| คอมพิวเตอร์มาจากภาษาละตินว่า Computare ซึ่งหมายถึง การนับ หรือ การคำนวณ พจนานุกรม ฉบับราชบัณฑิตยสถาน พ.ศ. 2525 ให้ความหมายของคอมพิวเตอร์ไว้ว่า "เครื่องอิเล็กทรอนิกส์แบบอัตโนมัติ ทำหน้าที่เหมือนสมองกล ใช้สำหรับแก้ปัญหาต่างๆ ที่ง่ายและซับซ้อนโดยวิธีทางคณิตศาสตร์" | |||
คอมพิวเตอร์จึงเป็นเครื่องจักรอิเล็กทรอนิกส์ที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้ทำงานแทนมนุษย์ ในด้านการคิดคำนวณและสามารถจำข้อมูล ทั้งตัวเลขและตัวอักษรได้เพื่อการเรียกใช้งานในครั้งต่อไป นอกจากนี้ ยังสามารถจัดการกับสัญลักษณ์ได้ด้วยความเร็วสูง โดยปฏิบัติตามขั้นตอนของโปรแกรม คอมพิวเตอร์ยังมีความสามารถในด้านต่างๆ อีกมาก อาทิเช่น การเปรียบเทียบทางตรรกศาสตร์ การรับส่งข้อมูล การจัดเก็บข้อมูลในตัวเครื่องและสามารถประมวลผลจากข้อมูลต่างๆ ได้ | |||
วันอาทิตย์ที่ 15 มิถุนายน พ.ศ. 2557
ความหมายของคอมพิวเตอร์
ความหมายของคอมพิวเตอร์
หลักการของคอมพิวเตอร์
หลักการของคอมพิวเตอร์
| คอมพิวเตอร์ไม่ว่าจะเป็นประเภทใดก็ตาม จะมีลักษณะการทำงานของส่วนต่างๆ ที่มีความสัมพันธ์กันเป็นกระบวนการ โดยมีองค์ประกอบพื้นฐานหลักคือ Input Process และ output ซึ่งมีขั้นตอนการทำงานดังภาพ | |||
ขั้นตอนที่ 1 : รับข้อมูลเข้า (Input) เริ่มต้นด้วยการนำข้อมูลเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งสามารถผ่านทางอุปกรณ์ชนิดต่างๆ แล้วแต่ชนิดของข้อมูลที่จะป้อนเข้าไป เช่น ถ้าเป็นการพิมพ์ข้อมูลจะใช้แผงแป้นพิมพ์ (Keyboard) เพื่อพิมพ์ข้อความหรือโปรแกรมเข้าเครื่อง ถ้าเป็นการเขียนภาพจะใช้เครื่องอ่านพิกัดภาพกราฟิค (Graphics Tablet) โดยมีปากกาชนิดพิเศษสำหรับเขียนภาพ หรือถ้าเป็นการเล่นเกมก็จะมีก้านควบคุม (Joystick) สำหรับเคลื่อนตำแหน่งของการเล่นบนจอภาพ เป็นต้น ขั้นตอนที่ 2 : ประมวลผลข้อมูล (Process) เมื่อนำข้อมูลเข้ามาแล้ว เครื่องจะดำเนินการกับข้อมูลตามคำสั่งที่ได้รับมาเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ ต้องการ การประมวลผลอาจจะมีได้หลายอย่าง เช่น นำข้อมูลมาหาผลรวม นำข้อมูลมาจัดกลุ่ม นำข้อมูลมาหาค่ามากที่สุด หรือน้อยที่สุด เป็นต้น ขั้นตอนที่ 3 : แสดงผลลัพธ์ (Output) เป็นการนำผลลัพธ์จากการประมวลผลมาแสดงให้ทราบทางอุปกรณ์ที่กำหนดไว้ โดยทั่วไปจะแสดงผ่านทางจอภาพ หรือเรียกกันโดยทั่วไปว่า "จอมอนิเตอร์" (Monitor) หรือจะพิมพ์ข้อมูลออกทางกระดาษโดยใช้เครื่องพิมพ์ก็ได้ | |||
ชนิดของคอมพิวเตอร์
- พัฒนา
การ ทางคอมพิวเตอร์ ได้ ก้าว หน้า ไป อย่าง รวด เร็ว และ ต่อ เนื่อง จาก อดีต เป็น อุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์ ที่ ใช้ หลอดสุญญากาศขนาด ใหญ่ ใช้ พลัง งาน ไฟ ฟ้า มาก และ อายุ การ ใช้ งาน ต่ำ เปลี่ยน มา ใช้ ทรานซิสเตอร์ ที่ ทำ จาก ชิน ซิ ลิ กอนเล็ก ๆ ใช้ พลัง งาน ไฟ ฟ้า ต่ำ และ ผลิต ได้ จำนวน มาก ราคา ถูก ต่อ มา สามารถ สร้าง ทรานซิสเตอร์ จำนวน หลาย แสน ตัว บรรจุ บน ชิ้น ซิ ลิ กอนเล็ก ๆ เป็น วง จร รวม ที่ เรียก ว่า ไมโคร ชิป (microchip) และ ใช้ ไมโคร ชิปเป็น ชิ้น ส่วน หลัก ที่ ประกอบ อยู่ ใน คอมพิวเตอร์ ทำ ให้ ขนาด ของ คอมพิวเตอร์ เล็ก ลง - ไมโคร
