Pazar Oca 1, 1888 e Şu an
England-Germany-U.S.
Bilgisayar, bilgisayar programlama yoluyla aritmetik veya mantıksal işlemler dizisini otomatik olarak gerçekleştirmesi için talimat verilebilen bir makinedir. Modern bilgisayarlar, program adı verilen genelleştirilmiş işlem dizilerini takip etme yeteneğine sahiptir. Bu programlar, bilgisayarların çok geniş bir yelpazedeki görevleri yerine getirmesini sağlar. Donanım, işletim sistemi (ana yazılım) ve "tam" çalışma için gerekli olan ve kullanılan çevre birimleri dahil olmak üzere "eksiksiz" bir bilgisayara bilgisayar sistemi denilebilir. Bu terim, birbirine bağlı ve birlikte çalışan bir grup bilgisayar, özellikle bir bilgisayar ağı veya bilgisayar kümesi için de kullanılabilir.
20. yüzyılın ilk yarısında, birçok bilimsel hesaplama ihtiyacı, hesaplama temeli olarak problemin doğrudan mekanik veya elektriksel bir modelini kullanan giderek daha karmaşık analog bilgisayarlar tarafından karşılanıyordu. Ancak bunlar programlanabilir değildi ve genellikle modern dijital bilgisayarların çok yönlülüğünden ve doğruluğundan yoksundu. İlk modern analog bilgisayar, 1872'de Sir William Thomson tarafından icat edilen bir gelgit tahmin makinesiydi.
İngiliz makine mühendisi ve polimat Charles Babbage, programlanabilir bilgisayar kavramını ortaya attı. "Bilgisayarın babası" olarak kabul edilen Babbage, 19. yüzyılın başlarında ilk mekanik bilgisayarı kavramsallaştırdı ve icat etti. Navigasyon hesaplamalarına yardımcı olmak için tasarladığı devrim niteliğindeki fark makinesi üzerinde çalıştıktan sonra, 1833'te çok daha genel bir tasarım olan Analitik Motor'un mümkün olduğunu fark etti. Programların ve verilerin girişi, o dönemde Jacquard tezgahı gibi mekanik tezgahları yönlendirmek için kullanılan bir yöntem olan delikli kartlar aracılığıyla makineye sağlanacaktı. Çıktı için makinede bir yazıcı, bir eğri çizici ve bir zil bulunacaktı. Makine ayrıca daha sonra okunmak üzere kartlara sayıları delebilecekti. Motor, bir aritmetik mantık birimi, koşullu dallanma ve döngüler biçiminde kontrol akışı ve entegre bellek içeriyordu; bu da onu modern terimlerle Turing-tam olarak tanımlanabilecek genel amaçlı bir bilgisayar için ilk tasarım haline getiriyordu. Makine zamanının yaklaşık bir asır ilerisindeydi. Makinesinin tüm parçalarının elle yapılması gerekiyordu; bu, binlerce parçası olan bir cihaz için büyük bir sorundu. Nihayetinde proje, İngiliz Hükümeti'nin finansmanı durdurma kararıyla feshedildi. Babbage'ın analitik motoru tamamlayamaması, esas olarak siyasi ve mali zorlukların yanı sıra giderek daha karmaşık bir bilgisayar geliştirme ve herkesten daha hızlı ilerleme arzusuna bağlanabilir. Yine de oğlu Henry Babbage, 1888'de analitik motorun hesaplama biriminin (değirmen) basitleştirilmiş bir versiyonunu tamamladı. 1906'da hesaplama tablolarındaki kullanımına dair başarılı bir gösterim yaptı.
