Komputer adalah mesin yang dapat diperintahkan untuk melakukan urutan operasi aritmatika atau logika secara otomatis melalui pemrograman komputer. Komputer modern memiliki kemampuan untuk mengikuti serangkaian operasi umum, yang disebut program. Program-program ini memungkinkan komputer untuk melakukan berbagai macam tugas. Komputer "lengkap" yang mencakup perangkat keras, sistem operasi (perangkat lunak utama), dan peralatan periferal yang diperlukan serta digunakan untuk operasi "penuh" dapat disebut sebagai sistem komputer. Istilah ini juga dapat digunakan untuk sekelompok komputer yang terhubung dan bekerja bersama, khususnya jaringan komputer atau klaster komputer.
Selama paruh pertama abad ke-20, banyak kebutuhan komputasi ilmiah dipenuhi oleh komputer analog yang semakin canggih, yang menggunakan model mekanis atau elektrik langsung dari masalah tersebut sebagai dasar komputasi. Namun, perangkat ini tidak dapat diprogram dan umumnya kurang memiliki fleksibilitas serta akurasi dibandingkan komputer digital modern. Komputer analog modern pertama adalah mesin pemrediksi pasang surut air laut, yang ditemukan oleh Sir William Thomson pada tahun 1872.
Charles Babbage, seorang insinyur mekanik dan polimatik Inggris, mencetuskan konsep komputer yang dapat diprogram. Dianggap sebagai "bapak komputer", ia mengonseptualisasikan dan menciptakan komputer mekanis pertama pada awal abad ke-19. Setelah mengerjakan mesin selisih (difference engine) revolusionernya, yang dirancang untuk membantu perhitungan navigasi, pada tahun 1833 ia menyadari bahwa desain yang jauh lebih umum, yaitu Analytical Engine, dimungkinkan. Input program dan data akan diberikan ke mesin melalui kartu berlubang, metode yang digunakan pada saat itu untuk mengarahkan alat tenun mekanis seperti alat tenun Jacquard. Untuk output, mesin tersebut akan memiliki printer, pemplot kurva, dan bel. Mesin tersebut juga akan mampu melubangi angka pada kartu untuk dibaca di kemudian hari. Mesin ini menggabungkan unit logika aritmatika, kontrol alur dalam bentuk percabangan kondisional dan perulangan, serta memori terintegrasi, menjadikannya desain pertama untuk komputer serbaguna yang dapat digambarkan dalam istilah modern sebagai Turing-complete. Mesin ini sekitar satu abad lebih maju dari zamannya. Semua bagian untuk mesinnya harus dibuat dengan tangan – ini adalah masalah besar untuk perangkat dengan ribuan bagian. Akhirnya, proyek tersebut dibubarkan dengan keputusan Pemerintah Inggris untuk menghentikan pendanaan. Kegagalan Babbage untuk menyelesaikan analytical engine terutama dapat dikaitkan dengan kesulitan politik dan keuangan serta keinginannya untuk mengembangkan komputer yang semakin canggih dan untuk bergerak lebih cepat daripada yang bisa diikuti orang lain. Meskipun demikian, putranya, Henry Babbage, menyelesaikan versi sederhana dari unit komputasi analytical engine (the mill) pada tahun 1888. Ia memberikan demonstrasi sukses penggunaannya dalam tabel komputasi pada tahun 1906.
Seni komputasi analog mekanis mencapai puncaknya dengan penganalisis diferensial, yang dibangun oleh H. L. Hazen dan Vannevar Bush di MIT mulai tahun 1927. Ini dibangun di atas integrator mekanis James Thomson dan penguat torsi yang ditemukan oleh H. W. Nieman. Selusin perangkat ini dibangun sebelum keusangannya menjadi jelas. Menjelang tahun 1950-an, keberhasilan komputer elektronik digital telah mengakhiri sebagian besar mesin komputasi analog, tetapi komputer analog tetap digunakan selama tahun 1950-an dalam beberapa aplikasi khusus seperti pendidikan (sistem kontrol) dan pesawat terbang (mistar hitung).
Prinsip komputer modern diusulkan oleh Alan Turing dalam makalah pentingnya tahun 1936, On Computable Numbers. Turing mengusulkan perangkat sederhana yang ia sebut "Universal Computing machine" dan sekarang dikenal sebagai mesin Turing universal. Ia membuktikan bahwa mesin semacam itu mampu menghitung apa pun yang dapat dihitung dengan menjalankan instruksi (program) yang disimpan pada pita, yang memungkinkan mesin tersebut dapat diprogram. Konsep dasar desain Turing adalah program tersimpan, di mana semua instruksi untuk komputasi disimpan dalam memori. Von Neumann mengakui bahwa konsep utama komputer modern berasal dari makalah ini.
Salah satu Contoh Paling Awal dari Komputer relai Elektromekanis.
event1939placeJerman
Komputer digital awal bersifat elektromekanis; sakelar listrik menggerakkan relai mekanis untuk melakukan perhitungan. Perangkat ini memiliki kecepatan operasi yang rendah dan akhirnya digantikan oleh komputer serba listrik yang jauh lebih cepat, yang awalnya menggunakan tabung vakum. Z2, yang dibuat oleh insinyur Jerman Konrad Zuse pada tahun 1939, adalah salah satu contoh paling awal dari komputer relai elektromekanis.
