Les premières machines à calculer

La machine de Schickard :

Le premier mécanisme automatisant le calcul est certainement l'œuvre de Wilhem Schickard en 1623 (année de la naissance de Blaise Pascal). Construite en un seul exemplaire, la machine fut détruite dans un incendie 5 mois plus tard. Schickard écrivait alors à son ami Képler:

"...Je te ferai une autre fois un dessin plus soigné de la machine arithmétique; en résumé sache ceci: aaa sont les boutons des cylindres verticaux portant les chiffres de la table de multiplication qui apparaissent à volonté dans les lucarnes des coulisses bbb . Les disques ddd sont fixés à des roues intérieures de dix dents engrenant entre elles de façon que, si la roue de droite fait dix tours, sa voisine de gauche n'en fasse qu 'un; et que si la première en fait cent, la troisième à gauche en fasse un et ainsi de suite....La chiffraison marquée sur chaque roue se lit dans les ouvertures ccc de la planchette du milieu. Enfin sur le socle se trouvent les boutons eee servant à inscrire dans les ouvertures fff les chiffres qu 'il y a lieu de noter au cours de l'opération...Je t'avais fait construire un exemplaire de cette machine par J.Pfister demeurant ici, mais elle a péri, voici trois jours avec quelques unes de mes affaires personnelles dans un incendie nocturne éclaté à l'improviste..."

La machine se composait donc de cylindres népériens placés verticalement pour faciliter les multiplications. Sur la base horizontale (emplacement du clavier de votre ordinateur) des roues chiffrées permettaient d'afficher des nombres apparaissant dans des lucarnes. Le mécanisme proprement dit était juste au dessus du clavier et fonctionnait de la même manière que les anciens compteurs kilométriques des automobiles (avec passage des retenues simultané). Des reproductions de cette machine ont été construites, vous pouvez en voir des photographies sur différents sites web.

La machine de Blaise Pascal:

En 1640, Blaise Pascal conçoit ce que l'on considère comme la première machine arithmétique de l'histoire. Les techniques de l'époque en rendent la réalisation très difficile. Une vingtaine de ces calculatrices (Pascalines) furent probablement construites, dont huit sont parvenues jusqu'à nous. Les Pascalines étaient bien adaptées pour les additions, par contre, les reporteurs non réversibles de la machine de Pascal imposaient une technique de soustraction particulière (les roues chiffrées portent deux graduations en sens inverse l'une de l'autre, suivant la graduation utilisée, la rotation d'une roue fait progresser les chiffres dans le sens croissant ou dans le sens décroissant).

Les multiplications et les divisions par additions ou soustractions successives étaient relativement délicates (on trouvera dans la rubrique dédiée à la machine à calculer de Blaise Pascal un "mode d'emploi" du 18ème siècle pour effectuer ces opérations)..

La machine de Leibniz :

Trente ans après Pascal, Leibniz met au point une calculatrice permettant de mécaniser de manière pratique la multiplication et la division. L'entraîneur qu'il invente se retrouve dans un grand nombre de machines, y compris les dernières en date. Cependant la réalisation de l'appareil est très délicate pour l'époque et la machine construite seulement en deux exemplaires ne sera jamais commercialisée. C'est la première calculatrice à matérialiser la définition d'un produit de deux nombres. Le multiplicande s'inscrit une fois pour toutes en début d'opération et peut ensuite être ajouté à lui-même autant de fois que l'on veut. Le mécanisme se compose pour chaque ordre d'unités d'un cylindre de 9 dents de longueurs croissantes pouvant coulisser le long de son axe. Ce tambour peut être mis en prise avec une des roues du totalisateur et, selon sa position, faire tourner cette roue d'un nombre de dents allant de zéro à neuf à chaque cycle de calcul (tour complet des cylindres sur eux-mêmes). Leibniz est considéré comme le vrai précurseur du calcul mécanique.

L'arithmomètre de Thomas de Colmar :

La machine à calculer, tout comme d'autres instruments mécaniques telle la machine à écrire, restait de diffusion restreinte à cause de son prix d'achat élevé. Elle dut attendre pour se répandre l'arrivée de méthodes industrielles de fabrication assez précises pour permettre l'interchangeabilité des pièces mécaniques d'une machine à une autre. La première machine à calculer de construction et d'emploi facile a été conçue en 1820 par le financier Thomas de Colmar. Cette machine fut produite et commercialisée industriellement en un grand nombre d'exemplaires de 1850 jusqu'au début du 20 ème siècle. Elle utilise le tambour à dents inégales de Leibniz mais ici, le cylindre est fixe sur son axe alors que le pignon qui engrène avec lui peut se déplacer le long d'une de ses génératrices.