หน่วยที่ 3 คอมพิวเตอร์และระบบคอมพิวเตอร์

ประวัติของคอมพิวเตอร์

แรกเริ่มมนุษย์ดำเนินชีวิตโดยไม่มีการบันทึกสิ่งใด มาจนกระทั่งได้มีการติดต่อค้าขายของพ่อค้าชาวแบบีลอน(Babylonian) การจดบันทึกข้อมูลต่างๆ ลงบน clay tabletsจึงได้ถือกำเนิดขึ้น และอุปกรณ์ที่ช่วยในการคำนวณระหว่างการติดต่อซื้อขายก็ได้ถือกำเนิดขึ้นเช่นกัน อุปกรณ์คำนวณในยุคแรกได้แก่ ลูกคิด(abacus)ซึ่งก็ยังคงใช้กันต่อๆ มาจนถึงปัจจุบัน

-ประวัติคอมพิวเตอร์ ดำเนินมาถึง ปี พ.ศ. 2185 นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ชื่อ Blaise Pascal (แบลส ปาสกาล) ได้สร้างเครื่องกลสำหรับการคำนวณชื่อ pascaline

           - ต่อมาในปี พ.ศ. 2215 เครื่องกล pascaline ของ Blaise Pasca ได้ถูกพัฒนาเพิ่มเติมโดย Gottfried Von Leibniz นักคณิตศาสตร์ชาวเยอร์มันโดยเพิ่มสามารถในการ บวก ลบ คูณ หาร และถอดรากได้ แต่ก็ไม่มีผู้ใดทราบว่าเครื่อง pascaline ที่ถูกพัฒนาเพิ่มเติมเครื่องนี้มีความสามารถในการคำนวณแม่นยำเพียงใด               
          - ปี พ.ศ. 2336 นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ Charles Babbage ได้สร้างจักรกลที่มีชื่อว่า difference engine ที่มีฟังก์ชันทางตรีโกณมิติต่างๆ โดยอาศัยหลักการทางคณิตศาสตร์ และและต่อมาก็ได้สร้าง analytical engine ที่มีหลักคล้ายเครื่องคอมพิวเตอร์ทั่วไปในปัจจุบัน จากผลงานดังกล่าว Charles Babbage ถูกยกย่องว่าเป็นบิดาของคอมพิวเตอร์และเป็นผู้ริเริ่มวางรากฐานคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน

  - ปี พ.ศ. 2439 Herman Hollerith ได้คิดบัตรเจาะรูและเครื่องอ่านบัตร

 - จนกระทั่งในปี พ.ศ. 2480 Howard Aiken สร้างเครื่องกล automatic calculating machine ขึ้น จุดประสงค์ของเครื่องกลชิ้นนี้ก็คือ เพื่อเชื่อมโยงเทคโนโลยีทั้งทาง electrical และ mechanical เข้ากับบัตรเจาะรูของ Hollerith และด้วยความช่วยเหลือของนักศึกษาปริญญาและวิศวกรรมของ IBM ทีมงานของ Howard ก็ประดิษฐ์automatic calculating machine สำเร็จในปี พ.ศ. 2487 โดยใช้ชื่อว่า MARK I โดยการทำงานภายในตัวเครื่องจะถูกควบคุมอย่างอัตโนมัติด้วย electromagnetic relays และ arthmetic counters ซึ่งเป็น mechanical ดังนั้น MARK I จึงนับเป็น electromechanical computers

- และต่อมา Dr. John Vincent Atanasoff และ Clifford Berry ได้ประดิษฐ์เครื่อง ABC (Atanasoff-Berry Computer) โดยใช้ หลอดสูญญากาศ (vacuum tubes)

