John von Neumann, le grand architecte

7 months ago 52

1723 06 riss neumann

Depuis le début de ce feuilleton, nous avons constaté que les créateurs de l’informatique étaient des hommes : des mathématiciens ou des physiciens, tous plus ou moins autistes. Des prodiges, des supercalculateurs, qui ont conçu les ordinateurs à leur image : capables de produire des raisonnements plus que des pensées. Mais j’ai découvert que ce sont des femmes qui ont été pionnières en matière de programmation. Les femmes ont inventé le langage des machines fabriquées par les hommes.

Les militaires ayant besoin d’une grande puissance de calcul, les expériences pour construire un calculateur numérique s’étaient accélérées pendant la Seconde Guerre mondiale, mais elles restaient insatisfaisantes. À l’issue du conflit, un génie des maths allait permettre de réaliser un grand saut. Il s’appelait John von Neumann (1903-1957), il était né à Budapest, et s’était vite révélé un enfant prodige : à 6 ans, il apprenait des livres par cœur, divisait de tête des nombres à 8 chiffres et faisait des blagues en grec ancien avec son père, un avocat devenu directeur de banque.

Comme Alan Turing, le petit Neumann serait aujourd’hui étiqueté « autiste de haut niveau ». En plus de l’école, il a des précepteurs en maths et en langues à la maison. Il obtient un doctorat en mathématiques à 22 ans, avec une thèse sur la ­théorie des ensembles. Il côtoie alors d’autres scientifiques de génie à l’université de Göttingen, en Allemagne.

En 1930, Neumann se rend aux États-Unis pour enseigner la physique quantique à Princeton, aux côtés d’Albert Einstein et Kurt Gödel – il complétera le théorème d’incomplétude de ce dernier, démontrant que les ensembles qui ne se contiennent pas eux-mêmes ne constituent pas un ensemble.

Parce qu’il a travaillé sur la modélisation mathématique des ondes de choc, il devient consultant à Los Alamos, où les Américains construisent la bombe. Pour simuler une réaction nucléaire, Neumann a besoin d’un calculateur très rapide. Il fait le tour des équipes qui développent des prototypes de computers : le Mark I à Harvard, l’Eniac à l’université de Pennsylvanie, et puis aux laboratoires Bell à New York, où l’Anglais Alan Turing est venu apporter sa touche géniale en 1943.

Mémoire phénoménale

John von Neumann va alors synthétiser toutes les idées qu’il a glanées, et permettre la construction d’un calculateur avec programme enregistré. C’est une révolution. Pour augmenter la vitesse de calcul, il propose d’installer une mémoire à l’intérieur du computer, et de stocker dans la même mémoire le programme et les données à traiter. Ça paraît évident aujourd’hui, mais c’est une trouvaille qui change tout.

Dans son rapport de synthèse, qui fera date, Neumann dessine l’architecture qui a depuis pris son nom, et selon laquelle les ordinateurs modernes sont toujours construits : une entrée, une unité de contrôle, une mémoire, une unité arithmétique et logique, et une sortie.

Le fait qu’il avait lui-même une mémoire phénoménale l’a peut-être rendu sensible à la nécessité de fournir une mémoire propre aux ordinateurs naissants. Neumann a ensuite accéléré encore la vitesse de calcul en stockant des sous-programmes, pour ne pas avoir à tout reprogrammer à chaque nouveau calcul. C’est avec Grace Hopper qu’il a trouvé le moyen de modifier les tâches assignées au calculateur sans reconfigurer manuellement le câblage et les commu­tateurs ; Grace Hopper a innové en écrivant des instructions en anglais courant au lieu de symboles mathématiques.

Comme le dit l’historien des techniques George Dyson dans son livre intitulé Turing’s Cathedral, l’ordinateur à programme enregistré « tel qu’il a été conçu par Turing et réalisé par Neumann abolit la distinction entre les nombres qui signifiaient des choses et les nombres qui font des choses. Notre univers ne serait plus jamais le même ».

Contrairement à Norbert Wiener, qui se posait des questions sur les conséquences sociales des progrès de la technique, John von Neumann ne pense qu’au pouvoir libérateur de la science. Anticommuniste convaincu, il participe avec enthousiasme au projet Manhattan. Le dispositif d’implosion du plutonium, qu’il met au point pour améliorer la bombe, est directement utilisé sur l’engin qui est largué sur Hiroshima. Et c’est encore Neumann qui calcule la hauteur d’explosion promettant le plus de destruction. Il se rendra même sur l’atoll de Bikini pour assister aux essais avec les militaires.

Comme beaucoup d’ingénieurs qui ont travaillé sur la bombe, il est mort d’un cancer des os. Il avait 53 ans.

Read Entire Article