La première calculatrice graphique au monde : l'histoire du développement de la fx-7000G

En 1985, Casio a lancé la première calculatrice scientifique au monde dotée d'une fonction graphique, la fx-7000G. Les calculatrices scientifiques qui ont précédé donnaient des réponses sous forme de valeurs numériques. Mais le fx-7000G était capable d'afficher des fonctions sous forme de graphiques linéaires, des données tabulaires sous forme de graphiques à barres, etc. La calculatrice pourrait utiliser la visualisation pour présenter des concepts difficiles à comprendre en regardant simplement les chiffres. La fx-7000G a été saluée comme un produit innovant qui favorise l'apprentissage, une véritable évolution de la calculatrice.

Comment la calculatrice graphique fx-7000G est-elle née ? L'un des développeurs du projet, Hiroyuki Yoshino, s'est souvenu de cette période : "Le projet est né des pages d'un manuel de mathématiques."

"À partir de 1980 environ, les calculatrices scientifiques n'ont plus été utilisées uniquement par les ingénieurs. Les lycéens et les étudiants commençaient également à les utiliser. Nous avons donc posé la question suivante : quel type de calculatrice scientifique serait utile pour l'apprentissage des mathématiques ? Nous avons ensuite collecté et examiné des manuels de mathématiques du monde entier. Nous avons reconnu que les graphiques, qui sont essentiels en mathématiques, ne pouvaient pas être affichés par les calculatrices scientifiques de l'époque. Nous avons pensé que nous pourrions améliorer l'enseignement des mathématiques en trouvant comment visualiser les graphiques".

Yoshino a décidé de trouver un moyen de créer une calculatrice scientifique capable de produire des graphiques, et a immédiatement écrit ses idées dans une proposition d'une page en 1983. Cette proposition décrit le tracé d'un graphique pour y=x2 sur l'écran d'une calculatrice. Lorsqu'il a présenté cette proposition, le projet a été approuvé immédiatement. Les développeurs n'ont pas perdu de temps pour commencer leur travail.

"Personne n'avait encore rien fait de tel. Nous ne savions pas comment nous allions le faire fonctionner. Mais nous étions enthousiastes, car nous allions utiliser nos propres mains pour créer quelque chose que le monde n'avait jamais vu auparavant".

L'effort de création d'un produit entièrement nouveau à partir de zéro a commencé comme suit.

"Nous étions déterminés à créer quelque chose qui susciterait l'enthousiasme des gens lorsque nous le dévoilerions au monde entier. Nous savions que nous devions montrer à nos utilisateurs quelque chose qui les étonnerait. C'est le genre de fierté que nous avions en tant que développeurs".

L'équipe a rencontré un problème majeur en essayant d'afficher les graphiques. Les méthodes habituelles ne permettaient pas de tracer des graphiques avec des courbes.

"Nous savions que nous devions utiliser un écran à points entiers pour dessiner les graphiques correctement, mais cela augmenterait la consommation d'énergie. Nous voulions également que la calculatrice fonctionne avec des piles afin que les utilisateurs puissent l'emporter avec eux. Pour garantir la portabilité de la calculatrice, nous avons utilisé un écran LCD matriciel et conçu la calculatrice pour qu'elle consomme peu d'énergie. Nous avons également réfléchi à la manière de présenter la calculatrice dans un format pratique et portable, et à la manière de rendre l'affichage facile à lire".

Grâce à leur ingéniosité et à leur persévérance, les développeurs sont parvenus à dessiner des graphiques malgré les différentes contraintes.

Pour le logiciel également, la manière dont la calculatrice dessinait les graphiques était un autre problème.

"En examinant les manuels de mathématiques et en réfléchissant aux fonctionnalités dont nous aurions besoin, nous nous sommes demandé comment nous allions dessiner des graphiques et afficher leurs coordonnées, et comment nous allions fournir des fonctions de base telles que le zoom avant et arrière. Je pense que c'est à ce moment-là que nous avons commencé à penser à des choses comme un menu avec un affichage d'icônes ainsi qu'à des opérations interactives et intuitives. J'avais toujours un carnet de notes avec moi pour pouvoir noter les idées qui me venaient, où que je sois. C'est ainsi que de nouvelles fonctionnalités ont vu le jour".

