Историята на изчислителната техника е тясно свързана с човешкото развитие от древността до днес и обхваща развитието на методите за изчисление и на техническите средства от първите най-прости устройства за пресмятане до съвременните най-модерни компютърни системи.

До 20 век повечето изчисления са правени на ръка. За по-сложни научни изчисления се използват предимно постиженията в областта на математиката. Първите механични инструменти за изчисления са различни сметачни машини, които еволюират до познатите днес калкулатори (). Съвременните електронноизчислителни машини, вече по-популярни с името компютър () работят със съответен софтуер, и имат голямо бързодействие при изчисленията.

В началото машините за автоматично изчисление са механични и е необходим човек, който да въведе началните стойности и да настрои машината така, че да пресметне резултата. По-късно се преминава към аналогови изчислителни устройства, където информацията се представя в удобен вид (разстояние по скала, ротация на обект, напрежение и т.н.). Разработените конструкции позволяват директното задаване и отчитане на резултата с цифри, а машината е автоматична. С механичните решения значително се увеличава скоростта на обработка на данните и точността на резултатите. Серия от технически открития, особено прилагането на булева алгебра (Boolean algebra) към извършването на двоични операции, прави възможно въвеждането на електронни лампи и към 1960-те години те бързо заменят механичните уреди.Христова, инж. Бистра К., инж. Нейчо И. Тодоров. Тълковен речник изчислителна техника и електронна обработка на данни, Държавно издателство „Техника“, София, 1981, с. 24 Бързото развитие на компютрите е обусловено от по-нататъшните открития в областта на електрониката от средата на ХХ век – полупроводниковите дискретни елементи, интегралните схеми, както и новите схемни решения в областта на миниатюризацията на цели електронни блокове – микропроцесори, регистри, памети и др. Новите технологии и създадените градивни елементи създават предпоставки за бурното развитие не само на изчислителната техника, но и на средствата за телекомуникация, радио и телевизионни предавания и автоматизация на различни процеси.

Първи устройства

В древността При разменната търговия в древността е било необходимо да се определи обемът или количеството на разменния продукт. Едно от първите открития е тегловният еквивалент, за което са използвани прости балансирани везни. Използването на помощни средства за изчисление се използва отдавна, например чрез пръстите на ръцете. Най-старото сметачно устройство най-вероятно е вариант на онагледяване на множество от еднакви предмети с пръчки или клечки. По-нови начини за помощ при изчисление и съхранение на информация са глинени сферички, конуси и др. подобни, пазени в глинени съдове, които представят броя на различни неща, най-вероятно добитък или някакви количества зърно. Пример за това са и пресмятанията с преброяване с помощта на пръчки, съхранявани като символи за количества. Един от най-ранните устройства за пресмятане е сметалото, запазено и до днес. При него количеството на пресмятаните предмети и крайният резултат съответстват на сфери, преместени в определен ред. Това, което днес се нарича Римско сметало, е използвано във Вавилония около 2400 г. пр. Хр. От тогава са измислени много други подобни дъски и таблици за смятане.

През Античността и Средновековието се използват аналогови сметачни механизми за астрономически изчисления. Такъв е откритият в Гърция антиките́рски механи́зъм (на гръцки Μηχανισμός των Αντικυθήρων), механично устройство и астролабия, датиран към 205 г. пр. Хр. Приема се, че това е най-ранното механично сметачно устройство. Херон Александрийски (10 – 70 г. сл. Хр.) е направил много на брой сложни механични устройства. Други механични устройства са измислени от Абу Райхан ал-Бируни (1000 г.), други ислямски астрономи и инженери ползват астрономически аналогови сметачни уреди. Универсалната астролабия, която не се влияе от надморската височина, е измислена от Абу-Исхак Ибрахим ал-Заркали (1015 г.), а астрономическата кула-часовник - от Су-Сонг (1090 г.) по време на династията Сонг.

Сметачни уреди през Ренесанса Шотландският математик и физик Джон Непер открива, че умножението и деленето на числа може да се сведе до събиране и изваждане на техните логаритми. Докато работи върху първите логаритмични таблици, на Непер му се налага да извърши много еднообразни и сложни умножения. Точно тогава той изобретил „пръчиците на Непер“, устройство, подобно на сметало, което много опростява операциите умножение и делене.

Малко след публикуването на работата на Непер, през 1620 г. е създадена логаритмичната линийка. Тя позволява операциите умножение и деление да бъдат извършвани много по-бързо. Едмунд Гюнтер измислил изчислително устройство с една-единствена логаритмична скала в университета Оксфорд. Неговото изобретение улеснило до голяма степен различни аритметични операции, включително и умножение и деление. Уилям Отред допълнително усъвършенства линията на Гюнтер и така се стига до логаритмичната сметачна линийка, която използват поколения инженери чак до 20 век.

Сметачни машини

Уилям Шикард, немски енциклопедист, проектира през 1623 г. изчисляващ часовник, който използва механизмите на Неперовите пръчици и може да умножава и дели седемцифрени числа. Друг пионер в машинните пресмятания е младият Блез Паскал, който през 1642 г. създава калкулатор на Паскал (Паскалина), който извършва събиране и изваждане, а умножението и делението се свеждат към първите две.

През 1672 г. Готфрид Лайбниц изобретява цифрова механична сметачна машина с барабанен механизъм, наречена Stepped Reckoner. Той искал да създаде машина, която може да извършва не само събиране и изваждане, но и по-сложни операции, но не успял. Той обаче въвежда двоичната бройна система, залегнала в основата на всички модерни компютри.

