John W. Mauchly
John W. Mauchly : co-créateur de l’ENIAC et pionnier de l’UNIVAC
John William Mauchly est l’une des figures majeures de la naissance de l’informatique électronique. Physicien de formation, il imagine au début des années 1940 d’utiliser massivement les tubes à vide pour accélérer les calculs numériques. À la Moore School of Electrical Engineering de l’université de Pennsylvanie, sa rencontre avec l’ingénieur J. Presper Eckert donne naissance à une collaboration décisive.
Ensemble, ils conçoivent l’ENIAC, l’un des premiers grands ordinateurs électroniques numériques programmables à usage général, puis participent aux réflexions qui conduisent à l’EDVAC et au principe du programme enregistré. Après la guerre, ils quittent l’université et se lancent dans une entreprise encore incertaine : construire des ordinateurs pour les vendre. Cette aventure conduira au BINAC puis à l’UNIVAC I.
Le parcours de Mauchly est toutefois indissociable de débats sur la paternité des premiers ordinateurs. Sa visite chez John Atanasoff en 1941, la diffusion du rapport de John von Neumann sur l’EDVAC et l’invalidation du brevet de l’ENIAC en 1973 rendent son histoire plus complexe qu’un simple récit d’invention individuelle.
Fiche rapide
- Nom : John William Mauchly
- Naissance : 30 août 1907
- Lieu de naissance : Cincinnati, Ohio, États-Unis
- Décès : 8 janvier 1980
- Formation : physique, Johns Hopkins University
- Domaine : physique, calcul électronique, informatique
- Contributions majeures : ENIAC, EDVAC, BINAC, UNIVAC I
- Collaborateur principal : J. Presper Eckert
De la physique au problème du calcul
John Mauchly naît en 1907 à Cincinnati. Sa famille s’installe ensuite dans la région de Washington, où son père travaille pour la Carnegie Institution of Washington dans le domaine de l’électricité terrestre.
Le jeune Mauchly s’intéresse très tôt aux sciences et à l’électricité. En 1925, il obtient une bourse pour étudier à la Johns Hopkins University. Il commence par l’ingénierie, mais se tourne rapidement vers la physique. Il obtient son doctorat en 1932.
L’année suivante, il rejoint Ursinus College, en Pennsylvanie, où il enseigne la physique.
C’est là que se précise un problème qui va orienter sa carrière : la quantité de calcul nécessaire aux recherches scientifiques, et notamment à la météorologie.
Mauchly espère pouvoir rechercher des régularités dans les phénomènes météorologiques à partir de grandes quantités de données. Mais les calculatrices mécaniques disponibles sont lentes et les traitements deviennent rapidement considérables.
Il expérimente différents dispositifs, notamment des circuits électroniques et un analyseur harmonique. Son objectif n’est pas encore de construire un ordinateur au sens moderne : il cherche avant tout un moyen d’effectuer davantage de calculs, beaucoup plus rapidement.
Cette recherche l’amène progressivement à une idée fondamentale : utiliser des circuits électroniques à tubes à vide pour effectuer des opérations numériques à grande vitesse.
1941 : la rencontre avec John Atanasoff
À la fin de 1940, Mauchly rencontre le physicien John Vincent Atanasoff, professeur à l’Iowa State College. Celui-ci travaille avec son étudiant Clifford Berry sur une machine aujourd’hui connue sous le nom d’Atanasoff-Berry Computer, ou ABC.
L’ABC utilise plusieurs idées très novatrices : calcul électronique, représentation binaire et stockage des nombres sur un dispositif à condensateurs. Il s’agit toutefois d’une machine spécialisée, destinée principalement à la résolution de systèmes d’équations linéaires, et non d’un ordinateur programmable d’usage général.
Mauchly s’intéresse suffisamment au projet pour se rendre dans l’Iowa en juin 1941. Il observe la machine et discute longuement avec Atanasoff de ses principes.
Cette visite aura, plus de trente ans plus tard, des conséquences considérables.
Mauchly soutiendra qu’il réfléchissait déjà auparavant au calcul électronique et que sa conception d’un ordinateur rapide et généraliste était différente de celle de l’ABC. Mais lors du grand procès Honeywell contre Sperry Rand, en 1973, les travaux d’Atanasoff et Berry seront utilisés contre le brevet de l’ENIAC.
La justice américaine conclura notamment que certaines idées revendiquées ne pouvaient être attribuées exclusivement à Mauchly et Eckert, et le brevet sera déclaré invalide.
