LES ORDINATEURS DE GESTION
2002 Jean Bellec
version provisoire en
construction 11 dc. 2006
Considrer l'histoire des ordinateurs comme linaire, partant des premiers ordinateurs lectroniques des annes 1940 pour se dvelopper par la srie IBM 360 pour s'panouir dans la micro-informatique, est pour le moins rducteur. C'est presque tirer un trait sur plus d'un demi-sicle de l'histoire du traitement automatique des informations. En effet, c'est l'informatique de gestion qui a t pendant les 70 premires annes du XXe sicle, l'essentiel des activits informatiques. Certes le vocabulaire particulier qui y tait utilis, le traitement par lots qui en a t longtemps la mthode de travail, ont donn une image ringarde de l'informatique de gestion auprs de beaucoup de nouveaux informaticiens que n'a pas suffisamment convaincu la recherche thorique d'un Donald Knuth dans ce domaine. La mcanographie L'informatique de gestion a connu un premier courant de dveloppement autour des caisses enregistreuses et des calculatrices arithmtiques incorpores ou non ces caisses. C'est ainsi que sont nes surtout aux tats-Unis la fin du XIXe sicle de nombreuses entreprises dont certaines ont survcu longtemps comme Burroughs et NCR National Cash Register. Cependant le courant principal qui a orient les ordinateurs de gestion est n des besoins de classer mcaniquement les rsultas des recensements de population. Le traitement manuel antrieur grait des fiches en papier et des oprateurs humains classaient ces fiches en fonction des principaux critres. Le traitement manuel des bulletins de vote tel qu'il est encore actuellement souvent pratiqu relve de ce processus. Ce processus est long et/ou demande des ressources humaines considrables. Donc la fonction de traitement des fichiers qui fut initialement mcanise fut celle du comptage. Le procd retenu fut celui de percer des trous dans la carte perfore qui rsumait la fiche et de compter le nombre de cartes possdant la ou les mmes perforations. Hermann Hollerith fut l'inventeur de la premire machine lectromcanique de comptage, qui sera appele tabulatrice. Le comptage s'effectuait par un mcanisme d'horlogerie de roues rochet et l'enregistrement des compteurs tait fait la main la fin de la lecture d'un lot de cartes. Bien entendu, il tait ncessaire de convertir la main le lot de fiches dans des cartes perfores au moyen d'une machine perforatrice qui effectuait des trous circulaires dans les cartes vierges qui furent rapidement pr imprimes pour faciliter le reprage. A l'origine, la position des trous sur la carte tait dpendante des applications et les champs de la fiche taient reprsents par des perforations cherchant plutt optimiser la saisie. Cependant, l'utilisation des tabulatrices pour des fichiers comptables conduisit donner la tabulatrice des fonctions d'additionneuse et normaliser cette fin l'utilisation des trous. Le format utilis fut d'utiliser les perforations d'une colonne de la carte pour reprsenter les nombres dcimaux de 0 9 et de diviser la carte en champs comportant des informations numriques. Au dbut la carte comportait 40 colonnes de 10 lignes. La lecture de la carte se faisait soit colonne par colonne, soit ligne par ligne. Ce dernier plus coteux tait plus rapide et permettait davantage de paralllisme dans les applications. Avec la diversification des matriels le type de lecture sera adapt l'optimisation du fonctionnement de chaque appareil et cela survivra jusqu' la disparition des cartes perfores sur les ordinateurs dans les annes 1980. Plusieurs perfectionnement notables furent
introduits sur les tabulatrices, l'une des plus importante pour l'avenir fut le
remplacement du relev manuel des compteurs par l'adaptation d'une imprimante. D'autre
part, les cartes perfores furent adaptes au traitement d'informations
alpha-numriques et non plus seulement des chiffres. Paralllement, les imprimantes
devaient tre capables d'imprimer des chiffres et des lettres. Cependant, le matriels mcanographiques
ne dpassrent pas la capacit d'imprimer les lettres majuscules latines non
