第 1章 漫長的手動時期 / 1
1.1 原始社會的計數方式 / 1
1.1.1 手指：長在身上的“計算機” / 1
1.1.2 石子：解放雙手的第 一步 / 7
1.1.3 結繩：最原始的備忘錄 / 9
1.1.4 契刻：躺在刻痕里的文明 / 14
1.2 大道至簡的中國古算 / 18
1.2.1 算籌：中國古代的高超算術 / 18
1.2.2 算盤：中國古算的活化石 / 22
1.3 愛“偷懶”的西方人 / 29
1.3.1 納皮爾籌：西方人是如何“運籌帷幄”的 / 29
1.3.2 計算尺：“丈量”宇宙的直尺 / 35
1.4 小結 / 41
第 2章 天才輩出的機械時期 / 43
2.1 思想萌芽：從哲學中誕生的機械計算思維 / 43
2.1.1 哲學家的思維輪盤 / 43
2.1.2 達·芬奇的神秘手稿 / 44
2.1.3 中國的機械裝置 / 46
2.1.4 輝煌的17世紀 / 46
2.2 機械計算的第 一之爭 / 47
2.2.1 計算鐘：被遺忘的第 一臺機械計算器 / 47
2.2.2 算術機：數學天才的十余年匠心 / 54
2.3 經典機械計算器 / 61
2.3.1 步進計算器：不想當發明家的數學家不是好的哲學家 / 61
2.3.2 算術儀：商人懂技術，誰也攔不住 / 68
2.3.3 銷輪計算器：走出階梯軸的“笨拙”困境 / 73
2.3.4 科塔：一顆另辟蹊徑的“手雷” / 76
2.4 改進的機械計算器 / 78
2.4.1 計算儀：人機交互的變革 / 78
2.4.2 “百萬富翁”：真正的四則計算器 / 86
2.4.3 分析機：超越時代的偉大設想 / 93
2.5 小結 / 114
第3章 蠢蠢欲動的機電時期 / 117
3.1 左手物理，右手哲學 / 117
3.1.1 電的引入 / 117
3.1.2 從哲學中誕生的計算理論 / 119
3.2 制表機：穿孔時代的到來 / 126
3.2.1 制表機 / 127
3.2.2 單元記錄時代 / 133
3.3 祖思機：二進制的華麗首秀 / 136
3.3.1 Z1 / 136
3.3.2 Z1的后繼者們 / 142
3.3.3 后話 / 145
3.4 貝爾機：編碼的魅力 / 145
3.4.1 Model K / 146
3.4.2 Model I / 147
3.4.3 Model II / 152
3.4.4 后話 / 153
3.5 哈佛機：大型機上的編程體驗 / 153
3.5.1 Mark I / 154
3.5.2 后話 / 159
3.6 小結 / 159
第4章 飛速變革的電子時期 / 161
4.1 計算機世界的理論基石 / 161
4.1.1 圖靈早年經歷 / 162
4.1.2 圖靈機 / 163
4.1.3 后話 / 168
4.2 電子時代的到來 / 170
4.2.1 電子管 / 170
4.2.2 ABC：第 一臺電子計算機 / 174
4.2.3 巨人機：第 一臺可編程電子計算機 / 178
4.2.4 ENIAC：第 一臺通用電子計算機 / 185
4.3 體系結構大統一 / 193
4.3.1 從存儲程序到馮·諾依曼結構 / 193
4.3.2 SSEC：第 一臺具有存儲程序特點的計算機 / 196
4.3.3 ARC2：第 一臺存儲程序型計算機 / 197
4.3.4 曼徹斯特小型機：第 一臺存儲程序型電子計算機 / 198
4.3.5 EDSAC：第二臺存儲程序型電子計算機 / 202
4.4 現代計算機的細胞 / 204
4.4.1 從半導體到晶體管 / 204
4.4.2 集成電路 / 209
4.5 小結 / 215
第5章 充滿可能的未來時代 / 220
5.1 光學計算 / 220
5.1.1 光學與電子學 / 220
5.1.2 光學克爾效應 / 222
5.1.3 后話 / 225
5.2 量子計算 / 225
5.2.1 神奇的量子 / 226
5.2.2 量子計算的價值 / 227
5.2.3 量子邏輯門 / 229
5.2.4 物理實現 / 230
5.3 生物計算 / 231
5.3.1 生命源自比特 / 231
5.3.2 DNA計算 / 232
5.4 小結 / 237