經過很多對比研究後，霍爾瑞斯決定把法國機械師於19世紀初期設計的“傑卡德編織機”改造成一種能夠讀取卡片信息的製表機。6年後，霍爾瑞斯設計出了製表機，後來又對製表機作了不少改進。改進後的製表機得到美國國內各部門的紛紛采用。1889年，這種機器又在歐洲各地展出，好評如潮，由此進入歐洲市場。1890年，美國再次進行人口普查，有了霍爾瑞斯的製表機幫忙，這次普查的結果用了兩年半的時間來完成，不僅比預定時間大大減少，還替政府節省了500多萬美元。這次普查開啟了數據處理自動化的時代，並讓霍爾瑞斯的製表機大放異彩。
20世紀40年代，IBM公司開始製造計算機，計算機的時代到來了。不過那時候的計算機沒有放棄類似於雅卡爾提花機上的那種打孔卡片，還在利用它編程。這種狀況一直延續到20世紀80年代後期，打孔卡片最終被電子媒介——磁帶和光盤所取代。
從曆史發展的角度來看，可以說計算機是台複雜精密的高級織布機。當你使用計算機的時候，你和使用雅卡爾織布機的絲織工人沒有本質區別，隻不過你是在以光速做著編織工作。
電子時代到來
1936年，美國青年艾肯來哈佛大學攻讀物理學博士學位。由於家庭貧困，他不得不以半工半讀的方式艱難地讀完高中。大學期間，他也是一邊工作一邊刻苦學習，畢業後謀到一份工程師的工作。36歲那年，他毅然辭去收入豐厚的職務，重新走進大學校門。由於博士論文的研究涉及空間電荷的傳導理論，需要求解非常複雜的非線性微分方程，在進行煩瑣的手工計算之餘，艾肯很想找到一種機器代替人工求解的方法，幻想能有一台計算機幫助他解決數學難題。
3年之後，艾肯在圖書館裏發現了作者名為巴比奇的論文，這令年輕人心搖旌動。艾肯想，以當時的科技水平，也許已經能夠完成巴比奇未竟的事業，造出通用計算機。為此，他寫了一篇《自動計算機的設想》的建議書，提出要用機電方式而不是用純機械方法來構造新的“分析機”。然而，正在求學的讀書人根本沒有可能籌措到那麼大的一筆經費。
取得博士學位的艾肯後來進入美國海軍軍械局，不過職位隻是一名小小的中尉，還是沒什麼錢。“金錢不是萬能的”，但是，對於艾肯實現計算機夢想來說，“沒有錢是萬萬不能的”，否則隻會重蹈巴比奇和阿達（巴比奇《分析機概論》的翻譯者）的覆轍。年輕的海軍中尉想到了製表機行業的IBM公司。
艾肯從他的一位老師口中得知IBM董事長沃森的大名，他的老師此時正在由IBM出資創辦的哥倫比亞大學統計局裏任職。聽說艾肯的事情後，他的老師非常樂意地為學生寫了封推薦信。艾肯通宵達旦地準備材料，擬好了一份詳細的可行性報告，直接跑去找沃森。從老師的描述中他得知，沃森的作風從來就是獨斷專行，不設法說服此人，研製計算機的計劃一準泡湯。
IBM的總部坐落在一幢古色古香的建設物裏。沃森坐在寬大的寫字台後，一言不發地聽艾肯陳述。在他的背後，是整整齊齊擺滿各種書籍的大書櫃，書櫃的上方貼著隻有一個單詞的格言──THINK，翻譯成中文就是“思考”，這是沃森最為推崇的行動準則。
艾肯說完了該說的話，忐忑不安地望著對麵這位愛好“思考”的企業家。
“至少需要多少錢？”沃森開口詢問道。“這個恐怕要投入數以萬計吧，也許……”艾肯不敢大聲說出那個他覺得要不到的數字。沒想到，沃森擺了擺手，打斷了艾肯的話頭，拿起筆來，在報告上劃了幾下。艾肯的心隨著沃森的筆一同晃動著，心裏想：“肯定沒戲了。”沃森寫完後把報告遞給了艾肯，艾肯出於禮貌還是恭敬地用雙手接過了過來。他沒抱希望地低頭一瞅，頓時喜上眉梢──沃森的大筆一揮，批了100萬美元！
