C'est en Méditerranée, avec l'apparition du boulier il y a plus de 1500 ans, que l'humanité se met réellement en route vers l'invention de méthodes de calcul répondant aux besoins croissants des tribus et des peuples.
Du point de vue arithmétique, la position relative d'une boule dans une colonne indique sa valeur. Chaque boule déplacée de la première colonne a une valeur de un, la deuxième colonne de deux, et ainsi de suite. Le boulier, largement répandu, connaît une ère très prospère. Il est encore utilisé de nos jours dans certains pays.
L'évolution du traitement de l'information se poursuit par la suite, d'une manière significative, à l'aube du 17e siècle.
Règle à calcul

En 1614, John Napier d'Angleterre un mathématicien théologien publie sa découverte sur les logarithmes. Ainsi tout nombre peut être généré sur une base donnée à l'aide d'un exposant. Le logarithme dans la base 10 de 100 est 10 exposant 2. Sur la même base, le logarithme de 37 est 1,5682.Napier s'est aperçu que le logarithme de M fois N égale le log de M plus le log de N, une vérité qui transforme des problèmes complexes de multiplication en simples additions. Pour multiplier (ou diviser) deux grands nombres, il suffit de chercher leurs logarithmes dans les « tables de Napier », de les additionner (ou soustraire) et enfin trouver leur nombre correspondant.

Quelques années plus tard, cette découverte donne naissance à la règle à calcul.
De nombreux modèles font leur apparition au cours des siècles. La règle à calcul est utilisée sur notre continent jusqu'à la fin des années soixante.

Machine à additionner

Blaise Pascal, mathématicien et philosophe français, met au point la première machine à additionner mécanique, la pascaline (en 1642).

Elle est composée de rouages disposés dans un boîtier et représentant les chiffres 0 à 9. Chaque roue représente une colonne décimale. Quoique la pascaline a peu de succès, le principe d'engrenage de roues se répand à travers les nations.
Gottfried Leibniz, un mathématicien allemand, améliore l'invention de Pascal en produisant une machine à calculer pour additionner, soustraire, multiplier et extraire la racine carrée (1673).
Sa machine se rend aussi loin qu'en Russie et en Chine. Malgré l'impact technologique de son invention, Leibniz se fait surtout connaître pour son apport à deux branches fondamentales des mathématiques : le calculus et l'arithmétique binaire.

Machine à tisser automatique

La révolution informatique se concrétise surtout par la création au 18e siècle de médiums tels les bandes perforées, les cartes perforées et les tambours en bois troués.
Ces dispositifs sont surtout utilisés pour les métiers à tisser, où la présence et l'absence d'un trou indiquent la hauteur relative du mécanisme.
Le français Joseph-Marie Jacquard construit la première machine à tisser entièrement automatique en utilisant des cartes perforées pour contrôler l'opération mécanique (1804).
Machine analytique à vapeur
Charles Babbage, professeur de mathématiques à Cambridge, propose la machine analytique fonctionnant à vapeur et intégrant un « moulin », l'unité de calcul et un « magasin », la mémoire.
La machine terminée serait aussi grosse qu'une locomotive, constituant un amas d'acier d'un équilibre très fragile. La moindre anomalie mécanique pourrait engendrer une catastrophe au cours de son utilisation (1834).
Charles Babbage consacre presque sa vie à la réalisation de la machine analytique qui malheureusement ne voit jamais le jour. L'insuffisance technologique freine la création d'un prototype d'ordinateur ayant 100 ans d'avance sur son époque!
Adoption de la carte perforée
Le Dr Hermann Hollerith statisticien est recruté par le Bureau de Recensement Américain afin d'améliorer les techniques de recensement. Il fallut sept années et demie pour compiler à la main les données du recensement de 1880.
Considéré comme l'inventeur des techniques modernes de cartes perforées en s'inspirant de certains principes de Babbage, il invente la machine analytique qui améliore d'un facteur trois le temps nécessaire au décompte (1887).
Malgré le fait que la population a augmenté d'environ 25% (13 millions), le recensement de 1890 prend à peu près le tiers du temps précédent, soit une durée de deux années et demie pour une population de plus de 62 millions.
Hollerith fonde la Tabulating Machine Company. Elle doit fabriquer et commercialiser son invention et l'adapter à un secteur clé, la gestion (1896).
La fusion de cette compagnie et de quelques autres conduit au fil du temps à la création dune société axée principalement sur l'amélioration et la commercialisation des appareils mécanographiques, IBM (International Business Machines) (1924). Le traitement par cartes perforées améliore grandement les méthodes manuelles, tant en vitesse qu'en exactitude.
Ordinateur électromécanique
Avec l'entrée en guerre des États-Unis en 1941, de nombreuses énergies sont mobilisées dans le but notamment d'améliorer la technologie alors militarisée.
Combinant les concepts de Babbage avec la technologie existante, Howard Aiken alors professeur à Harvard met sur pieds avec l'aide d'étudiants et d'ingénieurs d'IBM, le premier calculateur électromécanique automatique, le Mark 1 (1944).
Basé sur les cartes perforées d'Hollerith et le système décimal, les opérations internes sont contrôlées automatiquement par des milliers de relais électro-magnétiques, les compteurs arithmétiques opèrent encore mécaniquement. Les instructions sont sur bande perforée.
Le Mark 1 complète en une journée le travail de six mois de calcul. Il se vend un million de dollars, il est lent et bruyant avec des milliers de clics par minute! Il est désuet avant même qu'il ne soit opérationnel. Comme plusieurs ordinateurs de cette époque il connaît un demi-succès.
Pendant la guerre, plusieurs recherches indépendantes sont effectuées par les Allemands, les Anglais et les Américains. Un Allemand du nom de Konrad Zuse complète le premier ordinateur à fonctions générales, utilisant le système binaire dans une unité de contrôle programmable. Cette machine surnommée Z3 est beaucoup plus petite et moins dispendieuse à fabriquer que celle d'Aiken (1941).
En 1942, Zuse et son collègue Helmut Schreyer, un ingénieur électricien australien, se proposent d'utiliser les tubes à vide plutôt que les relais électromécaniques. Ce changement radical permettrait des vitesses jamais atteintes auparavant. Freiné par les contraintes militaires allemandes, Zuse n'est pas autorisé à développer l'idée.
Les Anglais sont « mis au courant » de cette approche et vont de l'avant avec Colossus. Cette nouvelle machine utilisant 2000 tubes à vide sert à déchiffre le code secret allemand Enigma et il joue un rôle décisif au cours de la deuxième guerre mondiale (1943).