accentues. En parallle, les erreurs de saisie furent diminues par l'introduction de perforatrices plus conviviales, avancement et perforation motorise d'abord, puis avec un dispositif de tabulation prpositionnant les colonnes sur les champs, puis le clavier numrique. Plus tard, on augmentera la flexibilit en adaptant la tabulation des formats variables au moyen de cartes guides. On trouvera enfin des perforatrices qui imprimeront en clair le texte perfor sur la premire ligne de la carte, facilitant ainsi des oprations manuelles sur celle-ci. Une nouvelle srie de machines, les vrificatrices, servant uniquement de machine de contrle des oprateurs de perforation fut introduite, leur mcanique est identique aux perforatrices mais elles n'ont pour objet que de contrler que les trous perfors par les premiers sont exactement ceux que l'oprateur de vrification aurait perfors. Malgr, ou, parfois, cause de, ces perfectionnements, les ateliers de saisie restrent souvent une caricature de l'ambiance manufacturire du sicle prcdent. Une autre machine de base de la mcanographie aussi importante que la tabulatrice est la trieuse de cartes. La fonction de tri des fiches (et de leur quivalent mcanographique les cartes) est plus frquente que les activits de comptage ou d'impression. Les trieuses utilisent des dispositifs de lecture des cartes et un mcanisme de cases de rception (le plus souvent douze) dont les portes sont commands par la logique relais. D'autres machines extrmement utiles furent dveloppes dans les annes 1940-1950: la principale fut l'interclasseuse qui amliorait les performances de consolidation des tris. Assez rapidement, les rsultats produits par la tabulatrice-calculatrice furent aussi perfors sur une perforatrice connecte fonctionnant aussi vite que l'imprimante La fonction de copie de fichiers fut remplie par des reproductrices ou duplicatrices. L'impression directe sur la carte fut galement faite sur ces machines. Des perfectionnements sur l'imprimante de la tabulatrice permirent le contrle de deux mouvements de papier disjoints permettant d'imprimer un tat et un rsum des oprations sur deux documents au cours d'un mme passage. L'introduction de l'lectronique dans la mcanographie. Au dbut des annes 1950, les constructeurs d'quipements mcanographiques se mirent regarder les prototypes d'ordinateurs ns dans un autre contexte et qui surclassaient de loin les calculatrices relais qui reprsentaient le summum des possibilits offertes par les technologies propres de la mcanographie. L'introduction d'une calculatrice lectronique permettait de faire des calculs complexes, jusqu' mme des oprations trigonomtriques, sans ralentir le lecteur de cartes ni l'imprimante. De plus des calculs conditionnels permettant d'introduire des arbres de dcision, des fonctions de seuil pouvaient faire partie des algorithmes introduits dans la fonction calcul. Aussi bien chez IBM que chez Bull, comme chez de plus petits constructeurs l'utilisation de calculateurs lectroniques comme des priphriques de la tabulatrice se fera sans changement notable des mthodes de travail dans cette branche. Les premires calculatrices (IBM 604, Bull Gamma 3) ne disposaient gure de mmoires beaucoup plus volumineuses que celles des accumulateurs des tabulatrices -on notera que le mot accumulateur sera conserv jusqu'aux annes 1965 pour dsigner les registres arithmtiques des ordinateurs-. Le remplacement des fichiers de cartes perfores par les bandes magntiques La premire rvolution dans les ordinateurs de gestion vint de l'quipe de ralisation de l'ENIAC. Eckert et Mauchly qui entreprirent la ralisation d'un ordinateur qui serait indpendant de toute l'industrie des cartes perfores alors domine par IBM, Bull et, un moindre titre, Remington. Eckert et Mauchly pensrent que l'on saurait effectuer les fonctions centrales d'un systme de gestion avec des fichiers sur bande magntique, technologie ne de l'enregistrement radiophonique, associes avec un calculateur lectronique. Remington, adopta ce point de vue et racheta la start-up de Eckert et Mauchly et c'est ainsi que naquit Univac. Il restait souhaitable de recourir aux cartes perfores pour la saisie manuelle de documents mais aprs leur lecture dans un convertisseur cartes vers bandes magntiques, il devenait possible d'oublier ces fichiers. Les problmes de l'ordinateur de gestion bandes magntiques taient leur prix et surtout leur manque de fiabilit. Cependant l'Univac allait tablir pour deux dcennies la philosophie d'opration des ordinateurs de gestion. Les constructeurs d'quipements cartes perfores tentrent de rsister cette attaque de deux manires, la premire en imitant Univac, mais seulement la fin de cette dcennie 1950 avec le IBM 702, puis 705 et 7070 avec le Bull Gamma 60,, la seconde en recherchant des amliorations de cot et de performances leurs quipements carte perfore.. Les constructeurs mcanographiques essayrent aussi