波士顿的新人
旧事已过，都变成新的了
故事要从十九世纪的英国讲起。工业革命带来了蒸汽机和各种机械装置，将人们从各种劳动中解放了出来。
这一天，在剑桥大学的办公室里，年轻的数学家查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage）对着一张错误百出的对数表，气得七窍生烟。旁边，他的好友，天文学家约翰·赫歇尔（John Herschel）充满同情地看着他。巴贝奇嘟囔着，“上帝啊，我真希望可以用蒸汽机产生对数表，这样就不会有这么多人为的错误了”，赫歇尔愣了一下，随口答道，“嗯，有意思，这个想法是完全有可能实现的。”
于是在1821年，巴贝奇开始着手设计一台可以自动生成对数，指数，三角函数的机器，这就是差分机（Difference Engine）的原型。巴贝奇把这些复杂的数学计算，分解成若干步骤，而每个步骤都可以通过简单的加减运算来实现。譬如，要生成指数函数 f(x)=x²，最终的结果是这样一个数列：1，4，9，16，25，36，49 ...... , 它们之间的差值是：3，5，7，9，11，13，......，而这个新的数列的差值是：2，2，2，2，2 ......，所以如果要产生下一个指数，8的平方，我们可以把最后得到的等差2，加到上个数列的最后一个数值13上，就得到15；然后再把15加到最先的那个数列的最后一个数值49上，这样就可以得到8的平方（49+15=64）。通过这个原理，巴贝奇甚至可以用差分机算出一到一千万之间的所有质数（a table of prime numbers up to 10 million），这在当时简直是个奇迹。
英国政府对差分机表现出异常浓厚的兴趣，在后面的十年里慷慨解囊，为巴贝奇的神器投下了17000英镑，这是一笔可以用来制造两艘战舰的巨资。可在这十年中，巴贝奇不停地修改他的设计，试图精益求精，但最终却因为严重超支，只完成了差分机的1/7，而此时巴贝奇却又有了新的想法。他要造一台可以编程的计算机！
这台被称为“分析机”（Analytical Engine）的机器，在巴贝奇的构想中，可以根据外部的指令执行不同的数值运算。那么如何给机器提供指令呢？巴贝奇最先的想法是使用一种类似齿轮的装置，但后来他从法国人Jacquard发明的自动织布机中获得了灵感。
Jacquard 使用的是打孔卡（punch cards）。通过打孔卡小孔的不同位置来控制织布机的主轴，从而织出不同的花样图案，巴贝奇见此设计之后，茅塞顿开。打孔卡可以一张接一张无限制地提供指令给分析机，而且一套不同的打孔卡可以对机器重新编程，执行不同的运算，现代计算机最主要的两个特征: “通用”（general-purpose）和“编程”（programmable）已经呼之欲出了。
可是，也许是因为吃够了差分机的苦头，当时的英国政府和科学界对“分析机”反应冷淡。也难怪他们，要是今天中国政府给了你两艘航母的经费，十年的时间，你交出个1/7的半成品，然后你说你要搞个更伟大的项目，任凭你说得天花乱坠，估计也没人再愿意上当了。于是巴贝奇磨破了嘴皮子，大家还是无动于衷，只有一个人除外，一个女人。
爱塔（Ada Lovelace）是英国大诗人拜伦的独生女儿，但父母在她满月之日就离异了，爱塔的母亲痛恨她父亲拜伦的失德行为，并将此归咎于他的诗人气质，于是从小就让爱塔远离文青，专攻数理，为她打下了坚实的数学基础，这也让她在英国的科学界有了许多朋友。早年爱塔曾一度试图说服巴贝奇做她的数学私教，不过被巴贝奇婉言谢绝了。当她了解到巴贝奇“分析机”的构想时，我们年轻的伯爵夫人被深深地迷住了，她甚至梦想成为巴贝奇的合伙人和公关主任，游说世人出资建造“分析机”。
1843年，爱塔写下了阐述分析机原理的《注记》（Notes），在爱塔的注记中，她认为分析机不但可以处理数学问题，而且应该可以处理任何能够转化成数字符号的东西，包括音乐和艺术，她笔下的“分析机”简直就成了多媒体电脑的化身。而且更加神奇的是，爱塔在注记里写下了世界上第一段软件程序 -- 计算伯努利数。爱塔设计的整段程序一共需要75张打孔卡，里面不但有子程序（subroutine），甚至还有递归循环（recursive loop）。
1983年美国国防部将内部使用的计算机编程语言命名为Ada，用来纪念这世界上第一位的程序猿。下面这段就是来自Ada的问候：
with Ada.Text_IO;
use Ada.Text_IO;
procedure Hello is
begin Put_Line ("Hello, world!");
end Hello;
不过，巴贝奇也好，爱塔也好，他们实在是太超越他们的时代了，超越了整整一百年！
巴贝奇差分机、恩尼格玛密码机、（赌博用机械式）老虎机等等都是机械时代的杰作。