Première Génération (De 1945 à 1956) :
Avec le début de la Seconde Guerre mondiale, les gouvernements pensèrent à développer les ordinateurs afin d'exploiter leur importance stratégique potentielle; cela permit d'accroître les fonds alloués à la recherche et de faire avancer les progrès technologiques. En 1941, l'ingénieur Konrad Zuse avait développé un ordinateur dénommé Z3, destiné à concevoir des avions et des missiles.
Les Alliés, malgré cela, firent de plus amples efforts pour développer des ordinateurs plus puissants. En 1943, les Anglais terminèrent un ordinateur destiné au décodage des messages secrets allemands, le Colossus. L'impact de cet ordinateur sur le développement général de l'informatique fut plutôt limité, et cela pour deux raisons: premièrement, le Colossus était destiné à une tâche particulière, et deuxièmement, l'existence de la machine fut tenue secrète pendant de nombreuses années après la fin de la Seconde Guerre mondiale.
Mais les efforts américains apportèrent une réelle pierre à l'édifice. Howard H. Aiken (1900-1973), un ingénieur d'Harvard travaillant avec IBM, réussit à construire un calculateur entièrement électronique en 1944. Le but de cet ordinateur était de créer des tableaux de correspondances balistiques pour la U.S. Navy. Il mesurait près de la moitié d'un terrain de football et contenait 800 kilomètres de câbles. Le Harvard-IBM Automatic Sequence Controlled Calculator, ou Mark I, était un ordinateur à relais électromécanique. Les calculs étaient lents (de 3 à 5 secondes par calcul) et les séquences de calculs ne pouvaient être modifiées. Il pouvait toutefois effectuer aussi bien de l'arithmétique de base que des opérations sur des équations complexes.
Un autre ordinateur dont le développement avait été accéléré pendant la guerre était l'Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC), produit d'un partenariat entre le gouvernement américain et l'Université de Pennsylvanie. Composé de 19000 tubes à vide, 70000 résistances et de 5 millions de soudures, l'ordinateur était une imposante machinerie consommant 174 KW d'énergie électrique, soit assez d'énergie pour alimenter tout un quartier de Philadelphie.
Développé par John Presper Eckert (1919-1995) et John W. Mauchly (1907-1980), l'ENIAC était un ordinateur capable de calculer mille fois plus rapidement que le Mark I.
Au milieu des années 40, John von Neumann (1903-1957) rejoignit l'équipe de l'Université de Pennsylvanie et initia des recherches sur le développement d'ordinateurs qui resteront d'actualité pendant les 40 années à venir. Von Neumann construisit l'Electronic Discrete Variable Automatic Computer (EDVAC) en 1945, utilisant une mémoire qui servait à la fois au stockage du programme et des données. Cette mémoire "stockée" ainsi qu'une autre technique propre à l'EDVAC permettait à l'ordinateur d'être stoppé n'importe où dans le programme et de pouvoir continuer par la suite, ce qui permit une plus grande souplesse dans la programmation. L'élément-clef de l'architecture de von Neumann était l'unité centrale de calcul (Central Processing Unit), qui permettait de coordonner toutes les fonctions de l'ordinateur.
A partir de 1950, les calculateurs utilisent des tubes à vide miniaturisés consommant moins d'énergie. En 1951, l'UNIVAC I (UNIVersal Automatic Computer), construit par Remington Rand, devint un des premiers ordinateurs commercialisés à prendre avantage de toutes ces découvertes. Le bureau de recensement américain et la General Electric en utilisèrent tous deux. Un des plus prestigieux travaux réalisés sur un UNIVAC fut la prédiction du gagnant des élections présidentielles de 1952, Dwight D. Eisenhower.
La première génération d'ordinateurs était caractérisée par le fait que les instructions correspondaient spécialement à la tâche pour laquelle l'ordinateur avait été construit. Chaque ordinateur avait son propre jeu de codes binaires, appelé Langage Machine, qui lui indiquait comment fonctionner. Cela rendit les ordinateurs de cette génération difficiles à programmer et limita leur souplesse et leur vitesse. Une autre caractéristique de ces ordinateurs était l'utilisation de tubes à vide, en partie responsables de leur grande taille, et de tambours magnétiques, ancêtres des disques durs, pour le stockage des données.
La première génération voit également apparaître la commercialisation des premiers ordinateurs. Pour résoudre des problèmes scientifiques et de gestion, elle est surtout marquée par la volonté de trouver des matériaux permettant d'accroître la fiabilité des mémoires (tubes à vide, tambour magnétique, puis tores de ferrite) et l'apparition des premiers langages évolués de programmation (Fortran en particulier). On peut noter aussi la construction du premier ordinateur Français, le Cuba.
