Комп'ютер — це машина, якій можна дати вказівку автоматично виконувати послідовності арифметичних або логічних операцій за допомогою комп'ютерного програмування. Сучасні комп'ютери мають здатність виконувати узагальнені набори операцій, які називаються програмами. Ці програми дозволяють комп'ютерам виконувати надзвичайно широкий спектр завдань. «Повний» комп'ютер, що включає апаратне забезпечення, операційну систему (основне програмне забезпечення) та периферійне обладнання, необхідне та використане для «повної» роботи, можна назвати комп'ютерною системою. Цей термін також може використовуватися для групи комп'ютерів, які з'єднані та працюють разом, зокрема комп'ютерної мережі або комп'ютерного кластера.
Протягом першої половини 20-го століття багато наукових обчислювальних потреб задовольнялися все більш складними аналоговими комп'ютерами, які використовували пряму механічну або електричну модель задачі як основу для обчислень. Однак вони не були програмованими і, як правило, не мали універсальності та точності сучасних цифрових комп'ютерів. Першим сучасним аналоговим комп'ютером була машина для прогнозування припливів, винайдена сером Вільямом Томсоном у 1872 році.
Чарльз Беббідж, англійський інженер-механік і полімат, започаткував концепцію програмованого комп'ютера. Вважається «батьком комп'ютера», він концептуалізував і винайшов перший механічний комп'ютер на початку 19-го століття. Після роботи над своєю революційною різницевою машиною, розробленою для допомоги в навігаційних розрахунках, у 1833 році він зрозумів, що можливий набагато загальніший дизайн — Аналітична машина. Введення програм і даних мало здійснюватися в машину за допомогою перфокарт — методу, який на той час використовувався для керування механічними ткацькими верстатами, такими як верстат Жаккара. Для виведення даних машина мала принтер, графопобудовник і дзвінок. Машина також могла б пробивати числа на картках для подальшого зчитування. Машина включала арифметико-логічний пристрій, керування потоком у формі умовного розгалуження та циклів, а також інтегровану пам'ять, що робило її першим проектом комп'ютера загального призначення, який можна було б описати сучасними термінами як повний за Тюрингом. Машина випередила свій час приблизно на століття. Усі деталі для його машини доводилося виготовляти вручну — це було головною проблемою для пристрою з тисячами деталей. Зрештою, проект було закрито через рішення британського уряду припинити фінансування. Невдачу Беббіджа у завершенні аналітичної машини можна головним чином пояснити політичними та фінансовими труднощами, а також його бажанням розробити все більш складний комп'ютер і рухатися вперед швидше, ніж будь-хто інший міг би слідувати. Тим не менш, його син, Генрі Беббідж, завершив спрощену версію обчислювального блоку аналітичної машини (млин) у 1888 році. Він успішно продемонстрував його використання в обчислювальних таблицях у 1906 році.
Мистецтво механічних аналогових обчислень досягло свого апогею
event1927placeКембридж, Массачусетс, США
Мистецтво механічних аналогових обчислень досягло свого апогею з диференціальним аналізатором, побудованим Г. Л. Хейзеном і Венневаром Бушем у MIT, починаючи з 1927 року. Це базувалося на механічних інтеграторах Джеймса Томсона та підсилювачах крутного моменту, винайдених Г. В. Німаном. Було побудовано дюжину таких пристроїв, перш ніж їх застарілість стала очевидною. До 1950-х років успіх цифрових електронних комп'ютерів поклав край більшості аналогових обчислювальних машин, але аналогові комп'ютери залишалися у використанні протягом 1950-х років у деяких спеціалізованих сферах, таких як освіта (системи керування) та авіація (логарифмічна лінійка).
Принцип сучасного комп'ютера був запропонований Аланом Тюрингом у його фундаментальній статті 1936 року «Про обчислювані числа». Тюринг запропонував простий пристрій, який він назвав «Універсальною обчислювальною машиною» і який зараз відомий як універсальна машина Тюринга. Він довів, що така машина здатна обчислювати все, що є обчислюваним, виконуючи інструкції (програму), що зберігаються на стрічці, що дозволяє машині бути програмованою. Фундаментальною концепцією дизайну Тюринга є збережена програма, де всі інструкції для обчислень зберігаються в пам'яті. Фон Нейман визнав, що центральна концепція сучасного комп'ютера завдячує цій статті.
Один із найперших прикладів електромеханічного релейного комп'ютера.
event1939placeНімеччина
Ранні цифрові комп'ютери були електромеханічними; електричні перемикачі керували механічними реле для виконання розрахунків. Ці пристрої мали низьку швидкість роботи і згодом були замінені набагато швидшими повністю електричними комп'ютерами, які спочатку використовували вакуумні лампи. Z2, створений німецьким інженером Конрадом Цузе у 1939 році, був одним із найперших прикладів електромеханічного релейного комп'ютера.
