Il faut chercher du côté des premières machines à calcul pour
avoir une idée de l'ancêtre de nos ordinateurs. L'homme a
toujours souhaité diminuer son labeur, notamment pour effectuer
les tâches lentes et répétitives que sont les calculs.
Au XVIIe siècle, Blaise Pascal (1623-1662) met au point sa "Pascaline" : elle utilise des
roues dentées qui permettent de réaliser l'addition et la
soustraction. La machine utilise des roues à 10 positions (de 0
à 9). A chaque fois qu'une roue passe de la position 9 à la
position 0, la roue immédiatement à sa gauche, avance d'une
position. L'unité arithmétique de nos ordinateurs fonctionne
sur le même principe, mais des circuits électroniques ont
remplacé les roues. Pascal ne fut pas le premier à fabriquer
une telle machine, mais il eut l'idée de dévoiler son invention
au public.
D'autres machines ont par la suite été concues sur le même
principe. En 1673, Leibniz conçoit une machine capable
d'exécuter toutes les opérations arithmétiques élémentaires
que sont l'addition, la soustraction, la multiplication et la
division. D'autres suivent Leibniz, comme Tchebychef ou comme
Thomas avec son Arithmomètre qui fut la première calculatrice
commercialisée à grande échelle (1822).
Les principales innovations suivantes résident dans l'ajout de
claviers numériques, qui permettent la saisie rapide des nombres
et des opérations. A la fin du XIXe siècle, les inventions de
la machine à écrire et de la caisse enregistreuse ont
contribué à cette amélioration. Toutes ces machines ont le
même inconvénient majeur : les tâches sont effectuées par des
procédures non automatiques. Il n'existe pas de programme
pouvant indiquer à la machine ce qu'elle doit réaliser.
Au XIXe siècle, Babbage a l'idée de reprendre les concepts
développés par Jacquard pour
l'automatisation des métiers à tisser avec la notion de
programme extérieur. La machine de
Babbage ou "Machine analytique" ne fut jamais
achevée, car les moyens technologiques de l'époque ne l'ont pas
permis. Véritable "ancètre mécanique" des
ordinateurs, cette machine devait lire une carte perforée
définissant les opérations à effectuer, les exécuter, lire la
carte suivante, etc...
Ce type de machine sait exécuter des séquences, mais toute
décision dépendant du résultat d'un calcul doit être
réalisée par l'homme.
En 1945, Von Neumann participe à
la réalisation du premier véritable ordinateur : l'ENIAC. Sa
conception, utilisant des lampes à tube, efface les difficultés
de réalisation qu'avait connu Babbage. L'ENIAC, tout
électronique, pesant 30 tonnes sur 72 mêtres carrés au sol est
la première machine pouvant réaliser des branchements
conditionnels : suivant la valeur d'un résultat précedemment
obtenu, positive ou négative par exemple, la machine devra
exécuter telle ou telle partie du programme.
La plupart des ordinateurs fonctionnent selon le schéma de Von
Neuman.