หน่วยที่ 4
คอมพิวเตอร์และระบบคอมพิวเตอร์
ประวัติคอมพิวเตอร์
ประวัติของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่นั้นเริ่มต้นจากเทคโนโลยีสองชนิดที่แตกต่างกัน
ได้แก่ การคำนวณโดยอัตโนมัติ กับการคำนวณที่สามารถโปรแกรมได้
(หมายถึงสร้างวิธีการทำงานและปรับแต่งได้)
แต่ระบุแน่ชัดไม่ได้ว่าเทคโนโลยีชนิดใดเกิดขึ้นก่อน
ส่วนหนึ่งเป็นเพราะการคำนวณแต่ละชนิดนั้นไม่มีความสอดคล้องกัน
อุปกรณ์บางชนิดก็มีความสำคัญที่จะเอ่ยถึง
อย่างเช่นเครื่องมือเชิงกลเพื่อการคำนวณบางชนิดที่ประสบความสำเร็จและยังใช้กันอยู่หลายศตวรรษก่อนที่จะมีเครื่องคิดเลขอิเล็กทรอนิกส์
อาทิลูกคิดของชาวสุเมเรียนที่ถูกออกแบบขึ้นราว 2,500 ปีก่อนคริสตกาล
ชนะการแข่งขันความเร็วในการคำนวณต่อเครื่องคำนวณตั้งโต๊ะเมื่อ ค.ศ. 1946 ที่ประเทศญี่ปุ่น ต่อมาในคริสต์ทศวรรษ 1620
มีการประดิษฐ์สไลด์รูล ซึ่งถูกนำขึ้นยานอวกาศในภารกิจของโครงการอะพอลโลถึง 5 ครั้ง รวมถึงเมื่อครั้งที่สำรวจดวงจันทร์ด้วย นอกจากนี้ยังมี เครื่องทำนายตำแหน่งดาวฤกษ์
(Astrolabe) และ กลไกอันติคือเธรา ซึ่งเป็นเครื่องคำนวณ
(คอมพิวเตอร์) เกี่ยวกับดาราศาสตร์ยุคโบราณที่ชาวกรีกเป็นผู้สร้างขึ้นราว 80 ปีก่อนคริสตกาล ที่มาของระบบการสั่งการโปรแกรมเกิดขึ้นเมื่อ
ฮีโรแห่งอเล็กซานเดรีย (c.10-70 AD) นักคณิตศาสตร์ชาวกรีกสร้างโรงละครที่ประกอบด้วยเครื่องจักร
ใช้แสดงละครความยาว 10 นาที
และทำงานโดยมีกลไกเชือกและอิฐบล็อกทรงกระบอกที่ซับซ้อน
ซึ่งสามารถตัดสินใจเลือกได้ว่าจะชิ้นส่วนกลไกใดใช้ในการแสดงฉากใดและเมื่อใด
ช่วง ปลายศตวรรษที่ 10 สมเด็จพระสันตะปาปาซิลเวสเตอร์ที่ 2 นักบวชชาวฝรั่งเศส
ได้นำลิ้นชักที่บรรจุอุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่จะตอบคำถามได้ว่าใช่ หรือ ไม่ใช่
เมื่อถูกถามคำถาม (ด้วยเลขฐานสอง) ซึ่งชาวมัวร์ประดิษฐ์ไว้กลับมาจากประเทศสเปน
ในศตวรรษที่ 13 นักบุญอัลแบร์ตุส มาญุส และโรเจอร์ เบคอน
นักปราชญ์ชาวอังกฤษ ได้สร้างหุ่นยนต์แอนดรอยด์ (android) พูดได้
โดยไม่ได้พัฒนาใดๆ ต่ออีก (นักบุญอัลแบร์ตุส มาญุส บ่นออกมาว่าเขาเสียเวลาเปล่าไป 40 ปีในชีวิต เมื่อนักบุญโทมัส อควีนาสตกใจกับเครื่องนี้และได้ทำลายมันเสีย)
ในปี ค.ศ. 1642 แห่งยุคฟื้นฟูศิลปวิทยา
มีการประดิษฐ์เครื่องคำนวณของปาสคาลซึ่งเป็นเครื่องคำนวณตัวเลขเชิงกลเป็นอุปกรณ์ที่จะสามารถคำนวณโดยใช้ตัวดำเนินการทางคณิตศาสตร์โดยไม่ต้องพึ่งสติปัญญามนุษย์
เครื่องคำนวณเชิงกลนี้ยังถือเป็นรากฐานของการพัฒนาคอมพิวเตอร์ในสองทาง
แรกเริ่มนั้น ความพยายามที่จะพัฒนาเครื่องคำนวณที่มีสมรรถภาพสูงและยืดหยุ่น ซึ่งทฤษฎีนี้ถูกสร้างโดยชาร์ลส
