公认最早的计算机设备是算盘，发明于美索不达米亚，大约公元前2500年
是手动计算器，用来帮助加减数字用的，它存储着当前计算状态，类似于如今的硬盘
人们制造算盘的原因是，社会的规模已经超出个人心算的能力，一个村子里有上千人和上万头牛
算盘有很多的变种。
后来的4000千年，又发明了其他的计算仪器，比如星盘，用于在海上计算在海上的维度
或者计算尺，帮助计算乘法和除法
人们还创造了上百种时钟，用来算日出，抄袭，天体位置，或者用来计时
这些设备，让原先很费力的事儿变得更快，更简单，更精确
减低了门槛，加强了我们的能力，
计算机先驱Charles Babbage说过：随着知识的增长和新工具的诞生，人工劳力会越来越少。
目前讲到的工具还都不是计算机。最早使用Computer这个单词的文献是1963年的一本书，作者是Richard Braithwait
指的不是计算机，二十一种职业，“I have read the truest computer of times, and the best arithmetician that ever breathed, and he reduceth thy dayes into a short number.”
“我听说过的计算着里最厉害的，能把好几天的工作量大大缩减”
这里的Computer指的是负责计算的人，他们有的时候会使用机器帮忙，但大部分时候靠自己。
这个职位一直到1800年代末期（the late 1800s）还存在，
之后Computer逐渐开始代表机器设备，其中“步进计算器”最有名，Step Reckoner，由德国博学家polymath 戈特弗里德.莱布尼茨于1694年创造
莱布尼茨说过：……让优秀的人浪费时间算数简直是侮辱尊严，农民用机器算的一样准
“… it is beneath the dignity of excellent men to waste their time in calculation when any peasant colud do the work just as accurately with the aid of a machine.”
“步进计算器”有点像汽车里的里程表，不断累加里程数，它有一连串可以转动的齿轮，每个齿轮有十个齿，代表数字0到9，当一个齿轮转过9，它就会转回0，同时让旁边的齿轮进1个齿，有点像算盘超过10一样，做减法时，机器会反向运作。
利用一些巧妙的机械结构，步进计算器也可以做乘除法。乘法和除法实际上只是多个加法和减法。
举例，17除以5，我们只要减5，减5，减5，直到不能再减5了，我们就知道 17=5x3 + 2
步进计算器可以自动完成这种操作，它是第一台可以做“加减乘除”全部四种运算的机器
它的设计非常成功，以至于沿用了3个世纪。
不幸的是，即使有机械计算器，许多现实问题，依然需要很多步计算（一下加大于1的数字？）
算一个结果可能需要几个小时甚至几天，而且这些手工制作的机器非常昂贵，大部人买不起
所以在20世纪以前，大部分人会用预先计算好的计算表PRE-COMPUTED TABLES，这些计算表由之前所说的“人力计算器”编写
human computers （应该指的是职业算术人员）。如果你想知道867，5309的平方根，与其花一天时间来手摇“步进计算器”，不如花一分钟在表里找结果。
速度和准确在战场上尤为重要。因此军队很早就开始使用计算解决复杂问题。如何精准瞄准炮弹是一个很难的问题。
19世纪，这些炮弹的射程可以达到1公里以上，因为风力，温度，大气压会不断变化，想打中船一样大的物体也非常困难，于是出现了射程表，炮手可以查环境和射击距离，这个表会告诉他们角度设置成多少，这些射程表很管用，二战中被广泛应用
问题是如果改了大炮或者炮弹的设计，就需要重新算一张表，这样很耗时而且会出错。
在1822年Charles Babbage 在1822年写了一篇论文，向皇家天文学会，指出了这个问题，标题是“机械在天文与计算表中的应用”。他提出了一种新型机械装置叫“差分机”（Difference Engine）一个更复杂的机器，能近似多项式（could approximate polynomials）多项式描述了几个变量之间的关系，比如射程和大气压，多项式可以用于近似对数和三角函数， 这些函数手算相当麻烦。他在1823年开始建造差分机，并在接下来的20年，试图制造和组装2万5个零件，总重接近15吨。不幸的是该项目最终放弃了。但是在1991年，历史学家，根据他的草稿做了一个差分机，而且它还管用。
