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早在使用电子设备来解决数学和逻辑问题之前，来自英国的数学家和发明家查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage）就有了用机械设备来计算天文和数学表的想法。1823年，他用英国政府嘉奖他的17000英镑开始研制他的“差分机”，但是他历时约15年，花光了17000英镑，却没有研制出任何工作装置。尽管政府认为这项工作本身在经济发展史上是值得的，但从机械层面看是彻底失败了。
1837年，巴贝奇提出了一种机械通用计算机来解决算术问题。这个“分析引擎”的设计目的是利用齿轮系统求解一般的数学多项式方程。巴贝奇在分析引擎上所做的工作使得最初的差分机的想法过时了，至少在他看来是这样的。由于他与总工程师发生冲突，加之他认为资金不足，所以他一直无法制造出一台可以工作的装置。
巴贝奇的许多设计概念为未来的计算机和处理器奠定了基础。例如，他的设计包含一个算术逻辑单元、控制流（有条件的If-Then分支和循环）和以齿轮位置的形式集成的存储器。这种结构类似于计算机的电子版本。
如果当初成功搭建了分析引擎，那它将会是数字的和可编程的。它也应该是“ 图灵完备 ”的。图灵完备这个术语应用于编程语言时，意味着它具有条件分支（例如，if和goto语句，或branch if zero指令）和改变任意数量存储器的能力。
然而，最初的引擎非常慢。在 Sketch of the Analytical Engine 这本书中，Luigi Federico Menabrea提到：“巴贝奇先生相信可以用他的引擎在三分钟内计算出两个数的乘积，每个数包含20个数字。”