ใบความรู้ที่2

                                          ใบความรู้ที่2

คอมพิวเตอร์

         ในหัวข้อนี้  นักเรียนจะได้ทำความรู้จักกับคอมพิวเตอร์  โดยเริ่มจาการเรียนรู้ว่า

คอมพิวเตอร์คืออะไรคอมพิวเตอร์มีพัฒนาการมาอย่างไร  และการจัดแบ่งคอมพิวเตอร์เป็น

ประเภทต่างๆ นั้นมีหลักเกณฑ์อย่างไร

2.1   คอมพิวเตอร์คืออะไร

ถึงแม้ว่าคอมพิวเตอร์จะถูกสร้างขึ้นมาให้มีความสามารถหลักด้านการคิดเลข  แต่คอมพิวเตอร์ก็ต่างกับเครื่องคิดเลข   แต่คอมพิวเตอร์ก็ต่างกับเครื่องคิดเลข  ข้อแตกต่างที่สำคัญอยู่ที่ความสามารถในการตัดสินใจเลือกทางเลือก  ในขณะที่เครื่องคิดเลขธรรมดา  จะปฏิบัติตามคำสั่งที่ผู้ใช้กดแป้นเข้าไปที่คำสั่ง และเครื่องคิดเลขแบบโปรแกรมได้  จะปฏิบัติตามชุดคำสั่งที่ผู้ใช้กดแป้นสั่งไว้ล่วงหน้าแล้ว  หลังจากนั้นเมื่อผู้ใช้กดแป้น  เอ็กซีควต์  ( Execute) หรือ รัน (Run) เครื่องคิดเลขแบบโปรแกรมได้จึงจะทำตามคำสั่งเหล่านั้นทีละคำสั่ง  จนถึงคำสุดท้ายของโปรแกรม  แต่เครื่องคิดเลขแบบโปรแกรมได้ก็ยังไม่ถือว่าเป็นคอมพิวเตอร์เพราะยังขาดคุณลักษณะที่สำคัญที่สุดของคอมพิวเตอร์ไปนั้นก็คือยังไม่สามรถตัดสินใจเลือกทางเลือกได้

               ดังนั้นคำว่า “คอมพิวเตอร์” จึงหมายถึง เครื่องที่สามารถปฏิบัติตามคำสั่งเป็นชุดโดยอัตโนมัติและสามารถทำการตัดสินใจเลือกทางเลือกได้โดยอัตโนมัติ  ยกตัวอย่างเช่น  โปรแกรมการคำนวณภาษีเงินได้บุคคลธรรมดา จะมีจุดที่คอมพิวเตอร์ต้องตัดสินใจหลายจุด  ในขณะที่นี้จะยกตัวอย่างเพียง 1 จุดเท่านั้น  คือการหักค่าใช้ค่าใช้จ่ายส่วนบุคคล ให้หักได้ร้อยละ 40 ของเงินได้ แต่ไม่เกิน 60, 000 บาทโปรแกรมจะต้องทำการคำนวณร้อยละ 40 ของเงินได้ก่อน  แล้วมาพิจารณาว่าเกิน 60, 000 บาทหรือไม่จากนั้นก็จะทำการเลือกทางเลือก  ดังตัวอย่างต่อไปนี้ผู้มีเงินได้มีเงินได้จาก

ผู้มีเงินได้มีเงินได้จาก

เงินเดือน  เดือนละ  a  บาท  เป็นเงิน                             a*12               บาท

ค่าเช่าบ้านที่นายจ้างออกให้  เดือนละ b บาท  เป็นเงิน       a*12                 บาท

รวมเงินได้                                                            s   = (a=b)*12    บาท

         

หัก  ค่าใช้จ่ายส่วนบุคคล

ร้อยละ  40  ของเงินได้  เป็นเงิน                       c   = (a+b)*12*40/100      บาท

          เงินได้พึงประเมิน                                         t                                    บาท

กรณี  (ก)  ถ้า  c<  60,000                             t   =  s- c                       บาท

กรณี  (ข)  ถ้า  c> = 60,000                            t  =  s- 60,000                บาท

