Een computer is in de kern een machine die rekent volgens een programma. Dat idee is ouder dan je misschien denkt. Lang voordat er elektronica bestond, probeerden uitvinders al machines te bouwen die berekeningen automatisch uitvoerden. De echte doorbraak kwam in de jaren dertig en veertig van de twintigste eeuw, toen wetenschappers in verschillende landen, vaak los van elkaar, de eerste werkende computers bouwden.
Babbage en Lovelace
In de negentiende eeuw ontwierp de Britse wiskundige Charles Babbage de Analytical Engine: een mechanische machine die je met ponskaarten zou kunnen programmeren. Het ontwerp bevatte al onderdelen die we nu kennen als rekeneenheid en geheugen. De machine werd tijdens zijn leven nooit gebouwd. Ada Lovelace schreef in 1843 uitgebreide aantekeningen bij het ontwerp, met onder meer een stappenplan om een reeks getallen te laten berekenen. Daarom wordt zij vaak de eerste programmeur genoemd.
De theoretische basis
In 1936 beschreef Alan Turing een denkbeeldige machine, later de turingmachine genoemd, die elke berekening kan uitvoeren die in stappen te beschrijven is. Dat werk legde de theoretische basis voor de informatica. Tijdens de Tweede Wereldoorlog werkte Turing in Bletchley Park aan het kraken van Duitse versleutelde berichten.
Relais en elektronenbuizen
In Duitsland voltooide Konrad Zuse in 1941 de Z3, een programmeerbare rekenmachine met elektromechanische relais. In Groot-Brittannië werd in Bletchley Park de Colossus ingezet, een elektronische machine met elektronenbuizen voor het ontcijferen van berichten. In de Verenigde Staten bouwden John Mauchly en J. Presper Eckert de ENIAC, die in 1945 klaar was en in 1946 aan het publiek werd getoond. De ENIAC bevatte duizenden elektronenbuizen en vulde een grote zaal.
Het opgeslagen programma en de transistor
De ENIAC moest voor elk nieuw programma worden omgebouwd met kabels en schakelaars. Een belangrijke stap was het idee om het programma in het geheugen op te slaan, net als de gegevens. In 1948 draaide in Manchester een van de eerste programma’s op een computer die dat principe gebruikte. Dit model ligt nog altijd ten grondslag aan de computerarchitectuur van vandaag. In 1947 werd bij Bell Labs de transistor uitgevonden. Die verving in de jaren daarna de kwetsbare elektronenbuizen, waardoor computers kleiner, zuiniger en betrouwbaarder werden.