ชิปที่ มี ขนาด เล็ก นี้ สามารถ ทำ งาน ได้ หลาย หน้า ที่ เช่น ทำ หน้า ที่ เป็น หน่วย ความ จำ สำหรับ เก็บ ข้อ มูล ทำ หน้า ที่ เป็น หน่วย ควบ คุม อุปกรณ์ รับ เข้า และ ส่ง ออก หรือ ทำ หน้า ที่ เป็น หน่วย ประมวล ผล กลาง ที่ เรียก ว่า ไมโคร โพรเซสเซอร์ ไมโคร โพรเซสเซอร์ หมาย ถึง หน่วย งาน หลัก ใน การ คิด คำนวณ การ บวก ลบ คูณ หาร การ เปรียบ เทียบ การ ดำ เนิน การ ทางตรรกะ ตลอด จน การ สั่ง การ เคลื่อน ข้อ มูล จาก ที่ หนึ่ง ไป ยัง อีก ที่ หนึ่ง หน่วย ประมวล ผล กลาง นี้ เรียก อีก อย่าง ว่า ซี พียู (Central Processing Unit : CPU)

- การ
พัฒนา ไมโคร ชิปที่ ทำ หน้า ที่ เป็น ไมโคร โพรเซสเซอร์มี การก ระ ทำ อย่าง ต่อ เนื่อง ทำ ให้ มี คอมพิวเตอร์ รุ่น ใหม่ ๆ ที่ ดี กว่า เกิด ขึ้น เสมอ จึง เป็น การ ยาก ที่ จะ จำแนก ชนิด ของ คอมพิวเตอร์ ออก มา อย่าง ชัด เจน เพราะ เทคโนโลยี ได้ พัฒนา อย่าง รวด เร็ว ขีด ความ สามารถ ของ คอมพิวเตอร์ ขนาด เล็ก อาจ มี ประสิทธิภาพ สูง กว่า คอมพิวเตอร์ ขนาด ใหญ่ แต่ อย่าง ไร ก็ ตาม พอ จะ จำแนก ชนิด คอมพิวเตอร์ ตาม สภาพ การ ทำ งาน ของ ระบบ เทคโนโลยี ที่ ประ กอ บอ ยู่ และ สภาพ การ ใช้ งาน ได้ ดัง นี้
ไมโครคอมพิวเตอร์ (micro computer)
สถานีงาน วิศวกรรม (engineering workstation)
มินิ คอมพิวเตอร์ (mini computer)
เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (mainframe computer)
ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ (super computer)
ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer)
- ไมโคร
คอมพิวเตอร์ เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ ที่ มี ขนาด เล็ก บาง คน เห็น ว่า เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ ที่ ใช้ งาน ส่วน บุคคล หรือ เรียก ว่า พี ซี (Personal Computer : PC) สามารถ ใช้ เป็นเครื่องต่อ เชื่อม ใน เครือ ข่าย หรือ ใช้ เป็นเครื่องปลาย ทาง (terminal) ซึ่ง อาจ จะ ทำ หน้า ที่ เป็น เพียง อุปกรณ์ รับ และ แสดง ผล สำหรับ ป้อน ข้อ มูล และ ดู ผล ลัพธ์ โดย ดำ เนิน การ การ ประมวล ผล บนเครื่องอื่น ใน เครือ ข่าย - อาจ
จะ กล่าว ได้ ว่า ไมโคร คอมพิวเตอร์ คือเครื่องคอมพิวเตอร์ ที่ มี หน่วย ประมวล ผล กลาง เป็น ไมโคร โพรเซสเซอร ์ ใช้ งาน ง่าย ทำ งาน ใน ลักษณะ ส่วน บุคคล ได้ สามารถ แบ่ง แยก ไมโคร คอมพิวเตอร์ ตาม ขนาด ของเครื่องได้ ดัง นี้
- คอมพิวเตอร์
แบบ ตั้ง โต๊ะ (desktop computer) เป็น ไมโคร คอมพิวเตอร์ ที่ มี ขนาด เล็ก ถูก ออก แบบ มา ให้ ตั้ง บน โต๊ะ มี การ แยก ชิ้น ส่วน ประกอบ เป็น ซี พียู จอ ภาพ และ แผง แป้ง อักขระ 

- แล็ปท็อปคอมพิวเตอร์
(laptop computer) เป็น ไมโคร คอมพิวเตอร์ ขนาด เล็ก ที่ วาง ใช้ งาน บน ตัก ได้ จอ ภาพ ที่ ใช้ เป็น แบบ แบน ราบ ชนิด จอ ภาพ ผนึก เหลว (Liquid Crystal Display : LCD) น้ำ หนัก ของเครื่องประมาณ 3-8 กิโลกรัม
- โน้ตบุ๊คคอมพิวเตอร์ (notebook computer) เป็น
ไมโคร คอมพิวเตอร์ ที่ มี ขนาด และ ความ หนา มาก กว่าแล็ปท็อ ป น้ำ หนัก ประมาณ 1.5-3 กิโลกรัม จอ ภาพ แสดง ผล เป็น แบบ ราบ ชนิด มี ทั้ง แบบ แสดง ผล สี เดียว หรือ แบบ หลาย สี โน้ตบุ๊คที่ มี ขาย ทั่ว ไป มี ประสิทธิภาพ และ ความ สามารถ เหมือน