          ให้นักเรียนลองแทนค่าตัวเลขจากข้อมูลที่ให้ไว้ในตารางที่  1.4  และคำนวณหาเงินได้พึงประเมิน   (t)  ซึ่งจะใช้สูตรต่างกันสำหรับกรณี  นาย  ก กับ น.ส.  ข  เครื่องคอมพิวเตอร์จะต้องสามารถตัดสินใจเลือกใช้สูตรที่ถูกต้องสำหรับแต่ละกรณีได้โดยอัตโนมัติ  แต่ถ้าเป็นเครื่องคิดเลขผู้ใช้เครื่องจะต้องตัดสินใจเลือกใช้สูตรด้วยตัวเอง

ตาราง  การคำนวณเงินได้พึงประเมิน

ผู้มีเงินได้	เงินเดือน  a	ค่าเช่าบ้าน  b	รวมเงินได้  s	ร้อยละ   40 ของเงินได้  c	เงินได้พึง ประเมิน   d
นาย  ก	12,000	2,500
น.ส.   ข	10,000	2,000

ในการทำงานของคอมพิวเตอร์นั้น  จุดมุ่งหมายของการปฎิบัติตามคำสั่ง  อาจเป็น

การคำนวณทางคณิตศาสตร์  หรือเป็นการควบคุมเครื่องมือ  อุปกรณ์บางอย่าง หรือทำทั้งสองอย่างผสมผสานกัน  ตัวอย่างเช่น เมื่อนักเรียนใช้เม้าส์วาดรูป  คอมพิวเตอร์จะรับรู้ตำแหน่งของเม้าส์ในแต่ละขณะ  ทำการคำนวณทางคณิตศาสตร์เพื่อให้เกิดภาพตามที่นักเรียนวาด  และทำการควบคุมการทำงานของจอภาพเพื่อให้ภาพไปปรากฏบนจอภาพ  เป็นต้น

2.2  พัฒนาการของคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์ได้ผ่านพัฒนาการมาหลายยุค     เราอาจแบ่งยุคของพัฒนาการของ

คอมพิวเตอร์ได้  2 แบบดังต่อไปนี้

          การแบ่งยุคแบบที่  1  เป็นการแบ่งตามพัฒนาการด้านฮาร์ดแวร์  แบ่งได้เป็น  4  ยุค  คือ

1.      ยุคหลอดสุญญากาศ

2.      ยุคทรานซิสเตอร์

3.      ยุควงจรรวม หรื อไอซี  (Integrated  Circuit: IC)

4.      ยุคไมโครโพรเซสเซอร์  (Microprocessor)  หรืออาจเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า  ยุคคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer:  PC)  ก็ได้

          -   คอมพิวเตอร์ยุคหลอดสุญญากาศ  เริ่มขึ้นในสมัยสงครามโลกครั้งที่  2  ประเทศสหรัฐอเมริกาได้ประดิษฐ์เครื่องคอมพิวเตอร์ชื่อ  ENIAC  ขึ้นใช้  โดยมีวัตถุประสงค์หลักเกี่ยวกับการประมวลผลเพื่อพยายามถอดรหัสลับที่ใช้ในการสื่อสารของฝ่ายข้าศึก  หลังสงครามโลกได้มีการนำคอมพิวเตอร์ยุคแรกนี้มาใช้ในกิจการพลเรือน  เช่น การทำสำมโนครัวประชากร  แต่เนื่องจากคอมพิวเตอร์ที่ใช้หลอดสุญญากาศเหล่านี้  มีขนาดใหญ่โต  และมีความร้อนสูงมากในระหว่างการทำงาน  ซึ่งทำให้เกิดการชำรุดเสียหายได้ง่าย  ต้องปิดเครื่องเพื่อซ่อมบำรุงบ่อยครั้ง  รวมทั้งสมรรถนะการทำงานก็ยังไม่สูงนัก  จึงยังไม่มีการนำไปใช้ในวงการธุรกิจอย่างกว้างขวาง

-                   คอมพิวเตอร์ยุคทรานซิสเตอร์  เป็นคอมพิวเตอร์ที่เริ่มมีการใช้งานในเชิงพาณิชย์

