คอมพิวเตอร์

              ความสำคัญของคอมพิวเตอร์

         การดำเนินชีวิตในยุคปัจจุบันจะเห็นได้ว่าคอมพิวเตอร์ได้เข้ามาเกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันของเราในหลายรูปแบบทั้งทางตรงและทางอ้อม เข่น ถ้าคุณกำลังดูทีวีอยู่หรือตุฯกำลังรอใบเสร็จจากห้างร้าน คุฯก็เข้าไปเกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์โดยที่คุณไม่รู้ตัวหรือแม้แต่คุณกำลังรอสัญญาณไฟเขียวอยู่ตรงสี่แยกสัญญาณไฟก็ถูกควบคุมโดยคอมพิวเตอร์ เช่นกัน กิจกรรมต่างๆนี้ ต้องพึ่งพาคอมพิวเตอร์เข้ามาช่วยแทบทั้งสิ้น ปัจจุบันพัฒนาการด้านคอมพิวเตอร์ก้าวหน้าไปอย่างรวดเร็วทำให้มีขนาดและราคาลดลง ในขณะที่ประสิทธิภาพการทำงานเพิ่มขึ้น ทำให้มีการนำคอมพิวเตอร์มาใช้ในงานต่างๆ อย่างกว้างขว้าง หรือแม้กระทั่งการนำคอมพิวเตอร์มาใช้เพื่อการพักผ่อน เพื่อการบันเทิง เล่นเกม ดูหนัง ฟังเพลง

               ดังนั้นการศึกษาเกี่ยวกับเรื่องคอมพิวเตอร์จึงเป็นเรื่องจำเป็นอย่างยิ่ง เพราะจะทำให้เราสามารถที่จะคัดเลือกคอมพิวเตอร์ เพื่อประยุกต์ใช้กับงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
                ข้อมูลเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์

                ความหมายของคอมพิวเตอร์ เมื่อพิจารณาศัพท์คำว่า คอมพิวเตอร์ ถ้าแปลกันตรงตัวตามคำภาษาอังกฤษจะหมายถึง เครื่องคำนวณ ดังนั้นถ้ากล่าวอย่างกว้างๆ เครื่องคำนวณที่มีส่วนประกอบเป็นเครื่องกลไกลหรือเครื่องไฟฟ้า ต่างก็จัดเป็นคอมพิวเตอร์ได้ทั้งสิ้น ลูกคิดที่เคยใช้กันในร้านค้า ไม้บรรทัดคำนวณ (Slide rule) ซึ่งก็ถือเป็นเครื่องมือประจำตัววิศวกรในยุคยี่สิบปีมาก่อน

                ในปัจจุบันความหมายของคอมพิวเตอร์จะระบุเฉพาะเจาะจง หมายถึง เครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถทำงานคำนวณผลและเปรียบเทียบคำตามชุดคำสั่งด้วยความเร็วสูงอย่างต่อเนื่องและอัตโนมัติ พจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถาน พ.ศ. 2525 ได้ให้คำจำกัดความของคอมพิวเตอร์ไว้ค่อนข้างกะทัดรัดว่า เครื่องอิเล็กทรอนิกส์แบบอัตโนมัติ ที่ทำหน้าที่  เปรียบเสมือนสมองกลใช้สำหรับแก้ปัญหาต่างๆ ที่ทั้งง่ายและซับซ้อน โดยวิธีทางคณิตศาสตร์

                 ประวัติความเป็นมาและพัฒนาการของคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์ที่เราใช้กันอยู่ทุกวันนี้เป็นผลมาจากการประดิษฐ์คิดค้นเครื่องมือในการคำนวณซึ่งมีวิวัฒนาการมานานแล้วเริ่มจากเครื่องมือเครื่องแรกคือ “ลูกคิด” (Abacus) ที่สร้างขึ้นในประเทศจีน เมื่อประมาณ 2,000-3,000 ปีมาแล้ว จนกระทั่งในปี พ.ศ. 2376 นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ ชาร์จ แบบเบจ (Charles Babbage) ได้ประดิษฐ์เครื่องวิเคราะห์ (Analytical Engine) สามารถคำนวณค่าตรีโกณมิติฟังก์ชั่นต่างๆ ทางคณิตศาสตร์ การทำงานของเครื่องนี้แบ่งเป็น 3 ส่วน คือ ส่วนเก็บข้อมูล ส่วนคำนวณ  ส่วนควบคุม ใช้ระบบเครื่องยนต์ไอน้ำหมุนฟันเฟือง มีข้อมูลอยู่ในบัตรเจาะรู คำนวณได้อัตโนมัติ และเก็บข้อมูลในหน่วยความจำก่อนจะพิมพ์ออกมาทางกระดาษ หลักการของแบบเบจนี้เองที่ได้นำมาสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์สมัยใหม่เราจึงยกย่องให้แบบเบจเป็น บิดาแห่งเครื่องคอมพิวเตอร์หลังจากนั้นเป็นต้นมา ได้มีผู้ประดิษฐ์เครื่องคอมพิวเตอร์ขึ้นมามากมายหลายขนาด ทำให้เป็นการเริ่มยุคของคอมพิวเตอร์อย่างแท้จริง โดยสามารถจัดแบ่งคอมพิวเตอร์ออกได้เป็น 5 ยุค ได้แก่

