动物也有大脑，也有算力，但是远远不如人类强劲。在漫长的进化过程中，人类的大脑越来越发达，最终帮助自己从万物生灵中脱颖而出，成为了地球的主宰。

　　在人类早期阶段，主要的计算内容是如何狩猎，如何防范袭击，如何繁衍后代。后来，有了基本的生存保障，人类就开始将更多的算力用于改善生存质量，例如搭建房屋、交易物品、制造工具等。

　　在原始社会，为了更好地描述自己观察到的信息（所见、所闻、所想），也为了更方便地进行信息沟通，人类开始尝试绘画。在绘画的基础上，又发明了文字。

　　文字，其实就是用表意符号对信息进行“编码”。它是物理世界和精神世界的一种映射和表达。有了文字，信息的记录和传递效率大幅提升，人类社会有了更强的联结力，也有了历史和文明的传承。

　　所有的人类早期先进文明，都有自己的文字，也有自己的数字。基于数字，他们还建立了数字系统，例如巴比伦文明的六十进制，玛雅文明的二十进制或十八进制，中国和古埃及的十进制。

　　古希腊在数字和计算上比较领先，很早就创立了算术、几何、代数等独立学科。著名思想家、哲学家、数学家毕达哥拉斯（Pythagoras）发现并证明了勾股定理，是那一时期人类计算水平的标志。

　　随着时间的推移，人类社会不断进步，计算需求也变得越来越复杂。仅仅依靠大脑这个“原生”算力工具，不太够用。即便是用上手指、脚趾，也不行。于是，人类开始借助外部算力工具。

　　中国关于结绳记事的记载出自《易经》中的《系辞下》:“上古结绳而治,后世圣人易之以书契。”我们现在常见的中国结，也源于“结绳记事”。

　　在中国，算筹诞生于春秋战国时期。我们经常用到的成语，例如运筹帷幄、一筹莫展、技高一筹等，都是和算筹有关。

　　公元480年，祖冲之把圆周率精确计算到小数点后第七位（3.1415926），采用的工具就是算筹。他的这一记录，保持了900多年。

　　算盘的具体诞生时间已经无从考证。有人说是秦朝，也有人说是东汉。东汉时期徐岳的著作《数术记遗》中，最早出现了“珠算”这个字眼。

　　公元3世纪，笈多王朝的古印度人发明了从0到9的一套数字体系。阿拉伯帝国崛起后，阿拉伯人将这套数字体系带到了欧洲，结果就被误以为是阿拉伯人发明的，所以叫阿拉伯数字。

　　早期的载体，是龟甲、兽骨、兽皮、竹简、木牍、缣帛。这些载体要么稀少，要么昂贵，要么无法长期保存。

　　西汉时期，造纸术在中国出现，但工艺简陋，质量不佳。后来，东汉元兴元年（105年），宦官蔡伦总结前人经验，对造纸工艺进行改进，显著提升了纸的质量，也为纸的普及奠定了基础。

　　阿拉伯数字和造纸术传入欧洲，前者取代了冗长的罗马数字，后者取代了昂贵的羊皮和小牛皮。再加上后来，中国的印刷术又传了过去。

　　公元14世纪，欧洲文艺复兴正式开启。人文主义的逐渐占据主流，人们开始倡导通过观察和实验来认识世界。

　　到了16世纪，欧洲的科技就开始爆发了。那一时期，整个欧洲群星璀璨，艺术和科学领域硕果累累，生产力水平直线上升。

　　解析几何学、微积分等，都诞生了。一大堆的天才数学家，输出了海量的数学研究成果，不仅为学科的腾飞奠定了基础，还直接促成了后来的工业。

　　例如1625年，英国数学家威廉·奥特雷德（William Oughtred）发明了计算尺。1642年，法国数学家布莱兹·帕斯卡（Blaise Pascal）发明了人类最早的机械计算机。

　　17世纪末到18世纪中，德国数学家戈特弗里德·威廉·莱布尼茨（Gottfried Leibniz）等人，先后设计和制造了能够计算乘法的设备，将算力工具提升到更高的层级。

　　18世纪60年代，第一次工业爆发，将人类带入蒸汽时代。动力机械崛起，开始取代手工劳动，成为主要生产力。

　　当时，困扰算力工具发展的主要问题，是如何进行机器能“看懂”的信息记录和表达。机器是不识字的，想要让机器按命令工作，必须先发明能让机器看得懂的“语言”。

　　这一年，法国人巴斯勒·布乔（Basile Bouchon）发明了一种和机器进行“对话”的表达形式——打孔卡（穿孔卡）。

　　打孔卡用于织布机。织布机在编织过程中，编织针会往复滑动。根据打孔卡上的小孔，编织针可以勾起经线（没有孔，就不勾），从而绘制图案。

　　1801年，法国织机工匠约瑟夫·马里尔·雅卡尔（Joseph Marie Jdakacquard）对打孔卡进行了升级。他将打孔卡按一定顺序，变成了带状，创造了穿孔纸带（Punched Tape）的雏形。这种纸带，被应用于提花织机。

　　大家应该能看出来，打孔其实就是一种信息编码方式。它比文字和数字更加简单，让人与机器可以进行“沟通”。

　　1811年，20岁的英国发明家查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage）从提花织机中获得灵感，开始设计制造一台名叫“差分机”的设备。

　　这台“差分机”在1821年制造完成，历时十年，可以进行多种函数运算，运算精度达到了6位小数。

　　在这个成就的鼓舞下，巴贝奇又启动了第二台“差分机”的研究，精度将达到20位。可惜的是，因为这个机器的设计太过超前（有25000多个零件，主要零件的误差不得超过每英寸千分之一），以当时的机械制造水平，很难达到精度要求。

　　在制造“差分机二号”过程中，1834年，巴贝奇还提出了一个更大胆的想法——设计一个以蒸汽为动力的通用数学计算机，能够自动解算有100个变量的复杂算题，每个数可达25位，速度可达每秒钟运算一次。

　　“分析机”和第二台差分机一样，最终未能制造成功。但“分析机”中包含的很多设计，例如输入和输出数据的机构、以及“存储库”和“运算室”，和一百多年后的计算机如出一辙。

　　值得一提的是，与巴贝奇进行技术合作的，有一位小姐。