กับแล็ปท็อป 

- ปาล์มท็อปคอมพิวเตอร์ (palmtop computer) เป็น
ไมโคร คอมพิวเตอร์ สำหรับ ทำ งาน เฉพาะ อย่าง เช่น เป็น พจนานุกรม เป็น สมุด จน บัน ทึก ประจำ วัน บัน ทึก การ นัด หมาย และ การ เก็บ ข้อ มูล เฉพาะ บาง อย่าง ที่ สามารถ พก พา ติด ตัว ไป มา ได้ สะดวก สถานี งาน วิศวกรรม (engineering workstation)

- ผู้
ใช้ สถานี งาน วิศวกรรม ส่วน ใหญ่ เป็น วิศวกร นัก วิทยา ศาสตร์ สถาปนิก และ นัก ออก แบบ สถานี งาน วิศวกรรม มี จุด เด่น ใน เรื่อ งก รา ฟิก การ สร้าง รูป ภาพ และ การ ทำ ภาพ เคลื่อน ไหว การ เชื่อม โยง สถานี งาน วิศวกรรม รวม กัน เป็น เครือ ข่าย ทำ ให้ สามารถ แลก เปลี่ยน ข้อ มูล และ ใช้ งาน ร่วม กัน อย่าง มี ประสิทธิภาพ - บริษัท
พัฒนา ซอฟต์แวร์หลาย บริษัท ได้ พัฒนา ซอฟต์แวร์สำเร็จ สำหรับ ใช้กับสถานี งาน วิศวกร รม ขึ้น เช่น โปรแกรม การ จัด ทำ ต้น ฉบับ หนังสือ การ ออก แบบ วง จร อิเล็กทรอนิกส์ งาน จำลอง และ คำนวณ ทางวิทยา ศาสตร์ งาน ออก แบบ ทางด้าน วิศวกรรม และ การ ควบ คุมเครื่องจักร - การ
ซื้อ สถานี งาน วิศวกรรม ต่าง จาก การ ซื้อเครื่องไมโคร คอมพิวเตอร์ เพราะ ไมโคร คอมพิวเตอร์ ทุกเครื่องสามารถ ใช้ โปรแกรม สำเร็จ สำหรับ ไมโคร คอมพิวเตอร์ ได้ และ มี ลักษณะ การ ใช้ งาน เหมือน กัน ส่วน การ ซื้อ สถานี งาน วิศวกรรม นั้น ยุ่ง ยาก กว่า สถานี งาน วิศวกรรม มี ราคา แพง กว่า ไมโคร คอมพิวเตอร์ มาก การ ใช้ งาน ก็ ต้อง การ บุคลากร ที่ มี การ ฝึกหัดมา อย่าง ดี หรือ ต้อง ใช้ เวลา เรียน รู้ - สถานี
งาน วิศวกรรม ส่วน ใหญ่ ใช้ ระบบปฎิบัติ การยูนิกซ์ ประสิทธิภาพ ของ ซี พียูของ ระบบ อยู่ ใน ช่วง 50-100 ล้าน คำ สั่ง ต่อ วินาที (Million Instruction Per Second : MIPS) อย่าง ไร ก็ ตาม หลัก จาก ที่ ใช้ ซี พียูแบบ ริสก ์ (Reduced Instruction Set Computer :RISC) ก็ สามารถ เพิ่ม ขีด ความ สามารถ เชิง คำนวณ ของ ซี พียูสูง ขึ้น ได้ อีก ทำ ให้ สร้าง สถานี งาน วิศวกรรม ให้ มี ขีด ความ สามารถ เชิง คำนวณ ได้ มาก กว่า 100 ล้าน คำ สั่ง ต่อ วินาที

มิ นิ คอมพิวเตอร์ (mini computer)
- มิ
นิ คอมพิวเตอร์ เป็นเครื่องที่ สามารถ ใช้ งาน พร้อม ๆ กัน ได้ หลาย คน จึง มีเครื่องปลาย ทางต่อ ได้ มิ นิ คอมพิวเตอร์ เป็น คอมพิวเตอร์ ที่ มี ราคา สูง กว่า สถานี งาน วิศวกรรม นำ มา ใช้ สำหรับ ประมวล ผล ใน งาน สาร สนเทศ ของ องค์ การ ขนาด กลาง จน ถึง องค์ การ ขนาด ใหญ่ ที่ มี การ วาง ระบบ เป็น เครือ ข่าย เพื่อ ใช้ งาน ร่วม กัน เช่น งาน บัญชี และ การ เงิน งาน ออก แบบ ทางวิศวกรรม งาน ควบ คุม การ ผลิต ใน โรง งาน อุตสาหกรรม - มิ
นิ คอมพิวเตอร์ เป็น อุ ปกรณืที่ สำคัญ ใน ระบบ เครือ ข่าย คอมพิวเตอร์ ของ องค์ การ ที่ เรียกว ่าเครื่อให้ บริการ (server) มี หน้า ที่ ให้ บริการกับผู้ ใช้ บริการ (client) เช่น ให้ บริการ แฟ้ม ข้อ มูล ให้ บริการ ข้อ มูล ให้ บริการ ช่วย ใน การ คำนวณ และ การ สื่อ สาร

เมนเฟรม คอมพิวเตอร์ (mainframe computer)
- เมนเฟรม
