Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
บทที่ 1 ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ (ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเ…
บทที่ 1
ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์
ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์
[ ประมาณ 2,600 ปีก่อนคริสตกาล ] ชาวจีนได้ประดิษฐ์เครื่องมือเพื่อใช้ในการ คำนวณขึ้นมาชนิดหนึ่ง เรียกว่า ลูกคิด
[ พ.ศ. 2158 ] จอห์น เนเพีย (John Napier) นักคณิตศาสตร์ชาวสก็อตแลนด์ได้ประดิษฐ์อุปกรณ์ที่ใช้ช่วยในการคำนวณขึ้นมา เรียกว่า Napier’s Bones มี
ลักษณะคล้ายกับตารางสูตรคูณในปัจจุบัน
[ พ.ศ.2173 ] วิลเลียม ออตเทรต (William Oughtred) นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษได้ประดิษฐ์ ไม้บรรทัดคำนวณ (Slide Rule)ซึ่ง ต่อมากลายเป็นพื้นฐานของการสร้าง คอมพิวเตอร์แบบอนาล็อก
พ.ศ.2185 ] เบลส์ ปาสคาล (Blaise Pascal) นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศสได้ประดิษฐ์ เครื่องบวกลบ โดยใช้หลักการหมุนของฟันเฟือง และการทดเลขเมื่อฟันเฟืองหมุน ไปครบรอบ โดยแสดงตัวเลขจาก 0-9 ออกที่หน้าปัด
พ.ศ.2288 ] โจเซฟ แมรี่ แจคคาร์ด (Joseph Marie Jacquard) เป็นชาวฝรั่งเศสได้ประดิษฐ์ เครื่องทอผ้า โดยใช้คำสั่งจากบัตรเจาะรูควบคุมการทดผ้า ให้มีสี และลวดลายต่างๆ
[ พ.ศ.2365 ] ชาร์ล แบบเบจ (Charles Babbage) นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษได้ประดิษฐ์ เครื่องหาผลต่าง (Difference Engine) เพื่อใช้คำนวณพิมพ์ค่าทางตรีโกณมิติ และฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์
ชาร์ล แบบเบจ ได้พยายามสร้าง เครื่องคำนวณอีกชนิดหนึ่งเรียกว่าAnalytical Engine โดยมีแนวคิดให้แบ่งการทำงานของเครื่องออกเป็น 3 ส่วนคือ
ส่วนเก็บข้อมูล (Store unit)
ส่วนควบคุม (Control unit)
ส่วนคำนวณ (Arithmetic unit)
[ พ.ศ.2393 ] ยอร์จ บูล ( George Boole) นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษได้คิดระบบ พีชคณิตระบบใหม่เรียกว่า Boolean Algebra โดยใช้อธิบายหลักเหตุผลทางตรรกวิทยาโดยใช้สภาวะเพียงสองอย่างคือ True (On) และ False (Off) ร่วมกับเครื่องหมายในทางตรรกะพื้นฐานได้แก่ NOT, AND และ ORต่อมาระบบเลขฐานสองและ Boolean Algebra ก็ได้ถูกนำมาดัดแปลงให้เข้ากับวงจรไฟฟ้าซึ่งมีสภาวะ 2 แบบ คือ เปิด , ปิด จึงนับเป็นรากฐานของการออกแบบวงจรในระบบคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน (Digital Computer)
[ พ.ศ.2480-2481 ] ดร.จอห์น วินเซนต์ อตานาซอฟ ( Dr.Jobn VincentAtansoff) และ คลิฟฟอร์ด แบรี่ ( Clifford Berry) ได้ประดิษฐ์เครื่อง ABC(Atanasoff-Berry) ขึ้น โดยได้นำหลอดสุญญากาศมาใช้งาน ABC ถือเป็นเครื่องคำนวณเครื่องแรกที่เป็นเครื่องอิเล็กทรอนิกส์
