utiliser toutes les capacités de l'électronique.

L’ENIAC

1935, l'armée américaine avait crée son laboratoire de recherche balistique. Le lieutenant Hermann Heine Goldstine, en raison de sa formation mathématique, était chargé de trouver des moyens pour accélérer le calcul des tables de tir, pour lesquelles il était nécessaire de calculer au bas mot de 2000 à 4000 trajectoires. Chacune de ces trajectoires nécessitait près de 700 multiplications. Le laboratoire travaillait depuis1930 avec la Moore School de l'Université de Pensylvannie et c'est lors d'une visite d’un de ses représentants, en 1943, dans les locaux de la Moore School qu'on lui indiqua que John Mauchly, professeur de physique au Ursinus College, avait déjà rédigé un mémoire sur un calculateur électronique qui promettait des performances remarquables. Suite à cette rencontre, une entente fut signée entre la Moore School et le laboratoire de recherche balistique pour la construction d'une machine à calculer électronique. Mauchly fut nommé conseiller principal du projet et Presper Eckert, un étudiant de la Moore School passionné d'électronique, en fut l'ingénieur en chef. Le projet secret de l'ENIAC (Electronic Numerator, Integrator, Analyser and Computer) débutait. La machine fut terminée vers la fin de 1945, après la guerre qui avait justifié sa création.

Deux machines furent construites elles travaillaient à 200 kHz et permettaient ainsi de réaliser, en une seconde, près de 5000 additions de nombres de dix chiffres. On décida d'en utiliser 20, plutôt que les 4 originalement prévus, pour créer une machine plus puissante.

L'utilisation de l'ENIAC était une tâche complexe et fastidieuse. En effet, la programmation s’effectuait en recablant entre eux différents éléments. Il y avait, en tout, 4386 commutateurs manuels à positionner. Cependant, une fois que ces opérations préalables étaient terminées, les données ne prenaient qu'un millième de seconde à être transférées vers l'unité de calcul. En plus des commutateurs manuels, les entrées pouvaient être réalisées à l'aide d'un lecteur de cartes mécanographique IBM. Les sorties étaient faites, quant à elles, soit par la lecture des nombres affichés par des lampes témoins à l'avant de l’appareil, ou encore sur des cartes perforées à l'aide d'une perforatrice IBM.

Cette machine était très fiable pour l’époque et pouvait calculer plusieurs heures entre deux pannes. Physiquement c’était un monstre: il pesait plus de 30 tonnes, occupait 72 m² et consommait une puissance de 160 kW. Il tournait à 100 kHz, était composé de 19000 tubes, 20 calculateurs fonctionnant en parallèle et pouvait effectuer 100 000 additions ou 357 multiplications par seconde.

La machine fut utilisée jusqu'en octobre 1955, mais dès ses premières démonstrations publiques elle avait su frapper l'imaginaire des gens, tant par sa taille, que par son impressionnante vitesse de calcul qui annonçait définitivement une révolution dans le domaine des calculateurs. Malgré sa grande réussite, le terme ordinateur ne peut s'appliquer à l'ENIAC, car il n'était en somme qu'une réalisation électronique d'une machine à calculer mécanique universelle. L'ENIAC travaillait même en base 10 plutôt qu'en binaire, grâce à des assemblages électroniques appelés décades. Ces dernières pouvaient exprimer électroniquement tous les chiffres de 0 et 9 et généraient une impulsion pour la retenue, lors de leur passage de 9 à 0. Cependant, la plus grande faiblesse de l'ENIAC était le fait qu'il n'utilisait pas d'enregistrement interne des programmes. Par conséquent, l’exécution d'un programme ou d'une de ses parties nécessitait la réintroduction manuelle des cartes correspondantes.

C'est durant les travaux de mise au point de l'ENIAC que fut créé le terme BIT ou binary digit, unité binaire d'information, soit 0 ou 1.

Un jour, en 1947, l'ENIAC tomba en panne sans que ses constructeurs ne sussent pourquoi. Après exploration, on constata qu'un insecte s'était logé dans un relais; le technicien qui a fait la découverte s'est écrié : there is a bug in the machine. Le nom BUG est resté pour désigner une erreur de matériel ou de programmation.

L'EDVAC

Son concept est définit dans le rapport de Von Neumanne(First Draft of a Report on the EDVAC), remis en 1945, il sera développé avant même que l'ENIAC soit opérationnel. Il tente de résoudre les problèmes posés par la conception de l'ENIAC. Comme l'ENIAC, il est construit pour faire face aux besoins du Laboratoire en recherche balistique (Ballistics Research Laboratory) de l'US Army par l'University of Pennsylvania. Pour ce faire, les concepteurs de l'ENIAC, J. Presper Eckert & John William Mauchly sont secondés par John von Neumann.

