公元14世紀(jì)，歐洲文藝復(fù)興正式開啟。人文主義的思潮逐漸占據(jù)主流，人們開始倡導(dǎo)通過觀察和實驗來認(rèn)識世界。
到了16世紀(jì)，歐洲的科技就開始爆發(fā)了。那一時期，整個歐洲群星璀璨，藝術(shù)和科學(xué)領(lǐng)域碩果累累，生產(chǎn)力水平直線上升。
數(shù)學(xué)作為所有科學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)，這一階段取得的研究進(jìn)展是最大的。
解析幾何學(xué)、微積分等，都誕生了。一大堆的天才數(shù)學(xué)家，輸出了海量的數(shù)學(xué)研究成果，不僅為其它學(xué)科的騰飛奠定了基礎(chǔ)，還直接促成了后來的工業(yè)革命。
當(dāng)時，為了更好地服務(wù)于數(shù)學(xué)計算，就有學(xué)者發(fā)明了新型的算力工具。
例如1625年，英國數(shù)學(xué)家威廉·奧特雷德（William Oughtred）發(fā)明了計算尺。1642年，法國數(shù)學(xué)家布萊茲·帕斯卡（Blaise Pascal）發(fā)明了人類最早的機(jī)械計算機(jī)。
這些發(fā)明，可以輔助完成對數(shù)計算、三角函數(shù)計算、開根計算等復(fù)雜任務(wù)，提升計算效率。
17世紀(jì)末到18世紀(jì)中，德國數(shù)學(xué)家戈特弗里德·威廉·萊布尼茨（Gottfried Leibniz）等人，先后設(shè)計和制造了能夠計算乘法的設(shè)備，將算力工具提升到更高的層級。
18世紀(jì)60年代，第一次工業(yè)革命爆發(fā)，將人類帶入蒸汽時代。動力機(jī)械崛起，開始取代手工勞動，成為主要生產(chǎn)力。
機(jī)械技術(shù)的演進(jìn)，同樣帶動了機(jī)械化算力工具的演進(jìn)。
當(dāng)時，困擾算力工具發(fā)展的主要問題，是如何進(jìn)行機(jī)器能“看懂”的信息記錄和表達(dá)。機(jī)器是不識字的，想要讓機(jī)器按命令工作，必須先發(fā)明能讓機(jī)器看得懂的“語言”。
1725年，這種語言出現(xiàn)了。
這一年，法國人巴斯勒·布喬（Basile Bouchon）發(fā)明了一種和機(jī)器進(jìn)行“對話”的表達(dá)形式——打孔卡（穿孔卡）。
打孔卡用于織布機(jī)。織布機(jī)在編織過程中，編織針會往復(fù)滑動。根據(jù)打孔卡上的小孔，編織針可以勾起經(jīng)線（沒有孔，就不勾），從而繪制圖案。
換言之，打孔卡是存儲了“圖案程序”的存儲器，對織布機(jī)進(jìn)行控制。
打孔卡的發(fā)明，標(biāo)志著人類機(jī)械化信息存儲形式的開端。
1801年，法國織機(jī)工匠約瑟夫·馬里爾·雅卡爾（Joseph Marie Jdakacquard）對打孔卡進(jìn)行了升級。他將打孔卡按一定順序捆綁，變成了帶狀，創(chuàng)造了穿孔紙帶（Punched Tape）的雛形。這種紙帶，被應(yīng)用于提花織機(jī)。
大家應(yīng)該能看出來，打孔其實就是一種信息編碼方式。它比文字和數(shù)字更加簡單，讓人與機(jī)器可以進(jìn)行“溝通”。
1811年，20歲的英國發(fā)明家查爾斯·巴貝奇（Charles Babbage）從提花織機(jī)中獲得靈感，開始設(shè)計制造一臺名叫“差分機(jī)”的設(shè)備。
這臺“差分機(jī)”在1821年制造完成，歷時十年，可以進(jìn)行多種函數(shù)運(yùn)算，運(yùn)算精度達(dá)到了6位小數(shù)。
在這個成就的鼓舞下，巴貝奇又啟動了第二臺“差分機(jī)”的研究，精度將達(dá)到20位。可惜的是，因為這個機(jī)器的設(shè)計太過超前（有25000多個零件，主要零件的誤差不得超過每英寸千分之一），以當(dāng)時的機(jī)械制造水平，很難達(dá)到精度要求。
所以，在歷經(jīng)二十年，耗費(fèi)了巨額資金之后，這個“差分機(jī)二號”的制造工作宣告失敗。
