Qui a conçu le premier calculateur numérique programmable et fonctionnel, en 1941 ?

En 1941, l’ingénieur allemand Konrad Zuse acheva le Z3, une machine qui occupe une place majeure dans l’histoire des débuts de l’informatique. Le Z3 est souvent considéré comme le premier calculateur numérique programmable et fonctionnel. Cette réalisation était cependant électromécanique, et non électronique : elle reposait sur des relais électriques, bien avant l’apparition des ordinateurs utilisant des composants électroniques.

Une machine fondée sur les relais

Le Z3 traitait les informations sous forme binaire, en utilisant des états correspondant aux valeurs 0 et 1. Ses circuits étaient constitués de relais électromécaniques, des interrupteurs commandés électriquement qui pouvaient représenter et modifier ces états. Cette technologie était beaucoup plus lente et encombrante que les composants électroniques apparus par la suite, mais elle permettait déjà d’automatiser une suite d’opérations arithmétiques. Le Z3 disposait notamment d’une mémoire destinée aux nombres et d’une unité capable d’effectuer des calculs en virgule flottante, une caractéristique remarquable pour son époque.

Une programmation par bande perforée

La particularité essentielle du Z3 résidait dans sa capacité à exécuter un programme. Les instructions étaient enregistrées sur une bande perforée, qui les transmettait à la machine dans l’ordre prévu. Pour modifier le calcul réalisé, il était donc possible de changer le programme plutôt que de reconstruire entièrement les circuits. Le programme n’était pas conservé dans la mémoire numérique de la machine comme dans de nombreux ordinateurs modernes : la mémoire servait principalement à stocker les données, tandis que les instructions étaient lues sur la bande. Malgré cette différence, le Z3 répondait déjà à l’idée fondamentale d’un calculateur programmable.

Une étape dans les travaux de Zuse

Le Z3 n’était pas la première machine conçue par Konrad Zuse. Celui-ci avait auparavant expérimenté avec le Z1, une machine mécanique, puis avec le Z2, qui introduisait déjà des relais. Ces projets lui avaient permis de développer progressivement une architecture capable de représenter les nombres en binaire et d’enchaîner automatiquement des opérations. Le Z3 constitue l’aboutissement de cette série d’expériences et montre qu’un calculateur automatique pouvait être construit avec des technologies électromécaniques disponibles au début des années 1940.

Une place discutée, mais décisive

L’expression premier ordinateur ou premier calculateur programmable dépend des critères retenus pour comparer les machines de cette période. Certaines réalisations antérieures étaient mécaniques, d’autres électroniques, mais elles ne réunissaient pas nécessairement les mêmes caractéristiques de programmation, de fonctionnement automatique et de calcul numérique. C’est pourquoi le Z3 est généralement présenté avec la formule souvent considéré comme le premier calculateur numérique programmable et fonctionnel. L’original fut détruit pendant la Seconde Guerre mondiale, mais la conception de Zuse a conservé une importance historique. Ses travaux ultérieurs, notamment le Z4 et le langage Plankalkül, ont prolongé cette contribution aux premiers développements de l’informatique.