d'utiliser une technologie ne dans les calculateurs scientifiques pour stocker une partie des fichiers informatiques, les tambours (Bull, IBM) servirent ranger les fichiers peu volumineux vitant des traitements d'interclassements de fichiers cartes peu productifs. C'est ainsi que des machines comme le Gamma ET et l'IBM 650 vinrent complter leur gamme. L'ensemble des machines mcanographiques des annes 1940-1950 tait dvelopp partir d'une banque de dispositifs communs assembls de manire modulaire et faisant l'objet de perfectionnements successifs pour amliorer soit la fiabilit, soit les performances ou encore pour couvrir de nouvelles utilisations demandes par les utilisateurs. Cette rutilisation de dispositifs communs dans diffrentes machines restant le plus souvent proprit du constructeur a probablement servi le dveloppement conomique de ceux-ci. Les "amliorations" apportes par IBM (petites cartes de la srie 9000), par Bull (srie 300TI) avaient pour consquence soit de bousculer l'organisation du client, soit de menacer la fiabilit des installations. C'est ainsi que je considre que la crise des annes 1960 de Bull a t la vague de rnovation qui a suspendu le processus de rutilisation des matriels et provoqu l'obsolescence tant des priphriques lectromcaniques que des calculatrices. Progressivement les ensembles lectroniques de gestion, commencer par les clients importants, occupaient le terrain des matriels mcanographiques. leur cot lev associ un enthousiasme prmatur envers la planification centralise de la gestion des entreprises tendit privilgier un traitement centralis dans une seule grande machine de gestion. La moindre importance donne aux quipements mcanographiques permit de nouveaux entrants d'essayer de pntrer le march. Des compagnies matrisant lectronique et enregistrement magntique aux tats-Unis dcidrent de fabriquer des ordinateurs de gestion (Raytheon, RCA, General Electric, Honeywell), des constructeurs de calculatrices comptables NCR, Burroughs se lancrent leur tour sur ce march rachetant parfois leur concurrents les lments de la chane qui leur manquaient.
Une seconde rvolution de l'informatique de gestion se
droula la fin des annes 1950. Des ingnieurs d' IBM Europe proposrent le
dveloppement d'une tabulatrice lectronique dont le rythme de calcul ne serait plus
impos par la mcanique des lecteurs de cartes mais o les divers lments cartes,
imprimantes et support de fichiers seraient grs de manire asynchrone. Ce projet
voluera pour tre le succs de l'IBM 1401 l'aube des annes 1960. Cette machine
avait l'avantage de mettre les ensembles lectroniques de gestion la porte de tous
les utilisateurs d'quipements mcanographiques. Elle assurait aussi une unification des
matriels, devenus priphriques, entre ordinateurs de gestion et ordinateurs
scientifiques. Cependant, la 1401 ne rsolvait pas tous les problmes de IBM la fin des annes 1950 en particulier celui de la complexit des programmes et des ruptures de compatibilit qu'entranaient le passage d'un ordinateur un ordinateur plus puisant. En effet, la croissance horizontale permise dans les ateliers mcanographiques n'tait plus ralisable avec l'intgration de fichiers sur bandes magntiques et le processus d'volution tait de passer d'un systme un autre plus puissant. Comme les pefectionnements des systmes taient faits par des quipes diffrentes avec la mthodologie des annes 1950, les programmes enregistrs pniblement mis au point sur la 1401 n'taient que superficiellement compatibles avec ceux de la 1410 et de la 7070. C'est ainsi que s'imposa la stratgie d'unification pniblement mise en oeuvre dans la srie 360. |
La troisime rvolution de l'informatique fut plus profonde. Ce fut la substitution d'une informatique transactionnelle celle du traitement par lots. Elle fut amorce dans les rflexions menes par le laboratoire de IBM San Jose sur l'utilisation des disques et se poursuivra avec les systmes de rservation de places d'avions SABRE. Il faut signaler que l'exploitation des traitements en temps rel ne signifie pas la disparition des traitements par lots, car les processus de gestion incluent encore au XXIe sicle des oprations date fixe lis la lgislation (salaires, taxes, reportings financiers) qui ont besoin d'tre consolides par un traitement traditionnel. Il est possible que les mthodes de travail aient influenc lgislation et habitudes. Il n'en reste pas moins que les mthodes de l'informatiques de gestion traditionnelles sont encore leur place aujourd'hui.
