Il y a 85 ans: le premier ordinateur – en Allemagne!

Il y a 85 ans: le premier ordinateur – en Allemagne!

Par Michael Kumpmann

Source: https://www.compact-online.de/vor-85-jahren-der-erste-com...

Le 12 mai 1941, Konrad Zuse présente au monde le premier ordinateur avec son Z3. Ce que beaucoup ignorent: cet ingénieur berlinois a également publié des écrits philosophiques qui proposent une vision du monde que l’on retrouvera plus tard dans des films comme Matrix. Cet article est paru initialement dans COMPACT-Histoire « Les armes secrètes d’Hitler – OVNIs, fusées et la bombe atomique allemande ». Haute technologie allemande sous le Troisième Reich. Plus d’informations ici: https://www.compact-shop.de/shop/geschichte-compact/compa...

Berlin, 12 mai 1941 : l’ingénieur Konrad Zuse présente à un public trié sur le volet sa dernière invention. L’appareil, qui pèse près d’une tonne, est aussi large qu’une armoire murale. Il est composé d’environ 30.000 câbles et près de 2500 relais, provenant en grande partie d’une benne à déchets du Commandement suprême de la Wehrmacht.

La puissante machine peut stocker 64 nombres, met 0,8 seconde pour une addition et environ trois secondes pour une multiplication. Elle convertit automatiquement les entrées en binaire et affiche les résultats de ses calculs via des ampoules. On admire le Z3 – le premier ordinateur numérique fonctionnel au monde.

En compétition avec les Américains

L’inventeur de cette innovation du siècle est né en 1910 à Deutsch-Wilmersdorf, aujourd’hui un quartier de Berlin. Très tôt, ce bricoleur de génie découvre son intérêt pour la technique, mais aussi pour l’art. La peinture est l’une de ses passions – il s’inspire principalement du futurisme italien.

Zuse vend ses tableaux pour financer ses études d’ingénieur à l’École technique supérieure de Berlin-Charlottenburg. Après avoir obtenu son diplôme en 1935, il devient ingénieur calculateur chez Henschel, constructeur d’avions à Schönefeld. Après le travail, il poursuit ses expériences dans son atelier personnel.

Ce qui le dérange surtout dans son métier: il doit effectuer sans cesse les mêmes calculs. Une machine ne pourrait-elle pas s’en charger? Comme le mathématicien britannique Charles Babbage (1791-1871), inventeur de la «machine analytique», Zuse pense d’abord à un appareil mécanique, mais cela s’avère vite impraticable. Le Z1, achevé en 1938, lit les programmes sur des bandes de films perforées, mais fonctionne de façon peu fiable et se bloque souvent.

Ce n’est que la combinaison de l’électronique et de la mécanique qui mène au succès: en 1941, désormais indépendant, Zuse réalise avec le technicien en télécommunication Helmut Schreyer le Z3, qui fonctionne avec la technologie des relais électromagnétiques. Comme le Z1, ce nouvel ordinateur est librement programmable grâce à l’arithmétique binaire à virgule flottante développée par Zuse lui-même.

Contrairement aux ordinateurs actuels, le Z3 ne réalise pas les fonctions logiques fondamentales à l’aide de résistances, mais de commutateurs commandés électriquement. Par cette conception, il était certes plus lent que l’ENIAC, développé en 1942 pour l’armée américaine, mais nettement plus facile à utiliser.

Le Z3 est le premier à remplir le critère de complétude de Turing. Ce concept repose sur le modèle hypothétique de la «machine de Turing» (nommée d’après le logicien britannique Alan Turing): un appareil fictif capable de déplacer un ruban à gauche et à droite, de lire la position actuelle et, selon le contenu, d’exécuter des instructions et de réécrire le ruban. De ce fait, le Z3 pouvait calculer n’importe quelle fonction mathématique. Alors que l’ENIAC devait être démonté et remonté à chaque reprogrammation, le modèle allemand – comme les ordinateurs actuels – disposait d’une mémoire de commandes et de données ainsi que d’une unité de calcul. Le Z3 anticipait donc de nombreux principes qui ne deviendront la norme qu’avec l’EDVAC, successeur de l’ENIAC, achevé en 1946.

Dans l’industrie de l’armement

Le travail de Zuse attire aussi l’attention de l’industrie militaire. Pour Henschel, il développe les calculateurs spécialisés S1 (1942) et S2 (1943) pour mesurer les ailes de la bombe planante Hs 293 (photo, ci-dessous). Il a alors l’idée de mécaniser la lecture des cadrans. Les appareils construits à cet effet sont les premiers convertisseurs analogique-numérique. En 1944, Zuse met également en œuvre, sur un site délocalisé de Henschel à Warnsdorf, dans les Sudètes, le premier pilotage de processus par ordinateur. Ces travaux le rendent indispensable, et il échappe deux fois à l’enrôlement sur le front.

