Komputer kojarzy się z komunikacją, zabawą, pracą biurową, grafiką itp. Mało który z użytkowników kojarzy peceta przede wszystkim z liczeniem, a w rzeczywistości jest to jedyna rzecz, którą ta maszyna tak naprawdę potrafi robić. Cała reszta to dzieło programistów.
Starożytny abakus
Pierwsze znane zapiski na glinianych tabliczkach, prowadzone przez Sumeryjczyków, którzy żyli na Bliskim Wschodzie 2,5 tys. lat przed Chrystusem, to nie literatura, lecz suche wykazy rzeczy przechowywanych w magazynach czy rejestry transakcji oraz danin. Jak się można spodziewać, liczenie nie przychodziło starożytnym Sumerom łatwiej niż nam, ludziom współczesnym. Dlatego stworzyli pierwsze prymitywne liczydła, zbudowane z patyków albo kamieni, które ułatwiały skrybom pracę. Te narzędzia ewoluowały później w abakus, przypominający już współczesne liczydło. Abakus nie tylko pozwalał zliczać, ale także wykonywać operacje arytmetyczne, czyli dodawanie, odejmowanie, mnożenie i dzielenie. Był szeroko używany, także przez starożytne cywilizacje w basenie Morza Śródziemnego. Starożytni Grecy wymyślili również pierwsze analogowe maszyny liczące – kalkulatory astronomiczne. Najbardziej znany z nich to odnaleziony w zatopionym statku Mechanizm z Antykithiry, który był używany do przewidywania położenia planet i Księżyca oraz do przewidywania zaćmień Słońca.
Kalkulatory analogowe
Kolejne odkrycia w dziedzinie maszyn liczących były związane z rozwojem matematyki w erze nowożytnej. W 1642 roku Blase Pascal, który był nie tylko filozofem, ale także zdolnym matematykiem, opracował koncepcję mechanicznego kalkulatora, automatyzującego dodawanie i odejmowanie. Udało mu się zbudować kilkanaście egzemplarzy działającej maszyny, ale ze względu na ograniczenia technologiczne (wszystkie części musiały być wykonane ręcznie przez zegarmistrza) masowa produkcja urządzenia była niemożliwa w jego czasach.
Mechaniczne kalkulatory, także z możliwością mnożenia i dzielenia, to zasługa innego wielkiego matematyka – Gotfryda Leibniza. On także wymyślił system binarny (podstawę działania komputerów elektronicznych). Kalkulatory te upowszechniły się w XIX wieku, kiedy metodami przemysłowymi można było produkować metalowe tryby o dostatecznej precyzji.
Oprócz kalkulatorów mechanicznych pomocą w obliczeniach służył suwak logarytmiczny, wynaleziony w 1632 roku, używany następnie przez pokolenia inżynierów, aż do upowszechnienia się kalkulatorów elektronicznych w latach 70. XX wieku. Ten przyrząd złożony z dwóch skali, które można było przesuwać względem siebie, automatyzował wiele działań matematycznych: mnożenie, dzielenie, logarytmowanie, potęgowanie, pierwiastkowanie. Wadą była niezbyt duża dokładność, zależna od jakości wykonania oraz umiejętności operatora.
Komputer mechaniczny
W „wieku pary” powstała także pierwsza koncepcja komputera, czyli maszyny, którą można zaprogramować do wykonania serii obliczeń. Opracował ją w 1822 roku Charles Babbage, brytyjski matematyk i konstruktor. Jego pierwszym projektem była Maszyna Różnicowa, złożona z setek trybów i przekładni, napędzanych silnikiem parowym. Miała wyręczyć ludzi przy żmudnych obliczeniach niezbędnych do opracowania tablic matematycznych i astronomicznych, które były używane m.in. w nawigacji. Projekt został rozwinięty w bardziej złożoną Maszynę Analityczną, która była uniwersalnym, programowalnym komputerem analogowym, wyposażonym w pamięć i przyjmującym programy na kartach perforowanych, używanych dotąd do „programowania” maszyn tkackich haftujących wzory.
Idea Babbage’a, która podobnie jak projekty kalkulatorów Pascala z XVII wieku, wyprzedzała swój czas, okazała się słuszna. W 1991 roku brytyjskie Muzeum Nauki, na podstawie zachowanych planów Babbage’a, zbudowało działający analizator różnicowy, potwierdzając poprawność projektu.
Z technologii wykorzystanych przez Babbage’a wielką karierę w obliczeniach zrobiły tylko karty perforowane, które już pod koniec XIX wieku zaczęły być wykorzystywane jako nośnik informacji oraz sposób wprowadzania i wyprowadzania danych z mechanicznych maszyn liczących.
Bazując na technologii kart perforowanych, rozwinęła swoją działalność firma IBM. Zaawansowane modele tabulatorów wykorzystujących karty perforowane potrafiły przetworzyć nawet 2000 kart na minutę i wykonywać takie operacje, jak: zliczanie, sortowanie, później także mnożenie czy dzielenie. Maszyny obliczeniowe wykorzystywały zaawansowane mechanizmy elektryczne, później stosowano w nich także lampy elektronowe. W zastosowaniach biznesowych przetrwały aż do lat 70., kiedy ostatecznie zostały wyparte przez szybko taniejące komputery elektroniczne.