แบบเบจ และได้รับการพัฒนาในเวลาต่อมา นำไปสู่การพัฒนาเมนเฟรมคอมพิวเตอร์
(คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่) ขึ้นในคริสต์ทศวรรษ 1960 และในขณะเดียวกัน
อินเทล ก็สามารถประดิษฐ์ ไมโครโพรเซสเซอร์
ซึ่งถือเป็นจุดกำเนิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล
และเป็นหัวใจสำคัญของระบบคอมพิวเตอร์หากไม่คำนึงถึงขนาดและวัตถุประสงค์
ขึ้นได้โดยบังเอิญ ระหว่างการพัฒนาเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ บิซิคอม
ที่พัฒนาสืบต่อจากเครื่องคำนวณเชิงกลโดยตรง
ความหมายของคอมพิวเตอร์
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
ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่มนุษย์ได้คิดประดิษฐ์ขึ้น
เพื่อนำมาเสริมความสามารถของมนุษย์ในด้านการับรู้ การจำ การคำนวณ
การเปรียบเทียบตัดสินใจ และการแสดงออก
ดังนั้นคอมพิวเตอร์จึงมีโครงสร้างที่ประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ
ให้สามารถทำงานเป็นระบบสนองความต้องการของมนุษย์
การประมวลผลข้อมูลของคอมพิวเตอร์จะประกอบด้วยอุปกรณ์รับเข้า
(input device) เพื่อรับข้อมูลและคำสั่งจากผู้ใช้ภายนอกเข้าไปเก็บอยู่ในอุปกรณ์เก็บข้อมูลหรือหน่วยความจำหลัก
(main memory) คำสั่งที่เก็บในส่วนความจำหลักจะถูกนำไปตีความ
และสั่งทำงานที่หน่วยประมวลผลกลาง ที่เรียกว่า ซีพียู
ซึ่งเป็นหัวใจของการทำงานในคอมพิวเตอร์ทำหน้าที่คำนวณและเปรียบเทียบข้อมูลที่เก็บในหน่วยความจำหลัก
ผลจากการคำนวณหรือประมวลผลจะนำกลับไปเก็บยังหน่วยความจำหลัก
และพร้อมที่จะนำออกแสดงที่อุปกรณืส่งออก (output device) กลับไปสู่ผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์ต่อไป
ดังนั้นระบบคอมพิวเตอร์ประกอบด้วย ซีพียู หน่วยความจำ อุปกรณ์รับเข้า
และอุปกรณ์ส่งออก
ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์
1. ทันสมัย /
ทันเหตุการณ์ / ทันข้อมูลข่าวสาร / ทันโลก
ช่วยให้เราสามารถติดต่อสื่อสารกันได้ทั่วโลก
2. ช่วยให้การเรียน
การทำงาน ทันสมัยและไรับความสะดวกมากยิ่งขึ้น เช่น
ได้เรียนรู้จากสื่อที่ทันสมัยที่สร้างด้วยคอมพิวเตอร์ ที่เรียกว่า โปรแกรม CAI
3. เป็นแหล่งการเรียนรู้ที่ดีเยี่ยม
ช่วยในการค้นคว้าหาความรู้เป็นห้องสมุดขนาดใหญ่
4. ช่วยรับ -
ส่งข่าวสารได้อย่างรวดเร็ว
5. ช่วยผ่อนคลายความตึงเครียด
เช่น เกม ดูภาพยนตร์ ฟังเพลง ร้องเพลง
6. ช่วยสร้างงานศิลปะ
ออกแบบชิ้นงานได้อย่างสร้างสรรค์ สวยงาม
ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ
1. ประโยชน์ทางตรง
ช่วยให้มนุษย์ทำงานได้โดยตรงคือคอมพิวเตอร์ทำงานได้เที่ยงตรง รวดเร็ว