volution technologique des ensembles de gestion. Matriel
La technologie des matriels mcanographiques utilisait des mcanismes base de roues horlogres (pour les additionneurs et souvent pour les imprimantes) et de relais pour les mcanismes de contrle des pistes pour les cartes perfores. Certes Powers, absorb plus tard par Remington Rand, en restait des dispositifs purement mcaniques, mais la technologie de base de IBM et Bull tait lectromcanique. Au cours de la seconde guerre mondiale, les relais furent utiliss pour la logique des machines (notamment IBM ASCC) et se gnralisrent aprs 1948 en se miniaturisant. La technologie des tubes lectroniques fit son entre assez timidement dans les calculatrices lectroniques associes la mcanographie (Bull Gamma 3 et IBM 604). La fiabilit des matriels de gestion devait tre suprieure celle des machines scientifiques, car la dure des travaux tait le plus souvent de l'ordre de la dizaine d'heures, aussi les tubes lectroniques furent utiliss en gestion avec parcimonie. Par contre les semi-conducteurs base de diodes commencrent remplacer les relais ds le milieu des annes 1950. Les tambours furent utiliss comme mmoire de masse de plusieurs dizaines de milliers d'octets, soit en mmoire secondaire des petits fichiers soit comme mmoire principale des machines. La technologie des machines de gestion se stabilisa vers 1958-1960 par l'adoption des transistors pour les circuits logiques et des mmoires tores magntiques comme mmoire principale. Il faudrait noter que les premires utilisations des tores magntiques dans les machines de gestion l'a t comme mmoire tampon dans la logique de contrle des priphriques cartes et imprimantes. Aprs 1965, la diffrence entre les machines de gestion et les machines scientifiques disparut pratiquement et les technologies en devinrent identiques.
On aura not que les ordinateurs de gestion, volution des ensembles mcanographiques, privilgiaient initialement une architecture dite de Harvard o programmes et donnes taient traites par des circuits diffrents. Des instructions relativement complexes telles que la traduction des caractres, les champs de longueur fixe non aligns aux frontires de mots (nombre fixe de caractres) rendaient les circuits de commande du processeur assez diffrents de ceux d'une machine optimise sur le calcul itratif. Logiciel Le logiciel offert par les constructeurs se
composait au dbut d'une bibliothque de sous-programmes standards qui effectuaient des
traitements indpendants de la nature et de l'organisation des fichiers de l'utilisateur:
sous-programmes d'arithmtique (traitement sur les dates, conversions binaire-dcimal,
oprations arithmtiques arrondies...) et deux sous-programmes extrmement importants
en gestion : tri et interclassement. A la fin des annes 1950, le logiciel standard inclut un embryon de systme d'exploitation avec un moniteur d'enchanement des "units de traitement" et des "points de reprise" pour mmoriser le droulement du traitement l'occasion d'opration manuelles susceptibles d'introduire des dtections d'incidents (introduction des supports physiques). A cette mme poque, des outils de programmation plus conviviaux commencrent se rpandre pour amliorer la productivit des programmeurs. Un des buts viss, et partiellement atteint, tait l'indpendance du travail des programmeurs vis--vis de la configuration du matriel et de rendre possible les migrations entre diffrents types de matriel. Pour cela, on abandonna la programmation en macro-assembleur pour utiliser des langages de haut niveau et essentiellement le COBOL. En parallle, drivant de technologies mises au point pour les applications de la mcanographie (tables de dcision), un autre type de gnrateurs automatiques de programmes (ex: RPG) ont t mis au point et ont continu prosprer jusqu' la fin du sicle). On peut aussi mentionner les mthodologies d'analyse des programmes de traitements par lot, tels, en France, MERISE et la mthode Warnier qui formalisrent le traitements. Vers 1975, commencrent natre les systmes transactionnels qui font l'objet d'un autre article.
Fichiers
La saisie des informations On a dcrit plus haut la saisie de documents papiers sous forme de cartes perfores. Des alternatives furent recherches ds les annes 1960 pour s'affranchir de ces contraintes absorbant une quantit notable de personnel et ralentissant l'excution des traitements. Une premire approche consistait remplacer la saisie sur cartes perfores en utilisant comme support la bande perfore qui permettait l'utilisation de machines (Flexowriter, Teletype) appartenant soit au monde des machines comptables soit celui des tlcommunications. La recherche de solutions visant liminer la perforation des cartes et les problmes de stockage des donnes source conduisit l'laboration de machines Key-tape puis Key-Disk, o une machine relativement coteuse permettait l'oprateur de saisie de produire des supports moins encombrants lisibles par l'ordinateur. L'aboutissement de cette approche consiste la cration d'une diskette sur le micro-ordinateur archtype de la station de travail d'aujourd'hui. Paralllement, une mthode de saisie de donnes en ligne au moyen de machines crire puis d'crans pilots par un ordinateur tait en train de marquer la transition vers le transactionnel. Enfin la saisie automatique de donnes (compteurs) directement connects l'ordinateur, invente pour les systmes de contrle de processus au dbut des annes 1960 (data logging) eut aussi des applications dans le domaine de la facturation.
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