  - ปี พ.ศ. 2483 Dr.John W. Mauchy และ J. Presper Eckert Jr. ได้ร่วมกันพัฒนา electronic computer โดยอาศัยหลักการออกแบบบนพื้นฐานของ Dr. Atanasoff electronic computer เครื่องแรกมีชื่อว่าENIAC แม้จะเป็นelectronic computer แต่ENIACก็ยังไม่สามารถเก็บโปรแกรมได้(stored program) จึงได้มีการพัฒนาเป็นเครื่อง EDVAC ซึ่งอาศัยหลักการ stored program สมบูรณ์และได้มีการพัฒนาเป็นเครื่อง EDSAC และท้ายสุดก็ได้พัฒนาเป็นเครื่อง UNIVAC(Universal Automatic Computer) ในเวลาต่อมา

ความหมายของคอมพิวเตอร์

                คอมพิวเตอร์ หมายถึง เครื่องอุปกรณ์อีเล็กทรอนิกส์ชนิดหนึ่ง ที่มีการทำงานแบบอัตโนมัติ ทำหน้าที่เหมือนสมองกล สามารถแก้ปัญหาต่าง ๆ ทั้งที่ง่ายและซับซ้อนตามคำสั่งของโปรแกรม ขั้นตอนการทำงานจะประกอบด้วย การรับโปรแกรมและข้อมูลในรูปแบบที่เครื่องสามารถรับได้ และทำการประมวลผล โดยทำการเปรียบเทียบจนกระทั่งได้ผลลัพธ์ จากนั้นนำผลลัพธ์ที่ได้ไปแสดงผลที่อุปกรณ์แสดงผล เช่น จอภาพหรือเครื่องพิมพ์ เป็นต้น

ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์

โดยหลักการแล้ว ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ ประกอบไปด้วยอุปกรณ์ที่ทำงานตามหน้าที่ 4 ส่วนด้วยกัน คือ

1.)  ส่วนรับข้อมูล (Input Unit) เป็นส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ ที่ทำหน้าที่รับข้อมูลจากคน และส่งต่อข้อมูลไปยัง หน่วยประมวลผล(Process Unit) เพื่อทำการประมวลผลต่อไป รูปแบบการส่งข้อมูลจากอุปกรณ์รับข้อมูลจะอยู่ในรูปของการส่งสัญญาณเป็นรหัสดิจิตอล (หรือเป็นเลข 0 กับ 1) นั่นเอง อุปกรณ์ส่วนรับข้อมูล ได้แก่  คีย์บอร์ด เมาส์ สแกนเนอร์  อุปกรณ์สแกนลายนิ้วมือ ไมโครโฟน  กล้องเว็บแคม

       อุปกรณ์ใน ส่วนรับข้อมูล ยังมีอีกมากมายและสามารถจะยังมีเพิ่มตามขึ้นไปเรื่อยๆ ตามการพัฒนาด้านเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์

2.) ส่วนประมวลผลข้อมูล (Central Processing Unit)เป็นส่วนที่ทำหน้าที่ในการประมวลผลข้อมูลที่รับมาจาก ส่วนรับข้อมูล(Input Unit) เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ อีกทั้งยังทำหน้าที่ในการควบคุมการทำงานต่างๆ ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์

      3.) ส่วนแสดงผล (Output Unit)เป็นหน่วยที่แสดงผลลัพธ์ที่มาจากการประมวลผลข้อมูล ของส่วนประมวลผลข้อมูล โดยปกติรูปแบบของการแสดงผล มีอยู่ 2 แบบ ด้วยกันคือ แบบที่สามารถเก็บไว้ดูภายหลังได้ และแบบที่ไม่มีสำเนาเก็บไว้

     - แบบที่สามารถเก็บไว้ดูภายหลังได้ เช่น เครื่องพิมพ์ (Printer) และ เครื่องวาด (Plotter)

     - แบบที่ไม่มีสำเนาเก็บไว้ เช่น จอภาพ(Monitor) , เครื่องฉายภาพ(LCD Projector) และ ลำโพง (Speaker)

    4.) หน่วยความจำ (Memory Unit)เป็นอุปกรณ์เก็บสถานะข้อมูลและชุดคำสั่ง เพื่อการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ แบ่งได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ หน่วยความจำชั่วคราวและหน่วยความจำถาวร
     - หน่วยความจำชั่วคราว คือ แรม (RAM: Random Access Memory)เป็นหน่วยความจำที่ใช้ขณะคอมพิวเตอร์ทำงาน ข้อมูลและชุดคำสั่งจะหายไปทุกครั้งที่เราปิดเครื่อง