                ยุคที่ 1 ยุคของหลอดสูญญากาศ

                ยุคที่ 2 ยุคของทรานซิสเตอร์

                ยุคที่ 3 ยุคของวงจรไอซี (IC หรือ Integrated Circuits)

                ยุคที่ 4 ยุคของวิแอลเอสไอ        

                ยุคที่ 5 ยุคเครือข่าย(ยุคปัจจุบัน)

                   คอมพิวเตอร์ คือ อุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ (electronic device) ที่มนุษย์ใช้เป็นเครื่องมือช่วยในการจัดการกับข้อมูลที่อาจเป็นได้ ทั้งตัวเลข ตัวอักษร หรือสัญลักษณ์ที่ใช้แทนความหมายในสิ่งต่าง ๆ โดยคุณสมบัติที่สำคัญของคอมพิวเตอร์คือการที่สามารถกำหนดชุดคำสั่งล่วงหน้าหรือโปรแกรมได้ (programmable) นั่นคือคอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้หลากหลายรูปแบบ ขึ้นอยู่กับชุดคำสั่งที่เลือกมาใช้งาน ทำให้สามารถนำคอมพิวเตอร์ไปประยุกต์ใช้งานได้อย่างกว้างขวาง เช่น ใช้ในการตรวจคลื่นความถี่ของหัวใจ การฝาก – ถอนเงินในธนาคาร การตรวจสอบสภาพเครื่องยนต์ เป็นต้น ข้อดีของคอมพิวเตอร์ คือ เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีความถูกต้อง และมีความรวดเร็ว

                          คุณสมบัติของคอมพิวเตอร์

                     ปัจจุบันนี้คนส่วนใหญ่นิยมนำคอมพิวเตอร์มาใช้งานต่าง ๆ มากมาย ซึ่งผู้ใช้ส่วนใหญ่มักจะคิดว่าคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือที่สามารถทำงานได้สารพัด แต่ผู้ที่มีความรู้ทางคอมพิวเตอร์จะทราบว่า งานที่เหมาะกับการนำคอมพิวเตอร์มาใช้อย่างยิ่งคือการสร้าง สารสนเทศ ซึ่งสารสนเทศเหล่านั้นสามารถนำมาพิมพ์ออกทางเครื่องพิมพ์ ส่งผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ หรือจัดเก็บไว้ใช้ในอนาคตก็ได้ เนื่องจากคอมพิวเตอร์จะมีคุณสมบัติต่าง ๆ คือ

      1.ความเร็ว (speed) คอมพิวเตอร์ในปัจจุบันนี้สามารถทำงานได้ถึงร้อยล้านคำสั่งในหนึ่งวินาที

      2.ความเชื่อถือ (reliable) คอมพิวเตอร์ทุกวันนี้จะทำงานได้ทั้งกลางวันและกลางคืนอย่างไม่มีข้อผิดพลาด และไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อย

      3.ความถูกต้องแม่นยำ (accurate) วงจรคอมพิวเตอร์นั้นจะให้ผลของการคำนวณที่ถูกต้องเสมอหากผลของการคำนวณผิดจากที่ควรจะเป็น มักเกิดจากความผิดพลาดของโปรแกรมหรือข้อมูลที่เข้าสู่โปรแกรม

      4.เก็บข้อมูลจำนวนมากๆได้ (store massive amounts of information) ไมโครคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน จะมีที่เก็บข้อมูลสำรองที่มีความสูงมากกว่าหนึ่งพันล้านตัวอักษร และสำหรับระบบคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่จะสามารถเก็บข้อมูลได้มากกว่าหนึ่งล้าน ๆ ตัวอักษร

