Charles Babbage, né le 26 décembre 1791 à Southwark (Londres) et mort le 18 octobre 1871 à Marylebone (Londres), est un polymathe, mathématicien et inventeur visionnaire britannique du XIXe siècle qui est l'un des principaux précurseurs de l'informatique.
Il est le premier à énoncer le principe d'un ordinateur. En 1834, pendant le développement d'une machine à calculer destinée au calcul et à l'impression de tables mathématiques (la machine à différences), il a l'idée d'y incorporer des cartes du métier Jacquard, dont la lecture séquentielle donnerait des instructions et des données à sa machine, et donc imagine l'ancêtre mécanique des ordinateurs d'aujourd'hui. Il n'achève jamais sa machine analytique, mais il passe le reste de sa vie à la concevoir dans les moindres détails et à en construire un prototype. Un de ses fils en construit l'unité centrale (le moulin) et l'imprimante en 1888 et fait une démonstration réussie de calcul de table à l'académie royale d'astronomie en 1908.
Entre 1847 et 1849, Charles Babbage entreprend d'utiliser les avancées technologiques de sa machine analytique pour concevoir les plans d'une machine à différences no 2 qui, à spécifications égales, demandait trois fois moins de pièces que la précédente.
En 1991, à partir de ces plans, on a pu reconstruire une partie de cette machine qui fonctionne parfaitement en utilisant les techniques qui étaient disponibles au XIXe siècle, ce qui montre qu'elle aurait pu être construite du vivant de Charles Babbage.
Charles Babbage est né au 44 Crosby Row, Walworth Road, Londres dans ce qui est maintenant le quartier londonien de Southwark. Son père est un prospère banquier londonien, ce qui lui permet d'entrer à l'école privée de Forty Hill, Enfield dans le Middlesex. C'est dans cette école que commence sa passion pour les mathématiques et, à la sortie de l'académie Forty Hill, il poursuit ses études à la maison sous la tutelle d'un professeur d'Oxford. Il étudie à Cambridge au Trinity College en 1810 et au collège Peterhouse.
Durant ce séjour au Trinity College, il fonde la Société Analytique en 1812 en compagnie de neuf autres mathématiciens universitaires et ainsi peut faire sa première publication en 1813 : On continued products dans Memoirs of the Analytical Society. Il obtient son diplôme à Cambridge en 1814 et, cette même année, épouse Georgiana Whitmore sans l'autorisation de son père.
Dès l'âge de 29 ans, il est élu membre à la Société Royale de Londres et à celle d'Édimbourg, en 1820. La même année il fonde la « Société Royale d'Astronomie », dont il est secrétaire pendant quatre ans.
Il a huit enfants avec son épouse, dont seulement trois atteignent l'âge adulte.
À la mort de son père en 1827, Charles Babbage hérite d'un grand domaine (dont la valeur est d'environ 100 000 £, soit plus de 13 032 477 £ en 2024), ce qui le rend riche. Son épouse meurt la même année, Charles Babbage a alors 36 ans et décide de voyager en Europe.
Il meurt le 18 octobre 1871. Vers la fin de sa vie, il déclare qu'il aurait accepté une mort immédiate à condition de pouvoir passer trois jours, cinq cents ans plus tard, avec un guide scientifique pouvant lui expliquer toutes les inventions apparues depuis sa mort.
L'objectif de Charles Babbage est avant tout de concevoir des tables nautiques, astronomiques et mathématiques exactes, car celles de son époque comportent de nombreuses erreurs.
Charles Babbage s'aperçoit en effet que les tables de calculs comportent beaucoup d'erreurs, responsables, entre autres, de beaucoup d'accidents de navigation. Ainsi, il essaie de concevoir une machine (Difference Engine 1) qui pourrait exécuter le travail sans faute, les erreurs humaines étant occasionnées par la fatigue ou l'ennui.
Il développe cette idée depuis 1812. Deux facteurs semblent avoir contribué à sa décision de concevoir un tel appareil : sa connaissance des tables de logarithmes, et le travail déjà commencé dans ce domaine par Blaise Pascal (avec la « Pascaline ») et Gottfried Leibniz (multiplicatrice). Au cours de la conception de la machine, il entre en correspondance avec une jeune femme, Ada Lovelace : citée par Charles Babbage dans ses comptes-rendus de 1843, elle apparaît comme à l'origine de la résolution d'un algorithme basé sur une suite de Bernoulli. C'est d’ailleurs sous son nom, « Lady Ada », qu'elle publie le premier algorithme destiné à être exécuté sur une machine : la machine à différences de Charles Babbage.
Dans une correspondance avec Sir Humphry Davy en 1822, Charles Babbage discute de certaines applications d'une telle machine, notamment pour le calcul et l'impression des tables mathématiques, et discute aussi des principes d'une machine à calculer.
Il présente un modèle de sa machine à différences à la Société royale d'astronomie en 1821. Le but de la machine est de calculer les polynômes en utilisant une méthode de calcul dite méthode des différences. La société approuve ce projet et demande au gouvernement britannique de lui accorder une bourse de 1 500 £ en 1823.
Débute alors la construction de cette machine qui ne sera jamais terminée. Il y a deux problèmes. Premièrement, le frottement affectant les embrayages de l'époque grippe le mécanisme et les vibrations sont gênantes. Deuxièmement, Charles Babbage modifie perpétuellement la conception de son projet. En 1833, 17 000 £ ont été déboursées pour le projet sans aucun résultat satisfaisant, ce qui entraîne la brouille avec son constructeur, Joseph Clement.
Un roman de science-fiction (steampunk) de William Gibson et Bruce Sterling, La Machine à différences (1990), est construit autour de l'uchronie : « Et si Charles Babbage avait réussi à construire ses machines à différences ».
Une avancée fondamentale en matière d'automatisation des calculs est réalisée par Charles Babbage entre 1834 et 1836. Il y définit les principaux concepts sur lesquels reposent les machines informatiques.