หน่วยที่3

หน่วยที่ 3. คอมพิวเตอร์และระบบคอมพิวเตอร์

      
   1. ประวัติของคอมพิวเตอร์

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

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

          ปี พ.ศ. 2376 ชาร์ล  แบบเบจ ได้สร้างเครื่องคำนวณที่ทำงานโดยอาศัยโปรแกรมเป็นเครื่องแรกของโลก  เราให้เกียรติยกย่องว่าเขาเป็นบิดาแห่งคอมพิวเตอร์เนื่องจากเครื่องที่เขาสร้างขึ้นเป็นต้นแบบหรือแนวทางที่นำไปสู่การพัฒนาของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้กันในปัจจุบัน

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

     2.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

         3.ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์        

              คือส่วนที่ประกอบเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ต่างๆที่เกี่ยวข้องสามารถมองเห็นสัมผัสได้เช่น ตัวเครื่อง จอภาพ คีย์บอร์ด  และเมาส์ เป็นต้น

      หน้าที่ของฮาร์ดแวร์ สามารถแบ่งออกเป็นส่วนสำคัญ  5  ส่วน  คือ

         1.1หน่วยรับข้อมูลเข้า (Input Unit) เป็นวัสดุอุปกรณ์ต่างๆที่นำมาเชื่อมต่อทำหน้าที่ป้อนสัญญาณเข้าสู่ระบบเช่น แป้นอักขระ เมาส์ ซีดีรอม ฯลฯ

         1.2.  หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU) ทำหน้าที่คำนวณตรรกะและคณิตศาสตร์รวมทั้งการประมวลข้อมูลตามคำสั่งที่ได้รับ

         1.3  หน่วยความจำ (Memory Unit) ทำหน้าที่เก็บข้อมูลจากหน่วยรับข้อมูล เพื่อไปประมวลผลยังหน่วยประมวลผลกลาง  และเก็บผลลัพธ์ที่ได้มาจากการประมวลผลแล้วเพื่อเตรียมส่งไปยังหน่วยแสดงผล

        1.4 หน่วยแสดงผล (Output Unit) ทำหน้าที่แสดงผลข้อมูลที่คอมพิวเตอร์ทำการประมวลหรือผ่านการคำนวณแล้ว

        1.5 อุปกรณ์ต่อพ่วงอื่นๆ (Peripheral Equipment) เป็นอุปกรณ์ที่นำมาต่อพ่วงเข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานให้มากขึ้นเช่น โมเด็ม แผงวงจรเชื่อมต่อ เครือข่าย เป็นต้น

     4.ระบบคอมพิวเตอร์

            ระบบคอมพิวเตอร์  หมายถึง  กรรมวิธีที่คอมพิวเตอร์ทำการใดