コンピュータの思想と誕生|Z3・ENIAC・EDVACなど11の起点を比較解説【最初のコンピュータとは?】

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前回まで▶数と計算の進化|アバカスから加算機、バロースまで“機械が数える時代”の全史まとめ

このブログはブログシリーズ「コンピュータの思想と誕生」まとめブログです。詳しく読みたい方はそれぞれ『▶詳しくはこちら』でどうぞ


第0章|導入──コンピュータの“はじまり”をたどる旅へ


💡 パソコンは、突然現れたわけじゃない

今や当たり前になったパソコンやスマホ。
でも、その中で動いている「コンピュータの仕組み」や「0と1の論理回路」が、**いつ・どこで・誰によって生まれたのか?**と聞かれると、答えられない人も多いかもしれません。

「世界最初のコンピュータってどれ?」
「なぜ“ノイマン型”が今でも使われてるの?」
「パンチカードって、なにがそんなにすごかったの?」
──そんな疑問をひとつずつ紐解くために、このシリーズを始めました。


🧠 コンピュータの歴史は、“ただの進化”じゃなかった

本シリーズで描いてきたのは、単なる機械の年表ではありません。
歯車から電子へ、紙からメモリへ──
人間の思考を「機械に写し取る」ための発明と失敗の連続でした。

  • 構想だけで終わった設計者

  • 「最初のプログラマー」と呼ばれる詩人

  • 情報を穴で管理したカードシステム

  • 回路ではなく“記憶”で動くアーキテクチャの誕生

そのどれもが、今のパソコンに通じる“はじまり”だったのです。


🧭 この総まとめでは、11の原点を一本の道でつなぎます

  • 世界で最初に「コンピュータを作ろうとした人」は誰だったのか?

  • ENIACとEDVACの“構造の違い”は、なぜ今でも重要なのか?

  • stored program(プログラム内蔵方式)という考え方は、どこで生まれたのか?

  • そして──そのすべてを支えた“ノイマン型アーキテクチャ”とは何か?

「なぜコンピュータは、今の形になったのか?」──

その答えは、ここから始まります。


第1章|構想の時代:まだ存在しなかった“計算機”を夢見た人々


🧭 歯車で「思考」を写そうとした男と、それを見抜いた詩人の娘

すべての始まりは、まだ電気すら使われていなかった時代──
19世紀のイギリスに生きた、ひとりの数学者の頭の中にありました。

チャールズ・バベッジ。

彼が目指したのは、人間の手計算を機械に置き換えること。
でもそれは、単なる電卓ではありませんでした。
**「論理を実行する装置」=“思考を再現する機械”**を、歯車で作ろうとしたのです。

バベッジが設計した「解析機関」は、
演算装置・制御装置・メモリ・出力装置を明確に分けた構造で、
現代コンピュータのアーキテクチャを100年以上先取りしていたとも言われています。


▶ 詳しくはこちらチャールズ・バベッジとは?解析機関を構想した“コンピュータの父”の思想と功績


そしてその構想を、誰よりも深く読み取ったのが──
エイダ・ラブレス。詩人バイロンの娘にして、世界初のプログラマーです。

彼女はバベッジの設計に、**「命令列」「ループ」「分岐」**といった
プログラムの基本要素を見出し、実際に「使い方」を書き残しました。

しかも彼女はこう予見しています:

「この機械は、計算だけではなく“情報処理”全般に使えるようになる」

コンピュータがまだ動いてもいない時代に、その可能性の未来を言語化した最初の人でした。


▶ 詳しくはこちらエイダ・ラブレスとは?世界初のプログラマーが生んだ情報処理の原点


💡 “何も動かない時代”に、すでに未来の地図は描かれていた

バベッジは構造を、ラブレスは行動原理を。
2人が残したものは、現代の私たちが使うパソコンやスマホの**“設計思想の原型”**そのものでした。

  • 機械が判断し、手順を追い、繰り返し処理する

  • そのすべてを“命令”として記述する

  • 計算だけでなく、意味や操作をも管理する

つまり──

コンピュータの未来は、まだ動かない歯車と、1枚の紙の上から始まったのです。


第2章|情報処理の夜明け:パンチカードが築いた“紙の情報社会”


📇 紙に穴を開ける──それだけで世界は変わった

19世紀の終わり、人類は“情報”を紙に記録するだけでなく、「処理する」ことに成功します。
しかも、電気や電子を使わずに。

仕組みはシンプル。
「穴があるか、ないか」──たったそれだけ。
それを機械に読み取らせ、計算させ、集計させる。
まるで紙が0と1で動き出したような技術──それがパンチカードです。


🧵 はじまりは、布を織る機械だった

この発想の原点にあるのが、ジャカード織機
1800年代初頭、織物のパターンを記憶させるために使われた「穴あきカード」が、
後の情報処理の「命令記述」の原型となりました。

布の模様を決めるカードが、
やがて“情報の命令”になる──これが、後のプログラムと条件分岐の基礎になります。


▶ 詳しくはこちらジャカード織機とパンチカードの関係とは?


