چطور کامپیوتر اعمال ریاضی و منطقی را انجام می‌دهد؟
راحت‌ترین روش برای توضیح و درک روش کار کامپیوترها اینست که آنها را مانند مجموعه‌های عظیمی از کلیدها فرض کرد، چیزی که واقعاً هستند: کلیدهایی به شکل ترانزیستورهای میکروسکوپی که بر روی لایه‌ای از سیلیکون حک شده‌اند. برای یک کامپیوتر فرض کنید که تخته‌ای پر از ردیف‌ها و ستون‌های پر از چراغ است و پشت آن اتاق کنترل که برای هر چراغ یک کلید در آن قرار دارد. بوسیله روشن کردن کلیدهای صحیح می‌توانید اسمتان را بنویسید یا تصویری بکشید. البته آنجا کلیدهای اصلی‌ای وجود دارند که دسته‌ای از کلیدهای دیگر را کنترل می‌کنند. به جای روشن / خاموش کردن همه کلیدهایی که در نهایت منجر به نوشتن اسم شما میشود می‌توانید یک کلید را که مجموعه‌ای از چراغها را روشن می‌کند، را بزنید تا مثلاً حرف «ب» را چاپ کنید.
در کامپیوترها هم ظاهر کامپیوتر همان صفحه چراغهاست، RAM (که مجموعه‌ای از کلیدای ترانزیستوری است) همان اتاق کنترل است، KeyBoard همان کلیدهای اصلی است.
یکی دیگر از کارهای مهم کامپیوتر انجام اعمال ریاضی و منطقی است. با همان کلیدهای اصلی کامپوتر می‌تواند عمل جمع را با استفاده از مبنای 2 انجام دهد. و وقتی که توانست جمع را انجام دهد هر عمل دیگری را هم می‌تواند انجام دهد: ضرب همان جمع‌های پشت سر هم تکرار شده تفریق همان جمع با عدد منفی و تقسیم همان تفریق تکرار شده.
و از نظر کامپیوتر هرچیزی اعداد است و این به ترانزیستورها اجازه می‌دهد تا هر نوع پردازش داده را انجام دهند.
در حقیقت اولین کامپیوترها در روش استفاده بیشتر شبیه همان صفحه‌ها بودند.
KeyBoard یا نمایش دهنده نداشتند. اولین کاربران کامپیوترها در حقیقت مجموعه‌ای از کلیدها را در ترتیب معین وارد می‌کردند که در برگیرنده هم اطلاعات ورودی و هم دستورالعمل‌ها برای کار با اطلاعات بود.
به جای ترانزیستورها کامپیوترهای اولیه از لامپ‌های خلاء استفاده می‌کردند که حجیم بودند و گرمای زیادی تولید می‌کردند.
برای گرفتن جواب کامپیوتر، کاربرها مجبور بودند چیزی را که شبیه نمایش‌ای اتفاقی از چراغها بود را درک کنند.
1 همه اطلاعات، کلمات و graphicها مثل اعداد باید در فرم اعداد دودویی در کامپیوتر حفظ و نگهداری شوند (یعنی اعداد با ارقام 0 و 1)
2 کلیدهای ترانزیستوری برای محاسبه اعداد دودویی استفاده می‌شوند چون برای هر کلیدی دو حالت وجود دارد الف) باز (قطع) ب) بسته (روشن) که خیلی با اعداد دودویی مطابقت دارد. یک ترانزیستور که از آن هیچ جریانی عبور نمی‌کند یک 0 اعلام می‌کند. یک ترانزیستور که یک پالس الکتریسیته (که توسط ساعت کامپیوتر منظم میشود) را از خود عبور می‌دهد یک 1 اعلام می‌کند. (ساعت کامپیوتر سرعت کامپیوتر را تنظیم می‌کند، هر چه ساعت سریعتر کار کند با تولید پالس‌های الکتریسیته کامپیوتر سریعتر کار می‌کند. سرعت‌های ساعت با مگاهرتز یا میلیون تیک بر ثانیه اندازه‌گیری میشود). جریان الکتریکی عبوری از یک ترانزیستور می‌تواند برای کنترل ترانزیستور بعدی استفاده شود. چنین ترتیبی یک دروازه نامیده میشود چون مثل در یک حصار ترانزیستور می‌تواند باز و بسته شود واجازه دهد تا جریان از آن عبور کند یا متوقف شود.
3 ساده‌ترین حالتی که می‌تواند توسط یک ترانزیستور انجام شود یک دروازه منطقی NOT نامیده میشود که از یک ترانزیستور ساده تشکیل شده است. NOT طوری طراحی شده که یک ورودی از ساعت کامپیوتر و یک ورودی از ترانزیستور قبلی است. اگر جریان از ترانزیستور ورودی 1 اعلام کند، دروازه خود ترانزیستور طوری باز میشود که یک پالس یا جریان نمی‌تواند از آن عبور کند که نتیجه آن اعلام 0 است.