Cette décision juridique ne réduit cependant pas l’histoire de l’ENIAC à une copie de l’ABC. Les deux machines répondent à des objectifs et possèdent des architectures très différentes. Elle rappelle surtout que l’invention de l’ordinateur électronique résulte d’une accumulation de travaux plutôt que de l’idée isolée d’un seul inventeur.
La Moore School et la rencontre avec Presper Eckert
En 1941, Mauchly suit un cours d’électronique organisé à la Moore School of Electrical Engineering de l’université de Pennsylvanie afin d’approfondir ses connaissances.
Il y rencontre J. Presper Eckert, jeune ingénieur particulièrement doué en électronique et responsable du laboratoire associé au cours.
Les deux hommes sont très différents mais complémentaires.
Mauchly réfléchit aux principes généraux, aux méthodes de calcul et aux applications possibles. Eckert possède une connaissance beaucoup plus approfondie des circuits et sait déterminer comment transformer ces idées en une machine réellement constructible.
Leur association devient rapidement l’un des éléments déterminants de l’histoire de l’informatique.
En 1942, Mauchly rédige un mémorandum intitulé The Use of High Speed Vacuum Tube Devices for Calculating. Il y défend l’idée d’utiliser des tubes électroniques pour construire une machine de calcul beaucoup plus rapide que les équipements électromécaniques existants.
La guerre va donner à cette proposition une importance nouvelle.
De la balistique à l’ENIAC
L’armée américaine doit alors produire rapidement des tables de tir pour les nouvelles pièces d’artillerie. Une seule trajectoire peut nécessiter des dizaines d’heures de calcul sur les machines de bureau disponibles.
À la Moore School, le mathématicien et officier Herman Goldstine comprend l’intérêt militaire de la proposition de Mauchly et contribue à la faire remonter jusqu’au Ballistic Research Laboratory d’Aberdeen.
En 1943, l’armée accepte de financer la construction d’une nouvelle machine électronique : l’ENIAC, pour Electronic Numerical Integrator and Computer.
La répartition des rôles est importante pour comprendre la contribution de chacun.
Mauchly est le principal consultant du projet et l’un de ses concepteurs. Il apporte la vision du calcul électronique à grande vitesse et travaille à l’organisation fonctionnelle de la machine.
Eckert devient ingénieur en chef. Avec l’équipe de la Moore School, il résout les difficultés pratiques considérables liées à une machine comportant près de 18 000 tubes à vide.
L’ENIAC n’est donc ni « la machine de Mauchly » ni « la machine d’Eckert ». Sa conception et sa construction sont le résultat d’une collaboration, à laquelle participent également de nombreux ingénieurs, techniciens et, pour sa programmation, les six célèbres programmeuses de l’ENIAC.
Une vision plus large que la balistique
Mauchly ne considère pas l’ENIAC comme une simple machine destinée à calculer des trajectoires d’artillerie.
Dès le projet initial, il s’intéresse à la possibilité d’utiliser l’électronique pour une grande variété de calculs scientifiques. Cette orientation contribue à donner à l’ENIAC son caractère généraliste.
Lorsque la machine est achevée en 1945, la guerre est pratiquement terminée et elle arrive trop tard pour remplir la mission balistique qui avait justifié son financement.
Son premier grand problème réel provient finalement de Los Alamos et concerne des recherches thermonucléaires.
L’ENIAC est ensuite employé dans des domaines très différents : physique nucléaire, aérodynamique, météorologie, méthodes numériques ou encore études statistiques.
Cette diversité correspond précisément à l’idée défendue par Mauchly : une machine électronique n’a pas besoin d’être construite pour un seul calcul. Elle peut devenir un instrument général de traitement numérique.
Le problème de la programmation
L’ENIAC possède pourtant une faiblesse majeure.
Dans sa configuration originale, changer de programme nécessite de reconfigurer des commutateurs et de modifier de nombreuses connexions par câbles.
La machine peut effectuer des milliers d’opérations par seconde, mais la préparation d’un nouveau problème complexe peut prendre plusieurs jours.
Mauchly, Eckert et d’autres membres de la Moore School réfléchissent donc très tôt à une nouvelle génération de machines disposant d’une mémoire plus importante et dans laquelle les instructions pourraient être représentées sous forme numérique.
Ces réflexions conduisent au projet EDVAC.
Le mathématicien John von Neumann rejoint les discussions en 1944. Il joue un rôle majeur dans la formalisation de cette nouvelle organisation et rédige en 1945 le célèbre First Draft of a Report on the EDVAC.
Le document ne porte que le nom de von Neumann, alors qu’une partie des concepts qu’il formalise provient des discussions et travaux menés avec Eckert, Mauchly et d’autres membres de l’équipe.
