Gli albori dei calcolatori

I primi progressi per la realizzazione di una macchina per il calcolo automatico furono fatti durante la seconda guerra mondiale in Germania e negli U.S.A. da Konrad Zuse e da Howard H. Aiken. Si trattava in entrambi i casi di macchine realizzate usando la tecnologia elettromeccanica, il cui elemento principale era il relè già diffuso nelle telecomunicazioni.
Nel 1936 Zuse aveva gia il progetto di un calcolatore che operava in combinazione binaria lo Z1 che completò nel 1938, tale calcolatore fu però un vero disastro perche era praticamente incapace di fare le più elementari operazioni. Successivamente nel 1940 portò a termine la costruzione dello Z3, un calcolatore                 
elettromeccanico capace di lavorare su dati binari , che funzionò correttamente e che può essere considerato il primo calcolatore della storia .
Parallelamente negli U.S.A. Howard docente di fisica ad Harvard rifacendosi a Babbage, realizzò con un finanziamento della I.B.M. (International Bussiness Machines) l' Automatic Sequence Cntrolled Calculator, che divenne noto in seguito come Harvard Mark I. Esso venne costruito nei laboratori delle I.B.M. di Endicott, ultimato nel gennaio del 1943 fu donato dalla stessa I.B.M. all' università di Harvard, dove rimase in uso fino al 1959.L' intero sistema fu
                    Mark I
realizzato con relè elettromeccanici, mentre, come dispositivo per la memorizzazione, fu usato un nastro di carta.
Mark I era in grado di eseguire un' addizione in 0.3 secondi , una moltiplicazione in 4 secondi e una divisione in 10 secondi. Nel 1945 l' I.B.M. iniziò la costruzione di una macchina terminata nel 1948, molto potente simile a Mark I, ma alcune parti erani realizzate con componenti elettroniche, la Selective Sequence Eletronic Calculator o SSEC. Molti ricercatori che collaborarono alla sua realizzazione fecero parte del gruppo che poi costruì l' IBM 701 , il primo calcolatore elettronico prodotto espressamente per essere commencializzato su vasta scala.
Il contributo determinante alla realizzazione dei moderni calcolatori venne dagli scienziati che lavoravano alla More School of Electrical Engineering, dell' universita di Pennsylvania.
All'inizio l' idea era quella di costruire un calcolatore per calcoli balistici, successivamente si andò sempre più ampliando, finche nel 1945 sfociò nella realizzazione del primo calcolatore general purpose, cioè in grado di risolvere problemi matematici di varia natura, tale calcolatore venne chiamato ENIAC ( Electronic Numerical Integrator And Calculator).
L' ENIAC aveva più di 19000 valvole termoioniche, era in grado di svolgere in  un' ora calcoli  per i quali, Mark I impiegava circa una settimana.
L' ENIAC eseguiva un' addizione in 200 microsecondi, un moltiplicazione in 3000 microsecondi, una divisione in 6000 microsecondi, aveva  18.000 valvole termoioniche, 70.000 resistori, 10.000 condensatori e seimila commutatori, occupava 180 metri quadrati di superficie, il tutto per 13 tonnellate di peso.
Nonostante la sua innovazione l'ENIAC possedeva parecchi limiti ed era difficile da programmare. La sua programmazione veniva fatta collegando tra di loro un gran numero di fili , mediante i quali si abilitava o disabilitava lo svolgimento di certe funzioni; i fili svolgevano il ruolo dei fori sul nastro di carta.
Il problema di questa macchina era in quella che fu chiamata memoria programmi, cioè l' insieme dell' interconnessione dei fili. Confrontata con la memoria dati, che era costruita con valvole termoioniche, ci si rese conto, che quest' ultima aveve prestazioni migliori. Si fece così strada l' idea di realizzare una memoria programma facendo ricorso a valvole termoioniche. Il problema principale era rappresentato dal fatto che per alcune applicazioni si rendeva necessaria una grande memoria programma  e una piccola memoria dati e per altri viceversa: si venne quindi ad adottare un'unica memoria sia per il programma che per i dati. La prima macchina ad applicare tale sistema fu l' EDVAC progettata da Von Neumann.
Successivamente, nel 1947, iniziò la costruzione dell' EDSAC ( Elettronic Delay Storage Calculator), ed il 6 maggio1949 con questa macchina si riuscì a stampare la tavola dei quadrati dei numeri compresi tra 0 e 99, un tabulato di valore storico esposto al Museo delle Scienze di Londra. L' EDSAC conteneva circa 3000 valvole; paragonato ad una macchina attuale, può essere assimilato a un elaboratore con 512 word di memoria centrale.