En 1952, parmi les innovations, on peut citer : la bande magnétique, les disques magnétiques, les imprimantes et les écrans des visualisation.
Seconde Génération (De 1956 à 1963) :
En 1948, l'invention du transistor allait grandement changer le développement des ordinateurs. Le transistor remplaçait avantageusement les tubes à vide utilisés alors dans les télévisions, radios et bien sûr ordinateurs. Depuis, la taille des machines électroniques n'a cessé de diminuer.
Les transistors furent utilisés pour la première fois dans un ordinateur en 1956. Couplés aux dernières avancées technologiques concernant la mémoire à tores magnétiques (tores de ferrite), les transistors amenèrent les ordinateurs dans leur seconde génération, où ils étaient plus petits, plus rapides, plus fiables et moins gourmands en énergie.
Les premiers ordinateurs de taille à profiter des avantages de la technologie des transistors furent le Stretch d'IBM et le LARC de Sperry-Rand. Ces ordinateurs, spécialement créés pour les laboratoires s'occupant de l'énergie atomique, pouvaient traiter énormément de données, conformément aux exigences des scientifiques de l'atome. Mais ces machines étaient fort chères, et bien trop puissantes pour les faibles exigences du secteur financier. Seuls deux LARCs furent installés - un au Lawrence Radiation Labs et l'autre dans l'U.S. Navy Research and Development Center à Washington, DC. La seconde génération d'ordinateurs remplaça également le langage machine par l'assembleur, permettant l'utilisation d'abréviations en remplacement de longs codes binaires.
Jusqu'aux années 60, il y eut un certain nombre d'ordinateurs de la seconde génération ayant connu un certain succès commercial, notamment dans le secteur financier, des universités ou du gouvernement, par des compagnies telles que Burroughs, Control Data, Honeywell, IBM, Sperry-Rand et beaucoup d'autres.
Ces ordinateurs de la seconde génération contenaient des transistors à la place des tubes à vide, mais également des périphériques courants pour les ordinateurs modernes: imprimante, enregistreur à bande magnétique, disques magnétiques, mémoire, système d'exploitation et programmes stockés dans la mémoire de l'ordinateur. Un des plus importants exemples que l'on puisse donner est l'IBM 1401, qui fut universellement accepté par l'industrie, et qui est souvent considéré comme étant le modèle de l'industrie informatique. En 1965, la plupart des grosses transactions financières étaient effectuées sur des ordinateurs de la seconde génération.
Ce furent les programmes stockés en mémoire et les langages de programmation qui donnèrent aux ordinateurs la flexibilité nécessaire pour devenir utilisables dans les secteurs financiers. Les programmes étaient dorénavant stockés en mémoire centrale, ce qui signifie qu'une instruction pouvait directement être remplacée par une autre en vue d'effectuer une autre fonction.
Les premiers traitements automatisés des salaires furent notamment mis en place. Des langages de haut niveau comme les Cobol (COmmon Business-Oriented Language) et FORTRAN (FORmula TRANslator) firent leur apparition. Ils remplacèrent le langage machine et l'assembleur par des mots, des phrases et des formules mathématiques beaucoup plus proches du langage naturel, rendant les ordinateurs beaucoup plus faciles à programmer. De nouveaux métiers émergèrent (programmeur, analyste, expert) et l'industrie du logiciel se développa avec les ordinateurs de la seconde génération.
Troisième Génération (De 1964 à 1971) :
Bien que les transistors représentent une nette amélioration par rapport aux tubes à vide, ils généraient encore beaucoup de chaleur en consommant beaucoup d'énergie, et donc endommageaient les parties internes sensibles de l'ordinateur. Le cristal à base de quartz élimina ce problème. Jack Kilby, un ingénieur de Texas Instruments, développa le circuit intégré (IC) en 1968. Le circuit intégré combinait trois composants électroniques sur un petit disque de silicium, fait de quartz. Résultat, les ordinateurs devinrent de plus en plus petits, puisque plus de composants étaient mis sur un seul support. Un autre développement propre à la troisième génération est l'utilisation d'un système d'exploitation (OS - operating system) qui permettait de faire tourner plusieurs programmes différents sur une même machine avec un programme central contrôlant et coordonnant la mémoire centrale de l'ordinateur.
Les circuits intégrés permettent aussi de réduire considérablement le coût du matériel. La troisième génération est particulièrement marquée par la vulgarisation de l'ordinateur, créant un nouveau marché, celui du grand public. On s'oriente alors vers l'élaboration de langages de plus en plus proches des langues naturelles, avec notamment l'apparition de langages puissants tels que : PL/1, Pascal (1970), etc. La troisième génération constitue l'apothéose d'une informatique où les ordinateurs sont énormes, surpuissants et centralisent les traitements.