[ พ.ศ.2487 ] ศาสตราจารย์โอเวิร์ด ไอด์เคน (Howard Aiken) แห่งมหาวิทยาลัยฮาวาร์ดร่วมกับวิศวกรของบริษัทไอบีเอ็มได้สร้าง เครื่อง MARK I เป็นผลสำเร็จ แต่อย่างไรก็ตามเครื่อง MARK I นี้ยังไม่ใช่คอมพิวเตอร์ที่แท้จริงแต่เป็นเครื่องคิดเลขไฟฟ้าขนาดใหญ่เท่านั้น
[ พ.ศ.2485-2495 ] มหาวิทยาลัยเพนซิลเลเนียได้สร้าง เครื่อง ENIAC (ElectronicNumerical Integrator And Calculator) นับได้ว่าเป็นเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรกของโลกที่ใช้หลอดสูญญากาศ และควบคุมการทำงานโดยวิธีเจาะชุดคำสั่ง
Public Diagram
[ พ.ศ.2492 ] ดร.จอห์น ฟอน นิวแมนน์ ( Dr.John Von Neumann ) ได้สร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สามารถเก็บคำสั่งการปฏิบัติงานทั้งหมดไว้ภายในเครื่อง ชื่อว่าEDVAC นับเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรก ที่สามารถเก็บโปรแกรม ไว้ในเครื่องได้ :
UNIVAC (Universal Automatic Computer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องแรก
ของโลกที่ถูกใช้งานในเชิงธุรกิจ
คุณสมบัติและความหมายของคอมพิวเตอร์
ความหมายของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ หมายถึงอุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ ที่มนุษย์สร้างขึ้นเพื่อใช้เป็นเครื่องมือช่วยในการคำนวณหรือประมวลผลจะทำงานตามโปรแกรมที่วางเอาไว้ และประมวลผลลัพธ์ตามที่ต้องการได้อย่างถูกต้อง และแม่นยำ
คุณสมบัติของคอมพิวเตอร์
ความเร็ว (Speed)
ความเชื่อถือได้ (Reliable)
ความถูกต้องแม่นยำ (Accurate)
เก็บข้อมูลได้มาก (Store massive amounts of information)
เคลื่อนย้ายข้อมูลได้รวดเร็ว (Move information)
ส่วนประกอบที่สำคัญของ
ระบบคอมพิวเตอร์
บุคลากร (People ware / User)
ผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์ ซึ่งแบ่งได้หลายระดับ
ผู้จัดการ
นักวิเคราะห์ออกแบบระบบ
นักเขียนโปรแกรม
วิศวกรคอมพิวเตอร์
พนักงานควบคุมเครื่อง
ผู้ควบคุมการปฏิบัติงาน
พนักงานเตรียมข้อมูล
ฮาร์ดแวร์
ลักษณะทางกายภาพของเครื่องคอมพิวเตอร์
ตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์รอบข้าง ที่เกี่ยวข้องและสามารถ
จับต้องได้
การทำงานพื้นฐานของคอมพิวเตอร์มี 4 อย่าง คือ (IPOS Cycle)
หน่วยรับข้อมูล (Input Unit)
หน่วยประมวลผล (CPU : Central Processing Unit)
หน่วยแสดงผลลัพธ์ (Output Unit)
หน่วยเก็บข้อมูลสำรอง (Secondary Storage Unit)
ซอฟต์แวร์ (Software)
คำสั่งหรือโปรแกรมจะเขียนขึ้นมาจาก ภาษาคอมพิวเตอร์และมีโปรแกรมเมอร์เป็นผู้เขียน
ซอฟต์แวร์ระบบมีหน้าที่ ติดต่อ และควบคุม ส่วนประกอบของ ฮาร์ดแวร์ สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท
ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software)เป็นโปรแกรมที่ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถทำงานต่างๆ ตามที่ผู้ใช้ต้องการ
ไม่ว่าจะเป็นด้านการจัดทำเอกสาร การทำบัญชี ตลอดจนด้านอื่นๆ
สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ
ซอฟต์แวร์สำหรับงานเฉพาะด้าน เช่น Express, Easy เป็นต้น