Le contrat pour la construction de ce nouvel ordinateur est signé en avril 1946 avec un budget initial de 100 000 dollars, son cout final étant néanmoins cinq fois plus élevé et équivalent au budget de l'ENIAC.

L'ordinateur est construit pour opérer en binaire avec addition, soustraction et multiplication automatiques et division programmable, le tout avec un contrôle automatisé et une capacité-mémoire de 1000 mots de 44 bits. Étendue par la suite à 1024 mots, sa mémoire aurait en termes actuels une capacité de 5,5 kilobytes.

Il comporte près de 6 000 tubes à vides et 12 000 diodes, consomme 56 kW, occupe une surface de 45,5 m2 et pèse 7 850 kg. Il faut, pour le faire fonctionner, trois équipes de trente personnes qui se succèdent en continu.

L'EDVAC est livré au Laboratoire en recherche balistique en août 1949

Le SSEC d’IBM

En 1948, Wallace Eckert chez IBM termine SSEC. Cette machine hybride est composée de plusieurs systèmes de stockage : 8 tubes cathodiques mémorisant des nombres de 14 chiffres, 150 mots sur une mémoire à relais et 66 boucles de bandes papier pouvant stocker au total 20000 mots de 20 digits. Cette machin était constituée de 13500 lampes et 21500 relais, elle pouvait lire ses instructions de l'une des boucles de papier, voire même en mémoire, ce qui en fait aussi un calculateur à programme enregistré (même si la capacité mémoire était minime).

l'ordinateur Colossus, créé en 1943,

Ce calculateur électronique anglais a été conçu pour décoder les messages chiffrés par la machine de Lorentz Allemande qui était un téléscripteur doté de rotors (utilisant un principe assez proche de l'énigma).. En 1948, cette machine expérimentale est utilisée pour exécuter un programme de factorisation.

Dès la fin de la guerre, Newman s’active pour transférer sa technologie vers le recherche civile et développe avec Tommy flowers un nouveau calculateur entièrement électronique. Le Colossus fut le premier calculateur électronique fondé sur le système binaire. Installé près de Londres, à Bletchley Park, il était constitué de 1 500, puis 2 400 tubes à vide, d’une mémoireb à tube cathodique et d'un lecteur de bandes capable de lire 5 000 caractères à la seconde.

Ce calculateur électronique anglais a été conçu pour décoder les messages chiffrés par la machine de Lorentz Allemande qui était un téléscripteur doté de rotors (utilisant un principe assez proche de l'énigma) . En 1948, cette machine expérimentale est utilisée pour exécuter un programme de factorisation.

Manchester Mark I ou Ferranti Mark I

La première machine fonctionnelle à avoir intégré l'enregistrement interne des programmes a été construite en Angleterre à l'Université de Manchester. Le projet démarré en en 1946 permit de créer, en 1948, le premier véritable ordinateur à avoir fonctionné dans le monde: le Manchester Mark 1. Ce projet fut réalisé sous la direction de Max Newmann, professeur de mathématiques à l'université de Manchester. Parmi ses collaborateurs il y avait Alan Turing, concepteur d'une machine automatique théorique ayant permit une meilleure compréhension de l'application de la logique à des machines.

La mémoire interne, l'élément permettant d'appeler cette machine: ordinateur, a été conçue par F.C. Williams. Elle était en fait composée de tubes cathodiques, déjà utilisés à l'époque pour la génération des images télévisées. Dans cette mémoire, les bits étaient mémorisés simplement par des points lumineux apparaissant sur un écran. Bien qu'elle soit peu dispendieuse, cette mémoire n'était pas entièrement fiable, car à l'occasion un point pouvait disparaître.

De plus, le langage binaire inventé par Alan Turing, pour cette machine, avait facilité la programmation. En effet, en utilisant un téléimprimeur et un système de codes, on pouvait maintenant taper des codes abrégés pour les opérations courantes. Par exemple, en appuyant sur TC, on programmait directement l'ensemble des bits représentant l'instruction d'addition. C'est le 28 juin 1948, que fut exécuté, avec succès, le premier programme enregistré à l'interne: un programme de recherche de facteurs premiers.

En février 1951, le premier modèle de la version commerciale du Manchester Mark I a été vendu.

Le Whirlwind

Créé au MIT, entre 1949 et 1951, par Jay Forrester, Ken Olsen et son équipe fut le premier ordinateur réel. La recherche de la performance, de la fiabilité et de la rapidité de réponse ont amené de grands progrès. Cette machine fût aussi le prototype des ordinateurs utilisés pour le réseau informatique de défense Américain SAGE.. Chaque machine comportait 75000 tubes, pesait 275 tonnes et consommait 750kWh.