Перший у світі працюючий електромеханічний програмований
event1941placeНімеччина
У 1941 році Цузе продовжив роботу над своєю попередньою машиною, створивши Z3, перший у світі працюючий електромеханічний програмований, повністю автоматичний цифровий комп'ютер. Z3 був побудований з 2000 реле, реалізуючи 22-бітну довжину слова, яка працювала на тактовій частоті близько 5–10 Гц. Програмний код подавався на перфорованій плівці, тоді як дані могли зберігатися у 64 словах пам'яті або подаватися з клавіатури.
Перший «автоматичний електронний цифровий комп'ютер»
event1942placeУніверситет штату Айова, Еймс, Айова, США
У США Джон Вінсент Атанасов і Кліффорд Е. Беррі з Університету штату Айова розробили та протестували комп'ютер Атанасова–Беррі (ABC) у 1942 році, перший «автоматичний електронний цифровий комп'ютер». Ця конструкція також була повністю електронною і використовувала близько 300 вакуумних ламп, з конденсаторами, закріпленими на механічно обертовому барабані для пам'яті.
Перший у світі електронний цифровий програмований комп'ютер
eventгру, 1943placeЛондон, Англія
Під час Другої світової війни британці в Блетчлі-парку досягли значних успіхів у зламі зашифрованих німецьких військових повідомлень. Німецьку шифрувальну машину Enigma вперше атакували за допомогою електромеханічних бомб, якими часто керували жінки. Щоб зламати більш складну німецьку машину Lorenz SZ 40/42, що використовувалася для військового зв'язку високого рівня, Макс Ньюмен та його колеги доручили Флауерсу побудувати Colossus. Він витратив одинадцять місяців, починаючи з початку лютого 1943 року, на проектування та будівництво першого Colossus. Після функціонального тестування в грудні 1943 року Colossus був відправлений до Блетчлі-парку, куди прибув 18 січня 1944 року. Colossus був першим у світі електронним цифровим програмованим комп'ютером.
Перший електронний програмований комп'ютер, побудований у США
event1945placeПенсільванський університет, Філадельфія, Пенсільванія, США
ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) був першим електронним програмованим комп'ютером, побудованим у США. Хоча ENIAC був схожий на Colossus, він був набагато швидшим, гнучкішим і був повним за Тюрингом. Він поєднував високу швидкість електроніки з можливістю програмування для вирішення багатьох складних завдань. Він міг додавати або віднімати 5000 разів на секунду, що в тисячу разів швидше за будь-яку іншу машину. Він також мав модулі для множення, ділення та обчислення квадратного кореня. Високошвидкісна пам'ять була обмежена 20 словами (близько 80 байт). Побудований під керівництвом Джона Моклі та Дж. Преспера Еккерта в Пенсільванському університеті, розробка та будівництво ENIAC тривали з 1943 року до повної експлуатації наприкінці 1945 року. Машина була величезною, важила 30 тонн, споживала 200 кіловат електроенергії та містила понад 18 000 вакуумних ламп, 1 500 реле та сотні тисяч резисторів, конденсаторів та індукторів.
Manchester Baby був першим у світі комп'ютером із збереженою програмою. Він був побудований у Вікторіанському університеті Манчестера Фредеріком К. Вільямсом, Томом Кілберном і Джеффом Тутіллом і виконав свою першу програму 21 червня 1948 року. Він був розроблений як випробувальний стенд для трубки Вільямса, першого цифрового пристрою зберігання даних з довільним доступом. Хоча комп'ютер вважався «маленьким і примітивним» за стандартами свого часу, це була перша робоча машина, що містила всі елементи, необхідні для сучасного електронного комп'ютера.
eventсереда тра д, йplaceВашингтон, округ Колумбія, США
Наступний великий крок у обчислювальній потужності стався з появою інтегральної схеми. Ідея інтегральної схеми була вперше задумана вченим-радіолокатором, який працював у Королівському радіолокаційному закладі Міністерства оборони, Джеффрі В.А. Даммером. Даммер представив перший публічний опис інтегральної схеми на Симпозіумі з прогресу в якісних електронних компонентах у Вашингтоні, округ Колумбія, 7 травня 1952 року.
Першим повністю транзисторним комп'ютером був Harwell CADET 1955 року, побудований відділом електроніки Дослідницького центру атомної енергії в Гарвеллі.
Перші практичні ІС були винайдені Джеком Кілбі в Texas Instruments і Робертом Нойсом у Fairchild Semiconductor. Кілбі записав свої початкові ідеї щодо інтегральної схеми в липні 1958 року, успішно продемонструвавши перший робочий інтегрований приклад 12 вересня 1958 року.
У патентній заявці Кілбі від 6 лютого 1959 року Кілбі описав свій новий пристрій як «корпус із напівпровідникового матеріалу... в якому всі компоненти електронної схеми повністю інтегровані».
Перші мобільні комп'ютери були важкими і працювали від електромережі. Перші ноутбуки, такі як Grid Compass, усунули цю вимогу завдяки вбудованим акумуляторам — разом із постійною мініатюризацією обчислювальних ресурсів та вдосконаленням портативних акумуляторів.