在制造“差分機(jī)二號”過程中，1834年，巴貝奇還提出了一個更大膽的想法——設(shè)計一個以蒸汽為動力的通用數(shù)學(xué)計算機(jī)，能夠自動解算有100個變量的復(fù)雜算題，每個數(shù)可達(dá)25位，速度可達(dá)每秒鐘運(yùn)算一次。
這種新的設(shè)計，巴貝奇稱之為“分析機(jī)”。
“分析機(jī)”和第二臺差分機(jī)一樣，最終未能制造成功。但“分析機(jī)”中包含的很多設(shè)計，例如輸入和輸出數(shù)據(jù)的機(jī)構(gòu)、以及“存儲庫”和“運(yùn)算室”，和一百多年后的計算機(jī)如出一轍。
因此，“分析機(jī)”被后人稱為世界上第一臺計算機(jī)。而巴貝奇，則被譽(yù)為計算機(jī)鼻祖。
值得一提的是，與巴貝奇進(jìn)行技術(shù)合作的，有一位小姐姐，名字叫阿達(dá)·奧古斯塔（Ada Augusta）。
她是詩人拜倫的獨(dú)生女。當(dāng)時，她負(fù)責(zé)為“分析機(jī)”編程。她也因此被稱為世界上第一個“程序員”。
1878年，瑞典發(fā)明家奧涅爾在俄國發(fā)明了一種齒數(shù)可變的齒輪計算機(jī)，也算是機(jī)械計算機(jī)的代表之一。
到了1885年，已經(jīng)有越來越多的機(jī)械計算機(jī)誕生，掀起了一種技術(shù)風(fēng)潮。
1890年，一個牛人的出現(xiàn)，讓打卡孔技術(shù)進(jìn)一步發(fā)揚(yáng)光大。這個人，就是德裔美國人——赫爾曼·何樂禮（Herman Hollerith）。
他在打孔卡的基礎(chǔ)上，發(fā)明了打孔卡制表機(jī)，專門用于收集并統(tǒng)計人口普查數(shù)據(jù)。
根據(jù)史料記載，在1890年的美國人口普查中，通過打孔制片和打孔機(jī)，僅6周就完成了統(tǒng)計工作，得出了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)（62622250人）。而此前1880年的美國人口普查，數(shù)據(jù)全靠手工處理，歷時7年才得出最終結(jié)果。
如此巨大的效率提升，使得制表機(jī)在各個行業(yè)迅速普及。半自動化數(shù)據(jù)處理時代，正式開始了。
后來，1896年，赫爾曼·何樂禮創(chuàng)辦了制表機(jī)器公司（Tabulating Machine Company）。這家公司，就是IBM公司的前身。
18-19世紀(jì)，機(jī)械計算的發(fā)展速度很快。一方面，是因為工業(yè)革命推動下的技術(shù)升級，為機(jī)械算力的精細(xì)化打下基礎(chǔ)。另一方面，人類科技飛速進(jìn)步，又需要先進(jìn)算力工具進(jìn)行輔助。
那一時期，算力高速發(fā)展，還有一個重要的背景。那就是人們對信息價值的認(rèn)知，開始發(fā)生變化。
在古代，人們并沒有什么“信息（information）”的概念。更多用到的詞，是“消息（message）”，或者說“訊息”。
消息是一個具體的傳達(dá)內(nèi)容，比較簡短、明確。飛鴿傳書、烽火驛站，傳遞的都是消息。
而信息，則是一個更宏觀和抽象的概念，范圍更大，體量也更大。它是對物理世界的一種描述。
在古代，信息的傳遞手段落后，加上我們生活生存也用不到那么多信息，所以，沒有對信息的認(rèn)知，也沒有意識到它的價值。
文藝復(fù)興和工業(yè)革命開始之后，時代迅速發(fā)生變化。
生產(chǎn)要素變了，新的商業(yè)模式出現(xiàn)了，歐美國家率先開始發(fā)現(xiàn)：信息是有價值的。
銀行、股市和現(xiàn)代市場的出現(xiàn)，加速了信息價值的提升。人們發(fā)現(xiàn)：誰先獲得信息，誰就能賺大錢。
于是，人們對“信息”這個詞的理解，開始變得深刻。
從某種程度上來說，信息價值提升，刺激了人們對信息產(chǎn)生和傳輸手段的需求，加速了相關(guān)科技的發(fā)展。這為后面信息時代的到來奠定了基礎(chǔ)。
