公元14世紀，歐洲文藝復興正式開啟。人文主義的思潮逐漸占據主流，人們開始倡導通過觀察和實驗來認識世界。

到了16世紀，歐洲的科技就開始爆發了。那一時期，整個歐洲群星璀璨，藝術和科學領域碩果累累，生產力水平直線上升。

數學作為所有科學學科的基礎，這一階段取得的研究進展是最大的。
解析幾何學、微積分等，都誕生了。一大堆的天才數學家，輸出了海量的數學研究成果，不僅為其它學科的騰飛奠定了基礎，還直接促成了后來的工業革命。

當時，為了更好地服務于數學計算，就有學者發明了新型的算力工具。

例如1625年，英國數學家威廉·奧特雷德（William Oughtred）發明了計算尺。1642年，法國數學家布萊茲·帕斯卡（Blaise Pascal）發明了人類最早的機械計算機。

這些發明，可以輔助完成對數計算、三角函數計算、開根計算等復雜任務，提升計算效率。

17世紀末到18世紀中，德國數學家戈特弗里德·威廉·萊布尼茨（Gottfried Leibniz）等人，先后設計和制造了能夠計算乘法的設備，將算力工具提升到更高的層級。

18世紀60年代，第一次工業革命爆發，將人類帶入蒸汽時代。動力機械崛起，開始取代手工勞動，成為主要生產力。

機械技術的演進，同樣帶動了機械化算力工具的演進。

當時，困擾算力工具發展的主要問題，是如何進行機器能“看懂”的信息記錄和表達。機器是不識字的，想要讓機器按命令工作，必須先發明能讓機器看得懂的“語言”。

1725年，這種語言出現了。

這一年，法國人巴斯勒·布喬（Basile Bouchon）發明了一種和機器進行“對話”的表達形式——打孔卡（穿孔卡）。

打孔卡用于織布機。織布機在編織過程中，編織針會往復滑動。根據打孔卡上的小孔，編織針可以勾起經線（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，對織布機進行控制。

打孔卡的發明，標志著人類機械化信息存儲形式的開端。

1801年，法國織機工匠約瑟夫·馬里爾·雅卡爾（Joseph Marie Jdakacquard）對打孔卡進行了升級。他將打孔卡按一定順序捆綁，變成了帶狀，創造了穿孔紙帶（Punched Tape）的雛形。這種紙帶，被應用于提花織機。

大家應該能看出來，打孔其實就是一種信息編碼方式。它比文字和數字更加簡單，讓人與機器可以進行“溝通”。

1811年，20歲的英國發明家查爾斯·巴貝奇（Charles Babbage）從提花織機中獲得靈感，開始設計制造一臺名叫“差分機”的設備。

這臺“差分機”在1821年制造完成，歷時十年，可以進行多種函數運算，運算精度達到了6位小數。

在這個成就的鼓舞下，巴貝奇又啟動了第二臺“差分機”的研究，精度將達到20位。可惜的是，因為這個機器的設計太過超前（有25000多個零件，主要零件的誤差不得超過每英寸千分之一），以當時的機械制造水平，很難達到精度要求。

所以，在歷經二十年，耗費了巨額資金之后，這個“差分機二號”的制造工作宣告失敗。

在制造“差分機二號”過程中，1834年，巴貝奇還提出了一個更大膽的想法——設計一個以蒸汽為動力的通用數學計算機，能夠自動解算有100個變量的復雜算題，每個數可達25位，速度可達每秒鐘運算一次。

這種新的設計，巴貝奇稱之為“分析機”。

“分析機”和第二臺差分機一樣，最終未能制造成功。但“分析機”中包含的很多設計，例如輸入和輸出數據的機構、以及“存儲庫”和“運算室”，和一百多年后的計算機如出一轍。

因此，“分析機”被后人稱為世界上第一臺計算機。而巴貝奇，則被譽為計算機鼻祖。

值得一提的是，與巴貝奇進行技術合作的，有一位小姐姐，名字叫阿達·奧古斯塔（Ada Augusta）。

她是詩人拜倫的獨生女。當時，她負責為“分析機”編程。她也因此被稱為世界上第一個“程序員”。

1878年，瑞典發明家奧涅爾在俄國發明了一種齒數可變的齒輪計算機，也算是機械計算機的代表之一。

到了1885年，已經有越來越多的機械計算機誕生，掀起了一種技術風潮。

1890年，一個牛人的出現，讓打卡孔技術進一步發揚光大。這個人，就是德裔美國人——赫爾曼·何樂禮（Herman Hollerith）。

他在打孔卡的基礎上，發明了打孔卡制表機，專門用于收集并統計人口普查數據。
根據史料記載，在1890年的美國人口普查中，通過打孔制片和打孔機，僅6周就完成了統計工作，得出了準確的數據（62622250人）。而此前1880年的美國人口普查，數據全靠手工處理，歷時7年才得出最終結果。

如此巨大的效率提升，使得制表機在各個行業迅速普及。半自動化數據處理時代，正式開始了。

后來，1896年，赫爾曼·何樂禮創辦了制表機器公司（Tabulating Machine Company）。這家公司，就是IBM公司的前身。

18-19世紀，機械計算的發展速度很快。一方面，是因為工業革命推動下的技術升級，為機械算力的精細化打下基礎。另一方面，人類科技飛速進步，又需要先進算力工具進行輔助。

那一時期，算力高速發展，還有一個重要的背景。那就是人們對信息價值的認知，開始發生變化。

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內容，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，沒有對信息的認知，也沒有意識到它的價值。

文藝復興和工業革命開始之后，時代迅速發生變化。

生產要素變了，新的商業模式出現了，歐美國家率先開始發現：信息是有價值的。

銀行、股市和現代市場的出現，加速了信息價值的提升。人們發現：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生和傳輸手段的需求，加速了相關科技的發展。這為后面信息時代的到來奠定了基礎。