ซอฟต์แวร์สำหรับงานทั่วไป เช่น Microsoft Office, Power DVD เป็นต้น
ซอฟต์แวร์ระบบ สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท
Translatorsเช่น Assembler, Interpreter, Compiler เป็นต้น
Operating Systemsเช่น MS-DOS, UNIX, LINUX, WINDOWS เป็นต้น
ยุคของคอมพิวเตอร์
ยุคที่ 1 (1951-1958) หลอดสูญญากาศใช้หลอดสูญญากาศ และ ดรัมแม่เหล็ก เป็นส่วนสำคัญดรัมแม่เหล็ก ถูกใช้เป็นหน่วยความจำหลักหน่วยบันทึกข้อมูลสำรอง ที่ใช้เก็บข้อมูลและโปรแกรม อยู่ในรูปของบัตรเจาะรูปลายยุคใช้เทปแม่เหล็กเป็นหน่วยบันทึกข้อมูลสำรองภาษาคอมพิวเตอร์ที่ใช้ จะอยู่ในรูปของภาษาเครื่อง ซึ่งเป็นตัวเลขฐานสองทั้งสิ้น
ข้อเสีย
-หลอดสูญญากาศ มีความไม่น่าเชื่อสูง เป็นเหตุให้ต้องใช้ความ
พยายามอย่างมากในการให้เครื่องทำงานได้
ภาษาที่ใช้โปรแกรม เป็นภาษาเครื่องที่เป็นเลขฐานสอง ทำให้ผู้ที่
สามารถใช้โปรแกรมได้ ต้องเป็นผู้เชี่ยวชาญเท่านั้น
ยุคที่ 2 (1959-1964) ทรานซิสเตอร์แทนที่หลอดสูญญากาศด้วย ทรานซิสเตอร์หน่วยความจำพื้นฐานใช้ Magnetic coreหน่วยบันทึกข้อมูลสำรอง เป็น Magnetic disk ซึ่งมีความเร็วสูงขึ้นส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ถูกรวมกันไว้ใน แผ่นวงจรพิมพ์ลาย (Printed
circuit boards) ทำให้วิเคราะห์หาข้อผิดพลาดได้ง่ายขึ้นภาษาที่ใช้เป็นระดับสูงเช่น FORTRAN และ COBOL ทำให้โปรแกรมได้
สะดวกกว่ายุคแรกเนื่องจากไวยากรณ์คล้ายคลึงภาษาอังกฤษเริ่มมี Compiler และ Interpreter ในการแปลภาษาระดับสูงเป็นภาษเครื่องาต่อมาได้มีการนำเอา การประมวลผลแบบขนาน (Parallel Processing)มาใช้ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถรับข้อมูล แสดงผลและประมวลผลได้
พร้อมๆ กัน
ข้อเสีย
อุปกรณ์รับข้อมูล และแสดงผลทำงานได้ช้ามาก
คอมพิวเตอร์ต้องรอรับข้อมูล หรือการแสดงผลบ่อยๆ
ยุคที่ 3 (1965-1971) แผงวงจรรวม (IC)ภาษาโปรแกรมระดับสูงเกิดขึ้นมากมายในยุคที่สามเช่น RPG
BASIC เป็นต้น เริ่มมี ระบบปฏิบัติการ (Operating System) ช่วยในการบริหาร
ทรัพยากรคอมพิวเตอร์ ระบบแบ่งเวลา (Time Sharing) ทำให้สามารถต่อเทอร์มินัลจำนวนมากเข้าไปยังคอมพิวเตอร์หนึ่งเครื่อง โดยแต่ละคนสามารถทำงานในส่วนของตัวเองได้พร้อมๆกัน แผงวงจรรวม (Integrated Circuits หรือ IC) ซึ่งประกอบด้วย
ทรานซิสเตอร์ และวงจรไฟฟ้าที่รวมอยู่บนแผ่นซิลิกอนเล็กๆ มาแทนการประกอบแผ่นวงจรพิมพ์ลาย มี มินิคอมพิวเตอร์ เกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1965 คือเครื่อง PDP-8 มีการใช้งาน เทอร์มินัล (Terminal) ซึ่งเป็นจอคอมพิวเตอร์ที่สามารถ
ติดต่อกับคอมพิวเตอร์ได้ทางคีย์บอร์ด (keyboard)
ยุคที่ 4 (1971 – ปัจจุบัน) แผงวงจรรวมขนาดใหญ่แผงวงจรรวมขนาดใหญ่ (Large –Scale Integration- LSI) และต่อมาพัฒนาเป็น แผงวงจรรวมขนาดใหญ่มาก (Very Large –ScaleIntegration- VLSI)เกิด Microprocessor ตัวแรก ซึ่งเป็นการใช้แผ่นชิปแผ่นเดียวสำหรับ
