巴贝奇发现可以用单一机制控制许多台差分机。他所设计的机制采用打孔卡，就像用来控制雅卡尔提花织机的卡片。巴贝奇的打孔卡不是设计来指定哪根线要升或降以织出图案，而是提供循序的指令，执行任何复杂程度的计算。他着手设计机器来实现这个想法，最终绘制出数百页精致的机械图，搭配以他自己发明的符号语言绘制的功能图。专家表示，分析器堪称由单人独立设计的最复杂的系统。
1837年底，亦即在计算机器第一次挫败后的16年，巴贝奇终于将全编程序计算机的重要元件组合完成。
1.输入。他计划使用打孔卡将数字及更重要的指令输入机器。
2.存储器，他称之为“仓库”（store）。部分存储器位于机器内部，他规划能储存高达1000个50位数的数字。信息也可以输出至打孔卡，以备日后取回应用。
3.中央处理器或“作坊”（mill）。它能登录数字与指令，将它们转译成适当的内部设定，并且按时钟的指定、同步与顺序，对它们进行作业。
4.输出。可以是印刷的表格、图形或打孔卡等形式。
巴贝奇也发明了以机械方式，实现另外两种重要的计算机功能——重复回圈（副程序）以及分支（条件选择）。他所发现的基本功能，形成今天所有电脑作业的基本概念。
巴贝奇第一次遇到艾达时，已40岁，而艾达则17岁。艾达倾心于巴贝奇的智慧及他所打造的美丽机器。艾达是诗人拜伦唯一的婚生子女。当时的人将拜伦形容为“疯狂、暴躁又危险的人”。艾达的母亲米儿班克（Anne Milbanke）在经历一段吵闹而暴力的婚姻后，在艾达出生后一个月就离开拜伦。自出生后，艾达就生活在母亲的严格管教下，她决意要去除女儿身上任何类似拜伦的地方。拜伦夫人的各种管教技巧，在今天看来都是恶意虐待。例如她强迫艾达躺着不动达数小时，只要动一根手指，就会被关到柜子里。艾达年纪稍长后，拜伦夫人强迫她研读数学，因为她认为数学是最可靠的方法，能规范她可爱但不为人爱的女儿不羁的心灵。
20岁时，艾达嫁给彬彬有礼的拉夫雷斯爵士（Lord Lovelace），很快就生了3个子女。艾达的母亲同意这门婚事，因为她发现温和的拉夫雷斯很容易控制。不过到了20多岁时，艾达以行动反抗母亲的控制。数学并未浇熄艾达的热情，她反而把数学变为一股热情。在巴贝奇的激励下，数学成了艾达的宗教，而她则成为神圣的追随者。她将成为数学的“女先知”，数学之神的“发声器官”。她在写给母亲的信中表示：“我只是让神采取行动与贯彻意志的工具。”她的用词肯定让拜伦夫人再度诅咒艾达的父亲。拉夫雷斯的财富与社会地位，让艾达能把大多数的时间奉献在她的研究上。
在科学家惠斯通（Charles Wheatstone）的建议下，艾达将一位意大利数学家梅芮布利（Louis Menebrea）所写的分析器简介翻译成英文。此时巴贝奇与艾达已经建立一种复杂而耐人寻味的友谊。艾达从他身上学到很多关于分析器的知识，而会把握所有机会来宣扬分析器的巴贝奇，则建议艾达以她自己的笔记补充梅芮布利的描述。艾达全心投入此计划，并在此过程中对分析器的潜力产生了独特的见解。
艾达在她的“笔记”中，首度描述分析器的能耐。她指出数学为科学的语言，也是分析自然关系与程序的唯一方法。她写道，为了加速计算，分析器会是极为强大的科学工具。她也认为可编程的机器不只是可以用于计算而已，还可以处理各种符号。她发现分析器可以解方程式，甚至能够作曲。为了展示机器如何运作，她写下了全球第一条电脑程序：计算贝努利（Bernouli）所发现的数列的演算法。
艾达的注解出现在1843年的《 泰勒的科学论文集 》（Taylor’s Scientific Memoirs）中，并且仅以缩写署名。它们给予人非常好的印象，为艾达赢得了她迫切需要的声誉。一个多世纪之后，艾达的笔记为她赢得了一种独特的不朽地位：为了纪念这位全球第一位程序师，美国国防部使用的高级电脑语言ADA就是以她的名字命名的。
巴贝奇终究未能建造出分析器，不过他的儿子稍后组合出较小版本的“作坊”。但是巴贝奇的创见为将近一个世纪后的第一台电脑提供了概念基础。巴贝奇终究超越了他的批评者，也超越了他的时代。他享年78岁，他一生是一个性情乖戾且饱受伤害的人。
艾达的晚年更加悲惨。由于父亲让她背负恶名的原罪，她的灵魂成为母亲报复父亲的战利品，她绝望地想证明自己存在的价值。她在写给巴贝奇的信中表示：“我很难抛弃野心与名声的影响……我可能是最沉迷其中的人。”很悲哀地，除了她的分析器论文之外，她终究未能实现伟大的梦想。她以分析器来赌能否扬名，后来又开始赌马。她在经济与感情上与一位肆无忌惮的人克鲁西（John Crosse）纠缠不清。他试图勒索她，迫使艾达向其丈夫承认金钱的损失与出轨。艾达的“堕落”使她更加无法抵抗母亲。艾达生病了，这使得拜伦夫人又重新控制了她。艾达会向她乞讨鸦片，以减轻子宫癌的痛苦。但她的母亲不给，理由是痛苦可以帮助她悔改。艾达要求见她的老朋友巴贝奇，但她的母亲也不准，因为他曾协助艾达赢得短暂的独立。拜伦夫人写信给一位朋友说，当艾达终于在痛苦中宣称，她想活下来的唯一理由是为了将自己奉献给母亲时，她感到深切的满足感。
相反地，巴贝奇似乎从未曾对自己或自己的看法产生动摇。他预测说：“只要分析器一问世，就必然会引导科学未来的方向。”他的预测终于在今日实现。电脑的能力已成长到足以让科学家建立极复杂现象的模型，例如地球的气候，恒星、行星与星系的演化，植物、动物与人类的基因组以及构成人体的蛋白质分子的螺旋状构造。若是没有电脑，今日的科学或技术能存在的不多。不过，如同艾达可能会指出的，它们甚至还没有开始处理人心错综复杂的关系。