Mekanik analog hesaplama sanatı, 1927'den itibaren MIT'de H. L. Hazen ve Vannevar Bush tarafından inşa edilen diferansiyel analizör ile zirvesine ulaştı. Bu, James Thomson'ın mekanik entegratörleri ve H. W. Nieman tarafından icat edilen tork yükselticileri üzerine inşa edildi. Eskimeleri belirginleşmeden önce bu cihazlardan bir düzine kadar inşa edildi. 1950'lere gelindiğinde, dijital elektronik bilgisayarların başarısı çoğu analog hesaplama makinesinin sonunu getirdi, ancak analog bilgisayarlar 1950'ler boyunca eğitim (kontrol sistemleri) ve uçak (sürgülü hesap cetveli) gibi bazı özel uygulamalarda kullanılmaya devam etti.
Modern bilgisayarın ilkesi, Alan Turing tarafından 1936 tarihli ufuk açıcı makalesi On Computable Numbers'da önerilmiştir. Turing, "Evrensel Hesaplama makinesi" olarak adlandırdığı ve günümüzde evrensel Turing makinesi olarak bilinen basit bir cihaz önerdi. Böyle bir makinenin, bant üzerinde saklanan talimatları (program) yürüterek hesaplanabilir olan her şeyi hesaplama yeteneğine sahip olduğunu kanıtladı ve makinenin programlanabilir olmasını sağladı. Turing'in tasarımının temel kavramı, hesaplama için tüm talimatların bellekte saklandığı saklı programdır. Von Neumann, modern bilgisayarın temel kavramının bu makaleye dayandığını kabul etmiştir.
Erken dönem dijital bilgisayarlar elektromekanikti; elektrik anahtarları, hesaplamayı gerçekleştirmek için mekanik röleleri çalıştırıyordu. Bu cihazlar düşük çalışma hızına sahipti ve sonunda yerlerini başlangıçta vakum tüpleri kullanan çok daha hızlı tamamen elektrikli bilgisayarlara bıraktı. Alman mühendis Konrad Zuse tarafından 1939'da yaratılan Z2, elektromekanik röleli bir bilgisayarın en eski örneklerinden biriydi.
1941'de Zuse, önceki makinesini dünyanın ilk çalışan elektromekanik programlanabilir, tam otomatik dijital bilgisayarı olan Z3 ile takip etti. Z3, yaklaşık 5-10 Hz'lik bir saat frekansında çalışan 22 bitlik bir kelime uzunluğunu uygulayan 2000 röle ile inşa edildi. Program kodu delikli film üzerinde sağlanırken, veriler 64 kelimelik bellekte saklanabiliyor veya klavyeden sağlanabiliyordu.
ABD'de, Iowa Eyalet Üniversitesi'nden John Vincent Atanasoff ve Clifford E. Berry, 1942'de ilk "otomatik elektronik dijital bilgisayar" olan Atanasoff-Berry Bilgisayarı'nı (ABC) geliştirdiler ve test ettiler. Bu tasarım aynı zamanda tamamen elektronikti ve bellek için mekanik olarak dönen bir tambura sabitlenmiş kapasitörlerle yaklaşık 300 vakum tüpü kullanıyordu.
II. Dünya Savaşı sırasında, Bletchley Park'taki İngilizler, şifreli Alman askeri iletişimlerini kırma konusunda bir dizi başarı elde ettiler. Alman şifreleme makinesi Enigma'ya ilk olarak, genellikle kadınlar tarafından çalıştırılan elektromekanik 'bombe'lerin yardımıyla saldırıldı. Üst düzey Ordu iletişimleri için kullanılan daha sofistike Alman Lorenz SZ 40/42 makinesini kırmak için Max Newman ve meslektaşları, Colossus'u inşa etmesi için Flowers'ı görevlendirdi. Flowers, 1943 Şubat ayının başından itibaren on bir ayını ilk Colossus'u tasarlayıp inşa ederek geçirdi. Aralık 1943'teki işlevsel bir testin ardından Colossus, 18 Ocak 1944'te teslim edildiği Bletchley Park'a gönderildi. Colossus, dünyanın ilk elektronik dijital programlanabilir bilgisayarıydı.
Colossus ilk mesajına 5 Şubat 1944'te saldırdı.