คอมพิวเตอร์ เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ ขนาด ใหญ่ ที่ มี การ พัฒนา มา ตั้ง แต่ เริ่ม แรก เหตุ ที่ เรียก ว่า เมนเฟรม คอมพิวเตอร์ เพราะ ตัวเครื่องประกอบ ด้วย ตู้ ขนาด ใหญ่ ที่ ภาย ใน ตู้ มี ชิ้น ส่วน และ อุ ปกรณ์ ต่าง ๆ อยู่ เป็น จำนวน มาก แต่ อย่าง ไร ก็ ตาม ใน ปัจจุบันเมนเฟรม คอมพิวเตอร์ มี ขนาด ลด ลง มาก - เมนเฟรม
เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ ที่ มี ราคา สูง มาก มัก อยู่ ที่ ศูนย์ คอมพิวเตอร์ หลัก ของ องค์ การ และ ต้อง อยู่ ใน ห้อง ที่ มี การ ควบ คุม อุณหภูมิ และ มี การ ดู แล รักษา เป็น อย่าง ดี - บริษัท
ผู้ ผลิตเมนเฟรม ได้ พัฒนา ขีด ความ สามารถ ของเครื่องให้ สูง ขึ้น ข้อ เด่น ของ การ ใช้เมนเฟรม อยู่ ที่ งาน ที่ ต้อง การ ให้ มี ระบบ ศูนย์ กลาง และ กระจาย การ ใช้ งาน ไป เป็น จำนวน มาก เช่น ระบบ เอ ทีเอ็มซึ่ง เชื่อม ต่อกับฐาน ข้อ มูล ที่ จัด การ โดยเครื่องเมนเฟรม อย่าง ไร ก็ ตาม ขนาด ของเมนเฟรม และ มิ นิ คอมพิวเตอร์ ก็ ยาก ที่ จะ จำแนก จาก กัน ให้ เห็น ชัด - ปัจจุบันเมนเฟรม
ได้ รับ ความ นิยม น้อย ลง ทั้ง นี้ เพราะ คอมพิวเตอร์ ขนาด เล็ก มี ประสิทธิภาพ และ ความ สามารถ ดี ขึ้น ราคา ถูก ลง ขณะ เดียว กัน ระบบ เครือ ข่าย คอมพิวเตอร์ ก็ ดี ขึ้น จน ทำ ให้ การ ใช้ งาน บน เครือ ข่าย กระ ทำ ได้ เหมือน การ ใช้ งาน บนเมนเฟรม
ซูปอร์คอมพิวเตอร์ (super computer)
- ซูเปอร์คอมพิวเตอร์
เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ ที่ เหมาะกับงาน คำนวณ ที่ ต้อง มี การ คำนวณ ตัว เลข จำนวน หลาย ล้าน ตัว ภาย ใน เวลา อัน รวด เร็ว เช่น งาน พยากรณ์ อากาศ ที่ ต้อง นำ ข้อ มูล ต่าง ๆ เกี่ยวกับอากาศ ทั้ง ระดับ ภาค พื้น ดิน และ ระดับชึ้นบรรยากาศ เพื่อ ดู การ เคลื่อน ไหวและ การ เปลี่ยน แปลง ของ อากาศ งาน นี้ จำ เป็น ต้อง ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ ที่ มี สมรรถนะ สูง มาก นอก จาก นี้ มี งาน อีก เป็น จำนวน มาก ที่ ต้อง ใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ ซึ่ง มี ความ เร็ว สูง เช่น งาน ควบ คุมขีปนาวุะ งาน ควบ คุม ทา งอวกาศ งาน ประมวล ผล ภาพ ทางการ แพทย์ งาน ด้าน วิทยา ศาสตร์ โดย เฉพาะ ทางด้าน เคมี เภสัช วิทยา และ งาน ด้าน วิศวกรรม การ ออก แบบ - ซูเปอร์คอมพิวเตอร์
ทำ งาน ได้ เร็ว และ มี ประสิทธิภาพ สูง กว่า คอมพิวเตอร์ ชนิด อื่น การ ที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ ทำ งาน ได้ เร็ว เพราะ มี การ พัฒนา ให้ มี โครง สร้าง การ คำนวณ พิเศษ เช่น การ คำนวณ แบบ ขนาน ที่ เรียก ว่า เอ็มพี พี (Massively Parallel Processing : MPP) ซึ่ง เป็น การ คำนวณ ที่ กระ ทำกับข้อ มูล หลาย ๆ ตัว ใน เวลา เดียว กัน
รวบรวมจาก หนังสือเรียนวิชาคอมพิวเตอร์ ช 0249 เทคโนโลยีสารสนเทศและคอมพิวเตอร์
สถาบันส่งเสริมารสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี- พัฒนา
ประวัติของคอมพิวเตอร์
ประวัติของคอมพิวเตอร์
- ความหมายของคอมพิวเตอร์
หมายถึงเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถทำงานคำนวณผลและเปรียบเทียบค่าตามชุดคำสั่งด้วยความเร็วสูง อย่างต่อเนื่อง และอัตโนมัติ - พจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถาน พ.ศ. 2525 ได้ให้คำจำกัดความของคอมพิวเตอร์ไว้ค่อนข้างกะทัดรัดว่า
เครื่องอิเล็กทรอนิกส์แบบอัตโนมัติ ทำหน้าที่เสมือนสมองกล ใช้สำหรับแก้ปัญหาต่าง ๆ ทั้งที่ง่ายและซับซ้อน โดยวิธีทางคณิตศาสตร์ - การจำแนกคอมพิวเตอร์ตามลักษณะวิธีการทำงานภายในเครื่องคอมพิวเตอร์อาจแบ่งได้เป็นสองประเภทใหญ่ ๆ คือ
- 1. แอนะล็อกคอมพิวเตอร์ (analog computer) เป็นเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่ได้ใช้ค่าตัวเลขเป็นหลักของการคำนวณ แต่จะใช้ค่าระดับแรงดันไฟฟ้าแทน ไม้บรรทัดคำนวณ อาจถือเป็นตัวอย่างหนึ่งของแอนะล็อกคอมพิวเตอร์ ที่ใช้ค่าตัวเลขตามแนวความยาวไม้บรรทัดเป็นหลักของการคำนวณ โดยไม้บรรทัดคำนวณจะมีขีดตัวเลขกำกับอยู่ เมื่อไม้บรรทัดหลายอันมรประกบรวมกัน การคำนวณผล เช่น การคูณ จะเป็นการเลื่อนไม้บรรทัดหนึ่งไปตรงตามตัวเลขของตัวตั้งและตัวคูณของขีดตัวเลขชุดหนึ่ง แล้วไปอ่านผลคูณของขีดตัวเลขอีกชุดหนึ่งแอนะล็อกคอมพิวเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์จะใช้หลักการทำนองเดียวกัน โดยแรงดันไฟฟ้าจะแทนขีดตัวเลขตามแนวยาวของไม้บรรทัด
- แอนะล็อกคอมพิวเตอร์จะมีลักษณะเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่แยกส่วนทำหน้าที่เป็นตัวกระทำและเป็นฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ จึงเหมาะสำหรับงานคำนวณทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมที่อยู่ในรูปของสมการคณิตศาสตร์ เช่น การจำลองการบิน การศึกษาการสั่งสะเทือนของตึกเนื่องจากแผ่นดินไหว ข้อมูลตัวแปรนำเข้าอาจเป็นอุณหภูมิความเร็วหรือความดันอากาศ ซึ่งจะต้องแปลงให้เป็นค่าแรงดันไฟฟ้า เพื่อนำเข้าแอนะล็อกคอมพิวเตอร์ผลลัพธ์ที่ได้ออกมาเป็นแรงดันไฟฟ้าแปรกับเวลาซึ่งต้องแปลงกลับไปเป็นค่าของตัวแปรที่กำลังศึกษา
- ในปัจจุบันไม่ค่อยพบเห็นแอนะล็อกคอมพิวเตอร์เท่าไรนักเพราะผลการคำนวณมีความละเอียดน้อย ทำให้มีขีดจำกัดใช้ได้กับงานเฉพาะบางอย่างเท่านั้น
- 2. ดิจิทัลคอมพิวเตอร์ (digital computer) คอมพิวเตอร์ที่พบเห็นทั่วไปในปัจจุบัน จัดเป็นดิจิทัลคอมพิวเตอร์แทบทั้งหมด ดิจิทัลคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานเกี่ยวกับตัวเลข มีหลักการคำนวณที่ไม่ใช่แบบไม้บรรทัดคำนวณ แต่เป็นแบบลูกคิด โดยแต่และหลักของลูกคิดคือ หลักหน่วย หลักร้อย และสูงขึ้นไปเรื่อย ๆ เป็นระบบเลขฐานสินที่แทนตัวเลขจากศูนย์ถ้าเก้าไปสิบตัวตามระบบตัวเลขที่ใช้ในชีวิตประจำวัน
- ค่าตัวเลขของการคำนวณในดิจิทัลคอมพิวเตอร์จะแสดงเป็นหลักเช่นเดียวกัน แต่จะเป็นระบบเลขฐานสองที่มีสัญลักษณ์ตัวเลขเพียงสองตัว คือเลขศูนย์กับเลขหนึ่งเท่านั้น โดยสัญลักษณ์ตัวเลขทั้งสองตัวนี้ จะแทนลักษณะการทำงานภายในซึ่งเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่ต่างกัน การคำนวณภายในดิจิทัลคอมพิวเตอร์จะเป็นการประมวลผลด้วยระบบเลขฐานสองทั้งหมด ดังนั้นเลขฐานสิบที่เราใช้และคุ้นเคยจะถูกแปลงไปเป็นระบบเลขฐานสองเพื่อการคำนวณภายในคอมพิวเตอร์ ผลลัพธ์ที่ได้ก็ยังเป็นเลขฐานสองอยู่ ซึ่งคอมพิวเตอร์จะแปลงเป็นเลขฐานสิบเพื่อแสดงผลให้ผู้ใช้เข้าใจได้ง่าย
