ordinateur électromécanique

Un ordinateur électromécanique est une machine à calculer qui effectue des opérations logiques en utilisant des relais électromagnétiques comme éléments de commutation principaux. Un relais est un électroaimant qui, lorsqu'il est alimenté par un signal électrique, ferme ou ouvre des contacts électriques pour contrôler les circuits en aval. En arrangeant les relais en réseaux en cascade, les ingénieurs pouvaient construire des machines capables d'addition, de soustraction, de multiplication et de branchement conditionnel, ce qui en faisait de véritables ordinateurs plutôt que de simples calculatrices.

Ces machines fonctionnaient généralement sur des principes décimaux ou binaires. Le Harvard Mark I, achevé en 1944, utilisait environ 3 300 relais et pouvait effectuer une multiplication en environ 6 secondes. Les relais consommaient une puissance significative, généraient une chaleur substantielle et nécessitaient un entretien fréquent car leurs contacts mécaniques finissaient par se corroder ou s'user. Le cliquetis et le claquement de milliers de relais fonctionnant en séquence sont devenus le son distinctif de ces machines en opération.

Conception et contraintes opérationnelles

Les ordinateurs électromécaniques nécessitaient une disposition physique soignée car les signaux électriques se propagent à la vitesse de la lumière tandis que les contacts de relais mécaniques se déplacent à une vitesse mécanique, complétant généralement un cycle en 10 à 100 millisecondes. Cela signifiait que les retards de propagation à travers de grands réseaux de relais pouvaient devenir des goulots d'étranglement. La programmation impliquait de brancher des câbles dans des tableaux de commutation ou de régler des liaisons mécaniques; le logiciel tel qu'il est compris aujourd'hui n'existait pas. Différents problèmes nécessitaient un recâblage ou une reconfiguration de la machine, un processus qui pouvait prendre des heures.

Le terme « électromécanique » distingue ces machines des ordinateurs purement électroniques qui les ont remplacées, qui utilisaient des tubes à vide (et plus tard des transistors) pour la commutation. Les tubes à vide n'avaient pas de pièces mobiles et commutaient des millions de fois par seconde, ce qui les rendait beaucoup plus rapides. Au début des années 1950, les ordinateurs électromécaniques sont devenus obsolètes pour le calcul sérieux, bien que les relais électromécaniques soient restés précieux dans les systèmes de contrôle industriel, les centraux téléphoniques et les applications spécialisées où leur robustesse et leur simplicité l'emportaient sur leurs inconvénients de vitesse.

La compréhension des ordinateurs électromécaniques reste importante dans l'histoire industrielle et dans certains domaines de niche. La logique basée sur les relais apparaît toujours dans les systèmes critiques pour la sécurité et les environnements où les composants électroniques ne sont pas fiables. Les cadres conceptuels développés pour les ordinateurs à relais, en particulier dans la conception logique et le dépannage, ont influencé la façon dont les systèmes numériques modernes sont abordés, ce qui les rend historiquement significatifs dans l'évolution de l'automatisation industrielle.