mardi 25 novembre 2014

Arithmeum

Hum... Titre de billet étrange, non? Il s'agit en fait d'un musée des mathématiques se situant à Bonn, le Wiki de cet établissement se trouve à cet endroit. Pour être plus précis, ce musée ne concerne qu'une petite partie du bâtiment dans lequel il se trouve, bâtiment hébergeant un institut de mathématique de l'Université de Bonn.

Source Wikipedia.
Que trouve-t-on dans ce musée? Des machines à calculer, diverses et variées, pratiquement depuis les origines de la création des ces outils d'aide au calcul. Je ne vais pas exposer ici ce qu'il est possible d'y voir, le mieux étant de se rendre dans cet endroit à l'occasion d'un déplacement dans cette très jolie ancienne capitale allemande. Les informations de l'établissement, en Allemand uniquement, se trouvent sur ce site. De magnifiques pièces mécaniques y sont exposées, comme celle-ci :

Source :Arithmeum © Foto: Michael Sondermann/Bundesstadt Bonn
Information : Je n'ai pas demandé à l'auteur de cette image, Michael Sondermann, l'autorisation de sa publication, bien que celle-ci soit publique puisque publiée sur le site du Musée. 

Après quelques salles de tailles diverses comportant quelques rares et magnifiques spécimens de calculatrices manuelles et automatiques, en bois en métal ou en carton, on accède à une salle très grande ou se concentre une multitude de représentantes de la 'calculatrice' telle qu'on la conçoit aujourd'hui. C'est à dire avec un clavier et un dispositif d'affichage, à 'propulsion' manuelle ou électrique, totalement mécaniques, à relais, à tubes, à transistors et enfin à processeurs.

Une superbe remontée dans le temps sur plusieurs siècles...

Informations (bis). Je publie quelques photos prises à l'occasion de ma visite de ce musée. Elles concernent les machines électriques, bien évidemment. Elles ont la qualité qu'elles ont. Je ne suis pas un professionnel de la photographie. Je n'ai demandé aucune autorisation au musée pour cette publication qui se fait de façon tout à fait gratuite.

Et pour commencer dans le symbolique :


Dans un 'mode' plus chronologique, j'ai trouvé une machine comportant des tubes électroniques, je n'ai pas noté le fabriquant, juste pour la curiosité de la construction :



J'ai recherché des machines à transistors, mais n'ai rien trouvé de vraiment parlant. En fait, la première machine que je qualifierais d'électronique telle qu'on s'imagine être une calculatrice aujourd'hui, est la 'fameuse' Busicom 141-PR. Et je l'avoue, je ne m'attendais pas à 'tomber' sur cette pièce de musée dont je n'avais vu que des représentations jusqu'à aujourd'hui! Sans doute la raison principale qui m'a incité à publier ce petit billet...


Le 'dessous des cartes' :

Distorsion du bord droit de la carte du à la paroi acrylique.
Détail de la carte mère de la machine. Un processeur 4004 pour de vrai!

Même problème sur le bord droit de la carte.
Pour plus d'informations techniques sur cette machine, il est possible de se rendre sur le site de Vintagecalculators.com ou une description matérielle précise de l'appareil est réalisée avec une superbe explication de texte concernant la carte mère dont je publie l'image :

http://www.vintagecalculators.com/html/busicom_141-pf.html
La carte comporte :
  • 4 circuits 4001 : ROM (256 octets par boîtier soit 1K octets total de mémoire programme)
  • 2 circuits 4002 : RAM (40 octets par boîtier soit 80 octets total de mémoire de données)
  • 3 circuits 4003 : registre à décalage (registre à décalage 10 bits)
  • 1 circuit  4001 : Microprocesseur 4 bits
Et pour terminer sur cette calculatrice, un gros plan de la carte mère, avec les effets indésirés de distorsion dus à la protection en plastique de la machine, qui semble être une version différente de la carte d'origine. On y remarque en effet quelques liaisons filaires câblées en l'air, ainsi qu'un circuit supplémentaire, un 4001. Ce circuit fournissant 256 octets d'espace mémoire de programme supplémentaire, on peut supposer que certaines fonctions ont été améliorées au fil du temps, ou aussi ajoutées afin d'apporter de nouvelles fonctionnalités à la machine de base :


Afin de replacer quelque peu la performance de cette Busicom dans le contexte de l'époque, voici ce à quoi pouvait ressembler un module mémoire de 64Koctets émanant d'un ordinateur IBM 360-20 sorti 6 ou 7 ans (1966) avant la sortie des puces Intel. En considérant qu'il faudrait 256 puces Intel 4002 pour arriver au même résultat, on conçoit aisément la place gagnée, la simplicité de mise en œuvre et la consommation réduite que peuvent apporter ces nouvelles puces de l'époque :


La matière première qui entre dans la fabrication des circuits intégrés et autres processeurs? Le silicium :



Il s'agit bel et bien d'une barre de silicium, celle-là même d’où, une fois débitée en tranche fines, sortiront les 'waffers' ou seront gravés toutes sortes de circuits intégrés allant des simples circuit logiques comportant quelques portes aux processeurs actuels les plus puissants.
 
Le photographe en prime!

Et pour finir, quelques images 'parlantes'...

Toujours de chez IBM, dont le soupçonne l'institution d'exposer des machines ayant servi à demeure, un superbe exemple d'unité centrale d'un S-390, ou l'art et la manière de constituer sur un support de quelques centimètres carrés le concept même d'unité centrale :


Indéniablement du grand art. Justifiant sans aucun doute les performances de la machine ainsi que son prix. Je ne peux m'empêcher de comparer cette construction d'unité centrale avec le Z1 de Conrad Zuze, entièrement mécanique, se trouvant au superbe et impressionnant musée des techniques de Berlin :

Source Wikipédia.
Dans un autre registre, la machine analytique de Charles Babbage :


Avec en bas à gauche de l'image, le portrait d'Ada de Lovelace avec laquelle Babbage semble avoir correspondu lors de la conception de sa machine sur la résolution de certains algorithmes, faisant 'considérer' Ada de Lovelace comme la toute première personne ayant développé un 'programme' pouvant être exécuté par une machine.

Un mur de machines à calculer, quasiment au sens premier du terme :


Dont une production française :


Inutile de préciser que ce musée à la thématique peut-être incongrue, mérite d'être visité. Le nombre, la variété, la technologie des machines présentées est tout simplement impressionnant. La clarté, la sobriété de la présentation, le design de l'architecture et la quiétude du lieu concourent à un moment paisible de recueillement et d'admiration face à l'inventivité créatrice... A noter qu'il est aussi possible de manipuler certaines de ces antiques pièces de très haute technologie, de l'époque!

Ce musée est impossible à rater, il se situe à l'extrémité du parc de l'Université à droite, dos à au bâtiment principal :

L'Université de Bonn. Source : Wikipédia.



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