ENIAC (Elektronik Sayısal Entegratör ve Bilgisayar), ABD'de inşa edilen ilk elektronik programlanabilir bilgisayardı. ENIAC, Colossus'a benzer olsa da çok daha hızlı, daha esnek ve Turing-tamamlıydı. Elektroniğin yüksek hızını, birçok karmaşık problem için programlanabilme yeteneğiyle birleştirdi. Saniyede 5000 kez toplama veya çıkarma yapabiliyordu; bu, diğer tüm makinelerden bin kat daha hızlıydı. Ayrıca çarpma, bölme ve karekök alma modüllerine sahipti. Yüksek hızlı bellek 20 kelimeyle (yaklaşık 80 bayt) sınırlıydı. Pennsylvania Üniversitesi'nde John Mauchly ve J. Presper Eckert'in yönetiminde inşa edilen ENIAC'ın geliştirilmesi ve yapımı 1943'ten 1945'in sonundaki tam operasyona kadar sürdü. Makine devasaydı; 30 ton ağırlığında, 200 kilovat elektrik gücü kullanan ve 18.000'den fazla vakum tüpü, 1.500 röle ve yüz binlerce direnç, kapasitör ve indüktör içeriyordu.
Bell Labs'ten William Shockley, John Bardeen ve Walter Brattain, 1947'de ilk pratik transistör olan nokta temaslı transistörü icat ettiler.
Manchester Baby, dünyanın ilk saklanan programlı bilgisayarıydı. Victoria University of Manchester'da Frederic C. Williams, Tom Kilburn ve Geoff Tootill tarafından inşa edildi ve ilk programını 21 Haziran 1948'de çalıştırdı. İlk rastgele erişimli dijital depolama cihazı olan Williams tüpü için bir test yatağı olarak tasarlandı. Bilgisayar, zamanının standartlarına göre "küçük ve ilkel" kabul edilse de, modern bir elektronik bilgisayar için gerekli tüm unsurları içeren ilk çalışan makineydi.
Bilgi işlem gücündeki bir sonraki büyük ilerleme, entegre devrenin ortaya çıkışıyla geldi. Entegre devre fikri, ilk olarak Savunma Bakanlığı'na bağlı Kraliyet Radar Kuruluşu'nda çalışan bir radar bilimcisi olan Geoffrey W.A. Dummer tarafından tasarlandı. Dummer, entegre devrenin ilk halka açık açıklamasını 7 Mayıs 1952'de Washington, D.C.'deki Kaliteli Elektronik Bileşenlerde İlerleme Sempozyumu'nda sundu.
İlk tamamen transistörlü bilgisayar, Harwell'deki Atom Enerjisi Araştırma Kuruluşu'nun elektronik bölümü tarafından inşa edilen 1955 yapımı Harwell CADET idi.
İlk pratik entegre devreler (IC), Texas Instruments'tan Jack Kilby ve Fairchild Semiconductor'dan Robert Noyce tarafından icat edildi. Kilby, entegre devre ile ilgili ilk fikirlerini Temmuz 1958'de kaydetti ve ilk çalışan entegre örneği 12 Eylül 1958'de başarıyla gösterdi.
Kilby'nin 6 Şubat 1959 tarihli patent başvurusunda Kilby, yeni cihazını "elektronik devrenin tüm bileşenlerinin tamamen entegre edildiği ... bir yarı iletken malzeme gövdesi" olarak tanımladı.
İlk tek çipli mikroişlemci, Intel'de Ted Hoff, Federico Faggin ve Stanley Mazor tarafından tasarlanan ve gerçekleştirilen Intel 4004 idi.
İlk mobil bilgisayarlar ağırdı ve şebeke elektriğiyle çalışıyordu. Grid Compass gibi ilk dizüstü bilgisayarlar, pilleri bünyelerine katarak bu gereksinimi ortadan kaldırdı; ayrıca bilgi işlem kaynaklarının sürekli minyatürleşmesi ve taşınabilir pil ömründeki gelişmelerle bu süreç devam etti.
