L'un des premiers appareils de comptage mécanique a été le boulier, dont l'histoire remonte aux anciennes civilisations grecque et romaine. Ce dispositif est très simple, composé de perles enfilées sur des tiges qui sont à leur tour montées sur un cadre rectangulaire.
Une autre des inventions mécaniques était la Pascalina inventée par Blaise Pascal (1623 - 1662) de France et celle de Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646 - 1716) d'Allemagne. Avec ces machines, les données étaient représentées par des positions de vitesse et les données étaient saisies manuellement en définissant lesdites positions finales des roues, de la même manière que nous lisons les chiffres sur le compteur kilométrique d'une voiture.
Le premier ordinateur était le moteur analytique créé par Charles Babbage, professeur de mathématiques à l'Université de Cambridge et ingénieur anglais au XIXe siècle. En 1823, le gouvernement britannique le soutient pour créer le projet d'une machine à différence, un appareil mécanique pour effectuer des ajouts répétés. L'idée que Charles Babbage s'est faite d'un ordinateur est née parce que l'élaboration de tables mathématiques était un processus fastidieux et sujet aux erreurs. Les caractéristiques de cette machine comprennent une mémoire pouvant stocker jusqu'à 1000 numéros de 50 chiffres maximum chacun. Les opérations à exécuter par l'unité arithmétique sont stockées dans une carte perforée. On estime que la machine prendrait une seconde pour additionner et une minute pour multiplier.
La machine de Hollerith. Dans les années 1880, le United States Census Bureau a voulu accélérer le processus du recensement de 1890. Pour mener à bien ce travail, Herman Hollerith, un statisticien, a été embauché pour concevoir une technique susceptible d'accélérer le processus de collecte et d'analyse des données obtenues lors du recensement. Entre autres choses, Hollerith a proposé l'utilisation de cartes dans lesquelles les données seraient perforées, selon un format préétabli. Une fois les cartes perforées, elles seraient tabulées et classées par des machines spéciales. L'idée des cartes perforées n'était pas originale pour Hollerith. Il s'inspire du travail effectué sur le métier par Joseph Jacquard qui a imaginé un système où l'intrigue d'un dessin de tissu ainsi que les informations nécessaires à sa réalisation étaient stockées sur des cartes perforées. Le métier à tisser a réalisé le dessin en lisant les informations contenues dans les cartes. De cette manière, plusieurs modèles pourraient être obtenus, en changeant uniquement les cartes.
En 1944, le Mark I a été construit à l'Université de Harvard, conçu par une équipe dirigée par Howard H. Aiken. Cet ordinateur a mis six secondes pour effectuer une multiplication et douze pour une division. Ordinateur ferroviaire (environ 3000), avec 800 kilomètres de câble, avec des dimensions de 17 mètres de long, 3 mètres de haut et 1 de profondeur. Des améliorations successives furent apportées au Mark I, obtenant ainsi les Mark II, Mark III et Mark IV.
En 1947, l'ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator) a été construit à l'Université de Pennsylvanie, qui a été le premier ordinateur électronique fonctionnant avec des tubes à vide.L'équipe de conception était dirigée par les ingénieurs John Mauchly et John Eckert. Cet ordinateur dépassait de loin le Mark I, puisqu'il arrivait à le rendre 1500 fois plus puissant. Dans la conception de cet ordinateur, de nouvelles techniques électroniques ont été incluses qui ont permis de minimiser l'utilisation de pièces mécaniques. Cela a entraîné une augmentation significative de la vitesse de traitement. Ainsi, il pouvait effectuer 5000 additions ou 500 multiplications en une seconde et permettait l'utilisation d'applications scientifiques en astronomie, météorologie, etc.
Lors du développement du projet Eniac, le mathématicien Von Neumann a proposé quelques améliorations qui ont permis d'arriver aux modèles informatiques actuels :
1.- Utilisez un système de numération en base deux (binaire) au lieu du système décimal traditionnel.
2.- Assurez-vous que les instructions d'utilisation sont en mémoire, tout comme les données. De cette façon, la mémoire et le programme résideront au même endroit.
L'EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer), construit à l'Université de Manchester, dans le Connecticut (USA), en 1949 fut le premier ordinateur doté d'une capacité de stockage mémoire et conçu pour se débarrasser des autres équipements qui devaient être échangés ou reconfigurés à chaque fois qu'ils ont été utilisées. Il comportait environ quatre mille ampoules et utilisait un type de mémoire basé sur des tubes remplis de mercure à travers lesquels circulaient des signaux électriques sujets à des retards. EDCAV pesait environ 7850 kg et avait une surface de 150 m2.
En fait, EDVAC a été le premier véritable ordinateur électronique numérique de l'histoire, tel qu'il est conçu à cette époque et à partir de là, des architectures plus complètes ont commencé à être fabriquées.
L'UNIVAC a été le premier ordinateur conçu et construit dans un but non militaire. Développé pour le bureau du CENSUS en 1951, par les ingénieurs John Mauchly et John Presper Eckert, qui ont commencé à le concevoir et à le construire en 1946.
L'ordinateur pesait 7257 kg. Approximativement, il était composé de 5 000 tubes à vide et pouvait exécuter environ 1 000 calculs par seconde. C'était un ordinateur qui traitait les chiffres en série. Il pouvait faire des sommes de deux nombres de dix chiffres chacun, environ 100 000 par seconde.
Ainsi Von Neumann, avec Babbage sont considérés aujourd'hui comme les pères de l'informatique.