อย่างจริงจัง  คอมพิวเตอร์ยุคนี้เป็นคอมพิวเตอร์แบบเมนเฟรม  (Mainframe  Computer)  สำหรับใช้ในองค์กรขนาดใหญ่ เช่น หน่วยราชการ มหาวิทยาลัย ธนาคาร และบริษัทธุรกิจขนาดใหญ่ เป็นต้น การประมวลผลต้องอาศัยผู้ที่มีความรู้ความชำนาญเป็นพิเศษ จึงมีการจัดตั้งศูนย์คอมพิวเตอร์ หรือศูนย์ประมวลผลข้อมูลขึ้นเพื่อทำหน้าที่โดยเฉพาะ ในยุคแรกๆ นั้น การเขียนโปรแกรมและการป้อนข้อมูลใช้เทปกระดาษเจาะรู ส่วนผลลัพธ์ของการประมวลผลจะพิมพ์ออกมาจากเครื่องพิมพ์ไลน์พรินเตอร์  (Line  Printer)  บนกระดาษต่อเนื่อง ผู้ต้องการทำการประมวลผลต้องส่งเทปกระดาษเจาะรูที่บรรจุโปรแกรมและข้อมูลให้เจ้าหน้าที่ศูนย์คอมพิวเตอร์ในเวลาทำการ เพื่อจะขอรับผลการประมวลผลในวันรุ่งขึ้น เพราะเจ้าหน้าที่จะรวบรวมงานต่างๆ ของแต่ละวันไว้ทำการประมวลผลในวันรุ่งขึ้น  ดังนั้น  ผุ้ที่ไม่ใช่เจ้าหน้าที่ของศูนย์คอมพิวเตอร์จึงไม่มีโอกาสได้แตะต้องเครื่องคอมพิวเตอร์เลย  จะได้ใช้เพียงเครื่องเจาะเทปกระดาษ  (Key  Punch)   ซึ่งมีลักษณะคล้ายเครื่องพิมพ์ดีดไฟฟ้าเท่านั้น

          -    คอมพิวเตอร์ยุควงจรรวม หรือ ไอซี  เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กลงและมีสมรรถนะสูงขึ้นมากในขณะเดียวกันก็มีการพัฒนาอุปกรณ์นำเข้าและส่งออกที่ใช้ง่ายและมีประสิทธิภาพสูงขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งจอภาพแสดงผลแบบซีอาร์ที  (CRT  Monitor)  และ เทปแม่เหล็กบันทึกข้อมูลรวมทั้งมีการพัฒนาระบบผู้ใช้หลายคน  (Multi-user)   ที่สามารถใช้เครื่องพร้อมกันได้  คอมพิวเตอร์ในยุคนี้  มีทั้งแบบเมนเฟรม และแบบมินิแม้จะมีสมรรถนะต่ำกว่าแบบเมนเฟรมในยุคเดียวกัน  แต่ก็มีความสามารถในการทำงานสูงกว่าและราคาถูกกว่าเมนเฟรมในยุคก่อน จึงทำให้มีการใช้งานกันอย่างแพร่หลาย

          -  ยุคไมโครโพรเซสเซอร์  เป็นยุคล่าสุดในลำดับพัฒนาการของคอมพิวเตอร์  ไมโครโพเซสเซอร์คือวงจรรวมชนิดพิเศษที่ย่อส่วนสำคัญที่สุดของคอมพิวเตอร์คือหน่วยประมวลผลกลาง (Central  Processing  Unit:  CPU) ลงอยู่ในไอซีชิปเพียงตัวเดียว ในยุคไมโคร

โปรเซสเซอร์มีคอมพิวเตอร์ประเภทใหม่เกิดขึ้น  ซึ่งถือได้ว่าเป็นการปฏิวัติอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์และการปฏิวัติการใช้งานของคอมพิวเตอร์พร้อมกันเลยทีเดียว  การปฏิวัติอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ได้เปลี่ยนคอมพิวเตอร์จากสินค้าราคาแพงที่ผลิตจำนวนน้อยๆ 

มาเป็นสินค้าราคาถูกที่ผลิตเป็นจำนวนมาก  ส่วนการปฏิวัติการใช้งานของคอมพิวเตอร์ได้เปลี่ยนคอมพิวเตอร์จากเครื่องมือการทำงานสำหรับองค์กรมาเป็นทั้งเครื่องมือการทำงาน  เครื่องมือสำหรับศึกษาหาความรู้  ตลอดจนเป็นเครื่องใช้เพื่อความบันเทิงสำหรับครัวเรือน

และบุคคล  ซึ่งจะได้กล่าวโดยละเอียดยิ่งขึ้นไปในย่อหน้าถัดไป

          การแบ่งยุคแบบที่  2  เป็นการแบ่งตามพัฒนาการตามพัฒนาการด้านการใช้งาน  แบ่งได้เป็น  3  ยุคคือ