Avec le début de la Seconde Guerre mondiale, les gouvernements pensèrent à développer les ordinateurs afin d'exploiter leur importance stratégique potentielle; cela permit d'accroître les fonds alloués à la recherche et de faire avancer les progrès technologiques. En 1941, l'ingénieur Konrad Zuse avait développé un ordinateur dénommé Z3, destiné à concevoir des avions et des missiles.
Les Alliés, malgré cela, firent de plus amples efforts pour développer des ordinateurs plus puissants. En 1943, les Anglais terminèrent un ordinateur destiné au décodage des messages secrets allemands, le Colossus. L'impact de cet ordinateur sur le développement général de l'informatique fut plutôt limité, et cela pour deux raisons: premièrement, le Colossus était destiné à une tâche particulière, et deuxièmement, l'existence de la machine fut tenue secrète pendant de nombreuses années après la fin de la Seconde Guerre mondiale.
Mais les efforts américains apportèrent une réelle pierre à l'édifice. Howard H. Aiken (1900-1973), un ingénieur d'Harvard travaillant avec IBM, réussit à construire un calculateur entièrement électronique en 1944. Le but de cet ordinateur était de créer des tableaux de correspondances balistiques pour la U.S. Navy. Il mesurait près de la moitié d'un terrain de football et contenait 800 kilomètres de câbles. Le Harvard-IBM Automatic Sequence Controlled Calculator, ou Mark I, était un ordinateur à relais électromécanique. Les calculs étaient lents (de 3 à 5 secondes par calcul) et les séquences de calculs ne pouvaient être modifiées. Il pouvait toutefois effectuer aussi bien de l'arithmétique de base que des opérations sur des équations complexes.
Un autre ordinateur dont le développement avait été accéléré pendant la guerre était l'Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC), produit d'un partenariat entre le gouvernement américain et l'Université de Pennsylvanie. Composé de 19000 tubes à vide, 70000 résistances et de 5 millions de soudures, l'ordinateur était une imposante machinerie consommant 174 KW d'énergie électrique, soit assez d'énergie pour alimenter tout un quartier de Philadelphie.
Développé par John Presper Eckert (1919-1995) et John W. Mauchly (1907-1980), l'ENIAC était un ordinateur capable de calculer mille fois plus rapidement que le Mark I.
Au milieu des années 40, John von Neumann (1903-1957) rejoignit l'équipe de l'Université de Pennsylvanie et initia des recherches sur le développement d'ordinateurs qui resteront d'actualité pendant les 40 années à venir. Von Neumann construisit l'Electronic Discrete Variable Automatic Computer (EDVAC) en 1945, utilisant une mémoire qui servait à la fois au stockage du programme et des données. Cette mémoire "stockée" ainsi qu'une autre technique propre à l'EDVAC permettait à l'ordinateur d'être stoppé n'importe où dans le programme et de pouvoir continuer par la suite, ce qui permit une plus grande souplesse dans la programmation. L'élément-clef de l'architecture de von Neumann était l'unité centrale de calcul (Central Processing Unit), qui permettait de coordonner toutes les fonctions de l'ordinateur.
A partir de 1950, les calculateurs utilisent des tubes à vide miniaturisés consommant moins d'énergie. En 1951, l'UNIVAC I (UNIVersal Automatic Computer), construit par Remington Rand, devint un des premiers ordinateurs commercialisés à prendre avantage de toutes ces découvertes. Le bureau de recensement américain et la General Electric en utilisèrent tous deux. Un des plus prestigieux travaux réalisés sur un UNIVAC fut la prédiction du gagnant des élections présidentielles de 1952, Dwight D. Eisenhower.
La première génération d'ordinateurs était caractérisée par le fait que les instructions correspondaient spécialement à la tâche pour laquelle l'ordinateur avait été construit. Chaque ordinateur avait son propre jeu de codes binaires, appelé Langage Machine, qui lui indiquait comment fonctionner. Cela rendit les ordinateurs de cette génération difficiles à programmer et limita leur souplesse et leur vitesse. Une autre caractéristique de ces ordinateurs était l'utilisation de tubes à vide, en partie responsables de leur grande taille, et de tambours magnétiques, ancêtres des disques durs, pour le stockage des données.
La première génération voit également apparaître la commercialisation des premiers ordinateurs. Pour résoudre des problèmes scientifiques et de gestion, elle est surtout marquée par la volonté de trouver des matériaux permettant d'accroître la fiabilité des mémoires (tubes à vide, tambour magnétique, puis tores de ferrite) et l'apparition des premiers langages évolués de programmation (Fortran en particulier). On peut noter aussi la construction du premier ordinateur Français, le Cuba.
