电脑存储和传输信息的方式其实很像我们前面说过的电报，只不过它使用了更简单的0、1编码。0、1进行编码又很像中国古老易经中所用的阴阳学说，它认为任何事物均可以用阴阳来切分和组合，比如人分男女、空间分大小、数量分多少、亮度分明暗、温度分冷暖、情感分爱恨，这是我们这个世界上组成物质多样性的最基础模型。而电脑中的0、1正好可以用电路的接通和断开来实现。
但0、1编码除了存储和传输信息，又怎样实现智能运算呢？
1936年，英国人图灵向伦敦权威的数学杂志投了一篇论文，题为《论数字计算在决断难题中的应用》。在这篇论文中，图灵给“可计算性”下了一个严格的数学定义，并提出了著名的“图灵机”(TuringMachine)的设想。“图灵机”不是一种具体的机器，而是一种思想模型，根据这个模型，人类可以制造一种十分简单但运算能力极强的计算装置。
图灵机模型可分为三个部分：第一部分是一条无限长度的纸带子，带子上划分成许多格子。在格里画条线代表“1”；没画线空白的格子代表“0”，所以这条带子可以以二进制记录各种信息，这可以看做一个存储器。第二部分是一台可以读写“0”“1”的装置。第三部分是一套规则，也可以成为程序。
在图灵看来，任何一项复杂的工作最终都可以用一步一步的简单操作进行分解。图灵机运算时，就是读写装置读取纸带上的信息，然后对照程序对信息进行擦写，如此一步一步的执行，最终就能获得运算的答案。它的基本思想是用机器来模拟人们用纸笔进行运算的过程，这就是现代计算机的最原始的模型。
另一个对计算机发展做出巨大贡献的是美籍匈牙利科学家冯•诺依曼。从前，人们研究计算机的时候，一直被十进制这个人类习惯的计数方法所困扰， 30年代中期诺依曼就大胆的提出，抛弃十进制，采用二进制作为计算机的数制基础。同时，他还提出预先编制计算程序，然后由计算机按照人们事前制定的计算顺序来执行数值计算工作。这一设计思想被誉为计算机时代的真正开始的标志。
根据图灵机的原理和诺依曼的设计思想，几年后，美国科学家果然研究制造了世界上的第一台电子计算机ABC，它以电路的开与合分别代表二进制的数字0与1，运用电子管和电路执行逻辑运算等。ABC是“图灵机”的第一个硬件实现。
在第二次世界大战中，出于军事需要，一些大学帮助美国政府制造出了能够实时处理数据的计算机，并代替纸带子、发明了磁芯存储器，这为计算机的发展做出了历史性的贡献。
二战后，美国涌现出IBM、英特尔、苹果、微软等高科技公司，他们发明了集成电路、微处理器、可视化操作系统筹。不仅大幅提高了计算机的运算速度，也极大地降低了计算机生产成本和使用门槛，其应用范围也超出了数据计算，计算机开始逐渐被人称作电脑，并逐渐走进千家万户。
虽然计算机技术发展很快，但“图灵机”给出的存储和程序原理至今仍然是计算机内在的基本工作原理。自计算机诞生的那一天起，这一原理就决定了人们使用计算机的主要方式：编写程序和运行程序。后来，工程师们用“开发工具”提高程序设计的自动化水平，通过“可视化”改进用户的操作界面（比如我们常用的微软windows系统），其目的都是为了让人们更加方便地使用计算机。但不管使用界面如何演变，存储程序控制原理没有变。
除了完成运算任务，电脑的数据处理特性，使它与生俱来就有作为通讯工具的天性。在电脑产生之初人们已经研究不同计算机用户之间的通信问题。1960年美国国防部出于冷战考虑创建的阿帕网推动了这个技术的发展。13年后阿帕网扩展成国际互联网，英国和挪威的计算机成为第一批接入者。因为要使计算机连成的网络能够互通信息，不同的计算机之间必须遵守相同的通讯标准，1974年，阿帕网的罗伯特·卡恩和斯坦福的温登·泽夫提出TCP/IP协议，TCP/IP协议给互联网里的每一台电脑规定一个地址，定义了在电脑网络之间传送报文的方法。到20世纪90年代，世界各地的大部分局域网络开始全面向公众开放，“Internet”（互联网）和万维网概念被广泛接受。
电脑和互联网技术虽然才出现了几十年，但它的应用已经渗透到社会的各个层面、各行各业，兼备通讯和运算的智能终端（如PC、手机）已经成为地球上每个人的必备工具，对世界政治、经济、文化等各个领域产生了深远的影响。可以说，以前的工业革命主要是人类体力的外延，而信息革命则外延了人类的大脑，甚至正在发展的人工智能将为传统的机器装上了大脑和神经。
现在，虽然我们在生活中依然使用着传统的文字和十进制的数学，但这种应用越来越表层化，深层次的信息处理越来越依赖智能机器中计算机语言和二进制。也许有一天我们还会开发出直接连接，而不通过眼睛的信息工具。互联网可以把每个人的思想从身体中延伸出去，每个人的大脑就变成了庞大的“地球大脑”的一个“脑细胞”，网络神经把无数的“脑细胞”和其他人工智能机器紧紧地联系在了一起。人类在新的信息环境下正在进化为一体，有人说我们的世界将从“地球村”变成了“地球脑”，也有人说我们的世界将变为虚拟世界……
总之，信息文明，作为农业文明、工业文明之后，人类迎来的第三文明阶段。它对人类文明的深远影响几乎是无法想象的。
