1.采用了二进制。我们通常使用的都是十进制，ENIAC也是采用十进制，但是在数字计算机中要区别10个不同的数码，就需要10个不同的物理状态，这样在结构上就很复杂。二进制只使用0与1两个数码，而基本电子元件恰好都是双稳态的，如电路的“断开”与“接通”，电位的“低”与“高”，天生就具有二进制的特点，在电子计算机中采用二进制，不仅可以简化它的结构，而且有利于发挥电子元件的高速度。
2.采用“存储程序”。ENIAC的程序控制，是在解题之前用手连接相应的线路来实现的。每计算一个题都需要把各个部件重新连接，往往计算过程只需要几分钟，改变线路却需要花几小时甚至几天的时间。在存储程序的计算机中，不再采用外插线路连接起来，基本的操作都已经造好内部电路，每一个这样的操作也用一个二进制数表示。这样只需按照解题需要，将代表基本操作的数编成程序，与其他参加运算的数据一起输入计算机存储器中，每调用一个代表基本操作的数，也就是向计算机发出一条操作指令，使计算完成一个操作，整个程序指令运算和转移的操作过程都由控制器自动控制，从而使整个程序自动完成，使计算机实现了自动计算。
EDVAC方案第一次确定了现代计算机的体系结构框架，我们把这种设计称为冯·诺依曼机，它奠定了计算机结构和存储程序设计理论的基础，对计算机的发展至今仍有无可替代的指导作用。正是在这个意义上，人们把冯·诺依曼誉为“电子计算机之父”。
1949年，英国科学家根据冯·诺依曼的思想制成了一台电子计算机，叫做“电子延迟存储自动计算机”，简称EDSAC（ElectronicDiscreteSequentialAutomaticComputer）。它具有512个字的汞延迟线存储器，存取时间1毫秒，字长34位，加法时间1.5毫秒，乘法时间4毫秒。此外它有一个程序库，保存在纸带中，程序可以按照需要送入计算机。电子延迟存储自动计算机成为历史上第一台投入使用的计算机，这台计算机已经具备了现代计算机的特点。
阿兰·图灵的故事
20世纪70年代，英国政府的绝密文件透露出来。通过这个文件，人们知道了世界上最早投入使用的电子计算机有可能不是ENIAC，而是与英国数学家图灵（AlanTruing，1912—1954年）有关的机器。
第二次世界大战爆发后，英国军事情报部门对纳粹德国的“谜”一筹莫展。“谜”（Enigma）是一种密码电报机，由德国人在第一次世界大战和第二次世界大战之间研制成功。“谜”能把日常语言变为代码，通过无线电或电话线路秘密传送。它是一个木箱子，配有一台打字机，箱上有26个闪烁不停的小灯泡，与打字机键盘的26个字母相对应。“谜”的设计无懈可击，有一套极精密的解码设置，非一般的电报密码所能比拟，正因为它具有这样的特性，所以才会得到“谜”这个称号。
此时旅居美国的图灵回到自己的祖国，在英国外交部通信部门工作，作战时他主要负责破译密码的研究工作。图灵果然不负众望，他成功破译了“谜”。战争期间，法西斯德国的轰炸机一批接一批飞越英吉利海峡，对英国的伦敦和其他城市实施狂轰滥炸。可是德国的飞行员不止一次地发现，他们所轰炸的目标早已经撤退一空，而英国隐蔽的高射炮群已经把炮口对准了他们的机身。德国军队最高统帅部怀疑，一定有英国的高级间谍潜入德军大本营，盗取了他们的通讯密码，万万没有想到这个“高级间谍”却是一位住在英国本土的数学家。图灵发明了一台有1500个电子管的密码破译机，而德国人还蒙在鼓里，以为他们的“谜”能一直“谜”下去，照用不误，泄漏了大量的核心机密，在战事上屡屡遭挫。人们认为，很可能这台破译机才是世界上最早的计算机。战后，图灵被授予帝国勋章。至于图灵如何破译“谜”的，由于英国政府具有严格的保密法令，一直没有公之于世。所以，图灵破译“谜”也成为一个“谜”。