จากอดีตสู่ปัจจุบัน
พัฒนาการทางด้านเทคโนโลยีในช่วง 100 ปีที่ผ่านมาได้พัฒนาไปอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งเทคโนโลยีทางด้าน คอมพิวเตอร์ เมื่อ 50 ปีที่แล้วมา มีคอมพิวเตอร์ขึ้นใช้งาน ต่อมาเกิดระบบสื่อสารโทรคมนาคมสมัยใหม่เกิดขึ้นมากมาย และมีแนวโน้มการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง เราสามารถแบ่งพัฒนาการคอมพิวเตอร์จากอดีตสู่ปัจจุบัน สามารถแบ่งเป็นยุคก่อนการใช้ไฟฟ้าอิเล็กทรอนิคส์ และยุคที่เครื่องคอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าอิเล็กทรอนิคส์
เครื่องคำนวณในยุคประวัติศาสตร์
เครื่องคำนวณเครื่องแรกของโลก ได้แก่ ลูกคิด มีการใช้ลูกคิดในหมู่ชาวจีนมากกว่า 7000 ปี และใช้ในอียิปต์โบราณมากกว่า 2500 ปี ลูกคิดของชาวจีนประกอบด้วยลูกปัดร้อยอยู่ในราวเป็นแถวตามแนวตั้ง โดยแต่ละแถวแบ่งเป็นครึ่งบนและล่าง ครึ่งบนมีลูกปัด 2 ลูก ครึ่งล่างมีลูกปัด 5 ลูก แต่ละแถวแทนหลักของตัวเลข
เครื่องคำนวณกลไกที่รู้จักกันดี ได้แก่ เครื่องคำนวณของปาสคาลเป็นเครื่องที่บวกลบด้วยกลไกเฟืองที่ขบต่อกัน เบลส ปาสคาล (Blaise Pascal) นักคณิตศาสาตร์ชาวฝรั่งเศส ได้ประดิษฐ์ขึ้นในปี พ.ศ. 2185
คอมพิวเตอร์ในยุคเริ่มแรก ได้แก่ เครื่องจักรกลหรือสิ่งประดิษฐ์ขึ้นเพื่อช่วยในการ คำนวณ โดยที่ยังไม่มีการ นำวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เข้ามาใช้ประโยชน์ร่วมด้วย ลำดับเครื่องมือขึ้นมามีดังนี้
ในระยะ 5,000 ปีที่ผ่านมา มนุษย์เริ่มรู้จักการใช้นิ้วมือและนิ้วเท้าของตนเพื่อช่วยในการคำนวณ และพัฒนา มาใช้อุปกรณ์อื่น ๆ เช่น ลูกหิน ใช้เชือกร้อยลูกหินคล้ายลูกคิด
ต่อมาประมาณ 2,600 ปีก่อนคริสตกาล ชาวจีนได้ประดิษฐ์เครื่องมือเพื่อใช้ในการ คำนวณขึ้นมาชนิดหนึ่ง เรียกว่า ลูกคิด ซึ่งถือได้ว่า เป็นอุปกรณ์ใช้ช่วยการคำนวณที่เก่าแก่ที่สุดในโลกและคงยังใช้งานมาจนถึงปัจจุบัน
พ.ศ. 2158 นักคณิตศาสตร์ชาวสก็อตแลนด์ชื่อ John Napier ได้ประดิษฐ์อุปกรณ์ใช้ ช่วยการคำนวณขึ้นมา เรียกว่า Napier's Bones เป็นอุปกรณ์ที่ลักษณะคล้ายกับตารางสูตรคูณในปัจจุบัน เครื่องมือชนิดนี้ช่วยให้ สามารถ ทำการคูณและหาร ได้ง่ายเหมือนกับทำการบวก หรือลบโดยตรง
พ.ศ 2185 นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศลชื่อ Blaise Pascal ซึ่งในขณะนั้นมีอายุเพียง 19 ปี ได้ออกแบบ เครื่องมือในการคำนวณโดย ใช้หลักการหมุนของฟันเฟืองหนึ่งอันถูกหมุนครบ 1 รอบ ฟันเฟืองอีกอันหนึ่งซึ่งอยู่ ทางด้านซ้ายจะถูกหมุนไปด้วยในเศษ 1 ส่วน 10 รอบ เครื่องมือของปาสคาลนี้ถูกเผยแพร่ออกสู่สาธารณะชน เมื่อ พ.ศ. 2188 แต่ไม่ประสบความสำเร็จเท่าที่ควรเนื่องจากราคาแพง และเมื่อใช้งานจริงจะเกิดเหตุการณ์ที่ฟันเฟืองติดขัดบ่อยๆ ทำให้ผลลัพธ์ที่ได้ไม่ค่อยถูกต้องตรงความเป็นจริง
เครื่องมือของปาสคาล สามารถใช้ได้ดีในการคำนวณการบวกและลบ ส่วนการคูณและหารยังไม่ดีเท่าที่ควร ดังนั้นในปี พ.ศ. 2216 นักปราชญษชาวเยอรมันชื่อ Gottfriend von Leibnitz ได้ปรับปรุงเครื่งคำนวณของ ปาสคาลให้สามารถทหการคูณและหารได้โดยตรง โดยที่การคูณใช้หลักการบวกกันหลายๆ ครั้ง และการหาร ก็คือการลบกันหลายๆ ครั้ง แต่เครื่องมือของ Leibnitz ยังคงอาศัยการหมุนวงล้อ ของเครื่องเองอัตโนมัติ นับว่า เป็นเครื่องมือที่ช่วยให้การคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่ดูยุ่งยากกลับเป็นเรื่องที่ง่ายขึ้น
