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L'origine du mot "algorithme"

Le mot algorithme a été forgé au moyen-âge pour désigner les techniques de calcul écrit liées au système de numération de position, autrement dit le calcul sur les chiffres, introduit en Europe par les Arabes.
statue de el K à Khiva
Statue de Al-Kwharismi à Khiva

Al-Kwharismi

Abu Djafar Muhammad ibn Musa, dit al-Kharezmi, ou al-Kwharizmi, (783-850) est un grand mathématicien et astronome, originaire de la région qui lui a donné son surnom, le Kharezm, aujourd'hui en Ouzbékistan.

Résident de la maison de la Sagesse à Bagdad (centre de recherche créé par le calife abbasside Abdallah al-Mamun), al-Khwarizmi a participé à la traduction de nombreux manuscrits scientifiques grecs et indiens. Son traité intitulé Hisab al-jabr w'al-muqabala est considéré comme le premier manuel d'algèbre. Il y traite entre autres de la résolution des équations du premier et du second degré.
Le terme « algèbre » vient directement du titre de cet ouvrage, traduit en latin par Robert de Chester (1145) sous la forme : liber algebrae et almucabola.

C'est un autre de ses traités(« Livre de l'addition et de la soustraction d'après le calcul indien ») qui a diffusé au Moyen-Orient et en Europe la numération de position et les techniques de calcul associées.
Le mot algorithme est issu de la transcription phonétique de al-Kwharizmi en Algaurizin et du mot grec arithmos, nombre (qui a donné aussi arithmétique, logarithme).

extrait de robert de chester

La querelle des abacistes et des algoristes

la querelle des abacistes et des algoristes
Gravure de 1508
Au moyen âge, on utilisait en Europe les chiffres romains, et les calculs se faisaient au moyens de jetons que l'on déplaçait sur des abaques (l'équivalent de bouliers).
Gerbert d'Aurillac (940-1003), devenu plus tard pape sous le nom de Sylvestre II, étudia en Espagne le système de numération arabe et l' introduisit en France. Un querelle opposa pendant de longues années les abacistes, qui calculaient en manipulant des jetons, et les algoristes, qui écrivaient les opérations et calculaient avec des chiffres.

Equations du second degré

titre du traitetitre du traite

I Voici un extrait de Hisab al-jabr w'al-muqabala

Prenons un exemple de carrés et de racines égaux à des nombres : un carré et 10 racines sont égaux à 39 unités. La question dans ce type d'équation est : quel est le carré qui combiné avec 10 de ses racines donnera une somme totale de 39 ?
Le moyen de résoudre ce type d'équation est de prendre la moitié des racines mentionnées. Dans ce problème il y a 10 racines. Donc prenons 5, qui multiplié par lui-même donne 25, ce qui ajouté à 39 fait 64.
Ayant pris la racine carrée de ce nombre qui est 8, soustrayons-lui la moitié des racines 5, il reste 3.
Le nombre 3 représente alors une racine de ce carré, qui est lui-même, bien sûr 9...

1° Comment posons-nous aujourd'hui cette équation ?
A l'époque de ce traité, les nombres négatifs n'avaient pas encore été inventés. Compléter l'algorithme ci-dessus pour obtenir la solution négative de l'équation.
2° Justifier le calcul de El Kwharismi.

II Un autre extrait de Hisab al-jabr w'al-muqabala

Carrés et nombres égaux à des racines.
Ce qui suit est un exemple : un carré et 21 unités égalent 10 racines... La solution de ce type de problème est obtenue de la manière suivante. Vous prenez d'abors la moitié des racines, 5 dans l'exemple, qui multiplié par lui-même donne 25. De 25 enlevez les 21 unités... Cela donne 4, dont vous prenez la racine carrée 2. A la moitié des racines, 5, vous enlevez 2 et il reste 3...
Vous pouvez ajouter à la moitié des racines, soit 5, le nombre 2 que vous venez de lui soustraire. Cela donne 7, qui est une racine du carré et 49 complète le carré.

1° Vérifier et justifier le calcul.
2° Comment pourrait-on caractériser les équations auxquelles s'applique ce calcul ?


Pour approfondir le sujet : voir l'Interview vidéo d'Ahmed Djebbar sur le site de l'École normale supérieure. Une vue d'ensemble de l'algèbre arabe médiévale en six parties, dont deux étudient spécifiquement le traité d'algèbre d'Al-Khwarizmi.