Calculatrice

Unepascaline.Inventée auXVII^esiècle, c'est la premièrecalculatrice mécanique.

Unecalculatriceoucalculette(terme souvent considéré comme péjoratif par les fabricants) est une machine conçue pour simplifier et fiabiliser des opérations decalcul.D'abordmécanique,puis électromécanique, la machine à calculer est devenueélectroniquedans lesannées 1960,avec l'introduction de lapremière machine à calculer électroniqueen1961,suivie d'une miniaturisation accélérée descircuits intégrés.

Les machines les plus simples se limitent auxquatreopérationsarithmétiquesusuelles,tandis que lescalculatrices programmablesles plus sophistiquées disposent d'une expressivité équivalente auxordinateurs(voirMachine de TuringetTuring-complet).

Calculatrices mécaniques

Bien qu'il n'y ait pas, à proprement parler, de filiation technologique entre les calculatrices mécaniques et les calculatrices électroniques, il n'est pas inutile d'évoquer ici les outils utilisés pour le calcul avant l'arrivée des calculatrices, ni de rappeler que cette arrivée sur le marché a stoppé net la fabrication des calculatrices mécaniques et électromécaniques ainsi que des instruments comme larègle à calcul.

En 1645, la première machine à calculer, introduite au grand public, lapascaline,fait son apparition pour les additions et soustractions. Inventée parBlaise Pascal,elle lance le développement des machines à calculer.

En 1673,Leibnizprésente une machine à multiplier où une partie mobile se décale à chaque fois d'un cran vers la gauche (comme pour une multiplication à la main).

En 1820,Thomas de Colmarinvente la première machine à calculer industrielle, l'arithmomètre,et la commercialise en 1851. Le calcul des racines carrées figure dans son mode d'emploi.

Inventé aux États-Unis par Dorr E. Felt en 1887, leComptomètre,ou Comptometer est la première machine à calculer à clavier direct à avoir connu un succès commercial réel, tel qu'elle était toujours commercialisée dans les années 1960, et transformée en version électromécanique puis électronique à tube.

Entre 1820 et 1940, des milliers de brevetssont pris pour des machines mécaniques, actionnées manuellement ou grâce à un moteur électrique.

Vers 1901, les premières machines à dix touches font leur apparition aux États-Unis.

En 1948, est introduite laCurta(machine à calculer portative ayant l'ergonomie d'unmoulin à poivre,et une manivelle demoulin à café) capable d'effectuer les quatre opérations de baseet lesracines carrées.

• Quelques calculatrices manuelles
• 
  Triumphator CRN1 (calculatrice à curseurs), 1958.
• 
  Walther WSR160 (calculatrice à curseurs), 1960.
• 
  Olivetti Divisumma 24 (« 4 opérations » imprimante électrique) (le capot est enlevé pour montrer la mécanique.), 1964.
• 
  FacitNTK, 1964.
• 
  Nisa K.
• 
  Facit GMBH.
• 
  Contex 10 (additionneuse imprimante manuelle).
• 
  Curta, 1948.

Machines à calculer électromécaniques

Le principal progrès de l’électricité a été de remplacer la «manivelle» des machines à calculer « à curseurs » par unmoteur électrique.Ce moteur permettait de rendre les calculs moins pénibles et plus rapides.

Contrairement aux machines à curseurs, elles imprimaient leurs calculs. Les calculatrices à imprimantes étaient d'abord limitées aux additions et aux soustractions (d'où leur nom d'« additionneuses »), puis les premières « multiplicatrices » apparurent au début desannées 1960.

Vers 1963, seuls les constructeurs Olivetti avec sa Divisumma 24etRemington avec sa Pringtime, avaient mis sur le marché une « 4 opérations imprimante »^{[réf. nécessaire]}.

Calculatrices électriques

LaCasio 14-Aest la première calculatrice compacte entièrement électrique du monde commercialisée parCasioen juin1957.

Calculatrices électroniques

HP-35, la première calculatrice électronique scientifique portable.

La calculatrice électronique ne descend pas des calculatrices mécaniques, mais bien des premiers ordinateurs. Les calculs y sont exécutés enbinaire,sans l'intervention de la moindre mécanique. Le chemin de la miniaturisation durera près de vingt ans avant que la calculatrice électronique ne détrône, au milieu desannées 1970,les machines mécaniques et les règles à calcul omniprésentes.

Les premières calculatrices électroniquesont d'abord étéde bureauà cause de leur poids, de leur taille et de la nécessité de les alimenter sur lesecteur.Leur affichage était fréquemment réalisé avec destubes Nixie.