有了IBM為作堅強後盾，新的計算機研製工作在哈佛物理樓後的一座紅磚房裏開始了，艾肯把它取名為 “自動序列受控計算機”，一般直接叫它“馬克1號”（MarkⅠ）。IBM又派來萊克、德菲和漢密爾頓等工程師組成攻關小組，對艾肯來說，這次研究可謂財源充足，兵強馬壯。比起巴比奇和阿達，艾肯的境況實在要幸運得多。IBM也因此從生產製表機、肉鋪磅秤、咖啡碾磨機等亂七八糟玩意的行業裏，正式跨進計算機的“領地”。
艾肯設計的“馬克1號”已經是一種電動的機器，它借助電流進行運算，最關鍵的部件用的是普通電話上的繼電器。“馬克1號”上大約安裝了3000個繼電器，每一個都有由彈簧支撐著的小鐵棒通過電磁鐵的吸引上下運動。吸合則接通電路，代表“1”；釋放則斷開電路，代表“0”。繼電器“開關”能在大約1/100秒的時間內接通或是斷開電流，當然比巴比奇的齒輪先進得多。
為“馬克1號”編製計算程序的是一位女數學家格雷斯·霍波。這位遐邇聞名的數學博士有一天在調試程序時出現了故障，拆開繼電器後，發現有隻飛蛾被夾扁在觸點中間，從而“卡”住了機器的運行。於是，霍波詼諧地把程序故障統稱為“bug（蟲子）”，而這一奇怪的稱呼後來成為計算機領域的專業行話，如DOS係統中的調試程序，程序名稱就叫DEBUG。DEBUG也就是“DELETE BUG”的簡稱，直譯過來就是“去除蟲子”，這個名字一直沿用到現在。
1944年2月，“馬克1號”計算機在哈佛大學正式運行。它看上去和現在的計算機沒有一點兒相似的地方。它的外殼用鋼和玻璃製成，長約15米，高約2.4米，重量達到31.5噸，是個身材像恐龍一樣巨大的鋼鐵怪物。據說，艾肯和他的同事們在“馬克1號”上裝備了15萬個元件和長達800千米的電線。這台機器跟現在哪怕一個科學計算器都沒法比，但是在當時，它運行的速度已經是相當可觀的了。人們覺得覺得非常驚奇，因為這台計算機能進行每分鍾200次以上的運算。它可以做23位數與23位數的加法，一次僅需要0.3秒；而進行同樣位數的乘法，則需要6秒多的時間。“馬克1號”運轉時聲音非常大，有的參觀者形容它的聲音時說：“就像是一群紡織女工在一間屋子裏幹活發出的聲音一樣。”也許你會聯想到，“馬克1號”計算機也與之前所說的織布機有天然的聯係。“馬克1號”代表著自帕斯卡（法國大思想家）以來，人類所製造的機械計算機或電動計算機最頂尖的水平，當時就被用來計算原子核裂變過程。它一直運行了15年，編出的數學用表我們至今還在使用。1946年，艾肯和霍波聯袂發表文章說，這台機器能自動實現人們預先選定的係列運算，甚至可以求解微分方程。
至此，巴比奇的夙願終於在“馬克1號”身上得以實現。事隔多年後，擔任大學教授的艾肯談起巴比奇其人其事來，仍然驚歎不已，他不無感慨地說：“如果巴比奇晚生75年，我就會失業。”但是，“馬克1號”是早期計算機的最後代表，從它投入運行的那一刻開始就已經過時，因為此時此刻，人類社會已經跨進電子的時代。
“電腦”的由來
1946年2月14日在美國賓夕法尼亞大學電機學院的一個揭幕典禮上，所有人都在期盼著一睹世界上第一台多用途電子計算機“埃尼阿克”的風采。這個占地麵積達170平方米、重達30噸的龐然大物為來賓表演了它的“絕招”——在1秒鍾內進行了5000次加法運算，這比當時最快的繼電器計算機的運算速度快1000多倍。這次完美的亮相使得來賓們驚歎不已。那時，承擔開發任務的“莫爾小組”的4位科學家和工程師分別是埃克特、莫克利、戈爾斯坦、博克斯，而總工程師埃克特在當時年僅24歲。
“埃尼阿克”是真正的龐然大物。它長30.48米，寬1米，占地麵積約170平方米，有30個操作台，約相當於10間普通房間的大小，重達30噸，耗電量150千瓦，造價48萬美元。它包含17000多個真空管，7200多個水晶二極管，1500多個中轉，7萬個電阻器，1萬個電容器，1500個繼電器，6000多個開關，每秒執行5000次加法或400次乘法，是繼電器計算機的1000倍、手工計算的20萬倍。