พ.ศ. 2344 นักประดิษฐ์ชาวฝรั่งเศลชื่อ Joseph Marie Jacquard ได้พยายามพัฒนาเครื่องทอผ้าโดยใช้ บัตรเจาะรูในการบันทึกคำสั่ง ควบคุมเครื่องทอผ้าให้ทำตามแบบที่กำหนดไว้ และแบบดังกล่าวสามารถนำมา สร้างซ้ำๆ ได้อีกหลายครั้ง ความพยายามของ Jacquard สำเร็จลงใน พ.ศ. 2348 เครื่องทอผ้านี้ถือว่าเป็น เครื่องทำงานตามโปรแกรมคำสั่งเป็นเครื่องแรก
พ.ศ. 2373 Chales Babbage ถือกำเนิดที่ประเทศอังกฤษ เมื่อ พ.ศ. 2334 จบการศึกษาทางด้านคณิตศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยแคมบริดจ์ และได้รับตำแหน่ง Lucasian Professor ซึ่งเป็นตำแหน่งที่ Isaac Newton เคยได้รับมาก่อน ในขณะที่กำลังศึกษาอยู่นั้น Babbage ได้สร้างเครื่อง หาผลต่าง (Difference Engine) ซึ่งเป็นเครื่องที่ใช้คำนวณ และพิมพ์ตารางทางคณิศาสตร์อย่างอัตโนมัติ จนกระทั่งปี พ.ศ. 2373 เขาได้รับความช่วยเหลือจากรัฐบาลอังกฤษเพื่อสร้างเครื่อง Difference Engine ขึ้นมาจริงๆ
แต่ในขณะที่ Babbage ทำการสร้างเครื่อง Difference Engine อยู่นั้น ได้พัฒนาความคิดไปถึง เครื่องมือในการคำนวนที่มีความสามารถสูงกว่านี้ ซึ่งก็คอืเครื่องที่เรียกว่าเครื่องวิเคราะห์ (Analytical Engine) และได้ยกเลิกโครงการสร้างเครื่อง Difference Engine ลงแล้วเริ่มต้นงานใหม่ คือ งานสร้างเครื่องวิเคราะห์ ในความคิดของเขา โดยที่เครื่องดังกล่าวประกอบไปด้วยชิ้นส่วนที่สำคัญ 4 ส่วน คือ
- ส่วนเก็บข้อมูล เป็นส่วนที่ใช้ในการเก็บข้อมูลนำเข้าและผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณ
- ส่วนประมวลผล เป็นส่วนที่ใช้ในการประมวลผลทางคณิตศาสตร์
- ส่วนควบคุม เป็นส่วนที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายข้อมูลระหว่างส่วนเก็บข้อมูล และส่วนประมวลผล
- ส่วนรับข้อมูลเข้าและแสดงผลลัพธ์ เป็นส่วนที่ใช้รับทราบข้อมูลจากภายนอกเครื่องเข้าสู่ส่วนเก็บ และแสดงผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณให้ผู้ใช้ได้รับทราบ
เป็นที่น่าสังเกตว่าส่วนประกอบต่างๆ ของเครื่อง Alaytical Engine มีลักษณะใกล้เคียงกับส่วนประกอบ ของระบบคอมพิวเตอร์ ในปัจจุบัน แต่น่าเสียดายที่เครื่อง Alalytical Engine ของ Babbage นั้นไม่สามารถ สร้างให้สำเร็จขึ้นมาได้ ทั้งนี้เนื่องจากเทคโนโลยี สมัยนั้นไม่สามารถสร้างส่วนประกอบต่างๆ ดังกล่าว และอีกประการหนึ่งก็คือ สมัยนั้นไม่มีความจำเป็น ต้องใช้เครื่องที่มีความสามารถสูงขนาดนั้น ดังนั้นรัฐบาล อังกฤษจึงหยุดให้ความสนับสนุนโครงการของ Babbage ในปี พ.ศ. 2385 ทำให้ไม่มีทุนที่จะทำการวิจัยต่อไป สืบเนื่องจากมาจากแนวความคิดของ Analytical Engine เช่นนี้จึงทำให้ Charles Babbage ได้รับการยกย่อง ให้เป็น บิดาของเครื่องคอมพิวเตอร์
