Az ENIAC megalkotásakor szerzett tapasztalatokat felhasználva, a számítógépek működéséhez szükséges alapelveket Neumann János matematikus dolgozta ki, akinek célja az ENIAC-nál gyorsabb, megbízhatóbb és könnyebben kezelhető gépet szeretett volna készíteni. A számítógép építést forradalmasító „First Draft of a Report on the EDVAC” című kézirata 1945. június 30.-án jelent meg. A híres tanulmány lényege (melyet Neumann-elvnek is neveznek), hogy az elektronikus számítógépekkel szembeni követelmények 3 pontba foglalhatók össze:
1. A számítógép fő funkcionális részei a következők kell legyenek
- vezérlő egység (control unit),
- az aritmetikai és logikai egység (ALU),
- tár (memória), ami címezhető és újraírható tároló-elemekkel rendelkezik,
- ki/bemeneti egységek
Mindezek teljesen elektronikusak legyenek és bináris számrendszert használjanak. Az ALU képes legyen elvégezni az alapvető logikai és aritmetikai műveleteket.
2. A tárolt program elve
Tárolt program elvű legyen a számítógép, azaz a program és az adatok ugyanabban a tárban tárolódjanak, ebből következően a programokat tartalmazó rekeszek is újraírhatók.
3. Az automatikus működés követelménye
A vezérlő egység határozza meg a működést a tárból kiolvasott utasítások alapján, emberi beavatkozás nélkül, azaz közvetlen vezérlésűek a számítógépek.
15. ábra - Neumann János kézirata
Neumann János akkori elvei a mai napig igazak. A számítógépek még mindig ilyen fő részekből épülnek fel, természetesen kicsit kiegészülve modern technikai megoldásokkal. Az alapvető működési elvek sem változtak.