Аритмометърът е първата автоматична сметачна машина за масова употреба, създадена от Чарлс Ксавиер Томас де Колмар през 1820 г. и продължила да съществува до края на 19 век. Той може да събира, изважда, умножава чрез метода на калкулатора на Лайбниц, а при помощ от страна на човека може и да извършва деление. Машините от този тип и конструкция, които заемат цяло бюро, се продават в продължение на 90 години.

През 20 век механичните калкулатори продължават да се използват масово до към 1960-те години, когато биват изместени от електронни калкулатори.

Табулиращи машини

В края на 1880-те американецът Херман Холерит разработва метод за записване на данни върху перфокарти, които след това могат да се четат машинно. За обработката им той изобретява табулираща машина с механични релета и броячи.Hollerith H., „Art of compiling statistics“, US Pat. No. 395,782, filed Sep 23, 1884, granted Jan 8, 1889 Методът му е използван при преброяването на населението в САЩ през 1890 г. и резултатът е така впечатляващ, че Холерит основава Tabulation Machine Company, която става основа на създаването на бъдещата IBM.

До 1920 г. електромеханичните табулиращи машини могат да събират, изваждат и да отпечатват получения резултат. Те се програмират чрез свързващи проводници към подвижен контролен панел.

През 1930-те години американски компании като Friden, Marchant Calculator и Monroe и европейски компании като германските Mercedes-Euklid, Rheinmetall, Archimedes, по-късно Diehl, и швейцарската Madas произвеждат настолни механични калкулатори, които събират, изваждат, умножават и делят. Когато през 1935 г. САЩ въвеждат социално-осигурителните номера, данните на 26 милиона работници са записани с перфокарти. Те стават основно средство за администрация и счетоводство в индустрията и държавните служби. Такива машини са използвани по време на Втората световна война за криптографска статистическа обработка, както и за административни цели.

Електрически калкулатори През 20 век навлиза електричеството и механичните калкулатори, касови апарати и сметачни машини са преработени да използват електродвигатели със зъбна предавка. Възприема се думата „компютър“ (изчислител) като название на длъжността, при която хора извършват математически изчисления с помощта на технически средства. През 1920-те години британецът Ричардсън предлага използването на такива хора и числени анализи за метеорологични прогнози. Прогнозите на времето се извършват от мощни компютри и съответни компютърни симулации (например с помощта на Уравненията на Навие-Стокс.)

Първият в света изцяло електронен калкулатор е ANITA на британската фирма Bell Punch, пуснат на пазара през 1961.www.gracesguide.co.uk Той използва в своите схеми електронни лампи (декатрони) и има дисплей от 12 разряда, изпълнен с газоразрядни лампи. ANITA се продава добре, тъй като е единственият продаван електронен настолен калкулатор и е тих и бърз. Технологията на катодните лампи е заменена през 1964, когато почти едновременно няколко фирми пускат на пазара изцяло транзисторни електронни калкулатори: американските Friden и Mathatronocs, италианската IME, японската Sharp. През следващата 1965 г., когато все повече фирми представят своите електронни калкулатори, между които е усъвършенстваният програмируем калкулатор Olivetti Programma 101, и България показва своя първи транзисторен електронен калкулатор Елка-6521, един от първите с клавиш за директно извличане на квадратен корен, макар че серийното производство се бави още няколко години.

Програмируемост – аналитична машина на Бабидж В началото на 19 век Чарлз Бабидж, английски инженер-механик и енциклопедист, изобретява концепцията за универсална изчислителна машина, контролирана чрез набор от инструкции (програма) или първата изчислителна машина с общо предназначение – устройството, познато в наши дни като „компютър“. През 1822 г. той създава революционна (Диференциална машина), предназначена за автоматично изчисление на математически таблици (логаритмични, за приливите и отливите, астрономически). След това Бабидж проектира (без в крайна сметка да получи възможност за практическото ѝ реализиране) универсална конструкция, наречена Аналитична машина. Въвеждането на инструкции и данни в нея става с перфокарти, по подобие на жакардовия стан. За извеждане на резултата машината има принтер и звънец. Машината също така можела да поставя номера на картите, за да се четат по-късно. Тя използва десетична бройна система и числа с фиксирана запетая.

Машината съдържа аритметично-логическо устройство, контрол на изпълнението () под формата на условни разклонения и цикли и интегрирана памет за 1000 десетични числа с 40 разреда (около 16,7 кB) наречена „магазин“ (store), което го прави първият прототип на компютър с общо предназначение. Аритметичното устройство, наречено „мелница“ (mill), може да изпълнява четирите аритметични операции, плюс сравнение и евентуално извличане на квадратен корен. Първоначално машината е замислена като особен вид Диференциална машина с кръгова форма и продълговато хранилище (по-късните чертежи показват решетъчна форма). Подобно на централния процесор в модерния компютър, аритметичното устройство използва собствени вътрешни процедури, приблизително еквивалентни на микрокода в съвременните процесори. За изпълнение на по-сложните инструкции се използват щифтове, поставени в ротационни барабани („варели“).

Списъкът с инструкции е на практика програмен език, който е близък до съвременните асемблерни езици. В него са възможни циклични и условни разклонения и затова според по-късното определение на Алън Тюринг), той е Тюрингов език. За програмиране се използват три различни типа перфокарти: една за аритметични операции, една за числени константи и една за операции по зареждане и складиране на информация и прехвърляне от хранилището към аритметичното устройство или обратно. За трите вида карти има три отделни четци.