เก็บ หน่วยควบคุม (Control Unit)และหน่วยคำนวณตรรกะ (Arithmetic and logic unit) ของคอมพิวเตอร์ทั้งหมดสามารถเก็บทรานซิสเตอร์ได้นับล้านตัวไว้ในชิปเพียงแผ่นเดียวมีการเพิ่มความสามารถในการเก็บข้อมูลของ หน่วยบันทึกข้อมูล สำรองปี ค.ศ.1975 ได้มีคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลขึ้นมาเป็นเครื่องแรกคือ เครื่อง Altair ซึ่งใช้ชิปของ Intel 8080ซอฟต์แวร์ได้มีการพัฒนามากขึ้น ขนาดใหญ่ขึ้นซับซ้อนมากขึ้น เช่น Visual rogramming, Object-OrientedProgramming (OOP)
การพัฒนาอื่นๆ เช่น เครือข่ายคอมพิวเตอร์ความเร็วสูง,ระบบเครือ
ข่ายท้องถิ่น (Local Area Network, LAN),ระบบเครือข่ายระยะไกล(Wide Area Network,WAN)
ประเภทของคอมพิวเตอร์
ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ (Super computer) เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุด เกิดเมื่อ ค.ศ.1960กระทรวง
กลาโหมของ USAใช้ในการคำนวณที่ซับซ้อน เช่น การคำนวณทางวิทยาศาสตร์ การ
บิน อุตสาหกรรมน้ำมัน งานควบคุมทางอวกาศ เป็นต้น
)
ข้อดี
ทำงานได้รวดเร็ว /มีประสิทธิภาพสูง (ความเร็วในการประมวลผลคิดจะเป็น นาโนวินาที คือ 1 / พันล้านวินาที หรือ Giga Flop)
Multiprocessing คือ จะมีหน่วยประมวลผลได้หลายตัว
สามารถรองรับผู้ใช้งานได้หลายร้อยคนพร้อมๆกัน
ข้อเสีย
ราคาแพง
-ต้องอยู่ในห้องที่ต้องควบคุมอุณหภูมิ และปราศจากฝุ่น
เมนเฟรม (Mainframe)
Public Diagramเป็นคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดใหญ่ ทำงานได้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพ รองลงมาจากเครื่องซูเปอร์คอมพิวเตอร์ใช้ในองค์กรขนาดใหญ่ทั่วๆไปสามารถรองรับผู้ใช้งานได้หลายร้อยคนพร้อมๆ กัน
ข้อเสีย
ต้องอยู่ในห้องที่ต้องควบคุมอุณหภูมิ และปราศจากฝุ่น เหมือน
เครื่องซูเปอร์คอมพิวเตอร์
-ได้รับความนิยมน้อยลงเนื่องจาก คอมพิวเตอร์ขนาดเล็กมี
ประสิทธิภาพ และความสามารถดีขึ้น ราคาถูกลง
มินิคอมพิวเตอร์ (Mini computer)ใช้ในองค์กรขนาดกลาง เพราะมีราคาถูก กว่าเครื่องเมนเฟรมมากใช้หลักการมัลติโปรแกรมมิ่ง เช่นเดียวกับเครื่องเมนเฟรมเครื่องมินิจะทำงานได้ช้ากว่า เครื่องเมนเฟรมรองรับการใช้งานได้น้อยกว่า เครื่องเมนเฟรม
ไมโครคอมพิวเตอร์ (Micro computer)เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ได้รับความนิยมเป็นอย่างมากเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลปัจจุบันมีประสิทธิภาพในการทำงานค่อนข้างสูง
แท็บเล็ต (Tablet) เป็นคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กเอาไว้บันทึกแทนสมุดและกระดาษ
คอมพิวเตอร์แบบฝังตัว (Embedded Computer)เป็นคอมพิวเตอร์ที่ถูกฝังไปในอุปกรณ์ต่างๆทำให้มองไม่เห็นจากรูปลักษณ์ภายนอกว่าเป็นอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ นิยมใช้งานเฉพาะด้านโดยทำหน้าที่เป็นตัว
ควบคุมบางอย่าง เช่น เตาอบไมโครเวฟระบบการเติมน้ำมัน นาฬิกาข้อมูลโทรศัพท์ เคลื่อนที่ เป็นต้น