和現在的計算機不同，它是按照十進製而不是二進製來操作的。但其中也用少量以二進製方式工作的電子管，因此機器在工作中不得不把十進製轉換為二進製，而在數據輸入、輸出時再變回十進製。“埃尼阿克”最初是為了進行彈道計算而設計的專用計算機，但後來通過改變插入控製板裏的接線方式來解決各種不同的問題，成為一台通用機。它的一種改型機曾用於氫彈的研製。“埃尼阿克”程序采用外部插入式，每當進行一項新的計算時，要重新連接線路。有時幾分鍾或幾十分鍾的計算，要花幾小時或1~2天的時間進行線路連接準備，這是一個致命的弱點。它的另一個弱點是存儲量太小，至多隻能存20個10位的十進製數。
研製電子計算機的想法產生於二戰期間。當時激戰正酣，各國的武器裝備還很差，占主要地位的戰略武器就是飛機和大炮，因此研製和開發新型大炮和導彈就顯得十分必要和迫切。為此，美國陸軍軍械部在馬裏蘭州的阿伯丁設立了“彈道研究實驗室”。
美國軍方要求該實驗室每天為陸軍炮彈部隊提供6張火力表以便對導彈的研製進行技術鑒定。千萬別小瞧了這區區6張火力表，它們所需的工作量大得驚人。事實上，每張火力表都要計算幾百條彈道，而每條彈道的數學模型你知道是什麼嗎？一組非常複雜的非線性方程組。這些方程組是沒有辦法求出準確解的，因此隻能用數值方法近似地進行計算。
不過即使用數值方法近似求解也不是一件容易的事情。按當時的計算工具，實驗室即使雇用200多名計算員加班加點工作大約需要兩個多月的時間才能算完一張火力表。在“時間就是勝利”的戰爭年代，這麼慢的速度怎麼能行呢？恐怕還沒等先進的武器研製出來，敗局已定。
為了改變這種不利的狀況，當時任職賓夕法尼亞大學莫爾電機工程學院的莫克利於1942年提出試製第一台電子計算機的初始設想——“高速電子管計算裝置的使用”，期望用電子管代替繼電器以提高機器的計算速度。
美國軍方得知這一設想，馬上撥款大力支持，成立了一個以莫克利、埃克特為首的研製小組開始研製工作，預算經費為15萬美元，這在當時是一筆巨款。要不是為了戰爭，誰能舍得出這麼多的錢！雖說戰爭萬惡，但未始不偶爾促進科技的發展。
讓研製工作十分順利的是，當時任彈道研究所顧問、正在參加美國第一顆原子彈研製工作的數學家馮·諾依曼帶著原子彈研製過程中遇到的大量計算問題，在計算機研製過程中期加入研製小組。原本的“埃尼阿克”存在兩個問題，即沒有存儲器且它用布線接板進行控製，甚至要搭接幾天，計算速度也就被這一工作抵消了。1945年，馮·諾依曼和研製小組在共同討論的基礎上發表了一個全新的“存儲程序通用電子計算機方案”，在此過程中他對計算機的許多關鍵性問題的解決做出了重要貢獻，從而保證了計算機的順利問世。
英國無線電工程師協會的蒙巴頓將軍把“埃尼阿克”的出現譽為“誕生了一個電子的大腦”，“電腦”的名稱由此流傳開來。
雖然“埃尼阿克”體積龐大，耗電驚人，運算速度不過幾千次，但它比當時已有的計算裝置要快1000倍，而且還有按事先編好的程序自動執行算術運算、邏輯運算和存儲數據的功能。“埃尼阿克”宣告了一個新時代的開始，從此科學計算的大門也被打開了。
全新的技術革命
1996年2月15日，“埃尼阿克”問世50周年紀念日，在賓夕法尼亞大學舉行的隆重紀念儀式上，時任美國副總統的戈爾再次按動這台已沉睡40年的龐大電子計算機的啟動電鈕。戈爾隨後向當年參加“埃尼阿克”的研製，如今仍健在的科學家發表講話：“我謹向當年研製這台計算機的先驅者們表示祝賀。”“埃尼阿克”上的兩排燈以準確的節奏閃爍到46，標誌著它於1946年問世，然後又閃爍到96，標誌著計算機時代開始以來的50年。
