หน่วยที่ 3

   หน่วยที่ 3 

คอมพิวเตอร์และระบบคอมพิวเตอร์

1. ประวัติของคอมพิวเตอร์

          อุปกรณ์ชิ้นแรกซึ่งเป็นที่มาของคอมพิวเตอร์  เริ่มจากการคิดค้นของชาวจีนในช่วงปี พ.ศ. 500  มีการประดิษฐ์ลูกคิด  (Abacus)  ขึ้นมาช่วยในการคิดเลขจึงถือได้ว่าเครื่องคิดเลขนี้เป็นต้นกำเนิดของเครื่องคิดเลขในยุคต่อมา 

  

ลูกคิด ต้นแบบของคอมพิวเตอร์

    ปี พ.ศ. 2185 แบลส์  พาสคัล (Blaise Pascal) นักวิทยาศาสตร์และปรัชญาชาวฝรั่งเศส  ได้ประดิษฐ์เครื่องคิดเลขขึ้นมาใช้งาน  เครื่องมือที่เขาสร้างขึ้นใช้ในการคำนวณ   สามารถใช้บวกและลบค่าตัวเลขได้อย่างถูกต้อง

    ปี พ.ศ. 2376 ชาร์ล  แบบเบจ ได้สร้างเครื่องคำนวณที่ทำงานโดยอาศัยโปรแกรมเป็นเครื่องแรกของโลก  เราให้เกียรติยกย่องว่าเขาเป็นบิดาแห่งคอมพิวเตอร์เนื่องจากเครื่องที่เขาสร้างขึ้นเป็นต้นแบบหรือแนวทางที่นำไปสู่การพัฒนาของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้กันในปัจุบัน

    ปี  พ.ศ. 2489 คณะนักวิจัย ของประเทศสหรัฐอเมริกาทีมงานหนึ่ง  ได้พัฒนาและสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ระบบอิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรกของโลกมีชื่อเรียกว่า  "อินิแอ็ก"  ( ENIAC)  เพื่อใช้ในการคำนวณวิถีกระสุนปืนใหญ่ที่ใช้ในระหว่างสงครามโลกครั้งที่  2 มีความสามารถคำนวณสมการที่สลับซับซ้อนได้รวดเร็วและถูกต้อง ใช้ทำงานทดแทนกำลังคนได้หลายร้อยเท่า จากนั้น เครื่องคอมพิวเตอร์ก็ได้รับการพัฒนาและปรับปรุงให้ดีมากยิ่งขึ้น มีการพัฒนาจากระบบใหญ่ จนสามารถพัฒนาเป็นระบบเล็ก  หรือที่เราเรียกว่า  คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล( Personal Computer หรือ PC ) 

คอมพิวเตอร์เครื่องแรกของโลก

2. ความหมายของคอมพิวเตอร์

          คอมพิวเตอร์ เป็นเครื่องมือหรืออุปกรณ์ประเภทอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำงานด้วยคำสั่ง ชุดคำสั่ง หรือโปรแกรมต่าง ๆ สามารถเชื่อมต่อกันเป็นเครือข่ายได้หลายแบบ รวมทั้งเครือข่ายอินเตอร์เน็ตด้วยลักษณะเด่นของคอมพิวเตอร์คือมีศักยภาพสูงในการคำนวณประมวลผลข้อมูลทั้งที่เป็นตัวเลข รูปภาพ  ตัวอักษร และเสียง ทำให้คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือที่สามารถนำมาประยุกต์ใช้กับงานได้อย่างกว้างขวาง

จำแนกหน้าที่ของฮาร์ดแวร์ต่าง ๆ สามารถแบ่งออกเป็นส่วนสำคัญ  5  ส่วน คือ
           1.  หน่วยรับข้อมูลเข้า(Input Unit) เป็นวัสดุอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่นำมาเชื่อมต่อทำหน้าที่ป้อนสัญญาณเข้าสู่ระบบเพื่อกำหนดให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามความต้องการทั้งวัสดุอุปกรณ์เกี่ยวข้อง เช่น แป้นอักขระ (keyboard) เมาส์(mouse) ซีดีรอม(CD-Rom)  ไมโครโฟน(Microphone) ฯลฯ
          2. หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU) ทำหน้าที่เกี่ยวกับการคำนวณทั้งทางตรรกะและคณิตศาสตร์ รวมทั้งการประมวลข้อมูลตามคำสั่งที่ได้รับ
             3. หน่วยความจำ (Memory Unit) ทำหน้าที่เก็บข้อมูลหรือคำสั่งที่ส่งมาจากหน่วยรับข้อมูล เพื่อเตรียมส่งไปประมวลผลยังหน่วยประมวลผลกลาง และเก็บผลลัพธ์ที่ได้มาจากการประมวลผลแล้ว  เพื่อเตรียมส่งไปยังหน่วยแสดงผล
           4. หน่วยแสดงผล (Output Unit) ทำหน้าที่แสดงผลข้อมูลที่คอมพิวเตอร์ทำการประมวลหรือผ่านการคำนวณแล้ว
     5. อุปกรณ์ต่อพ่วงอื่น ๆ (Peripheral Equipment) เป็นอุปกรณ์ที่นำมาต่อพ่วงเข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานให้มากยิ่งขึ้น เช่น โมเด็ม แผงวงจรเชื่อมต่อ  เครือข่าย เป็นต้น

3. ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์
          
   3.1  มีความเร็วในการทำงานสูง  เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานในปัจจุบันสามารถประมวลผลคำสั่งในช่วงเวลา 1 วินาทีได้มากกว่าหนึ่งร้อยล้านคำสั่งจึงใช้ในงานคำนวณต่าง ๆ ได้อย่างรวดเร็ว  เช่น  การฝากถอนเงินจากตู้เอทีเอ็ม  เป็นต้น
   3.2 มีประสิทธิภาพในการทำงานสูง  สามารถทำงานได้ตลอด  24  ชั่วโมง  เป็นสัปดาห์  หรือเป็นปี  โอกาสเครื่องเสียน้อยมาก ใช้แทนกำลังคนได้มากมาย
   3.3  มีความถูกต้องแม่นยำตามโปรแกรมที่สั่งงานและข้อมูลที่ใช้
   3.4   เก็บข้อมูลได้มาก  ไม่ต้องใช้เอกสารและตู้เก็บ
 3.5สามารถโอนย้ายข้อมูลจากเครื่องหนึ่งไปอีกเครื่องหนึ่งโดยผ่านระบบเครือข่ายได้อย่างรวดเร็ว  ช่วยอำนวยความสะดวกในการใช้งาน

4. องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์

              
  ระบบคอมพิวเตอร์ที่สามารถทำงานอย่างมีประสิทธิภาพจะประกอบด้วยส่วนสำคัญ 4  ส่วน ดังนี้
       1.    ฮาร์ดแวร์ (hardware) หรือส่วนเครื่อง
      2.    ซอฟต์แวร์ (software) หรือส่วนชุดคำสั่ง
      3.     ข้อมูล (data)
      4.     บุคลากร (people)

องค์ประกอบของคอมพิวเตอร์

4.1 ฮาร์ดแวร์  (Hardware)
          อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์  (hardware)  หมายถึง   ตัวเครื่องและอุปกรณ์ส่วนต่างๆ ที่เราสามารถสัมผัสและจับต้องได้  ฮาร์ดแวร์จะประกอบด้วยส่วนที่สำคัญ  4  ส่วน   ดังนี้คือ

1.  ส่วนประมวลผล   (processor)
         หน่วยประมวลผลกลาง  (Central Processing Unit)  หรือ เรียกคำย่อว่า  ซีพียู  (CPU)  คำว่า  ซีพียู  มีความหมายทางด้านฮาร์ดแวร์  2  อย่างด้วยกัน  คือ
          1.  ตัวชิป  (chip)  ที่ควบคุมการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์
          2.  ตัวเครื่องคอมพิวเตอร์หรือกล่องเครื่องที่มีซีพียูบรรจุอยู่
         ความหมายส่วนที่  2  ถ้ามองทางด้านเทคนิคแล้วจะเป็นความหมายที่ไม่ถูกต้อง  เนื่องจากตัวซีพียูเป็นชิปคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่เหมือนส่วนสมองของระบบคอมพิวเตอร์

2.  ส่วนความจำ   (memory)
        สามารถแยกประเภทของหน่วยความจำ  (memory)  ได้ดังนี้
2.1 หน่วยความจำหลัก (Main memory) คือ หน่วยเก็บข้อมูลและคำสั่งต่างๆ ของเครื่องคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วยชุดความจำข้อมูลที่สามารถบอกตำแหน่งที่เก็บข้อมูลหรือคำสั่ง ข้อมูลจะถูกนำไปเก็บไว้และสามารถถูกนำออกมาใช้ในการประมวลผลในภายหลัง หน่วยความจำหลักแบ่งได้ 2 ประเภทคือ

 2.1.1  หน่วยความจำแบบ “แรม” (RAM = Random Access Memory)
 2.1.2  หน่วยความจำแบบ “รอม” (Read Only Memory)

2.2 หน่วยความจำสำรอง (secondary storage)  
       หน่วยความจำชนิดนี้มีไว้สำหรับสำรองหรือทำงานกับข้อมูลและโปรแกรมขนาดใหญ่เนื่องจากขนาดของหน่วยความจำหลักมีจำกัด หน่วยความจำสำรองสามารถเก็บไว้ได้หลายแบบ  เช่น  แผ่นบันทึก  (floppy disk)  จานบันทึกแบบแข็ง  (hard disk)  แผ่นซีดีรอม  (CD-ROM)  และจานแสงแม่เหล็ก  เป็นต้น

จานบันทึกแบบแข็ง hand disk

แผ่นซีดีรอม

3.  อุปกรณ์รับเข้าและส่งออก   (input-output devices)

4.   อุปกรณ์หน่วยเก็บข้อมูล   (storage device)

5.บุคลากรคอมพิวเตอร์

         บุคลากรทางคอมพิวเตอร์ หมายถึง คนที่มีความรู้ความสามารถในการใช้หรือควบคุมให้การใช้คอมพิวเตอร์เป็นไปอย่างราบรื่น อาจจะประกอบด้วยคนเพียงคนเดียวหรือหลายคนช่วยกันรับผิดชอบ โครงสร้างของหน่วยงานคอมพิวเตอร์ 

     1. ผู้จัดการระบบ (System Manager)
     2. นักวิเคราะห์ระบบ (System Analyst)
     3. โปรแกรมเมอร์ (Programmer)
     4.วิศวกรระบบ
     5. วิศวกรเครือข่าย
     6.ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ชั้นสู
     7.ผู้ใช้ทั่วไป