ไม่เหน็ดเหนื่อย ช่วยผ่อนแรงมนุษย์ ในด้านต่าง ๆ
เช่น ด้านการคำนวณ พิมพ์งาน
บันทึกข้อมูล ประมวลผล ไม่ว่าจะเป็นหน่วยงานในแวดวงใน หากนำคอมพิวเตอร์เข้าช่วยงาน
จะช่วยแบ่งเบาภาระงานได้เป็นอย่างดีและมีประสิทธิภาพ
2. ประโยชน์ทางอ้อม
คอมพิวเตอร์ช่วยพัฒนาคุณภาพชีวิต เช่น
ช่วยในการเรียนรู้ให้ความป็นเทิงความรู้ ช่วยงานบันเทิงพัฒนางานด้านต่าง ๆ
เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีอันส่งผลให้ความเป็นอยู่ของมนุษย์ดีขึ้น
เป็นต้น
ระบบคอมพิวเตอร์ (Computer System) คือ ระบบที่พัฒนามาจาก 2 ส่วนใหญ่ๆคือ ฮาร์ดแวร์และซอฟแวร์
ฮาร์ดแวร์เป็นส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ที่สามารถจับต้องได้ส่วนซอฟแวร์เป็นโปรแกรมที่ทำงารอยู่ในระบบคอมพิวเตอร์
ซึ่งจะทำงานตามที่ผู้ใช้กำหนด
ฮาร์ดแวร์ (Hardware)
ประกอบไปด้วยอุปกรณ์ต่างๆ 5 ส่วนได้แก่
อุปกรณ์รับข้อมูล (Input Device) เป็นอุปกรณ์ที่มีหน้าที่รับข้อมูลจากผู้ใช้เข้าสู่ระบบคอมพิวเตอร์
หน่วยประมวลผลกลาง (CPU : Central Processing Unit) มีหน้าที่ในการประมวลผลคำสั่งหรือข้อมูลต่างๆ
หน่วยความจำหลัก (Primary Storage) เป็นส่วนที่มีหน้าที่ในการจัดเก็บข้อมูลหรือคำสั่งต่างๆ
ก่อนที่จะส่งไปยังหน่วยประเมิลผลกลางเพื่อทำการประมวลผลต่อไป
เมื่อเปิดเครื่ององคอมพิวเตอร์ข้อมูลในหน่วยความจำก็จะหายไปหมด
อุปกรณ์แสดงข้อมูล (Output Device) เป็นอุปกรณ์ที่มีหน้าที่ในการแสดงผลต่างๆตัวอย่างที่ใช้กันประจำ
ได้แก่ จอภาพ และเครื่องพิมพ์ เป็นต้น
หน่วยความจำสำรอง (Auxiliary Storage) มีหน้าที่ในการจัดเก็บข้อมูล
ซึ่งการจัดเก็บข้อมูลของหน่วยความจำสำรองนี้จะเป็นการจัดเก็บที่ถาวร
ข้อมูลจะไม่หายไปเมื่อปิดเครื่องคอมพิวเตอร์แล้ว ตัวอย่าง เช่น ฮาร์ดดิสก์
แผ่นดิสก์ เป็นต้น
ซอฟต์แวร์ (Software)
ในส่วนของซอฟต์แวร์ก็สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ
ซอฟต์แวร์ระบบ (System Software) ทำหน้าที่ในการจัดการทรัพยากรของเครื่องคอมพิวเตอร์
และทำหน้าที่ติดต่อระหว่างฮาร์ดแวร์กับผู้ใช่ได้ด้วย
ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software) เป็นซอฟต์แวร์ที่สร้างขึ้นมาให้ผู้ใช้ทำงานต่างๆ
เช่น พิมพ์งาน วาดภาพ เป็นต้น
ลักษณะของคอมพิวเตอร์
ระบบคอมพิวเตอร์นั้น
ถ้ามองในด้านลักษณะคอมพิวเตอร์จะสามารถแบ่งออกได้ 3 ประเภทใหญ่ๆ ดั้งนี้
คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer)เป็นระบบคอมพิวเตอร์ที่มีเครื่องคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียว
และไม่ได้ทำการติดต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์อื่นๆ
