帝国计算机研究所随后成立。
这款计算机被命名为金陵一号计算机。
这是一种系列齿轮组成的装置，外形像一个长方盒子，用钥匙旋紧发条后才能转动，但只能够做加法和减法。
为了解决逢十进一的进位问题，金陵一号计算机采用了一种小爪子式的棘轮装置。当定位齿轮朝9转动时，棘爪便逐渐升高；一旦齿轮转到0，棘爪就“咔嚓”一声跌落下来，推动十位数的齿轮前进一档。
随后，帝国计算机研究所生产出5000台这样的计算机，用于教学和科研。其中一部分送给帝国故宫博物馆、伦敦皇家博物院、法国巴黎工艺学校。
因为金陵一号只能加减运算，极大地限制了它的使用范围。
在周垣的指示下，华夏帝国政府推出了新的计算机计划，由科学家宋应星牵头，研制一种新的机械式计算机，能够进行复杂的运算。
华夏帝国政府为此投资50万华夏币，派出机械学家和能工巧匠来到帝国计算机研究所，协助宋应星和帕斯卡工作。
由于使用标准化元器件，再加上各部门的通力合作，仅仅用了一个月的废寝忘食的工作，帝国计算机研究所就研制成功金陵2号计算机。
金陵2号计算机有1米长，内部安装了一系列齿轮机构，除了体积比金陵一号计算机较大之外，基本原理继承于帕斯卡。
华夏帝国政府计算机研究所技高一筹，他们为计算机增添了一种名叫“步进轮”的装置。步进轮是一个有9个齿的长圆柱体，9个齿依次分布于圆柱表面；旁边另有个小齿轮可以沿着轴向移动，以便逐次与步进轮啮合。每当小齿轮转动一圈，步进轮可根据它与小齿轮啮合的齿数，分别转动1/10、2/10圈……，直到9/10圈，这样一来，它就能够连续重复地做加法。最终答案长度可达16位的计算工具。
金陵二号计算机可以有效的进行加减乘除四则运算。加、减、乘、除四则运算一应俱全，也给其后风靡一时的电动计算机铺平了道路。
随后，帝国计算机研究所给计算机装上电动机以驱动机器工作，成为名符其实的“电动计算机”。
无论是金陵一号计算机，还是金陵2号计算机，都采取十进制的计算规则，这种计算规则，限制了计算机的发展
华夏帝国皇帝周垣亲自来到帝国计算机研究所进行参观的时候，提出了二进制的概念、和二进制的计算方法以及十进制和二进制如何互相转换。
“二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2，进位规则是“逢二进一”，借位规则是“借一当二”。数据在计算机中主要是以补码的形式存储的。计算机中的二进制则是一个非常微小的开关，用“开”来表示1，“关”来表示0。”
帕斯卡问道，“皇帝陛下，如何将十进制转化为二进制？”
周垣开始装13，“首先我们要记忆住，十进制转化成为二进制的原则是：逢2进1。就是每当是2的N倍时，就进几位。”说着，周垣来到黑板前，拿起粉笔写道。“
我们举几个例子：
1.2=21=10
2.5=221=1001=101
3.6=2221=10010=110
从上面可以看出十进制转化为二进制的关键是逢二进一。从3中可以看出，6最大可分解成2的2次方，因为2的3次方就是8了，比6大。6-22=2，2=21，所以6=2221。根据逢二进一的原则，22的次数是2，所以进2为，就是100。21的次数为1，所以进一位，就是10。10010=110。所以将十进制的6转化二进制就是110。
由此可以得出：
9=231=10001=1001。
因为此题中的1不足2，所以不进位。
更多的：
30=24232221=11110
35=25211=10011
36=2522=100100
大科学家帕斯卡、宋应星以及帝国计算机研究所的高材生们，如获至宝，“听君一席言，胜读十年书。陛下，我们都明白了。”
华夏帝国的数学家创立二进制代数学，为二进制计算机的发展铺平了道路。
在周垣的指导之下，帝国计算机研究所开始了二进制计算机的研究工作。
金陵2号计算机用的还是十进制，等到金陵3号计算机的时候，则完全采取二进制。
金陵2号计算机和金陵3号计算机，很快应用到天文学领域、气象学领域，以及工程学领域。
雅砻江上二滩水电站的建设和设计就借助金陵3号计算机。
但是，计算机仅仅能够进行加减乘除运算，是完全不够的。在舰船设计、火炮射击、天气预报等方方面面，还需要更复杂的函数运算。
华夏帝国计算机研究所开始研制一种新型计算机差分机--金陵3号计算机。
这台计算机使用电动机作为动力来驱动大量的齿轮机构运转。此刻，华夏帝国的工业水平，加工的误差已经达到了每英寸千分之一的精度，所有的机械零件加工，全部可以用机器加工。所以生产效率很快。在十天之内，就生产看包含4000多个零件。
金陵3号计算机，组装完成之后，重2.5吨，是这个时代最先进的计算机。
金陵3号计算机可以分为三大部分：
其一是齿轮式的“存贮库”。
每个齿轮可贮存10个数，齿轮组成的阵列总共能够储存1000个50位数。
分析机的第二个部件是所谓“运算室”。
用齿轮间的啮合、旋转、平移等方式进行数字运算。为了加快运算速度，他改进了进位装置，使得50位数加50位数的运算可完成于一次转轮之中。