Comme le Z3, le modèle suivant, le Z4, est soutenu par l’Institut allemand de recherche aéronautique. Zuse en commence la construction en 1942. Pour donner à cet ordinateur, composé de 2200 relais et d’une mémoire électromécanique pouvant stocker 64 nombres de 22 bits, plus de flexibilité du côté de la programmation, plusieurs perforateurs et lecteurs de rubans perforés lui sont ajoutés. En plus des touches et des lampes, il y a maintenant aussi un support d’entrée et de sortie sur papier.

Les travaux prennent du temps, la fin de la guerre approche. Jusqu’à présent, tous les calculateurs de la firme Zuse Ingenieurbüro und Apparatebau portaient la lettre Z pour rappeler le nom de leur inventeur, mais un employé propose maintenant de nommer le nouvel ordinateur V4, pour suggérer, comme pour les V1 et V2, qu’il s’agit d’«armes de représailles». Sous ce camouflage, il est possible de transférer la machine en mars 1945 de Berlin à Göttingen, à l’Institut aérodynamique du Kaiser-Wilhelm-Institut pour la recherche sur les flux. Mais, dans le dernier mois avant la capitulation de la Wehrmacht, Zuse fuit avec son équipe vers l’Allgäu. C’est dans le paisible Hopferau que le Z4 sera finalement achevé.

La première mise en service du Z4 a toutefois lieu en 1948, pour réaliser les calculs du lait de la laiterie locale de Lehern. Le propriétaire doutait d’abord que l’ingénieur berlinois puisse calculer les prix plus vite que ses propres experts. Un an plus tard, l’inventeur fonde à Neukirchen, près de Fulda, la société Zuse KG et vend ses ordinateurs en collaboration avec Heinz Nixdorf. L’entreprise est reprise en 1964 par la société suisse Brown, Boveri & Cie., puis en 1971, Siemens acquiert 70% des parts.

Le fondateur s’était alors retiré de la société, se consacrant à nouveau à la peinture – et développe des idées philosophiques remarquables sur une base scientifique, qui remettent radicalement en question le monde tel que nous le percevons.

Le monde comme simulation

En 1970, Zuse publie un livre intitulé Rechnender Raum («L’espace calculant»). «C’est en réfléchissant à la causalité qu’il m’est soudain venu à l’esprit de concevoir le cosmos comme une gigantesque machine à calculer», écrit l’auteur. Zuse avance ainsi l’hypothèse que le monde matériel, tel qu’il nous apparaît, n’est pas réel. Les lois de la physique indiqueraient au contraire que notre réalité supposée serait le produit d’une simulation conduite par un méga-ordinateur.

Zuse fonde son hypothèse sur l’observation que les équations régissant l’expansion de champs comme l’électromagnétisme, la gravitation ou la diffusion des gaz peuvent être expliquées de manière étonnamment précise par la théorie des automates. L’un des automates les plus simples est un interrupteur, qui passe de l’état «off» à l’état «on» par simple pression. Les automates les plus sophistiqués, mais avec une mémoire limitée, sont ceux qui sont dits "Turing-complets", c’est-à-dire les ordinateurs ou, aujourd’hui, les smartphones et tablettes: l’automate parfait serait donc une machine de Turing universelle à mémoire infinie. Si un automate peut en simuler un autre (et inversement), ils sont considérés comme équivalents.

C’est là que s’inscrit la thèse de Zuse: comme de nombreux aspects de la physique théorique peuvent être simulés à l’aide d’ordinateurs, on peut en déduire, selon la théorie des automates, que le monde réel n’est qu’une simulation informatique. Plus la simulation est performante, plus il est probable que la réalité ne soit rien d’autre qu’une suite de calculs sur un ordinateur. Ce qui place Zuse en accord avec des théories philosophiques bien plus anciennes, selon lesquelles le monde matériel ne serait qu’un reflet d’informations – et que ces informations seraient la véritable réalité. On retrouve cette idée déjà chez Platon et Pythagore, mais aussi dans la Kabbale, le gnosticisme chrétien, le bouddhisme et l’alchimie hermétique.

Zuse, qui reçut notamment la grande croix du mérite de la République fédérale d’Allemagne et fut membre de l’Académie Leopoldina, est décédé en 1995 à Hünfeld, en Hesse orientale. Des répliques du Z3 et du Z4 sont exposées notamment au Deutsches Museum de Munich. Le Z1 – ainsi que les modèles ultérieurs Z11, Z22, Z23, Z25, Z31, Z60 et Z64 – se trouvent dans l’exposition Zuse du Musée allemand des techniques de Berlin. D’autres calculateurs du génial ingénieur sont conservés au Musée Konrad-Zuse de Hünfeld, au Heinz Nixdorf MuseumsForum de Paderborn ou au musée de l’informatique de la Fachhochschule de Kiel.

Pour en savoir plus: https://www.compact-shop.de/shop/geschichte-compact/compact-geschichte-21-hitlers-geheimwaffen-ufos-raketen-und-die-deutsche-atombombe/?shop/kriegsende/compact-geschichte-21-hitlers-geheimwaffen-ufos-raketen-und-die-deutsche-atombombe/