Komputer Digital Elektromekanis Terprogram yang berfungsi pertama di dunia
event1941placeJerman
Pada tahun 1941, Zuse menindaklanjuti mesin sebelumnya dengan Z3, komputer digital otomatis penuh, terprogram, dan elektromekanis pertama yang berfungsi di dunia. Z3 dibangun dengan 2000 relai, menerapkan panjang kata 22 bit yang beroperasi pada frekuensi clock sekitar 5–10 Hz. Kode program disediakan pada film berlubang sementara data dapat disimpan dalam 64 kata memori atau disediakan dari keyboard.
event1942placeUniversitas Negeri Iowa, Ames, Iowa, AS
Di AS, John Vincent Atanasoff dan Clifford E. Berry dari Iowa State University mengembangkan dan menguji Atanasoff–Berry Computer (ABC) pada tahun 1942, "komputer digital elektronik otomatis" pertama. Desain ini juga sepenuhnya elektronik dan menggunakan sekitar 300 tabung vakum, dengan kapasitor yang dipasang pada drum yang berputar secara mekanis untuk memori.
Komputer Terprogram Digital Elektronik Pertama di Dunia
eventDes, 1943placeLondon, Inggris
Selama Perang Dunia II, pihak Inggris di Bletchley Park mencapai sejumlah keberhasilan dalam memecahkan komunikasi militer Jerman yang terenkripsi. Mesin enkripsi Jerman, Enigma, pertama kali diserang dengan bantuan bombe elektro-mekanis yang sering dioperasikan oleh para wanita. Untuk memecahkan mesin Lorenz SZ 40/42 Jerman yang lebih canggih, yang digunakan untuk komunikasi Angkatan Darat tingkat tinggi, Max Newman dan rekan-rekannya menugaskan Flowers untuk membangun Colossus. Ia menghabiskan sebelas bulan sejak awal Februari 1943 untuk merancang dan membangun Colossus pertama. Setelah uji fungsional pada Desember 1943, Colossus dikirim ke Bletchley Park, di mana mesin tersebut tiba pada 18 Januari 1944. Colossus adalah komputer digital elektronik terprogram pertama di dunia.
Komputer Terprogram Elektronik Pertama yang Dibangun di AS
event1945placeUniversitas Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania, AS
ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) adalah komputer terprogram elektronik pertama yang dibangun di AS. Meskipun ENIAC mirip dengan Colossus, mesin ini jauh lebih cepat, lebih fleksibel, dan Turing-complete. Mesin ini menggabungkan kecepatan tinggi elektronik dengan kemampuan untuk diprogram bagi banyak masalah kompleks. Mesin ini dapat menambah atau mengurangi 5000 kali per detik, seribu kali lebih cepat daripada mesin lainnya. Mesin ini juga memiliki modul untuk mengalikan, membagi, dan menghitung akar kuadrat. Memori berkecepatan tinggi terbatas pada 20 kata (sekitar 80 byte). Dibangun di bawah arahan John Mauchly dan J. Presper Eckert di University of Pennsylvania, pengembangan dan konstruksi ENIAC berlangsung dari tahun 1943 hingga beroperasi penuh pada akhir tahun 1945. Mesin ini sangat besar, dengan berat 30 ton, menggunakan daya listrik 200 kilowatt, dan berisi lebih dari 18.000 tabung vakum, 1.500 relai, serta ratusan ribu resistor, kapasitor, dan induktor.
Manchester Baby adalah komputer stored-program pertama di dunia. Mesin ini dibangun di Victoria University of Manchester oleh Frederic C. Williams, Tom Kilburn, dan Geoff Tootill, dan menjalankan program pertamanya pada 21 Juni 1948. Mesin ini dirancang sebagai tempat uji coba untuk tabung Williams, perangkat penyimpanan digital akses acak pertama. Meskipun komputer ini dianggap "kecil dan primitif" menurut standar zamannya, mesin ini adalah mesin kerja pertama yang memuat semua elemen penting bagi komputer elektronik modern.
Kemajuan besar berikutnya dalam daya komputasi datang dengan munculnya sirkuit terpadu. Gagasan tentang sirkuit terpadu pertama kali dicetuskan oleh seorang ilmuwan radar yang bekerja untuk Royal Radar Establishment dari Kementerian Pertahanan, Geoffrey W.A. Dummer. Dummer mempresentasikan deskripsi publik pertama tentang sirkuit terpadu pada Symposium on Progress in Quality Electronic Components di Washington, D.C. pada 7 Mei 1952.
Komputer yang sepenuhnya menggunakan transistor pertama adalah Harwell CADET tahun 1955, yang dibangun oleh divisi elektronik Atomic Energy Research Establishment di Harwell.
IC praktis pertama ditemukan oleh Jack Kilby di Texas Instruments dan Robert Noyce di Fairchild Semiconductor. Kilby mencatat gagasan awalnya mengenai sirkuit terpadu pada Juli 1958, dan berhasil mendemonstrasikan contoh terpadu kerja pertama pada 12 September 1958.
Dalam aplikasi paten Kilby tanggal 6 Februari 1959, Kilby mendeskripsikan perangkat barunya sebagai "sebuah badan bahan semikonduktor ... di mana semua komponen sirkuit elektronik terintegrasi sepenuhnya".
Komputer seluler pertama berukuran berat dan menggunakan daya listrik utama. Laptop pertama, seperti Grid Compass, menghilangkan persyaratan ini dengan menyertakan baterai – seiring dengan terus berlanjutnya miniaturisasi sumber daya komputasi dan kemajuan dalam daya tahan baterai portabel.