La diffusion considérable du texte contribue à associer durablement le principe du programme enregistré au nom de von Neumann. Les historiens considèrent aujourd’hui cette évolution comme le produit d’un travail plus collectif.
Quitter l’université pour vendre des ordinateurs
Après la guerre, un autre désaccord apparaît à propos des droits sur les inventions développées à la Moore School.
Mauchly et Eckert veulent poursuivre leurs recherches et surtout envisagent désormais de commercialiser des ordinateurs.
Les discussions avec l’université de Pennsylvanie sur les droits de propriété intellectuelle deviennent conflictuelles. Les deux hommes quittent finalement la Moore School en mars 1946.
Ils créent à Philadelphie l’Electronic Control Company, qui devient ensuite l’Eckert-Mauchly Computer Corporation.
C’est une décision particulièrement audacieuse.
À cette époque, personne ne sait encore réellement s’il existe un marché commercial pour les ordinateurs électroniques. Ces machines coûtent extrêmement cher et sont principalement financées par l’armée, les gouvernements ou de grandes institutions scientifiques.
Mauchly et Eckert font pourtant le pari que l’ordinateur peut devenir un produit industriel.
Le BINAC : après l’ENIAC
Le premier ordinateur réalisé par leur nouvelle société est le BINAC, pour Binary Automatic Computer, développé pour l’entreprise aéronautique Northrop.
La différence avec l’ENIAC est profonde.
Le BINAC fonctionne en binaire et adopte le principe du programme enregistré. Il utilise également une mémoire reposant sur des lignes à retard acoustiques.
La machine permet à Eckert et Mauchly de mettre en pratique plusieurs principes apparus pendant les réflexions sur l’EDVAC.
Mais leur projet le plus important est déjà en préparation.
L’UNIVAC : faire de l’ordinateur un produit
Mauchly et Eckert comprennent que les ordinateurs peuvent intéresser bien davantage que les physiciens et les militaires.
Les administrations et les grandes entreprises manipulent elles aussi d’immenses quantités d’informations.
Dès 1946, ils proposent au United States Census Bureau un ordinateur destiné au traitement des données du recensement.
Le projet devient l’UNIVAC, pour Universal Automatic Computer.
L’UNIVAC I ne se contente plus d’accélérer les calculs scientifiques. Il est conçu pour traiter des données administratives et commerciales, avec des entrées-sorties adaptées à de grandes quantités d’informations.
Mauchly s’intéresse particulièrement aux applications de ces nouvelles machines : il voit dans l’ordinateur un outil pouvant être utilisé dans de nombreux secteurs et pas simplement un calculateur de laboratoire.
En 1949, Grace Hopper rejoint l’Eckert-Mauchly Computer Corporation et participe au développement du logiciel des nouvelles machines. D’anciennes programmeuses de l’ENIAC, notamment Jean Bartik et Betty Holberton, travaillent également sur les systèmes développés par l’entreprise.
En 1951, le premier UNIVAC I est livré au Census Bureau.
L’ordinateur électronique commence à sortir du laboratoire.
Une entreprise difficile à financer
L’innovation technique ne suffit cependant pas à garantir le succès économique.
Le développement de machines aussi complexes exige des sommes considérables et l’Eckert-Mauchly Computer Corporation rencontre rapidement des difficultés financières.
En 1950, avant même la livraison du premier UNIVAC I, l’entreprise est rachetée par Remington Rand.
Mauchly reste cependant impliqué dans le développement et surtout dans les applications de l’UNIVAC. Après la fusion qui donne naissance à Sperry Rand, il dirige des activités de recherche consacrées aux usages de ces ordinateurs.
Il quitte finalement l’entreprise en 1959 et fonde Mauchly Associates, société de conseil travaillant notamment sur l’utilisation des ordinateurs pour résoudre des problèmes industriels et de planification.
Il crée ensuite Dynatrend en 1967 et poursuit ses activités de consultant pendant les années 1970.
Une vie liée à la communauté informatique
Mauchly ne se contente pas de concevoir et de commercialiser des machines.
Par ailleurs, il participe à la structuration de la nouvelle discipline informatique.
Au sein de l’Association for Computing Machinery, il fait partie des premières personnalités de l’organisation et en devient l’un des premiers présidents à la fin des années 1940.
En 1955-1956, il devient également le quatrième président de la Society for Industrial and Applied Mathematics.
Ces fonctions correspondent bien à sa manière de concevoir l’informatique : Mauchly s’intéresse moins à la machine pour elle-même qu’aux problèmes scientifiques, industriels et administratifs qu’elle permet de résoudre.