Histoire

En 1961,ANITA Mark VIIetMark VIIIsont les premières calculatrices électroniques destinées au grand public, composées detubes à videpour l'électronique et detubes Nixiepour l'affichage.

En 1963, laFriden EC-130est la première calculatrice électronique utilisant lestransistorset lanotation polonaise inverse.

En 1965, l'OlivettiProgramma 101est la première calculatrice programmable, avec branchement conditionnel et inconditionnel, et un stockage des programmes sur carte magnétique.

Les premières calculatrices « grand public » sont apparues ensuite lorsque la miniaturisation des composants (avec en particulier les premierscircuits intégrés) et la baisse de leur coût ont permis de fabriquer des machines à calculer de petite taille alimentées par des piles ordinaires ou des batteries rechargeables.

En1967,la société américaineTexas Instrumentscrée un premier prototype et en dépose le brevet.

En janvier 1971, la première véritable calculatrice de poche et électronique, avec un écranDELest laLE-120AdeBusicom.

En septembre 1971, la première calculatrice électronique ayant été mise sur le marché français estICC-804Dde Sanyo.

La première calculatrice de poche vendue en France est la TI-2500 Datamath qui arrive à Paris le12 octobre 1972.Son prix de 970francs françaisest alors équivalent au salaire mensuel d'un instituteur.

Les premières calculatrices de poche spécialisées sont commercialisées dans lesannées 1970,avec:

• 1972:HP-35,calculatrice scientifiqueetTexas InstrumentsTI-2500 Datamath(calculatrice scientifique);
• 1973:HP-80,calculatrice financièreetHP-46,calculatrice avec imprimante interne,Texas InstrumentsSR-10 et SR-11 (notation scientifique, carré, racine carrée et opposé);
• 1974:HP-65,calculatrice programmable, Texas Instruments SR-50 (calculatrice scientifique avec fonction logarithme et trigonométrie);
• 1975: modèles Cambridge et Scientific deSinclair Research,Texas Instruments SR-52 (programmable);
• 1976: calculatrice scientifiqueTI-30etSharpEL8026solaire;
• 1977:HP-01,première montre avec calculatrice intégrée.

Affichage

L'affichage des résultats de calculs des premières calculatrices se faisait successivement au moyen de:

1. Autant detubes Nixieque de chiffres à afficher;
2. Autant d'afficheurs à sept segmentsque de chiffres à afficher et constitués dediodes électroluminescentesd'abord rouges puis de diverses couleurs;
3. Unécran à cristaux liquidescapable de visualiser d'abord uniquement des chiffres puis tout type de caractères, d'abord en noir et blancpuis en couleur.

Opérations

Les premières machines mécaniques n'effectuaient que les additions/soustractions. Les premières machines électromécaniques puis électroniques pouvaient effectuer les quatre opérations arithmétiques. La grande différence des machines électroniques avec les machines mécaniques ou électromécaniques est l’exécution des opérations en silence et instantanément. Il fallait plusieurs secondes pour une multiplication et 10 à 20 minutes pour une division avec la très performanteOlivetti Divi24électromécanique.Peu de temps après, quelques-unes surent effectuer des racines carrées. D'abord de bureau, avec ou sans mémoire(s) elles sont de taille importante; au moins 30 × 30cmenviron (Casio, Friden, Sharp, Adler,etc.) et équipées detubes Nixie(12, 14 voire16 tubes).

Miniaturisation

Dans lesannées 1970,elles se miniaturisent pour devenir portables grâce à l'affichage à sept segments(généralement des diodes) puis très vite, elles deviennent de poche (Sanyo,Canon,Adler,etc.) grâce à l'utilisation de piles ou d'accumulateurs d’électricité et unécran à cristaux liquides.

Une autre avancée fut l'apparition du bloc d'impressionSeikoqui équipera très longtemps la plupart des calculatrices électroniques de bureau^{[réf. nécessaire]}.

Dès qu'elles respectèrent lesprioritésentre opérations et que lesfonctionstrigonométriquesapparurent, on parla decalculatrices scientifiques(par exempleHewlett-Packardavec laHP-35sortie en 1972).

De nos jours, lescalculatrices graphiquesdisponibles au public sont parmi les plus performantes. Permettant d'afficher lareprésentation graphiqued'une fonction, elles sont notamment produites parTexas Instruments,Casio,Hewlett-Packardet dans une moindre mesure parSharpouBrother.