🧮 パンチカードを「統計の道具」に変えた男──ホレリス

そしてこのカードを、数字を扱う道具に変えた人物が登場します。
アメリカの発明家、ハーマン・ホレリス

  • アメリカの国勢調査を短期間で処理するために開発

  • 穴の位置が「項目と値」を表す構造

  • その読み取り・分類・集計を、電気的なリレーで高速処理

この仕組みは大成功を収め、
ホレリスの会社は後に**「IBM」へと発展**していきます。


▶ 詳しくはこちらホレリスとは?パンチカードで情報処理を加速させた男


🏢 そしてIBMが、世界の事務所を“紙のデータセンター”にした

IBM(International Business Machines)は、
パンチカードの標準規格を制定し、
あらゆる企業・役所・軍・大学に**「カードで処理する」という文化**を広めました。

  • 記帳

  • 勤怠

  • 在庫管理

  • 顧客データベース

すべてが**紙と穴で管理される“事務機械社会”**の誕生です。


▶ 詳しくはこちら IBMとパンチカードの歴史|事務処理の標準を作った企業


📌 コンピュータがなくても、“情報”はすでに処理されていた

この時代のパンチカード文化は、
**「コンピュータ以前のコンピュータ社会」**ともいえるものでした。

  • データはあった

  • 命令もあった

  • 処理手順もあった

ただ、それが“紙”でできていた──というだけ。

そしてこの「紙と穴の論理」が、次に待ち受ける“電子の時代”の土台となっていくのです。


第3章|電子計算機の誕生:ゼロとイチが現実を変えていく


⚙️ 紙で記録していた“論理”が、ついに動き出す時代

パンチカードが築いた情報処理の時代──
そこでは「何を」「どう記録するか」はできていたけれど、
その情報を“動かす”のは人間の手でした。

でも、1940年代に入ると、ついに「記憶と論理を動かすマシン」が世界各地で現れます。

ヨーロッパ、アメリカ、それぞれが異なるアプローチで、
コンピュータの未来につながる“原型”を生み出していきました。


🔁 ドイツで動いた“構造化された計算”──Z3(ツーゼ)

1941年、ドイツの技術者コンラート・ツーゼが開発したZ3。
これは世界で初めて、

  • 命令をプログラムとしてテープに記述し

  • リレー回路で論理的に処理し

  • 条件分岐や演算を“構造的に”実行する

という、プログラム制御型のコンピュータでした。

電子ではなくリレー式ながら、
今のコンピュータと同じ“動作構造”を持っていた点が評価され、
後に「世界初の本格的なコンピュータ」とも呼ばれることになります。


▶ 詳しくはこちらZ3とは?コンラート・ツーゼが自宅で生んだ世界初のプログラム制御計算機


🔋 アメリカ中西部で生まれた“電子の加速力”──ABC(アタナソフ&ベリー)

Z3が「構造の先取り」だったなら、
スピードで未来を先に見せたのが、アメリカのアタナソフ&ベリーによるABC計算機。

  • 電子回路(真空管)による高速処理

  • コンデンサを使った初期のメモリ概念

  • ただし、プログラム制御ではなく特定問題専用

特化型ではあったものの、“完全電子式”という新たな地平を切り開いたABCは、
後のENIACやEDVACに直接的な技術影響を与えることになります。


▶ 詳しくはこちら → ABCとは?アタナソフ&ベリーが生んだ電子式計算機の原点


🧮 実用へ踏み出したアメリカ東海岸の巨人──Harvard Mark I

同じ頃、アメリカ東海岸では、もう一台の大型計算機が静かに動き始めていました。
それがハーバード大学とIBMが共同開発したHarvard Mark Iです。
設計したのは数学者ハワード・エイケン

  • 電気リレーと歯車を組み合わせた“ハイブリッド構造”

  • 全長15m、重さ4.5トンの巨大なマシン

  • 米海軍に採用され、爆弾弾道計算などで実用稼働

Z3やABCが「実験装置」なら、Mark Iは**“初の実用コンピュータ”として稼働した存在**。
「コンピュータは机上の理論ではなく、実務で動かす道具だ」という認識を世界に広めました。


▶ 詳しくはこちら → Harvard Mark Iとは?ハワード・エイケンが生んだ世界初の実用コンピュータ


📌 電子・構造・実用──三方向から始まった“誕生のかたち”