但更重要的是，在差分机的建造期间，他构想了一个更复杂的机器-分析机（the Analytical Engine），不像差分机、步进计算器和以前的其他计算设备，分析机是“通用计算机”（general purpose computer）,它可以做很多事情，不只是一种特定计算，设置可以给它数据，然后按顺序执行一系列操作，它有内存，甚至一个很原始的打印机。就像差分机，这台机器太超前了，所以没有建成。然而这种“自动计算机”的概念 计算机可以自动完成一系列操作是个跨时代的概念，预示着计算机程序的诞生， 英国数学家Ada Lovelace给分析机写了假想的程序，她说：“A new, a vast, and a powerful language is developed for the future use of analysis.” 未来会诞生一门全新的，强大的，专为分析所用的语言。
因此Ada被认为是世上第一位程序员，可以说，分析机激励了第一代计算机科学家。这些计算机科学家把Charles Babbage的点子想法融入到他们的机器，所以他经常被称为“计算机之父”。
到了19世纪末，科学和工程领域中的特定任务会用上计算设备，（计算设备被用于科学和工程领域中的特殊用途的任务中。）
但是在公司（商业）、政府、家庭（domestic life）中很少能看到计算设备。
然而，美国政府在1890年的人口普查中面临着严重的问题，只有计算机能提供他们所需的效率。
美国宪法要求10年进行一次人口普查，目的是分配联邦资金，国会代表等。到1880年代，美国人口迅速增长，大部分因为移民，人口普查需要七年的时间来手工编制，等做完就过时了。
而且1890年的人口普查，预计需要13年完成，但是人口普查是10年一次。人口普查局找了Herman Hollerith，他发明了打孔卡片制表机，他的机器是“电动机械的“（electro-mechanical），用传统机械来计数，结构类似莱布尼茨的乘法器（步进器 Step Reckoner），但用电动结构连接其他组件。Hellerith的机器用打孔卡，一种纸卡，上面有网格，用打孔来表示数据，举例，有一连串孔代表婚姻状况，如果你结婚了，就在”结婚”的位置上打孔，当卡插入Hollerith的机器时，小金属针会到卡片上，如果有一个地方打孔了，针会穿过，进入到一小瓶汞中，汞可以联通电路。（when the card inserted into Hollerith’s machine, little metal pins would come down over the card, if a spot was punched out, the pin would pass through the hole in the paper and into a little vial of mercury, which completed the circuit.）
电路可以驱动电机，然后给“已婚“的齿轮+1，Hollerith的机器速度是手动的10倍左右，使人口普查在短短两年半内完成。给人口普查办公室省了上百万美元。企业开始意识到计算机的价值（the value of computing），可以提升劳动力，以及数据密集型任务，来提升利润。比如会计，保险评估和库存管理等行业，为了满足这一需求，Hollerith成立了制表机器公司。这家公司后来在1924年和其他机械制造商合并，成为了"国际商业机器公司"，简称IBM（International Bussiness Machines Corporation）。你可能听说过IBM。
这些电子机械的"商业机器"取得了巨大成功，改变了商业和政府。到了1900年代中叶，世界人口的爆炸和全球贸易的兴起。要求更快，更灵活的工具来处理数据，为电子计算机的发展奠定了基础，我们下周再讨论。
总结：
提到的设备：算盘->步进计算器->差分机->分析机->打孔卡片制表机
提到的人名：Charles Babbage, Ada Lovelace
- 最早的计算设备是算盘，举例如何使用
- Computer从指代职业变成指代机器
- 机器里有名的是：步进计算器，第一个可以做加减乘除的机器
- 炮弹为了精准，要计算弹道，二战是查表来做的。但每次改设计了就需要做一张新表
- Charles Babbage提出了差分机，在构造差分机期间，提出了分析机，分析机是通用计算机
- Lovelace给分析机写了假想的程序，因此成为了第一位程序员
- 人口普查10年一次，Hellerith的机器用打孔卡制表机大大提升了效率
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