พ.ศ. 2385 ชาวอังกฤษ ชื่อ Lady Auqusta Ada Byron ได้ทำการแปลเรื่องราวเกี่ยวกับเครื่อง Anatical Engine จากภาษาฝรั่งเศลเป็นภาษาอังกฤษ ในระหว่างการแปลทำให้ Lady Ada เข้าใจถึงหลักการทำงาน ของเครื่อง Analytical Engine และได้เขียนรายละเอียดขั้นตอนของคำสั่งให้เครื่องนี้ทำการคำนวณที่ยุ่งยาก ซับซ้อนไว้ในหนังสือทางคณิตศาสตร์เล่มหนึ่ง ซึ่งถือว่าเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์โปรแกรมแรกของโลก และจากจุดนี้จึงถือว่า Lady Ada เป็นโปรแกรมเมอร์คนแรกของโลก (มีภาษาที่ใช้เขียนโปรแกรมที่เก่แก่ อยู่หนึ่งภาษาคือภาษา Ada มาจาก ชื่อของ Lady Ada) นอกจากนี้ Lady Ada ยังค้นพบอีกว่าชุดบัตรเจาะรู ที่บรรจุคำสั่งไว้สามารถนำกลับมาทำงานซ้ำได้ถ้าต้องการ นั่นคือหลักของการทำงานวนซ้ำ หรือเรียกว่า Loop เครื่องมือที่ใช้ในการคำนวณที่ถูกพัฒนาขึ้นในศตวรรษที่ 19 นั้น ทำงานกับเลขฐานสิบ (Decimal Number) แต่เมื่อเริ่มต้นของศตวรรษที่ 20 ระบบคอมพิวเตอร์ได้ถูกพัฒนาขึ้นจึงทำให้มีการเปลี่ยนแปลงมาใช้ เลขฐานสอง (Binary Number) กับระบบคอมพิวเตอร์ ที่เป็นผลสืบเนื่องมาจากหลักของพีชคณิต
พ.ศ. 2397 นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ George Boole ได้ใช้หลักพีชคณิตเผยแพร่กฎของ Boolean Algebra ซึ่งเป็นคณิตศาสตร์ที่ใช้อธิบายเหตุผลของตรรกวิทยาที่ตัวแปรมีค่าได้เพียง "จริง" หรือ "เท็จ" เท่านั้น (ใช้สภาวะเพียงสองอย่างคือ 0 กับ 1 ร่วมกับเครื่องหมายในเชิงตรรกพื้นฐาน คือ AND, OR และ NOT)
สิ่งที่ George Boole คิดค้นขึ้น นับว่ามีประโยชน์ต่อระบบคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันอย่างยิ่ง เนื่องจากเป็น การยากที่จะใช้กระแสไฟฟ้า ซึ่งมีเพี่ยง 2 สภาวะ คือ เปิด กับ ปิด ในการแทน เลขฐานสิบซึ่งมีอยู่ถึง 10 ตัว คือ 0 ถึง 9 แต่เป็นการง่ายกว่าเราแทนด้วยเลขฐานสอง คือ 0 กับ 1 จึงถือว่าสิ่งนี้เป็นรากฐานที่สำคัญของการ ออกแบบวงจรระบบคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน
พ.ศ. 2423 Dr. Herman Hollerith นักสถิติชาวอเมริกันได้ประดิษฐ์เครื่องประมวลผลทางสถิติซึ่ง ใช้กับบัตรเจาะรู เครื่องนี้ได้รับการพัฒนา ให้ดียิ่งขึ้นและมาใช้งานสำรวจสำมะโนประชากร ของสหรัฐอเมริกา ในป พ.ศ. 2433 และช่วยให้การสรุปผลสำมะโนประชากรเสร็จสิ้นภายในระยะเวลา 2 ปีครึ่ง (โดยก่อนหน้านั้นต้องใช้เวลาถึง 7 ปีครึ่ง) เรียกบัตรเจาะรูนี้ว่า บัตรฮอลเลอริธ และชื่ออื่นๆ ที่ใช้เรียกบัตรนี้ ก็คือ บัตร ไอบีเอ็ม หรือบัตร 80 คอลัมน์ เพราะผู้ผลิตคือ บริษัท IBM
ผู้จัดทำ
ประวัติส่วนตัว
ชื่อ ด.ญ.ธนศรณ์ ชูขันธ์ ชื่อเล่น กริม อายุ 12 ปี เกิดเมื่อวันที่ 17 กันยายน พ.ศ. 2544
ศึกษาอยู่ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ห้อง 2 เลขที่ 30 โรงเรียน สุราษฎร์พิทยา จบจากโรงเรียน อนุบาลหนูน้อย ที่อยู่ปัจจุบัน บ้านเลขที่ 264/73 หมู่บ้านเจริญชัย ต.มะขามเตี้ย อ.เมือง
จ.สุราษฎร์ธานี รหัสไปรษณีย์ 84000
วันเสาร์ที่ 14 มิถุนายน พ.ศ. 2557
ธนศรณ์ ชูขันธ์
สวัสดีค่ะ ดิฉันชื่อ ด.ญ.ธนศรณ์ ชูขันธ์ เลขที่ 30 ม.1/2 โรงเรียนสุราษฎร์พิทยา
อายุ 12 ปี เกิดเมื่อวันที่ 17 กันยายน พ.ศ. 2544 มาจากโรงเรียน อนุบาลหนูน้อย
อายุ 12 ปี เกิดเมื่อวันที่ 17 กันยายน พ.ศ. 2544 มาจากโรงเรียน อนุบาลหนูน้อย
สมัครสมาชิก:
บทความ (Atom)