観点 Z3(ドイツ) ABC(アメリカ中西部) Mark I(アメリカ東部)
制御 プログラム制御 固定演算処理 パンチテープ制御
構造 リレー式 電子回路式 リレー+機械式
性能 中速・柔軟 高速・限定的 実用・大規模
位置付け “構造”の先取り “速度”の先取り “運用”の先取り

この3つの計算機は、
のちに登場するENIAC・EDVAC・UNIVACといった“本格コンピュータ”の下地となり、
それぞれの技術要素や設計思想が、次の世代へと組み込まれていきます。


第4章|設計思想の確立:ノイマン型という“共通言語”


🧭 構造・電子・実用──それでも“欠けていたもの”

Z3は、構造を備えていた。
ABCは、電子のスピードを手に入れた。
Mark Iは、実際に稼働し、軍で使われる実用機になった。

──それでも、まだコンピュータは「完全」ではありませんでした。

  • Z3には柔軟なメモリがなく

  • ABCは特化用途で、命令を内蔵できなかった

  • Mark Iは物理的に巨大で、再構成性に乏しかった

つまり、コンピュータはまだ**「回路か、用途か、速度か」の三択の装置**だったのです。


🧠 ノイマンが目指したのは、「構造そのものを動かす機械」

1945年、数学者ジョン・フォン・ノイマンが登場します。
彼が向き合ったのは、当時開発中だったEDVACの設計でした。

ENIACでは、プログラムの変更に再配線という物理作業が必要でした。
それを見たノイマンは、こう考えます。

「命令も、データと同じようにメモリに入れてしまえばいい」

この一言が、世界の構造を変えることになります。


💾 stored program──“記憶に入れた思考”を、機械が実行する構造

ノイマンが提唱したのは、のちに「ノイマン型アーキテクチャ」と呼ばれる構造。
その根幹にあるのが、**stored program concept(プログラム内蔵方式)**です。

この構想では、

  • 命令もデータも、同じメモリ空間に記録され

  • 処理装置(CPU)が、逐次的に命令を読み出し

  • 判断・演算・分岐をすべて“構造的に”制御できる

という、**現在のすべてのコンピュータに通じる“脳の設計図”**が描かれたのです。


▶ 詳しくはこちら ジョン・フォン・ノイマンとは?ノイマン型アーキテクチャと現代コンピュータの原点


📘 設計草案が、世界中でコピーされていく

ノイマンが書いたのは、たった1本の報告書。
その名も「EDVACに関する設計草案(First Draft of a Report on the EDVAC)」。

この草案は世界中に配布され、
大学・研究所・軍・企業で**“理想の構造”として複製されていきます。**

  • プリンストン高等研究所のIASマシン

  • EDVAC本体

  • UNIVACやIBMマシン

  • 現代のパソコンやスマートフォン

それらすべてが、ノイマンの論理構造をベースに設計されているのです。


🔁 ENIACの“不完全な完成”が、次を必要とさせた

ノイマン型の構想が世界に受け入れられた理由は、ENIACがあったからでした。

ENIACは高速だった。けれど不自由だった。
柔軟性がなく、再利用も難しかった。

ノイマンの設計思想は、「ENIACの限界を見た人々」にとって、あまりにも明快だったのです。


📌 ノイマン型とは、「記憶する構造」そのもの

コンピュータは、この瞬間に“電子の塊”から“思考の器”になった。

それは、演算だけでなく、判断や選択、記憶と分岐を扱える知的構造の発明だったのです。

「考える装置」の標準構造──それがノイマン型アーキテクチャ。


第5章|完成と継承:ENIACからEDVACへ


⚡ ノイマン型は“構想”にすぎなかった──実装の舞台はENIACチームへ

ノイマンは構造を描いた。
けれど、それはまだ“図面の上の理想”にすぎませんでした。

実際にその思想を実装し、動かすには、工学と現場の技術が必要だったのです。
そこで登場するのが──ENIACチーム

すでに電子回路による汎用計算機「ENIAC(エニアック)」を完成させていた
ジョン・モークリーJ・プレスパー・エッカートは、
ノイマンのアイデアに触れ、その構造を次のマシン=EDVACへと注ぎ込んでいきます。


🔌 ENIAC──スピードの怪物、でも構造は前時代

ENIACは1946年に完成した、世界初の電子式汎用コンピュータでした。

  • 約18,000本の真空管

  • 約30トンの本体

  • 人間の5,000倍の速度で計算

  • 戦争に間に合わなかったが、爆弾の弾道計算などに実用化

しかしその構造は、プログラムを実行するには物理的な再配線が必要な“回路制御型”。

つまり、

「速くても柔軟ではない」
「賢くても扱いづらい」

という限界を抱えた、未完成な完成形でした。


▶ 詳しくはこちらENIACとは何か?世界初の電子式コンピュータの衝撃


🧠 EDVAC──ノイマンの思想を宿した“次のかたち”