§  ยุคคอมพิวเตอร์เครื่องเดี่ยว  (Era of Stand Alone Computing)

§  ยุคคอมพิวเตอร์เครือข่าย  (Era of Network Computing)

§  ยุคคอมพิวเตอร์สื่อประสม  (Era of Multimedia Computing)

§  ยุคคอมพิวเตอร์เครื่องเดี่ยว  เป็นยุคที่ยาวนานมาก  คลอบคลุมยุคของคอมพิวเตอร์เมนเฟรน  และมินิของคอมพิวเตอร์  มาจนถึงยุคต้นของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล  (ค.ศ.  1950-1980 โดยประมาณ)  ในยุคนี้ คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะทำงานโดยเอกเทศ

§  ยุคคอมพิวเตอร์เครือข่าย  เกิดขึ้นจากการทดลองของกระทรวงกลาโหมสหรัฐอเมริกาในโครงการ อาร์ปาเน็ต  (ARPANET)  เมื่อ ค.ศ.  1969  แต่การใช้งานของคอมพิวเตอร์ระบบเครือข่ายเพิ่งจะมาแพร่หลายในช่วงหลังจากปี  ค.ศ.  1990 ซึ่งตรงกับยุคคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล

§  ยุคคอมพิวเตอร์สื่อประสม  เกิดจากความพยายามที่จะนำคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล

§  มาใช้เป็นเครื่องมือสำหรับศึกษาหาความรู้และเป็นเครื่องใช้เพื่อความบันเทิง  (เล่นเกม  ดูหนัง ฟังเพลง) การใช้งานในลักษณะนี้  เพิ่งจะมาแพร่หลายในช่วงหลังจากปี ค.ศ. 1995  เป็นต้นมา

2.3  การจัดแบ่งประเภทของคอมพิวเตอร์

แต่เดิมนั้น มีการจัดแบ่งประเภทของคอมพิวเตอร์ ตามขนาดของภาระงานที่สามารถ

รับได้และตามจำนวนเครื่องทอร์มินัล  (Terminal)  ซึ่งหมายถึงจอและแผงแป้นอักขระ  ที่สามารถต่อพ่วงใช้งานได้  หากแบ่งประเภทตามวิธีนี้  คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่ใช้ตามธนาคาร  หรือบริษัทใหญ่ๆ  จะเรียกคอมพิวเตอร์เมนเฟรน  (Mainframe  computer)  ส่วนเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดรองลงมา  เรียกว่า  มินิคอมพิวเตอร์  (Minicomputer)  มักใช้กันในหน่วยงานหรือองค์กรขนาดกลางและเล็ก  ต่อมามีการประดิษฐ์คอมพิวเตอร์ขนาดเล็กลงอีก  โดยใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ เป็นหน่วยประมวลผลกลาง จึงเรียกคอมพิวเตอร์ชนิดนี้ว่า  ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer) และเนื่องจากคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กนี้   มีความกะทัดรัดใช้ง่ายและราคาถูกจึงมีผู้ผลิตบางรายตั้งชื่อเรียกขานว่าคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล หรือ พีซี (Personal  computer : PC)

          ปัจจุบันนี้  คอมพิวเตอร์พัฒนาอย่างรวดเร็วมาก มีคอมพิวเตอร์ชนิดใหม่ๆเกิดขึ้นอีกหลายชนิด  การจัดประเภทตามวิธีที่เคยใช้มาในอดีตอาจไม่คลอบคลุมคอมพิวเตอร์ชนิดใหม่ๆ อีกทั้งไม่สื่อความหมายถึงความเป็นเครือข่ายของระบบคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน

          จากมุมมองของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์  เราจะเรียกเครื่องคอมพิวเตอร์หลักของเครือข่ายว่า คอมพิวเตอร์แม่ข่าย  (Host  computer)  ซึ่งอาจมีขนาดและสมรรถนะแตกต่างกันในระดับต่ำสุดเราอาจใช้เครื่องคอมพิวเตอร์  พีซี ธรรมดามาทำหน้าที่เป็นคอมพิวเตอร์แม่ข่ายก็ได้ในระดับสูงขึ้นไปเราอาจใช้คอมพิวเตอร์แม่ข่ายที่มีหลายซีพียู  หรือคอมพิวเตอร์แม่ข่ายที่มีซีพียูแบบพิเศษความเร็วสูง  เช่น  แบบ  RISC  (Reduced  Instruction  Set  Computer)  เป็นต้น  ในระดับสูงสุดคอมพิวเตอร์แม่ข่ายอาจเป็นซูเปอร์คอมพิวเตอร์  (Supercomputer)  ซึ่งออกแบบให้มีความเร็วสูงมากๆ

