증기를 이용한 컴퓨팅

로그, 삼각함수 표처럼 이전에는 사람이 직접 계산한 값을 누군가가 표로 정확히 옮겨야 했고, 그 옮긴 값을 계산하려는 사람(computer)가 정확히 찾아 계산해야 했다. 즉 계산 과정에서 실수가 발생할 확률이 높았다.

1821년, 존 허셜과 함께 두 개의 표를 비교하던 찰스 배비지는 같아야하는 두 표의 값이 다르다는 점에 짜증 섞인 말투로 "증기를 이용해 이 표를 다시 계산할 수 없을까?" 말했다.

배비지의 정확한 의도는 계산 과정을 기계화한다는 것이다. 계산이 진행되는 동안 사람이 직접 조정해야 했던 기존의 계산기과 배비지의 차분기관을 구분 짓는 큰 차이점은 실수를 피하기 위해 사람이 할 일을 계산 문제 입력과 동력 제공 두 가지로 제한한 점이다.

에이다 러브레이스는 인류 최초의 프로그램을 짠 프로그래머로 평가 받는다. 흥미로운 점은 그 프로그램은 실제로 존재하지 않고, 찰스 배비지의 글에 대한 주석에 남아있다는 것이다. 에이다는 프랑스어로 된 해석 기관에 대한 설명서를 영어로 번역하면서 총 7개의 주석을 추가했다. 주석은 원문보다 길고 해석기관을 이용해 할 수 있는 일을 훨씬 자세히 설명했다.

특히 베르누이 수를 계산하는 알고리즘을 다룬 주석 G가 가장 유명하다. 에이다는 주석 G에서 알고리즘(계산 방식)을 여러 단계로 나누었을 뿐만 아니라 알고리즘을 수행하기 위해 필요한 연산 카드들을 설명했는데, 이 때문에 그녀를 최초의 프로그래머로 부른다. 주석 G가 그녀의 프로그래머로서의 위대함을 드러낸다면, 주석 A는 그녀의 인문학자/미래학자로서의 면모를 드러내는 글이다. 그녀는 음악의 음도 해석기관에서 기호로 사용될 수 있기 때문에, 해석기관이 정교하고 과학적인 음악을 작곡할 수 있다고 이야기했다.

19세기 후반 노예제가 폐지되면서 미국의 인구는 급속도로 증가했다. 인구의 증가 속도에 비해 인구 조사 속도가 느렸기 때문에 다음 인구조사를 준비해야 하는데, 이전 인구조사에서 얻은 데이터를 여전히 분석하는 경우가 발생했다.

오늘날 IBM이라 불리는 회사를 세운 허먼 홀러리스가 나름의 계획을 세우고는 이 일에 뛰어들었다. 그가 중점을 둔 부분은 분류였다.

홀러리스 천공카드 기계의 가장 큰 혁신은 전기의 사용이다. 19세기의 전기는 18세기의 증기와 비슷했다.

기계가 분류 기능을 수행하기 위해 전기가 사용된 것, "켜짐과 꺼짐"이라는 두 값만 가진 전기를 컴퓨팅 과정에서 사용한 것은 20세기 컴퓨팅 장치의 방향을 보여주었다.