ลักษณะแบบ (Time-sharing)เป็นลักษณะที่มีเครื่องคอมพิวเตอร์หลายๆ
เครื่องมาต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ศูนย์กลางโดยคอมพิวเตอร์เหล่านั้นเรียกว่า Terminal
ทุกเครื่องจะส่งคำสั่งที่ต้องการมาประมวลผลที่เครื่องคอมพิวเตอร์ศูนย์กลาง
เพราะการประมวลผลของเครื่องคอมพิวเตอร์ศูนย์กลางจะต้องมีเวลาในการประมวลคำสั่งต่าง
ๆ ที่ส่งมาจาก Terminal ทุกเครื่องในลักษณะแบบ Time-sharing
ลักษณะแบบ (Client/Server)เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งที่ทำหน้าที่เป็น
Server คอยดูแลจัดทรัพยากรของระบบทั้งหมด และมีเครื่อง Clients
ต่อเข้าเครื่อง Server โดยใช้ทรัพยากรต่าง ๆ
ที่เครื่อง Server มีอยู่ ตามสิทธิของผู้ใช้แต่ละคน
และการประมวลผลจะไม่ทำอยู่บนเครื่อง Server แต่จะประมวลที่ Clients
แต่ละเครื่องเอง แล้วอาจนำข้อมูลต่าง ๆ ไปเก็บที่เครื่อง Server
องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ประกอบด้วยส่วนสำคัญ 5 ส่วนด้วยกัน คือ
1. ฮาร์ดแวร์ (Hardware)
หมายถึง สิ่งที่มองเห็นและจับต้องสัมผัสได้ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์
ไม่ว่าจะเป็นตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ (Case) เมนบอร์ด (Mainboard)
และอุปกรณ์ต่อพ่วงรอบข้าง (Peripheral) ที่เกี่ยวข้อง
เช่น ฮาร์ดดิสก์ แป้นพิมพ์ เม้าส์ หน่วยประมวลผลกลาง จอภาพ เครื่องพิมพ์ และอุปกรณ์อื่น
ๆ ฮาร์ดแวร์จะไม่สามารถทำงานด้วยตัวเองเดี่ยว ๆ ได้
จะต้องนำมาต่อเชื่อมเพื่อทำงานร่วมกันเป็นระบบที่เรียกว่า "ระบบคอมพิวเตอร์ (Computer
System)" ที่มีโครงสร้างของระบบจะทำงานตามโปรแกรมหรือซอฟต์แวร์ที่เขียนขึ้น
2. ซอฟต์แวร์ (Software)
หมายถึง โปรแกรม (Program) หรือชุดคำสั่งที่ควบคุมให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ
ซึ่งคอมพิวเตอร์ฮาร์ดแวร์ที่ประกอบออกมาจากโรงงานจะยังไม่สามารถทำงานได้ในทันที
ต้องมีซอฟต์แวร์ซึ่งเป็นโปรแกรมหรือชุดคำสั่งที่สั่งให้ฮาร์ดแวร์ทำงานตามต้องการได้
โดยโปรแกรมหรือชุดคำสั่งนั้นจะเขียนจากภาษาต่าง ๆ ที่มนุษย์สร้างขึ้น เรียกว่า
ภาษาคอมพิวเตอร์ (Programming Language) ภาษาใดภาษาหนึ่ง
และมีโปรแกรมเมอร์ (Programmer) หรือนักเขียนโปรแกรมเป็นผู้ใช้ภาษาคอมพิวเตอร์เหล่านั้นเขียนซอฟต์แวร์แบบต่าง
ๆ ขึ้นมา
ซอฟต์แวร์ สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ
1) ซอฟต์แวร์ระบบ (System
Software) เป็นซอฟต์แวร์ที่ทำหน้าที่จัดการและควบคุม ทรัพยากรต่าง ๆ
ของคอมพิวเตอร์ และอำนวยความสะดวกด้านเครื่องมือสำหรับการทำงานพื้นฐานต่าง ๆ