En 1952, parmi les innovations, on peut citer : la bande magnétique, les disques magnétiques, les imprimantes et les écrans des visualisation.
Seconde Génération (De 1956 à 1963) :
En 1948, l'invention du transistor allait grandement changer le développement des ordinateurs. Le transistor remplaçait avantageusement les tubes à vide utilisés alors dans les télévisions, radios et bien sûr ordinateurs. Depuis, la taille des machines électroniques n'a cessé de diminuer.
Les transistors furent utilisés pour la première fois dans un ordinateur en 1956. Couplés aux dernières avancées technologiques concernant la mémoire à tores magnétiques (tores de ferrite), les transistors amenèrent les ordinateurs dans leur seconde génération, où ils étaient plus petits, plus rapides, plus fiables et moins gourmands en énergie.
Les premiers ordinateurs de taille à profiter des avantages de la technologie des transistors furent le Stretch d'IBM et le LARC de Sperry-Rand. Ces ordinateurs, spécialement créés pour les laboratoires s'occupant de l'énergie atomique, pouvaient traiter énormément de données, conformément aux exigences des scientifiques de l'atome. Mais ces machines étaient fort chères, et bien trop puissantes pour les faibles exigences du secteur financier. Seuls deux LARCs furent installés - un au Lawrence Radiation Labs et l'autre dans l'U.S. Navy Research and Development Center à Washington, DC. La seconde génération d'ordinateurs remplaça également le langage machine par l'assembleur, permettant l'utilisation d'abréviations en remplacement de longs codes binaires.
Jusqu'aux années 60, il y eut un certain nombre d'ordinateurs de la seconde génération ayant connu un certain succès commercial, notamment dans le secteur financier, des universités ou du gouvernement, par des compagnies telles que Burroughs, Control Data, Honeywell, IBM, Sperry-Rand et beaucoup d'autres.
Ces ordinateurs de la seconde génération contenaient des transistors à la place des tubes à vide, mais également des périphériques courants pour les ordinateurs modernes: imprimante, enregistreur à bande magnétique, disques magnétiques, mémoire, système d'exploitation et programmes stockés dans la mémoire de l'ordinateur. Un des plus importants exemples que l'on puisse donner est l'IBM 1401, qui fut universellement accepté par l'industrie, et qui est souvent considéré comme étant le modèle de l'industrie informatique. En 1965, la plupart des grosses transactions financières étaient effectuées sur des ordinateurs de la seconde génération.
Ce furent les programmes stockés en mémoire et les langages de programmation qui donnèrent aux ordinateurs la flexibilité nécessaire pour devenir utilisables dans les secteurs financiers. Les programmes étaient dorénavant stockés en mémoire centrale, ce qui signifie qu'une instruction pouvait directement être remplacée par une autre en vue d'effectuer une autre fonction.
Les premiers traitements automatisés des salaires furent notamment mis en place. Des langages de haut niveau comme les Cobol (COmmon Business-Oriented Language) et FORTRAN (FORmula TRANslator) firent leur apparition. Ils remplacèrent le langage machine et l'assembleur par des mots, des phrases et des formules mathématiques beaucoup plus proches du langage naturel, rendant les ordinateurs beaucoup plus faciles à programmer. De nouveaux métiers émergèrent (programmeur, analyste, expert) et l'industrie du logiciel se développa avec les ordinateurs de la seconde génération.
Troisième Génération (De 1964 à 1971) :
Bien que les transistors représentent une nette amélioration par rapport aux tubes à vide, ils généraient encore beaucoup de chaleur en consommant beaucoup d'énergie, et donc endommageaient les parties internes sensibles de l'ordinateur. Le cristal à base de quartz élimina ce problème. Jack Kilby, un ingénieur de Texas Instruments, développa le circuit intégré (IC) en 1968. Le circuit intégré combinait trois composants électroniques sur un petit disque de silicium, fait de quartz. Résultat, les ordinateurs devinrent de plus en plus petits, puisque plus de composants étaient mis sur un seul support. Un autre développement propre à la troisième génération est l'utilisation d'un système d'exploitation (OS - operating system) qui permettait de faire tourner plusieurs programmes différents sur une même machine avec un programme central contrôlant et coordonnant la mémoire centrale de l'ordinateur.
Les circuits intégrés permettent aussi de réduire considérablement le coût du matériel. La troisième génération est particulièrement marquée par la vulgarisation de l'ordinateur, créant un nouveau marché, celui du grand public. On s'oriente alors vers l'élaboration de langages de plus en plus proches des langues naturelles, avec notamment l'apparition de langages puissants tels que : PL/1, Pascal (1970), etc. La troisième génération constitue l'apothéose d'une informatique où les ordinateurs sont énormes, surpuissants et centralisent les traitements.
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