          สำหรับเครื่องลูกข่ายนั้น  เราอาจเรียกว่าเป็นเครื่องสถานีงาน  (Workstation)  เพราะเป็นจุดทำงานสำหรับผู้ใช้คอมพิวเตอร์  สำหรับงานทั่วๆไป  เครื่องซีพีธรรมดาก็ทำหน้าที่เป็นสถานีงานได้อย่างเพียงพอแล้ว  แต่สำหรับงานบางอย่าง  เช่น  งานออกแบบด้านสถาปัตยกรรมและวิศวกรรม จะต้องใช้เครื่องพิเศษที่เรียกว่า  สถานีงานออกแบบ  หรือ  สถานีงานวิศวกรรม  (Com-puter  Aided Design  Workstation or Engineering  Workstation)

          การนำคอมพิวเตอร์มาใช้โดยไม่ต่อเชื่อมกับเครือข่าย  เรียกว่าเป็นการใช้แบบ เครื่องเดี่ยว  (Stand alone) การนำคอมพิวเตอร์มาต่อเข้ากับเครือข่ายนั้น  วัตถุประสงค์หลักคือ  เพื่อให้มีการรับส่งข้อมูลระหว่างกันได้  แต่ปัจจุบันนี้ยังมีวิธีการพิเศษที่สามารถต่อเชื่อมคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายให้ช่วยกันทำงานเพื่อความเร็วและเพิ่มสมรรถนะอีกด้วย  วิธีนี้เรียกว่า  คลัสเตอร์คอมพิวติง  (Cluster  computing)

          สรุปสาระสำคัญท้ายหน่วย

          “คอมพิวเตอร์”     หมายถึง   เครื่องที่สามารถปฏิบัติตามคำสั่งเป็นชุดโดยอัตโนมัติและสามารถทำการตัดสินใจเลือกทางเลือกได้โดยอัตโนมัติ  ในการทำงานของคอมพิวเตอร์นั้นจุดมุ่งหมายของการปฏิบัติตามคำสั่งอาจเป็นการคำนวณทางคณิตศาสตร์  หรือเป็นการควบคุมเครื่องมือ  อุปกรณ์บางอย่าง หรือทำทั้งสองอย่างผสมผสานกัน

          คอมพิวเตอร์ได้ผ่านพัฒนาการมาหลายยุค  เราอาจแบ่งยุคของพัฒนาการของคอมพิวเตอร์ตามพัฒนาการด้านฮาร์ดแวร์ได้เป็น  4  ยุค  คือ

1        ยุคหลอดสุญญากาศ

2        ยุคทรานซิสเตอร์

3        ยุควงจรรวม  หรือ  ไอซี  (integrated  Circuit:  IC)

4        ยุคไมโครโพรเซสเซอร์  (Microprocessor)  หรืออาจเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า  ยุคคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล  (Personal Computer:  PC)

                       

คำศัพท์ที่สำคัญในหน่วยนี้

ภาษาอังกฤษ	ภาษาไทย
Binary  System	ระบบเลขฐานสอง
Decimal  System	ระบบเลขฐานสิบ
Digital  System	ระบบดิจิทัล
Mainframe  Computer	คอมพิวเตอร์เมนเฟรน
Minicomputer	มินิคอมพิวเตอร์
Microcomputer	ไมโครคอมพิวเตอร์
Personal  Computer  (PC)	คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล  (ซีพี)
Host  Computer	คอมพิวเตอร์แม่ข่าย
Supercomputer	ซูเปอร์คอมพิวเตอร์
Work  Station	สถานีงาน

ที่มา :  ถวัลย์วงศ์   ไกรโรจนานันท์ , รศ.ดร และคณะ.  หนังสือเรียนสาระการเรียนรู้

         พื้นฐานและเพิ่มเติม กลุ่มสาระการเรียนรู้ การงานพื้นฐานอาชีพ  ช่วงชั้นที่ 3 

         เทคโนโลยีสารสนเทศ. กรุงเทพฯ : สำนักพิมพ์แม็ค จำกัด