图灵是一位天才。他16岁时开始研究爱因斯坦的相对论。1931年，图灵进入剑桥大学，开始研究量子力学、概率论和逻辑学。这一逻辑学不是哲学史上的逻辑学，而是由剑桥大学的怀特海和罗素创立的数理逻辑。图灵在数理逻辑大本营的剑桥大学提出一个设想：能否有这样一台机器，通过某种一般的机械步骤，能在原则上一个接一个地解决所有的数学问题。1936年，图灵发表了一篇著名的论文《论数字计算在判决难题中的应用》，他提出了一种十分简单但运算能力极强的理想计算装置，用它来计算所有能想象得到的可计算函数，它由一个控制器和一根假设两端无界的工作带组成。工作带起着存储器的作用，它被划分为大小相同的方格，每一格上可书写一个给定字母表上的符号。控制器可以在带上左右移动，控制带有一个读写头，读写头可以读出控制器访问的格子上的符号，也能改写和抹去这一符号。这一装置只是一种理想的计算模型，或者说是一种理想中的计算机，这就是电脑史上与“冯·诺依曼机”齐名的“图灵机”。“图灵机”不是一种具体的机器，而是一种思想模型，它由三部分组成：一条带子、一个读写头和一个控制装置，它能计算出任何给定的计算，也能执行任何可能的任务。图灵的这一思想实际上奠定了现代计算机的基础，电脑事实上就是用相应的程序来完成任何设定好的任务的。同年，图灵赴美在普林斯顿高等研究院进修时遇见了冯·诺依曼，后者对他的论文非常赞赏。冯·诺依曼后来一再强调，他的“存储程序”的思想主要来自图灵。正如飞机的真正成功得益于空气动力学一样，计算机由模拟计算向数字计算的飞跃中，图灵的理论起了至关重要的作用。
维纳的故事
在图灵忙于对付“谜”的同时，美国麻省理工学院的数学家后来成为控制论创始人的维纳（NorbertWiener，1894—1964年）也在鼓吹电子计算机。维纳自幼有神童之誉，15岁大学毕业，19岁获哈佛大学博士学位，后来去英国剑桥大学念博士后，很快成为一名出类拔萃的数学家。
维纳学识渊博，在理论物理学、生物学、神经生理学和心理学、哲学、文学等领域都有涉猎和建树。维纳和图灵一样，体验过哥德尔定律的威力，说这是一项“令人震惊和沮丧的意外发现”。维纳与电脑有很深的渊源，早在第一次世界大战期间，维纳就在马里兰州的阿伯丁军械界试验场工作，参加过火炮火力表的测算。维纳虽然是一流的数学家，但用手工计算的方法来测火力表说什么都是一项苦差事，他深感高速自动计算手段的必要性。1940年，美军军械部又找上门来，请维纳去阿伯丁重新制订火力表，说希特勒的战斗机速度很快，飞行员们又大耍曲线、翻筋斗的伎俩，英法美盟军的高射火炮根本打不着他们，地面指挥官和炮手们叫苦连天，需要制订新的火力表。维纳说用手工和器械算肯定不行了，只有研制高速的计算机，他特意去找当时任罗斯福总统科学顾问的万·布什，提出设计新型的电子计算机，这种计算机有五点要求：数字式的加法和乘法装置，电子管元件，二进制，自动程序运算和内部存储数据。万·布什点头称是，于是马上立项，这台高速计算机就是大名鼎鼎的“埃尼阿克”。维纳也是摩尔学院的常客，与埃克特、莫希莱以及后来的冯·诺依曼非常熟悉，只是由于后来“控制论之父”的名声显赫，人们反而把他与电脑的关系和对电脑的贡献给淡忘了。
与埃克特和莫希莱这些偏重技术的工程专家不同，维纳的兴趣主要在电脑与人脑的某些功能的相似上，如判断推理、记忆等，也就是说，电脑可以模拟、代替人脑的某些功能。维纳曾经说，尽管德国飞行员技术老到，但是他和飞机还是不能融为一体，在天上也不能随心所欲，飞机再折腾也是有规律可循的，只要电脑引入相应的方法和数学根据，还是能够模拟飞机的飞行路线的，那时候高射炮弹就在飞机翻完筋斗之后消灭它了。当然，飞行员的心理、生理等方面的模拟也非常重要。
这样，近代的许多学科如空气动力学、神经解剖学、神经生理学、电子学、数学等都被维纳融合在一起了。这就促成了控制论的诞生。控制论是一门非常接近数学的综合学科。从表面看起来，控制论是一门数学化的学科，但事实上它是一门全新的综合性学科，它把数学、物理学、生物学、心理学、经济学、语言学等结合起来。自从控制论问世以后，电脑的定义发生了明显的变化，它不再是一种单纯的计算的机器，而是一种“思维”的机器。这样计算机的研制不再仅仅是数学家和工程技术专家的专业，而成为一个高度开放性的学科。
维纳是一位早熟的天才，他的父亲在维纳小时候竭尽培育之力。直至晚年，维纳对这种有些专断的培养方式仍然不能释怀，他写过两本自传性质的回忆录，他在回忆录中呼吁应该给孩子足够的自由去充分发挥他们的天性，不要用胁迫的手段将一种苛刻的交易强加于人，哪怕这个人真是个天才。