計算機已經成為了這個時代的命脈，網上購物、支付寶轉帳、視頻電話等是通過計算機來控制的，可以說計算機幾乎改變了我們生活中的方方面面，已經無法想像如果現在關閉計算機，會發生什麼事情？
從工業革命開始到現在，我們的生活就開始發生變化，生產能力的提高、規模的擴大、數量的增加、更加快捷方便的交通和通訊等。
現如今的計算機也一樣，從自動化農業到醫療設備到全球電子通訊、虛擬實現和自動駕駛等都離不開計算機，這就是我們的資訊時代。
當你看著你的手機，可能會覺得計算機很複雜，但是在計算機人士看來，他們只是通過許多抽象結構表現出來的複雜行為的產物。
接下來讓我們一起感受一下計算機的演化過程，層層撥開這複雜的外表吧！！！
01早期是怎樣計算的？
最早被認可的計算設備是算盤，大約公元前2500年被發明，本質上就是一個手動計算器，用於幫助人們加減數字，還用於存儲當前的計算狀態，類似與現在的硬碟。
算盤的出現是因為社會規模和需要記憶的數量太多，比如一個村的人或動物有多少。看一下下面這個圖：
這就是一個算盤，每一行代表10的不同次方，最底部一行珠子表示一個基本單位10^0,，它上面那行就是10^1，再上面一行就是10^2，……以此類推。
舉個例子：先將最底部的三顆珠子移至最右邊表示三頭牛，如果再買4頭牛，只需要再將最底下的珠子向右移4顆，總共是7個，如果又增加了5個，最底下的珠子就不夠用了，這時，我們將最底下所有的珠子全部移回左邊，將它上面這排的珠子向右移動1顆，表示10個，這時，再將最底下的珠子向右移動2顆，就表示12個，說明有12頭牛。
如果要用上面的方式計算1251，怎麼計算呢？上面每行珠子應該各向右移動幾顆？先自己算一下吧！
不
許
偷
看
哦
！
好啦！看看1251的表示是不是和您想像的一樣呢？看下圖
早期計算就是在做著類似上面描述的事情，不用在腦袋裡做加減，算盤會為我們存儲結果。
那計算機一詞是怎樣來的呢？
02「計算機」一詞的來源
早期計算機先驅Charles Babbage曾說：「每當人類知識增長並創造新工具時，人類勞動力會得到減緩」。
在接下來的幾千年裡，人類開發了各種各樣的計算設備，比如：星盤，用於計算緯度；或者直尺，用於測量長度或寬度。還有用於計算時間的、天體位置的、潮汐的、日出等設備，使之前費力的計算更加快速、簡便和準確，也加快了信息處理。
計算機一詞最早出現在1613年Richard Braithwait發表的一本書中，Braithwait在他的書中寫到：「我見到最精確的計算者是算術家，他能將長久之數化作簡潔之數」。
那時，"Computer"一詞是指一個做計算的人，"Computer"們有時會有機器的幫助，而"Computer"不是指機器而是指一種職業，上面所說的那些設備並不叫計算機。這個"Computer"職位持續到19世紀末才開始轉向了機器。
03萊布尼茨乘法器的誕生
萊布尼茨乘法器
在上面的那些機器中，比較著名的機器是萊布尼茨乘法器，1694年由德國戈特弗裡德·萊布尼茨製作的，這個機器的工作方式類似你車中的裡程表，不斷累加你的車走過的裡程數的機器。
萊布尼茨乘法器不僅可以計算加減法，還可以計算乘除法，而乘除法的計算也是許多加減法的累計，舉個例子：用17除5，只要減5，再減5，再減5，當不能再減的時候，就得到：17=2x5+2。
當然，上面的這個操作是萊布尼茨乘法器自動實現的，所以它也是第一臺可以做加減乘除四種計算的機器。
在那個年代，有這樣一臺機器是不是就可以了呢？答案是不可以的，為什麼呢？繼續給下看哦！！！
雖然萊布尼茨乘法器可以做加減乘除四種計算，但是很多實際問題的計算還是很繁瑣，這樣就導致想要的結果可能需要手動操作萊布尼茨乘法器幾小時或者幾天才能算出結果，不僅浪費了時間而且還有昂貴的人力成本，所以很多人就通過預先計算編寫了計算表，當你需要計算8676309的平方根的時候，直接可以在計算表裡找答案。
計算表
04「計算之父」的來源
1822年Charles Babbage提出了一種稱為差分機的新型機械裝置，一個可以近似多項式的更加複雜的機器，多項式描述了幾個變量之間的關係，例如射程和大氣壓力，也可以用於近似對數和三角函數，這些函數用手計算是很麻煩的。
1823年Charles Babbage開始製作差分機，經過20多年的努力後，差分機的製作很遺憾宣告失敗。
1991年歷史學家根據Charles Babbage的草稿製成了差分機，而且還可以正常使用。
在Charles Babbage製造差分機期間，還想像了一個更複雜的機器——分析機，它與差分機、萊布尼茨乘法器和其他以前的計算設備都不一樣，它可以做很多事情，不限於計算，還可以按照順序給出數據並進行操作，可以保存之前的數據和列印，同樣，這臺分析機也沒有製造出來。
但是這種可以通過一系列操作自動引導自身的概念卻是跨越時代的，這也預示著電腦程式的產生，後來計算機科學家們將許多Charles Babbage的想法納入他們的機器，這也是為什麼Charles Babbage會被稱為「計算之父」的原因。
05打孔卡片制表機
在19世紀末，計算設備被用於科學和工程領域中的特殊目的性任務，但它們在商業，政府和家庭生活中卻很少見到。
1890年美國政府因為人口普查面臨一個嚴重問題，因為美國憲法要求每十年進行一次人口普查，在1880年的時候，移民讓美國人口迅速增長，手工編制大概需要7年多的時間，而1890年的人口普查，如果手工編制，則需要13年的時間。
為了解決上述問題，Herman Hollerith發明了一種打孔卡片制表機，打孔卡片制表機使用了傳統的機械系統來計數，計數結構類似萊布尼茨的乘法器，但它是通過電動結構連接其他組件，使速度提高了手工制表的10倍，也大大縮短了人口普查的時間。
也正是這個原因，各個企業開始關注和使用計算機。
20時間中葉，由於世界人口暴漲和全球化貿易的興起，要求數據處理的工具能更快更便捷，這也為計算機的發展奠定了一定的基礎。
關於這個話題，咱們下周繼續討論……