その課題をすべて克服する形で設計されたのが、
EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer)

  • ノイマン型アーキテクチャの初実装

  • 命令とデータを同じメモリ空間に格納

  • 再配線不要で、プログラムだけで動作を変えられる

  • 計算処理と制御処理を完全に分離

ENIACが“電子で動く手足”なら、
EDVACは**“記憶で動く脳”を持った最初のコンピュータ**だったのです。


▶ 詳しくはこちらEDVACとは?ノイマン型コンピュータとアーキテクチャ実現の歴史


🔄 ENIACの“限界”が、EDVACを求めさせた

ENIACの完成によって、「次に必要なもの」が全員に見えるようになった
だからこそEDVACは、最初から正しい構造を持つ設計として歓迎され、
世界中の研究機関において“理想形”として模倣されていくことになります。

ENIACが「最初の完成形」なら、
EDVACは「最初の正解」だった。


📌 EDVACは、「考える構造」がついに“動いた”瞬間だった

バベッジが描いた構想、ラブレスが見抜いた可能性、
パンチカードに刻まれた命令、Z3の構造、ABCのスピード、Mark Iの実用性──

それらすべてを**“ノイマン型”という設計思想で統合し、
実際に動かしたのがEDVAC**でした。

ここに、ついに「現代のコンピュータ」が誕生したのです。


第6章|すべてが「最初のコンピュータ」だった──だから今がある


🤔 「最初のコンピュータ」はどれなのか?

Z3? ENIAC? ABC? EDVAC? それとも…バベッジの解析機関?
実はこの問い、世界中で今も決着がついていません。

なぜなら──
「最初のコンピュータ」と一口に言っても、どの“視点”から見るかで答えが変わるからです。


🧩 それぞれの“はじまり”──全部ちがうけど、全部正しい

  • Z3:構造で動く「プログラム制御型」としての最初

  • ABC:真空管を使った「電子回路式」としての最初

  • ENIAC:多目的な汎用計算を実行した「実用型電子計算機」としての最初

  • EDVAC:ノイマン型アーキテクチャを実装した「現代構造」としての最初

  • Harvard Mark I:軍事利用された「実務運用型」としての最初

  • パンチカードとIBM:情報の記録・分類・処理という「情報社会の原型」としての最初

  • バベッジ&ラブレス:コンピュータ思想そのものを生んだ「構想としての最初」

どれが欠けても、いま私たちが使っているパソコンやスマホの姿は、存在しなかったかもしれません。


🧾 パンチカード時代もまた、“本物のコンピュータ時代”だった

Z3やENIACが登場するはるか前から、
人類は紙に穴を開けることで「情報の記録・処理・命令実行」を行っていました。

  • ジャカード織機が生んだ“条件制御”という発想

  • ホレリスの集計機が情報処理に転用され

  • IBMがそれを世界の工場・役所・戦争に広めた

電子もソフトもない時代に、人類は“データと命令”をすでに使いこなしていたのです。
パンチカードの文化がなければ、「命令を記述する」という発想すら育たなかったかもしれません。


🔁 すべては“別の方向”から、同じ未来へと向かっていた

  • Z3は構造

  • ABCは電子

  • Mark Iは実用

  • ENIACはスピードと汎用性

  • EDVACは思想と構造の統合

  • パンチカード時代は情報の扱い方を準備し

  • バベッジとラブレスは全体の未来を先に見ていた

どれが欠けても、コンピュータはここまで来なかった。


🧠 すべてが、「今のかたち」への必要条件だった

私たちがこのシリーズで追いかけてきたのは、
単なるガジェットの進化ではありません。

それは、人間がこう問い続けた歴史です:

「自分の考えを、どうやって外に出し、再現し、他人と共有できるか?」

  • 構想 → 構造 → 実用 → 電子 → 思想 → 標準化

そうしてようやく、私たちは“考える装置”を手に入れたのです。


🚀 そして、次はいよいよ「誰でも使える道具」へ

EDVACは“正しい構造”でした。
でもそれを使えたのは、一部の研究所と軍だけ。

ここから始まるのは──
UNIVAC・System/360・Intel 4004・Alto・Apple II・MS-DOS・Windows 95……
コンピュータが「社会の道具」となり、「みんなの手に届く」時代の幕開けです。


🔜 次回予告|商用コンピュータ〜PCの普及編

💼 1951年〜1995年
コンピュータは、“使えるようになり”、“売られ”、“家庭に入り”、“手のひらに宿る”。


▶次に読みたい記事 商用コンピュータとパソコンの進化|UNIVACからWindows95まで50年の歴史を総まとめ


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