到今天，“埃尼阿克”已經誕生60多年了。這60多年裏，計算機的運算能力和用途都得到了極大的發展，過去人們根本無法想象的一些事情現在都已成為事實。讓我們回顧一下計算機發展的幾個關鍵時刻。
晶體管計算機：真空管計算機體積大、能耗高、故障多、價格貴，大大製約了它的普及應用。晶體管發明後，電子計算機找到了騰飛的起點。1947年貝爾實驗室發明了晶體管，開辟了電子時代新紀元。1949年劍橋大學建成了一台存儲程序的計算機，輸入輸出設備仍是紙帶。1949年，人們預測未來的計算機“不會超過1.5噸”。在當時，這是一個非常大膽的預測。
集成電路：1958年，仙童公司的羅伯特·諾伊斯與德儀公司基爾比間隔數月分別發明了集成電路，開創了世界微電子學的曆史。那時，隨著科技的發展，各行業對計算機也產生了較大的需求，生產更輕便、更便宜的機器成了當務之急，而集成電路的發明正如及時雨，其高度的集成性不僅僅使計算機體積得以減小，更使其速度加快，故障減少。人們開始製造革命性的微處理器。計算機技術經過多年的積累，終於駛上了用矽鋪就的高速公路。1959年到1964年間設計的計算機大量采用晶體管和印刷電路。計算機體積不斷縮小，功能不斷增強，出現大量應用軟件。
1972年以後的計算機習慣上被稱為“第四代計算機”。第四代計算機基於大規模集成電路及後來的超大規模集成電路，計算機功能更強，體積更小。1972年4月1日英特爾推出8008微處理器，1972年阿帕網開始走向世界，因特網革命拉開序幕。
計算機技術漸入輝煌在這之前，計算機技術主要集中在大型機和小型機領域發展，但隨著超大規模集成電路和微處理器技術的進步，計算機進入尋常百姓家的技術障礙已層層突破。特別是從英特爾發布其麵向個人機的微處理器8080之後，這一浪潮便洶湧澎湃起來，同時也湧現出一大批信息時代的弄潮兒，如喬布斯、比爾·蓋茨等，至今他們對計算機產業的發展還起著舉足輕重的作用。
在此時段，互聯網技術、多媒體技術也得到空前的發展，計算機真正開始改變人們的生活。而大數據的篇章，也就由此開始。
互聯網的興起
47歲、黑人後裔、毫無從政經驗……這就是美國第一個“互聯網總統”奧巴馬。美國大選曆來都是全球最激動人心的營銷活動，而對互聯網和搜索引擎的應用是奧巴馬連續淘汰希拉裏、麥凱恩等競爭對手的法寶之一。在整個競選過程中，奧巴馬近乎完美地利用了互聯網的種種助推功能，為自己塑造了無比親民的網絡形象，籌得了超乎想象的巨額資金，更有力地在網絡平台上給了對手重重的打擊。不出各方意料，這位網絡高手凱旋，同時也贏得了“互聯網總統”的稱號。
互聯網到底是什麼？似乎我們每個人都知道，我們上網的那個“網”就是互聯網。可是互聯網從哪裏來，又對我們的生活產生了什麼影響？20世紀，通信技術對人類社會所產生的巨大影響之一，就是利用通信技術把許多計算機聯係在一起形成的因特網，即互聯網。可以說，互聯網的出現完全改變了我們的生活空間。
互聯網是繼電報、電話、無線電、電腦之後的一個偉大發明，全世界的電腦能夠通過互聯網聯係起來，進行通訊或分享訊息資源。無線電話加上互聯網，是整個地球的主要通訊工具。互聯網是世界上最大的電子計算機網絡，它的形成使計算機不但能處理信息，而且可以獲得信息和傳遞信息，其迅速發展對全球政治、經濟、文化等領域具有深遠的影響。目前，互聯網被認為是全球“信息高速公路”的雛形或前身。
互聯網的來源地是美國，而追溯美國互聯網的起源，是可以從1957年蘇聯搶先用火箭發射第一顆人造地球衛星“Spunik一號”說起。那時蘇聯搶在美國之前發射人造地球衛星，使美國政府大受刺激，全麵檢討國家的科學技術政策和教育，以便奮起直追。當時美國總統艾森豪威爾決定設立一個用來發展科學技術的機構，叫作ARPA（阿帕）。就是這個機構後來提供經費設立了最早的互聯網，即“阿帕網”。
