Важный этап развития вычислительной техники приходится на XIX век. Это был век выдающихся изобретений. Чтобы создать такие машины, которые решали бы задачи быстрее и проще, чем это делают люди, в ход были пущены старые идеи и новые теории. Двадцатые годы XIX века - как раз тот период, когда Чарльз Бэббидж вел разработки Разностной Машины (Differnce Engine), которая строилась на деньги Королевского астрономического общества. Машина предназначалась главным образом для расчетов астронавигационных таблиц, а возможности ее ограничивались операциями сложения. Впрочем, Бэббидж, передав свои материалы инженерам и через некоторое время полностью рассорившись с их главой Джозефом Клементом, охладел к Разностной Машине. Его основной целью стало более свершенное устройство - Аналитическая Машина (Analytical Engine). В отличие от Разностной Машины, следующий агрегат умел работать с логическими переменными и осуществлять условные переходы.
               По своей архитектуре эта машина была механическим прототипом современного компьютера. Она состояла из двух частей: "мельницы" (процессора в современной терминологии), где выполнялись операции, и "амбара" (он же оперативная память), в котором хранились исходные данные и промежуточные результаты. По задумке Бэббиджа, "амбар" должен был содержать 1000 регистров, каждый из которых представлял собой 50-разрядное число. Внутреннее представление чисел было десятичным. Числа можно было передавать на "мельницу", обрабатывать там и возвращать в тот или иной регистр "амбара".

Управлять Машиной предлагалось с помощью перфокарт. Подобного термина тогда еще не существовало, однако прототип современной карты был хорошо известен и применялся с 1801 года в ткацком станке Жаккарда. Бэббидж предлагал использовать перфокарты, как для управляющих инструкций, так и для указания адресов чисел в памяти ("амбаре"). Константы должны были заноситься в память вручную. Дополнительный набор перфокарт мог быть использован для задания начальных условий. Устройство ввода предусматривало тасование колоды перфокарт вперед-назад на определенное число позиций. Подобная механика была необходима при выполнении условных переходов в программе.

 К сожалению, в те времена технология была развита значительно хуже, чем аналитические средства. Бэббидж не был в состоянии сделать и собрать многие высокоточные детали, которые требовались для его машины. Тем не менее, его изобретение имело большое значение: многие последующие изобретатели использовали идеи придуманных им устройств, подобно тому, как он воспользовался идеей Жаккара.

 Среди ученых, которые понимают важность аналитических методов, была леди Ада Августа Лавлейс - дочь английского поэта лорда Байрона. Именно она убедила Бэббиджа в необходимости использования в его изобретении двоичной системы счисления вместо десятичной. Она также разработала принцип программирования, предусматривающий повторение одной и той же последовательности команд и выполнение этих команд при определенных условиях. Эти принципы используются и в современной вычислительной технике.

 Наслышанная о создаваемой Разностной Машине, она с группой студентов посетила лабораторию Чарльза Бэббиджа. ............