Calculatrices scientifiques

Dès le milieu desannées 1960,Hewlett-Packardoptant pour lanotation polonaise inverseproduit les calculatrices de bureau, de la série HP-98XX, dont l'efficacité et la précision dépassent sensiblement celles des autres marques. Dès l'introduction de sa premièrecalculatrice scientifiquede pocheen1972,laHP-35(qui doit son nom au nombre de touches), la firme Hewlett-Packard s'impose dans la communauté scientifique et chez les étudiants.

En 1974,Texas Instrumentsproduit la calculatrice scientifiqueSR-50avec des fonctionnalités similaires à celles d'HP.

Prix

Le prix des calculatrices basiques est aujourd'hui très faible (moins d'une heure de travail), mais il n'en a pas toujours été ainsi. Pour l'anecdote, au début desannées 1970,les premièrescalculatrices scientifiquesde pocheHP-35coûtaient à peu près la moitié du salaire mensuel d'un enseignant. Il était donc hors de question de les mettre sans protection à disposition d'un public d'étudiants, c'est pourquoi HP vendait également un « socle » destiné à recevoir ces machines.Les calculatrices ne supplantèrent larègle à calculqu'au milieu desannées 1970.

Évolution

On distingue les calculatrices simples « quatre opérations », les calculatrices financières, les calculatrices scientifiques, graphiques ou non, et les calculatrices formelles.

Les évolutions postérieures furent les suivantes:

1. Une ou plusieursmémoirespour stocker les résultats intermédiaires;
2. Mémoire active (M+, M-);
3. Mémoires statistiques (somme des x, somme des x²,nombre de valeurs);
4. Puis,parallèlement:
   • affichage par cristaux liquides(LCD), beaucoup moins gourmands en énergie que lesdiodes électroluminescentes(DEL),
   • alimentation parphotovoltaïsmelorsque l'affichage par cristaux liquides fut au point,
   • foisonnement defonctions(mathématiques, statistiques, financières,hexadécimal,etc.) sur des calculatricescourantes(et non haut de gamme comme les calculatrices graphiques);
5. programmation(au début, quelques pas de programme, dans un langage de bas niveau);
6. écrans mode texte puis graphique, puis couleur.

• Quelques calculatrices électroniques
• 
  Calculatrice scientifique Sanyo CZ-8127,1975.
• 
  Calculatrice scientifique programmableHP-15Cànotation polonaise inverse,1982.
• 
  Calculatricesolaireultraplate (épaisseur ~2mm), 1990.
• 
  Calculatrice électronique « basique ».
• 
  Calculatrice scientifique TI-83 Plus.
• 
  Calculatrice fantaisiste.
• 
  Calculatrice scientifique Famaprem CPC-400.
• 
  Montre Casio avec une calculette intégrée.

Une fonction calculatrice est également incluse dans lesordinateursde bureau, portables ou non, dans tous les systèmes d'exploitation grand public, dans lesassistants personnelset dans la quasi-totalité destéléphones mobilesactuels.

Marché scolaire

Le marché de la calculatrice scolaire en France est un duopole formé autour de l'américainTexas Instrumentset du japonaisCasio.Casio domine le marché au début des études secondaires, le collège, là où TI a la part de marché la plus importante en fin de secondaire, au lycée, et dans les études scientifiques supérieures.Aux États-Unis, TI est en situation de quasi-monopole, avec 93 % de part de marché. Un marketing poussé vise les professeurs de mathématiques et de physique, lesquels préfèrent souvent imposer un même modèle dans leur classe, plus pratique car les fonctionnements sont différents d'une marque à l'autre. En conséquence de quoi, les calculatrices coûtent cher, disposent souvent de fonctions trop avancées pour les élèves, et les marges des fabricants sont élevées: elles s'élèveraient ainsi à plus de 50 % pour TI.Le modèle84 Plusde TI dont le coût de revient est estimé à 15 ou 20$se vend ainsi 120$aux États-Unis, le même prix que lors de son lancement en 2004. L'entreprise fait du lobbying pour que des cours d'algèbre soient obligatoires au Texas, et ainsi assurer ses ventes.

Annexes

Articles connexes

• Calculatrice graphique
• Calculatrice programmable
• Calculatrice scientifique
• GNOME Calculator
• Instrument de calcul
• Liste des calculatrices
• Orthographe pour calculatrice
• Règle à calcul

Liens externes

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  • Britannica
  • Den Store Danske Encyklopædi
  • Enciclopedia De Agostini
  • Treccani
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