互聯網發展成世界性的特大網絡，本來是用來在各大學之間交換科學研究信息，但後來大家更感興趣的是它的電郵功能。就是說，大家更感興趣的是利用互聯網傳送各種各樣的信息，包括私人的信息。早在互聯網隻能傳送文字信息的時候，有機會接觸互聯網的人就用它來討論各種各樣的問題，而現在已成為一個重要操作係統，就是在那個時候由散居世界各地的電腦編程人員通過互聯網進行討論和交流自己的研究成果，而逐漸形成一個完整的操作係統。
後來在互聯網中產生具有多媒體功能的萬維網，本來其目的是讓世界各地的核子物理學家能夠分享歐洲粒子物理研究所的研究資料。結果對萬維網最感興趣的是互聯網的普通用戶，而這個時候個人電腦的功能越來越強大，價錢便宜的已具有多媒體的功能，就是說大家已有條件使用萬維網了。因此，萬維網的用戶越來越多，他們可通過電話線以計時的方式接駁到互聯網。
互聯網把每個人桌麵上的計算機連接起來，改變了人們的生活，成為大家獲取各類數據的首要渠道，在發展遠程教育、人際交流和計算機開發等方麵發揮著巨大的作用，多媒體與網絡結合實現交互式傳播，進而引起新的傳媒革命。互聯網的出現也引發了許多新生事物，如網上婚姻、網上購物、網上大學等。
黑人、互聯網、墨西哥裔、摩門教徒……這些都是這屆美國總統大選的關鍵詞。這些關鍵詞過去和“總統”這個名號似乎難以扯上關係，然而這一次都得到了粉墨登場的機會，第一次站在了聚光燈下。大浪淘沙，流光散盡，當總統大選最終塵埃落定時，最後隻剩下了兩個關鍵詞：黑人和互聯網。這兩個關鍵詞都屬於同一個人，他就是奧巴馬。
奧巴馬最終在大選中勝出，祝賀他成為新一屆美國總統的歡呼聲中，有很多網民，有很多互聯網從業人士。因為，奧巴馬的勝利，也是互聯網的勝利。
據說日本很多商界巨頭靠的是一本《三國演義》，而奧巴馬這一次競選戰役的勝利，靠的也是一本名著。奧巴馬至少讀了5遍同胞克裏斯·安德森那本著名的《長尾理論》。長尾理論，正是互聯網時代最有影響的一個理論。
在長尾理論的指導下，奧巴馬也給自己弄了一條“長長的尾巴”：他建立了一個美國政界見所未見的籌款機製，同時吸引了“大戶”和“散戶”、想給錢的人和想籌錢的人、經驗豐富的老手和首次關注大選的新鮮人，還有任何能上網的人——有電腦、手機的人。美國的選舉是“市場民主”的金錢遊戲，沒有錢是無法參加競選的。奧巴馬光在2月份一個月就籌到5500萬美元，打破之前的紀錄，其中4500萬美元來自網絡，而奧巴馬本人甚至一次也沒出席過募捐會議，錢就這樣滾滾而來，不可阻擋。超過10萬人捐錢給奧巴馬參加總統選舉，其中5萬人是通過互聯網捐款。2月份奧巴馬陣營報告說，奧巴馬94%的捐款由200美元或更少的捐贈構成，希拉裏這一比例為26%，麥凱恩為13%。整個3月份，有1276000人為奧巴馬捐款，奧巴馬陣營每個月都忙著統計不斷增加的捐款數額。
《紐約時報》曾經給這個事件蓋棺論定，定義為“Web2.0時代的美國大選”。可惜《紐約時報》隻談到Youtube、Facebook等對選舉進程造成的影響，卻從未提到那條長尾巴的實質。
從某種意義上說，奧巴馬的勝利是互聯網的勝利，是長尾理論的勝利，是一種全新的信息體係帶來的變革勝利。奧巴馬的一個平民支持者曾經製作過一段視頻《不同的選舉》（Vote different），它采用的是奧威爾小說《1984》的背景。自從3月上傳以來，這段74秒的視頻獲得了上千萬的點擊。在談到這則視頻的影響時，《華盛頓郵報》的專欄作家豪爾德·庫爾特一針見血地說：“網絡時代，一個稍懂技術的平民，就能讓政客們學富五車的顧問自愧不如。”