Abacus, yang muncul sekitar 5000 tahun yang lalu di Asia kecil dan masih digunakan di beberapa
tempat hingga saat ini, dapat dianggap sebagai awal mula mesin komputasi.
Alat ini memungkinkan penggunanya untuk melakukan perhitungan menggunakan biji-bijian geser
yang diatur pada sebuh rak. Para pedagang di masa itu menggunakan abacus untuk menghitung
transaksi perdagangan. Seiring dengan munculnya pensil dan kertas, terutama di Eropa, abacus
kehilangan popularitasnya.
Setelah hampir 12 abad, muncul penemuan lain dalam hal mesin komputasi. Pada tahun 1642,
Blaise Pascal (1623-1662), yang pada waktu itu berumur 18 tahun, menemukan apa yang ia sebut
sebagai kalkulator roda numerik (numerical wheel calculator) untuk membantu ayahnya melakukan
perhitungan pajak.
Kotak persegi kuningan ini yang dinamakan Pascaline, menggunakan delapan roda putar bergerigi
untuk menjumlahkan bilangan hingga delapan digit. Alat ini merupakan alat penghitung bilangan
berbasis sepuluh. Kelemahan alat ini adalah hanya terbataas untuk melakukan penjumlahan.
Tahun 1694, seorang matematikawan dan filsuf Jerman, Gottfred Wilhem von Leibniz (1646-1716)
memperbaiki Pascaline dengan membuat mesin yang dapat mengalikan. Sama seperti pendahulunya,
alat mekanik ini bekerja dengan menggunakan roda-roda gerigi.

Dengan mempelajari catatan dan gambar-gambar yang dibuat oleh Pascal, Leibniz dapat
menyempurnakan alatnya. Barulah pada tahun 1820, kalkulator mekanik mulai populer. Charles
Xavier Thomas de Colmar menemukan mesin yang dapat melakukan empat fungsi aritmatik dasar.
Kalkulator mekanik Colmar, arithometer, mempresentasikan pendekatan yang lebih praktis dalam
kalkulasi karena alat tersebut dapat melakukan penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan
pembagian. Dengan kemampuannya, arithometer banyak dipergunakan hingga masa Perang Dunia I.
Bersama-sama dengan Pascal dan Leibniz, Colmar membantu membangun era komputasi mekanikal.
Awal mula komputer yang sebenarnya dibentuk oleh seoarng profesor matematika Inggris, Charles
Babbage (1791-1871). Tahun 1812, Babbage memperhatikan kesesuaian alam antara mesin
mekanik dan matematika:mesin mekanik sangat baik dalam mengerjakan tugas yang sama
berulangkali tanpa kesalahan; sedang matematika membutuhkan repetisi sederhana dari suatu
langkah-langkah tertenu. Masalah tersebut kemudain berkembang hingga menempatkan mesin
mekanik sebagai alat untuk menjawab kebutuhan mekanik. Usaha Babbage yang pertama untuk
menjawab masalah ini muncul pada tahun 1822 ketika ia mengusulkan suatu mesin untuk melakukan
perhitungan persamaan differensil. Mesin tersebut dinamakan Mesin Differensial. Dengan
menggunakan tenaga uap, mesin tersebut dapat menyimpan program dan dapat melakukan kalkulasi

serta mencetak hasilnya secara otomatis. Setelah bekerja dengan Mesin Differensial selama sepuluh
tahun, Babbage tiba-tiba terinspirasi untuk memulai membuat komputer general-purpose yang
pertama, yang disebut Analytical Engine. Asisten Babbage, Augusta Ada King (1815-1842)
memiliki peran penting dalam pembuatan mesin ini. Ia membantu merevisi rencana, mencari
pendanaan dari pemerintah Inggris, dan mengkomunikasikan spesifikasi Anlytical Engine kepada
publik. Selain itu, pemahaman Augusta yang baik tentang mesin ini memungkinkannya membuat
instruksi untuk dimasukkan ke dlam mesin dan juga membuatnya menjadi programmer wanita yang
pertama. Pada tahun 1980, Departemen Pertahanan Amerika Serikat menamakan sebuah bahasa
pemrograman dengan nama ADA sebagai penghormatan kepadanya.
Mesin uap Babbage, walaupun tidak pernah selesai dikerjakan, tampak sangat primitif apabila
dibandingkan dengan standar masa kini. Bagaimanapun juga, alat tersebut menggambarkan elemen
dasar dari sebuah komputer modern dan juga mengungkapkan sebuah konsep penting. Terdiri dari
sekitar 50.000 komponen, desain dasar dari Analytical Engine menggunakan kartu-kartu perforasi
(berlubang-lubang) yang berisi instruksi operasi bagi mesin tersebut.
Pada 1889, Herman Hollerith (1860-1929) juga menerapkan prinsip kartu perforasi untuk melakukan
penghitungan. Tugas pertamanya adalah menemukan cara yang lebih cepat untuk melakukan
perhitungan bagi Biro Sensus Amerika Serikat. Sensus sebelumnya yang dilakukan di tahun 1880
membutuhkan waktu tujuh tahun untuk menyelesaikan perhitungan. Dengan berkembangnya
populasi, Biro tersebut memperkirakan bahwa dibutuhkan waktu sepuluh tahun untuk menyelesaikan
perhitungan sensus.
Hollerith menggunakan kartu perforasi untuk memasukkan data sensus yang kemudian diolah oleh
alat tersebut secara mekanik. Sebuah kartu dapat menyimpan hingga 80 variabel. Dengan
menggunakan alat tersebut, hasil sensus dapat diselesaikan dalam waktu enam minggu. Selain
memiliki keuntungan dalam bidang kecepatan, kartu tersebut berfungsi sebagai media penyimpan
data. Tingkat kesalahan perhitungan juga dpat ditekan secara drastis. Hollerith kemudian
mengembangkan alat tersebut dan menjualny ke masyarakat luas. Ia mendirikan Tabulating
Machine Company pada tahun 1896 yang kemudian menjadi International Business Machine (1924)
setelah mengalami beberapa kali merger. Perusahaan lain seperti Remington Rand and Burroghs
juga memproduksi alat pembac kartu perforasi untuk usaha bisnis. Kartu perforasi digunakan oleh
kalangan bisnis dn pemerintahan untuk permrosesan data hingga tahun 1960.
Pada masa berikutnya, beberapa insinyur membuat p enemuan baru lainnya. Vannevar Bush (1890-
1974) membuat sebuah kalkulator untuk menyelesaikan persamaan differensial di tahun 1931.
Mesin tersebut dapat menyelesaikan persamaan differensial kompleks yang selama ini dianggap
rumit oleh kalangan akademisi. Mesin tersebut sangat besar dan berat karena ratusan gerigi dan
poros yang dibutuhkan untuk melakukan perhitungan. Pada tahun 1903, John V. Atanasoff dan
Clifford Berry mencoba membuat komputer elektrik yang menerapkan aljabar Boolean pada sirkuit
elektrik. Pendekatan ini didasarkan pada hasil kerja George Boole (1815-1864) berupa sistem biner
aljabar, yang menyatakan bahwa setiap persamaan matematik dapat dinyatakan sebagai benar atau
salah. Dengan mengaplikasikan kondisi benar-salah ke dalam sirkuit listrik dalam bentuk
terhubung-terputus, Atanasoff dan Berry membuat komputer elektrik pertama di tahun 1940.
Namun proyek mereka terhenti karena kehilangan sumber pendanaan.