    - หน่วยความจำถาวรหรือ หน่วยความจำหลัก ได้แก่ ฮาร์ดดิสก์ Hard Disk ที่ใช้ในการเก็บข้อมูล และ รอม (ROM: Read Only Memory) ที่ใช้ในการเก็บค่าไบออส หน่วยความจำถาวรจะใช้ในการเก็บข้อมูลของเครื่องคอมพิวเตอร์และจะไม่สูญหายเมื่อปิดเครื่อง

ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์มีประโยชน์กับเรามากมาย เช่น
1. การใช้งานภาครัฐ งานทะเบียนราษฎร์ของรัฐบาล เช่น การแจ้งเกิด ตาย ย้ายที่อยู่ การทำบัตรประจำตัวประชาชน งานภาษี เช่น ยื่นแบบประเมินภาษีภาษีผ่านอินเทอร์เน็ต เก็บทะเบียนประวัติผู้เสียภาษี ตรวจสอบการเสียภาษี
2. งานสายการบิน การสำรองที่นั่งผู้โดยสาร การลดงานเอกสาร
3. ทางด้านการศึกษา สื่อคอมพิวเตอร์ช่วยสอน การเรียนออนไลน์ให้กับผู้เรียนที่อยู่ห่างไกล
4. ธุรกิจการนำเข้าสินค้าและส่งออก การทำธุรกิจแบบพาณิชอิเล็กทรอนิกส์
5. ธุรกิจธนาคาร ช่วยด้านงานข้อมูลธนาคาร รับ-จ่ายเงิน เก็บประวัติลูกค้า ธนาคารอิเล็กทรอนิกส์ การทำธุรกรรมผ่านโทรศัพท์มือถือ                                                                                                                                                                                    6. วิทยาศาสตร์และการแพทย์ การเก็บข้อมูลเกี่ยวกับประวัติการรักษาของคนไข้ วิจัย คำนวณ และ การจำลองแบบ
7. งานสถาปนิก ช่วยออกแบบ เขียนแบบ หรือทำแบบจำลองสามมิติ
8. งานภาพยนตร์ การ์ตูน แอนิเมชัน ช่วยสร้างตัวการ์ตูนเคลื่อนไหว ออกแบบตัวการ์ตูน จำลองตัวการ์ตูนสามมิติ การตัดต่อภาพยนตร์
9. งานด้านสถิติ ช่วยเก็บบันทึกข้อมูล วิเคราะห์ จำลองแบบข้อมูล และการเผยแพร่ข้อมูล ตรวจสอบราคาวัสดุก่อสร้าง 10. ด้านนันทนาการ ช่วยให้ความบันเทิง ดูหนัง ฟังเพลง ร้องคาราโอเกะ เล่นเกม

ระบบคอมพิวเตอร์

คือ กรรมวิธีที่คอมพิวเตอร์ทำการใดๆ กับข้อมูลให้อยู่ในรูปแบบที่เป็นประโยชน์ตามประสงค์ของผู้ใช้มากที่สุด

องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์

ระบบคอมพิวเตอร์จะมีองค์ประกอบที่สำคัญ 3 ส่วน คือ

1.ฮาร์ดแวร์ (Hardware) หมายถึง อุปกรณ์ต่าง ๆ ที่เป็นตัวเครื่องคอมพิวเตอร์

2.ซอฟแวร์ (Software) หมายถึง โปรแกรมชุดคำสั่งที่เขียนให้เครื่องคอมพิวเตอร์ปฏิบัติตาม ซอฟแวร์

 3.  บุคลากร (Peopleware) หมายถึง บุคลากรทางคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่ในการใช้และดูแลเครื่องคอมพิวเตอร์ เช่น นักเขียนโปรแกรม (Programmer) นักวิเคราะห์ระบบ (System Analyst) เป็นต้น