M. Yoshino a décrit comment, par tâtonnements, l'équipe n'a jamais cessé de travailler. Il est arrivé que les graphiques ne s'affichent pas ou qu'ils affichent quelque chose d'inattendu. Et il se souvient très clairement, même aujourd'hui, des sentiments qu'il a éprouvés lorsque le graphique de y=x2 est enfin apparu sur l'écran d'un prototype de calculatrice. Enfin, l'idée qu'il avait suggérée dans sa proposition est devenue réalité.

Ce processus a abouti à l'achèvement du fx-7000G en 1985.

"En fin de compte, nous avons réussi à créer un produit qui concilie les fonctionnalités et les technologies que nous souhaitions avec le coût et le calendrier de livraison."

Les idées de Yoshino s'étendent non seulement au développement du produit, mais aussi à son nom.

J'ai commencé par "fx", le nom de marque des calculatrices scientifiques de Casio. Ensuite, j'ai pensé que le 7 était un chiffre porte-bonheur, et nous avons donc baptisé le modèle 'fx-7000G'".

Cet été-là, le fx-7000G a attiré l'attention au Consumer Electronics Show (CES) aux États-Unis.

Les enseignants qui sont venus au stand et qui l'ont utilisé ont dit des choses telles que : "Merveilleux ! Cela me faisait vraiment plaisir d'entendre ce type de raisonnement.

Par la suite, la nouvelle de la révolutionnaire fx-7000G s'est répandue dans de nombreux secteurs, et Yoshino a été présenté lors de conférences universitaires par d'éminentes personnalités du monde de l'éducation comme "l'ingénieur qui a développé la première calculatrice graphique".

Yoshino souligne que le fx-7000G ne se contente pas de dessiner des graphiques.

"Je pense qu'en affichant des graphiques en même temps que des calculs, la calculatrice a permis de développer de nouveaux styles d'apprentissage qui ont encouragé l'exploration et le développement de la pensée logique".

La sortie de la fx-7000G a permis l'utilisation de calculatrices comme outils pédagogiques dans de nombreux pays, dont les États-Unis, la France, l'Allemagne et l'Australie. L'utilisation des calculatrices et l'adoption de la technologie dans l'enseignement se sont rapidement accélérées.

En reconnaissance des contributions de la fx-7000G à l'enseignement des mathématiques, la calculatrice a été incluse dans la collection de la Smithsonian Institution aux États-Unis. On peut certainement dire que la fx-7000G occupe une place importante dans l'histoire des calculatrices scientifiques.

Le concept de ce que devrait être une calculatrice scientifique est étroitement lié aux expériences vécues par Yoshino lorsqu'il était étudiant.

"Lorsque j'étais étudiant à l'université, je faisais beaucoup de calculs manuels impliquant des nombres complexes et des intégrales pour analyser des circuits, et je me suis demandé comment une calculatrice pourrait m'aider à réduire le temps nécessaire pour faire tout cela. De nombreux enseignants m'ont également dit que les mathématiques comportaient trois "barrières" qui empêchaient les gens d'apprécier la matière. Il s'agit des fractions, des équations et du calcul. J'ai donc toujours réfléchi à la manière de créer un outil qui pourrait faire tomber ces barrières et aider les élèves dans leur étude des mathématiques".

Les calculateurs scientifiques doivent être plus que de simples machines qui produisent des réponses. Ils doivent être des outils pédagogiques qui soutiennent l'apprentissage exploratoire impliquant des tests, des réflexions et des découvertes personnelles.

C'est ce type de réflexion qui est à l'origine de la fx-7000G et, en fait, des calculatrices scientifiques dans leur ensemble.

Chez Casio, nous avons tiré de notre credo "Créativité et contribution" la mission de générer des idées créatives et une nouvelle valeur, puis d'offrir ces contributions à la société.

Pour son activité éducative, Casio a défini l'énoncé "Boost Your Curiosity" pour représenter notre objectif de soutenir la croissance et le développement d'une "chaîne de curiosité" pour chaque apprenant, où l'acquisition de nouvelles connaissances conduit à la curiosité d'en découvrir davantage. Nous sommes engagés dans diverses initiatives pour atteindre cet objectif.

Ces idéaux et ces approches ne se sont pas imposés du jour au lendemain. Il s'agit plutôt d'une progression naturelle et continue de ce qui a commencé avec le désir de Yoshino de créer une calculatrice capable de dessiner des graphiques, ce que le monde n'avait jamais vu, ainsi que des efforts de l'équipe de développement à partir de ce moment-là.