第三部分是控制器，其功能是以穿孔卡中的“0”和“1”来控制运算操作的顺序，完成机器处理依条件转移的动作，比如，第一步运算结果若是“1”，就接着做乘法，若是“0”就进行除法运算。
同时此外，金陵3号计算机拥有送入和取出数据的机构，利用卡片输入程序和数据，，以及在存贮库和“运算室”之间不断往返运输数据的部件。
金陵3号计算机闪烁出了程序控制的灵光，“它能够按照设计者的旨意，自动处理不同函数的计算过程。可以处理3个不同的5位数，计算精度达到6位小数。
在展示当天，金陵3号计算机当即就演算出好几十种函数表。
周垣下令将科学进步奖颁发给计算机研究所。
随后，金陵3号计算机被广泛的应用到船舶制造工业、飞艇制造工业、军工工业等以及科研院校。
金陵3号计算机二型，运算精度为20位。在只读存储器穿孔卡片中存储程序和数据
金陵3号计算机三型是一种通用的数学计算机。它能够自动解算有100个变量的复杂算题，每个数可达25位，速度可达每秒钟运算一次。
金陵4号计算机，将操作位数提高到了40位，并基本实现了控制中心CPU和存储程序的设想，而且程序可以根据条件进行跳转，能在几秒内做出一般的加法，几分钟内做出乘、除法。
这一年，华夏帝国的人口普查部门希望能得到一台机器帮助提高普查效率。比勒奈·笛卡儿发帝国计算机研究所，用穿孔卡片存储数据，并设计了机器金陵5号计算机。结果仅用6周就得出了准确的人口统计数据。而如果用人工方法，大概要花10年时间。
在研制金陵5号计算机其间，法兰西大数学家费马、梅森、罗贝瓦尔来到中国。
尽管皮耶·德·费马具有律师的全职工作，但是费马比同时代的大多数专业数学家更有成就。
《华夏帝国简史》声称，“17世纪是杰出数学家活跃的世纪，而费马是17世纪数学家中最多产的明星。”
费马于1636年与当时的大数学家梅森、罗贝瓦尔开始通信，进行数学研究和探讨。
在《平面与立体轨迹引论》中，费马指出：“两个未知量决定的-个方程式，对应着一条轨迹，可以描绘出一条直线或曲线。”
费马的发现现解析几何的基本原理！笛卡儿是从一个轨迹来寻找它的方程的，而费马则是从方程出发来研究轨迹的，这正是解析几何基本原则的两个相对的方面。
周垣亲自接见了费马、梅森、罗贝瓦尔，提出概率论的观点。“可以从中国的赌坊盛行着掷骰子游戏开始研究。”
掷骰子游戏规则是玩家连续掷4次骰子，如果其中没有6点出现，玩家赢，如果出现一次6点，则庄家赢。按照这一游戏规则，从长期来看，庄家扮演赢家的角色，而玩家大部分时间是输家，因为庄家总是要靠此为生的，所以人们也就接受了这种现象。
庄家为了使游戏更刺激，使游戏规则发生了些许变化：玩家这回用2个骰子连续掷24次，不同时出现2个6点，玩家赢，否则庄家赢。
当时人们普遍认为，2次出现6点的概率是一次出现6点的概率的1/6，因此6倍于前一种规则的次数，也就是24，赢或输的概率与以前是相等的。然而事实却刚好相反，从长期来看，这回庄家处于输家的状态。
赌坊的老板们想不通，他们想起了数学家帕斯卡、宋应星和费马，求助其对这种现象作出解释。
还有一些人，对博弈中的一些问题发生争论，其中的一个问题是“赌金分配问题”。
帝国数学研究所在帕斯卡、费马、宋应星的指导之下，基于排列组合方法，研究了一些较复杂的赌博问题，解决了分赌注问题、赌徒输光问题。
经过认真的讨论，花费了长时间的思考，帝国数学研究所并最终解决了这个问题，从而直接推动了概率论的产生。
概率论早期主要用于赌博和人口统计模型。随着社会实践，概率与统计的方法日益渗透到各个领域，并广泛应用于自然科学、经济学、医学、金融甚至人文科学中。一般概率空间的概念，是人们对于概念的直观想法的彻底公理化。从纯数学观点看，有限概率空间似乎显得平淡无奇。但一旦引入了随机变量和数学期望时，它们就成为神奇的世界了。费马的贡献便在于此。
从此，在费马的指导下，帝国数学研究所概率论中第一个极限定理，即伯努利大数定律，阐明了事件的频率稳定于它的概率。
同时。宋应星导出了第二个基本极限定理（中心极限定理）。在系统总结前人工作的基础上，宋应星写出了《分析的概率理论》，明确给出了概率的定义，并在概率论中引入了更有力的分析工具，将概率论推向一个新的发展阶段。
帝国数学研究所用分析方法建立了大数定律及中心极限定理的一般形式，科学地解释了为什么实际中遇到的许多随机变量近似服从正态分布。
周垣将这一年命名为中国数学年。数学人才，灿若群星。费马无疑是最明亮的星星之一。
在周垣的提示下，费马将不定方程的研究限制在整数范围内，从而开始了数论这门数学分支。
费马在数论领域中的成果是巨大的，其中主要有：
费马大定理：n>2是整数，则方程x^ny^n=z^n没有满足xyz≠0的整数解。
这个是不定方程，直到一百多年之后，才由华夏帝国的数学家证明，证明的过程是相当艰辛的！
费马小定理：a^p-a≡0modp，其中p是一个素数，a是正整数，它的证明比较简单。事实上它是Euler定理的一个特殊情况，Euler定理是说：a^φn-1≡0modn，a，n都是正整数，φn是Euler函数，表示和n互素的小于n的正整数的个数。
鉴于费马在数学方面的杰出成就，华夏帝国皇帝周垣赐给他伯爵的爵位。