       5.ย้ายข้อมูลจากที่หนึ่งไปยังอีกทีหนึ่งได้อย่างรวดเร็ว (move information) โดยใช้การติดต่อสื่อสารผ่านระบบ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ ซึ่งสามารถส่งพจนานุกรมหนึ่งเล่มในรูปของข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ ไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ที่อยู่ไกลคนซีกโลกได้ในเวลาเพียงไม่ถึงหนึ่งวินาที ทำให้มีการเรียกเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมกันทั่วโลกในปัจจุบันว่า ทางด่วนสารสนเทศ (Information Superhighway)   

                        การทำงานของคอมพิวเตอร์

                        คอมพิวเตอร์ไม่ว่าจะเป็นประเภทใดก็ตาม จะมีลักษณะการทำงานของส่วนต่างๆ ที่มีความสัมพันธ์กันเป็น   กระบวนการ โดยมีองค์ประกอบพื้นฐานหลัก คือ หน่วยรับข้อมูลเข้า (Input) หน่วยความจำ (Memory หน่วยประมวลผลข้อมูล (Process) และหน่วยแสดงผลลัพธ์ (Output) ซึ่งมีกระบวนการขั้นตอนการทำงานดังนี้

              

ภาพที่ 2.1 ขั้นตอนการทำงานที่สำคัญของคอมพิวเตอร์

ตารางที่ 2-1 ขั้นตอนการทำงานของคอมพิวเตอร์ 

ขั้นตอนที่	การทำงาน	ตัวอย่างอุปกรณ์
1. การรับข้อมูลและคำสั่ง (Input)	เริ่มต้นด้วยการนำข้อมูลเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์  ซึ่งสามารถผ่านทางอุปกรณ์ชนิดต่างๆ แล้วแต่ชนิดของข้อมูล ที่จะป้อนเข้าไป เช่น ถ้าเป็นการพิมพ์ข้อมูลจะใช้แผงแป้นพิมพ์ (Keyboard) เพื่อพิมพ์ข้อความหรือโปรแกรมเข้าเครื่องถ้าเป็นการเขียนภาพจะใช้เครื่องอ่านพิกัดภาพกราฟิก (Graphics Tablet) โดยมีปากกาชนิดพิเศษสำหรับเขียนภาพหรือถ้าเป็นการเล่นเกมก็จะมีก้านควบคุม (Joystick) สำหรับเคลื่อนตำแหน่งของการเล่นบนจอภาพ เป็นต้น	Mouse, Keyboard, Scanner, Microphone
2. การประมวลผลหรือคิดคำนวณ(Processing)	ข้อมูลที่คอมพิวเตอร์รับเข้ามา จะถูกประมวลผลโดยการทำงานของหน่วยประมวลผลกลาง (CPU : Central Processing Unit)  ตามคำสั่งของโปรแกรม หรือซอฟต์แวร์ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ผู้ใช้ต้องการ การประมวลผลอาจจะมีได้หลายอย่าง เช่น นำข้อมูลมาหาผลรวม นำข้อมูลมาจัดกลุ่ม นำข้อมูลมาหาค่ามากที่สุด หรือน้อยที่สุด เป็นต้น จากนั้นจะส่งผลไปเก็บไว้ยังหน่วยความจำหลัก และให้หน่วยแสดงผลลัพธ์ต่อไป	CPU
3. การแสดงผลลัพธ์(Output)	คอมพิวเตอร์จะแสดงผลลัพธ์ของข้อมูลที่ป้อน  หรือแสดงผลจากการประมวลผล  ทางอุปกรณ์แสดงผล  ซึ่งข้อมูลที่แสดงออกมา อาจอยู่ในรูปแบบของรายงาน ภาพ,แผนภูมิ,ตาราง ซึ่งแล้วแต่ผู้ใช้จะสั่งงาน โดยทั่วไปจะแสดงผ่านทางจอภาพก่อน แล้วจึงสั่งพิมพ์ข้อมูลออกทางกระดาษโดยใช้เครื่องพิมพ์	Monitor, Printer, Speaker
4. การเก็บข้อมูล(Storage)	เป็นการจัดเก็บข้อมูลชั่วคราวในขณะที่มีการประมวลผลแรม รวมถึงจัดเก็บข้อมูลที่ผ่านการประมวลผลลงในอุปกรณ์เก็บข้อมูล เช่น ฮาร์ดดิสก์ (hard disk) แฟลชไดร์ฟ (flash drive) เป็นต้น	hard disk, floppy disk, CD-ROM