第二次工业革命后，人类进入了电气文明时代。
继上一章，数学可以体现事物之间的联系，并且是最简单的联系。 先辈们也知道这点，但是由于人脑的局限性，导致计算能力跟不上发展的需要，因此很早很早以前，人们发明了算盘。 它的原理是，采用权位 与进制的方法进行相对于人脑快速的运算。 这这一点可以看到，数制之间并不存在本质差别，就像声音与声波，光与广播，模拟信号和数字信号等等一样，它们表达的是同一个事物，只是对我们人类直观上而言有一些匪夷所思。
人们采用了大量的手段来体现事物之间最简单的联系，包括创造始终来记录时间，包括日冕，包括节气等等。 它的理论来源就是数学，它的核心是联系。 算盘，时钟，以至于齿轮，进位，开关这些我们日常生活中常见的物件，最终一步一步发展，然后有了我们现在看到的计算机。
但是计算机的直接构成还是开关。 它的原理跟算盘和钟表一样，有一个进位，由开关控制。 想一想我们在人脑进行计算的时候，有点像一个队列，逐步计算，在途中要有一些暂时性的记忆来存储上一部计算的结果。 然而算盘等物件，将这个过程变成了一个同时进行的过程，就像单线程与多线程。 它的基本就是开关。 也就是拨算盘。 由于它是我们人手去拨，所以速度任然很慢。
电的出现改变了这一切。 电流具有它本身的物理特性，正如万有引力一样，世界是物质的，并不是所有的东西都能通过人脑加工然后生成我们直观上能理解的，看到的表象却不容易看到本质。 它运动超级快，之后电子管，晶体管，集成电路，超大规模集成电路。 这些书上都有。 但是很空。 原因很简单这中间是科学家学者们经历了艰苦的探索，并且是经历了长时间的探索。 长时间时怎样一种概念呢？ 普通平凡人在不同年龄阶段对这个题目有不同的看法，但是就童年来说，那会是感觉时间过的最慢的时候，但是能有多长呢？从记事起，顶天了十年。 之后是青少年时期，那时候对时间已经比较敏感，大概五年就会觉得有一些长了。 到了青年，或许两年时间便会觉得有些长了吧。 但是它的发展实践是一个多世纪，也就是100多年，会贯穿每个人的一生。 但是我们任然要尽力去理解。
由于数制之间并没有本质差别，因此人们用开关来表示数字的一些运算，尤其是开关结合了电之后，它已经不是物理上的一种开关，或者不是宏观物理上的一种开关，因此它的速度要快的多得多。 也因为有电流本身尤其固有的属性，因此出现了很多的数制，如三进制，八进制，十六进制。 。 但是在实际的使用过程中，人们发现它太容易被干扰了。 最终决定采用的是二进制。 至此拉开了计算机蓬勃发展大门。
不得不提的是，计算机的发展源于冷战，也就是为了军备竞赛。 不过这些对我们现代人来说似乎并不重要，因为我们并没有那个时代所具有的历史的烙印。 计算机早期也就是跟它的名字完全符合，也就是计算，计算，计算。 它的计算原理跟时钟，跟算盘原理是一样的，由于它不具备物理开关，速度要快很多，仅此而已。 但是尽管如此，他还是很精妙。因此有必要了解一些物理知识。
门电路，之所以取名为门电路，因为它像一个门一样，控制着电路的流通。 门电路分为好几种，与门，或门，非门，与非门，或非门。 它们之间的巧妙组合，构成了一个十分复杂的计算网络。 原因很简单，一个不够就一直加一直加一直加，所为千里之提溃于蚁穴。 在继承电路乃至超大规模集成电路的发展下，人们可以在拇指般大小的电路板上设计数以亿计的晶体管，或者说门电路，或者说开关！ 科学家门就这样一层层抽象，一层层抽象，最终成了我们的现在所熟知的cpu。
是个学计算机专业的人再熟悉不过了。 cpu内部又本省充满了很复杂的构成。 其中最主要的两个为控制器 和 存储器 。 存储的原理是： 通过门电路，将一个数据给保存起来，或者说通过一种机制使得它处于一种近乎无穷的存储状态。 其实也就是将该段电路的高低电平状态改变。 但是由于这里涉及到保存，所以它本身已经是一种信息了。
信息： 是一个宽泛的概念，上课老师们总是有一个十分健全，且精准的定义解释。 信息就是就是信息吧，反正就是你懂，我懂那么就是个信息吧 。 啊哈哈我就这样理解。 因此它是010101001010也好，或者是甲骨文也好，它们只是一种形式。 或许这种形式的直观程度不同。 正如我们难以想象声音 和光 是一种波一样。 我们并不是直接接触它们，而是通过眼睛和耳朵对那个波进行处理。 构成了我们的所见所闻所感。
门电路的一些机制使得信息的暂时性存储得到了可能。 充当管理者的控制器粉墨登场。 控制器的基本原理也是能量，或者说波动。 因此它有自己的频率。 也就是每秒中作用的次数。 通常cpu的主频，睿频等等都与这个控制器相关了。 它所代表了一个物理量，代表一个天赋。 代表速度。 理论上来说，频率确实是越高越好。 但是实际情况有一些不同。 这里对长期的多线线程有一些理解就是： cpu在某一个某一个时刻只能处理一个特定的任务。 但是要知道电路的构成中，分成了串联与并联电路，它们本身又具有一些固有的电气特性，电流会在流经的过程中按照客观的岔路根据电阻状况进行流动。 因此多线程更多的时候想理解为打来了多个门电路。 之所以频率只是理论上越高越好是因为，cpu的速度已经远远超过了外设的速度。。
其实在早期的计算机中，并没有如此多的外设。 我们学计算机基础理论课的时候，可以知道计算机的构成： 运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备。 当时的外设仅有屏幕，键盘等少数的一些设备而已。 所以为什么有些教材中将单片机说成一个微型计算机呢！ 因为计算机的核心是由cpu的核心电路构成的。 。 当然之后的发中就不同了，硬件的发展带来了软件的迫切需求，乃至后面产生了多媒体计算机。 软硬结合构成了现代我们所熟知的丰富的虚拟互联网世界。
如硬件的发展一样，软件的发展也经历的一个长期的过程。 但是由于它所以来的物理实体决定了它的发展速度必定要远超人类历史上的任何一门技术门类。 这也是硬件发展的迫切需求。 包括字符集的发展，因特网的发展，软件生态的发展。 其中我认为产生的技术不是很重要，但是对以后的发展特别重要的是：结构化程序设计方法的提出。 导致高级语言的一步一步发展，从面向指令，面向过程，面向对象。全人类的智慧以一种特别的方式汇聚在一起。 乃至导致如今的蓬勃的计算机发展的生态，人工智能，大数据，云计算，移动互联网，物联网。 以及在在这个途中所产生的众多的传奇： 如冯诺依曼，图灵，比尔盖茨，乔布斯，马克扎克伯格，艾伦； 雅虎，谷歌，youtube,facebook,百度，腾讯，阿里等等等。 unix,windows,linux,ios,
android。 所有这一切的一切，我们如今所享受的，所接受的近乎饱和的庞大信息流，我们走上街头看到的形形色色的该广告，音视屏。 我们应该感到庆幸。 我们也应该心怀感恩与敬畏。 任何一个人都应该为这段历史感到震撼与激动，任何一个人都值得为这段历史喝彩，乃至喜极而泣。
这就是计算机科学。