1.1.2 机械计算机和机电计算机的发展

机械计算机就是由一些机械部件，如齿轮、杆、轴等来构成的计算机。机械计算机的发展历程中有5位代表人物，分别是达芬奇、什卡尔、帕斯卡、莱布尼茨和巴贝奇。达芬奇曾经构思设计加法器，但最终未能实现。德国人什卡尔1623年发明了计算器，但遗憾的是，快研制成功的时候毁于大火。帕斯卡1642年发明了加法器，利用一个有10个齿的齿轮表示1位数字，几个齿轮并排起来表示一个数，通过齿轮与齿轮之间的关系来表示数的进位，这是世界上第一个研制成功的加法器。莱布尼茨是德国著名的数学家、哲学家，在1674年发明了能直接进行乘法运算的乘法器。以前数学用表是人工手动计算的，巴贝奇想使用机器来计算，以避免人工计算的错误。

1822年，在政府的支持下巴贝奇开始研制差分机，在研制完成1/7时，政府停止了支持，但巴贝奇并未放弃，继续发明了更高级的分析机。分析机主要有3个思想，一是用卡片上的程序来控制分析机的工作，二是包括计算单元和记忆单元，三是可根据中间结果的正负号，进行不同的处理。分析机已经具备了现代计算机的核心部件和主要思想，遗憾的是当时的工艺满足不了分析机的要求，最终未能研制成功，后来人们称巴贝奇为现代计算机之父。

机电计算机的发展较短，主要代表人物有楚泽和艾肯。1938年，楚泽设计出一台纯机械结构的计算机Z-1，采用了二进制；1939年，楚泽设计了Z-2计算机，用继电器改进Z-1；1941年，楚泽研制出Z-3计算机；1944年，楚泽研制出Z-4计算机。艾肯于1937年发现了巴贝奇的差分机，在IBM公司的资助下，1944年艾肯研制出马克一号计算机，1947年研制出马克二号计算机，仍然采用的是继电器，1949年研制出马克三号计算机，部分采用电子元件，1952年研制出马克四号计算机，是全电子元件的计算机。