ตั้งแต่ผู้ใช้เริ่มเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ การทำงานจะเป็นไปตามชุดคำสั่งที่เขียนขึ้น
ตลอดจนควบคุมการสื่อสารข้อมูลในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
2) ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application
Software) หมายถึง ซอฟต์แวร์ที่สร้างหรือพัฒนาขึ้น
เพื่อใช้งานด้านใดด้านหนึ่งโดยเฉพาะตามที่ผู้ใช้ต้องการ เช่น
งานด้านการจัดทำเอกสาร การทำบัญชี การจัดเก็บข้อมูลข่าวสาร ตลอดจนงานด้านอื่น ๆ
ตามแต่ผู้ใช้ต้องการ
3. ข้อมูล/สารสนเทศ (Data/Information)
คือ ข้อมูลต่างๆ ที่เรานำมาให้คอมพิวเตอร์ทำการประมวลผลคำนวณ
หรือกระทำการอย่างใดอย่างหนึ่งให้ได้มาเป็นผลลัพธ์ที่เราต้องการ ยกตัวอย่างเช่น
ข้อมูลบุคลากรเกี่ยวกับรายละเอียดประวัติส่วนตัว ประวัติการศึกษาหรือ
ประวัติการทำงาน ซึ่งอาจนำมาจำแนกเป็นรายงานต่างๆ เกี่ยวกับบุคลากรในหน่วยงานได้
หรือข้อมูลเกี่ยวกับตัวเลขมาตรๆ ไฟฟ้าของบ้านแต่ละหลัง
ก็ใช้สำหรับคำนวณเป็นปริมาณไฟฟ้า ที่ใช้ในแต่ละเดือน แล้วคิดเป็นเงิน
ที่จะต้องชำระให้กับการไฟฟ้าฯ
4. บุคคลากร (Peopleware)
คือ เจ้าหน้าที่ปฏิบัติงานต่างๆ
และผู้ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ในหน่วยงานนั้นๆ บุคลากรด้านคอมพิวเตอร์นั้น
มีความสำคัญมาก เพราะการใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานต่างๆ
นั้นจะต้องมีการจัดเตรียมเปลี่ยนระบบ จัดเตรียมโปรแกรมดำเนินการต่างๆ หลายอย่าง
ซึ่งไม่สามารถทำด้วยตัวเองได้ ถ้าหากไม่ใช่ผู้ที่รู้เรื่องคอมพิวเตอร์มากนัก
เราจึงถือว่าบุคลากร เป็นส่วนประกอบที่สำคัญของ ระบบคอมพิวเตอร์ด้วย
ซึ่งสามารถสรุปเป็นประเภทใหญ่ ๆ ได้ดังนี้
- เจ้าหน้าที่ปฏิบัติการ
(Operator)
- บุคลากรที่เกี่ยวข้องกับระบบ
(System)
- ผู้จัดการศูนย์ประมวลผลคอมพิวเตอร์
(Electronic Data Processing Manager)
- ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ (Computer
user)
5. กระบวนการทำงาน (Documentation/Procedure)
เป็นขั้นตอนการทำงานเพื่อให้ได้ ผลลัพธ์หรือข้อสนเทศจากคอมพิวเตอร์ ในการทำงานกับคอมพิวเตอร์จำเป็นที่จะต้องให้ผู้ใช้เข้าใจขั้นตอนการทำงาน
ต้องมีระเบียบปฏิบัติให้เป็นแบบเดียวกัน
มีการจัดทำคู่มือการใช้คอมพิวเตอร์ให้ทุกคนเรียนรู้และใช้อ้างอิงได้นอกจากนั้นเมื่อการใช้มาตรฐาน
ช่วยให้การประสานงาน ระหว่างหน่วยงานย่อยๆ ราบรื่น การจัดซื้อจัดหา
ตลอดจนการบำรุงรักษาเครื่องคอมพิวเตอร์
และซอฟต์แวร์ก็จะง่ายขึ้นเพราะทุกหน่วยงานใช้มาตรฐานเดียวกัน
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น