Le procès de 1973 et la question de l’invention
L’histoire de Mauchly reste marquée par la longue controverse sur le brevet de l’ENIAC.
La demande déposée avec Eckert en 1947 n’aboutit qu’en 1964. Les droits appartiennent alors à Sperry Rand, qui cherche à faire valoir le brevet auprès des autres constructeurs d’ordinateurs.
Le conflit conduit à l’affaire Honeywell Inc. v. Sperry Rand Corp.
En 1973, le juge Earl Larson déclare finalement le brevet ENIAC invalide.
Le procès fait notamment ressortir les travaux antérieurs d’Atanasoff et Berry ainsi que la visite effectuée par Mauchly dans l’Iowa en 1941. La publication d’informations sur l’ENIAC et l’EDVAC avant le dépôt du brevet intervient également dans la décision.
Le jugement modifie profondément le récit juridique de l’invention de l’ordinateur électronique.
Il ne supprime pourtant pas le rôle historique de Mauchly et Eckert dans la conception de l’ENIAC. Il montre plutôt qu’entre recherche scientifique, circulation des idées et droit des brevets, la notion d’« inventeur » est plus difficile à établir qu’une simple date ou un nom.
Une influence durable
John Mauchly meurt le 8 janvier 1980, à l’âge de 72 ans.
Son parcours couvre une période exceptionnellement importante de l’histoire de l’informatique.
Au début de sa carrière, le calcul scientifique repose encore largement sur des personnes, des machines mécaniques et des dispositifs analogiques.
Quelques décennies plus tard, les ordinateurs électroniques sont devenus des outils indispensables aux entreprises, aux administrations, aux scientifiques et aux ingénieurs.
Mauchly a participé directement à plusieurs étapes de cette transformation.
Sur l’ENIAC, son travail avec Eckert contribue à montrer qu’une machine électronique peut effectuer des calculs numériques complexes à très grande vitesse. Les réflexions menées autour de l’EDVAC participent ensuite à la transition vers les ordinateurs à programme enregistré. Enfin, le BINAC et surtout l’UNIVAC contribuent à faire de l’ordinateur non plus seulement une expérience scientifique, mais un produit destiné à des utilisateurs.
Pourquoi John W. Mauchly est une figure majeure
- Vision du calcul électronique : il comprend très tôt que les tubes à vide peuvent permettre d’effectuer des calculs numériques à des vitesses très supérieures aux dispositifs mécaniques.
- Conception de l’ENIAC : avec Presper Eckert et l’équipe de la Moore School, il participe à la création de l’un des premiers grands ordinateurs électroniques programmables d’usage général.
- Complémentarité avec Eckert : Mauchly apporte notamment la vision, les principes de calcul et les applications ; Eckert possède le talent d’ingénierie nécessaire pour transformer ces idées en machines fiables.
- Programme enregistré : il participe aux réflexions qui conduisent à l’EDVAC et à la nouvelle architecture des ordinateurs d’après-guerre.
- Passage à l’informatique commerciale : avec BINAC et UNIVAC, il contribue à transformer l’ordinateur en produit destiné aux administrations et aux entreprises.
- Une histoire qui oblige à nuancer la notion d’inventeur : les controverses autour d’Atanasoff, von Neumann et du brevet ENIAC montrent que la naissance de l’ordinateur est une œuvre collective.
Repères chronologiques
- 1907 : naissance de John William Mauchly à Cincinnati, dans l’Ohio
- 1932 : doctorat de physique à la Johns Hopkins University
- 1933 : début de son enseignement de la physique à Ursinus College
- 1941 : visite de John Atanasoff dans l’Iowa et arrivée à la Moore School
- 1942 : rédaction de son mémorandum sur l’utilisation des tubes à vide pour le calcul
- 1943 : lancement du projet ENIAC financé par l’armée américaine
- 1945 : participation aux réflexions sur l’EDVAC et le programme enregistré
- 1946 : présentation publique de l’ENIAC et départ de la Moore School avec Presper Eckert
- 1947 : incorporation de l’Eckert-Mauchly Computer Corporation sous ce nom
- 1949 : BINAC et médaille Howard N. Potts du Franklin Institute avec Eckert
- 1950 : rachat de l’Eckert-Mauchly Computer Corporation par Remington Rand
- 1951 : livraison du premier UNIVAC I au Census Bureau
- 1955-1956 : présidence de la Society for Industrial and Applied Mathematics
- 1959 : création de Mauchly Associates
- 1973 : invalidation du brevet ENIAC dans l’affaire Honeywell contre Sperry Rand
- 1980 : décès de John W. Mauchly
Photo de couverture : à compléter selon l’image utilisée et sa licence.
