Auf den ersten Blick könnte der Unterschied zwischen einem theoretischen Computermodell und der Computer-Hardware kaum größer sein. Das erste ist abstrakt, während das letztere konkret ist. Trotzdem ermöglicht uns ein theoretisches Modell, wenn man nur die herausragenden Punkte der Berechnung betont, die Stärken und Beschränkungen eines bestimmten Berechnungsschemas darzustellen. Obwohl seit dem Beginn der Informatik Hunderte von Berechnungsmodellen vorgeschlagen wurden, stellten sich alle als mehr oder weniger äquivalent zu einem der vier Hauptmodelle heraus: Endliche Automaten, Kellerautomaten (oder Pushdown-Automaten), linear beschränkte Automaten und Turing-Maschinen. Diese abstrakten Computer sind das Thema vier eigener Kapitel — Kapitel 2, 14, 26 und 31. In diesem Kapitel werden die vier Schemata als Variationen über ein einziges Thema betrachtet, das durch die in Abbildung 7.1 dargestellte schematische Maschine symbolisiert wird.