ประวัติและความเป็นมาของคอมพิวเตอร์
ความหมายของคอมพิวเตอร์
หมายถึงเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถทำงานคำนวณผลและเปรียบเทียบค่าตามชุดคำสั่งด้วยความเร็วสูง
อย่างต่อเนื่อง และอัตโนมัติ
การจำแนกคอมพิวเตอร์ตามลักษณะวิธีการทำงานภายในเครื่องคอมพิวเตอร์อาจแบ่งได้เป็นสองประเภทใหญ่
ๆ คือ
1. แอนะล็อกคอมพิวเตอร์ (analog
computer) เป็นเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่ได้ใช้ค่าตัวเลขเป็นหลักของการคำนวณ
แต่จะใช้ค่าระดับแรงดันไฟฟ้าแทน ไม้บรรทัดคำนวณ อาจถือเป็นตัวอย่างหนึ่งของแอนะล็อกคอมพิวเตอร์
ที่ใช้ค่าตัวเลขตามแนวความยาวไม้บรรทัดเป็นหลักของการคำนวณ
โดยไม้บรรทัดคำนวณจะมีขีดตัวเลขกำกับอยู่ เมื่อไม้บรรทัดหลายอันมรประกบรวมกัน
การคำนวณผล เช่น การคูณ จะเป็นการเลื่อนไม้บรรทัดหนึ่งไปตรงตามตัวเลขของตัวตั้งและตัวคูณของขีดตัวเลขชุดหนึ่ง
แล้วไปอ่านผลคูณของขีดตัวเลขอีกชุดหนึ่งแอนะล็อกคอมพิวเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์จะใช้หลักการทำนองเดียวกัน
โดยแรงดันไฟฟ้าจะแทนขีดตัวเลขตามแนวยาวของไม้บรรทัดแอนะล็อกคอมพิวเตอร์จะมีลักษณะเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่แยกส่วนทำหน้าที่เป็นตัวกระทำและเป็นฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์
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
ยุคของคอมพิวเตอร์จะแบ่งตามวิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์
ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็น 5 ยุค คือ
1.) ยุคหลอดสูญญากาศ อยู่ระหว่างช่วง พ.ศ.2488 – 2501 คอมพิวเตอร์ที่ใช้ในยุคนี้คือ UNIVAC I , IBM
600 เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดใหญ่มาก มีหลักการโดยนำหลอดสุญญากาศ (Vacuum tube) มาเป็นวงจรและใช้กระแสไฟฟ้าเป็นจำนวนมาก
ทำให้เครื่องเกิดความร้อนสูงจึงทำให้เกิดความผิดพลาดได้ง่าย
2.) ยุคทรานซิสเตอร์ อยู่ระหว่างช่วง พ.ศ. 2502 – 2506
คอมพิวเตอร์ในยุคนี้จะมีขนาดเล็กกว่าคอมพิวเตอร์ในยุคแรก
เนื่องการมีการนำทรานซิสเตอร์ (Transistor) มาเป็นวงจร
และนำวงแหวนแม่เหล็กมาใช้เป็นหน่วยความจำ ทำให้มีความแม่นยำมากขึ้น
3.) ยุควงจรรวม อยู่ระหว่างช่วง พ.ศ. 2507 – 2512
คอมพิวเตอร์ในยุคนี้มีการนำวงจรไอซี (Integrated
Circuit) มาใช้เป็นสารกึ่งตัวนำซึ่งบรรจุวงจรทางตรรกะ
แล้วพิมพ์ไว้บนแผ่นซิลิกอน (Silicon) ที่เราเรียกสั้นๆว่า
“ชิป”
4.) ยุควีแอลเอสไอ อยู่ระหว่างช่วง พ.ศ. 2513 – 2532
คอมพิวเตอร์ในยุคนี้มีการนำวงจรไอซีจำนวนมารวมไว้ในแผ่นซิลิกอน 1 แผ่น ซึ่งสามารถบรรจุวงจรได้มากกว่า 1 ล้านวงจร
เราเรียกว่าวงจร LSI (Large-Scale Integrated Ciruit) ด้วยวิวัฒนาการนี้ทำให้เกิดแนวคิดที่จะบรรจุวงจรที่เป็นพื้นฐานสำคัญในการทำงานของคอมพิวเตอร์(CPU) ลงบนชิปตัวเดียว เรียกว่า “ไมโครโปรเชสเซอร์”
5.) ยุคเครือข่าย อยู่ระหว่างช่วง พ.ศ. 2513 – จนถึงปัจจุบัน คอมพิวเตอร์ในยุคนี้มีการนำวงจร LSI มาพัฒนาระบบไมโครโปรเซสเซอร์ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นจากเดิม
เรียกวงจรแบบนี้ว่าวงจร VLSI (Very Large-Scale Integrated
Ciruit) และมีการพัฒนาเครือข่ายทำให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้
พร้อมทั้งยังมีขีดความสามารถที่มากขึ้น
ระบบคอมพิวเตอร์ (Computer
System)
ระบบ (System) คือกลุ่มขององค์ประกอบที่มีความสัมพันธ์กันและทำงานร่วมกัน
ซึ่งระบบคอมพิวเตอร์จะมีองค์ประกอบที่สำคัญ 3 ส่วน คือ
ฮาร์ดแวร์ (Hardware) หมายถึง
อุปกรณ์ต่าง ๆ ที่เป็นตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ แบ่งออกเป็นส่วนประกอบดังนี้
หน่วยรับข้อมูล หน่วยประมวลผล หน่วยแสดงผล
ซอฟต์แวร์ (Software)หมายถึง
โปรแกรมชุดคำสั่งที่เขียนให้เครื่องคอมพิวเตอร์ปฏิบัติตาม
บุคลากร (Peopleware)หมายถึง
บุคลากรทางคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่ในการใช้และดูแลเครื่องคอมพิวเตอร์ เช่น
นักเขียนโปรแกรม (Programmer) นักวิเคราะห์ระบบ
(System Analyst) เป็นต้น
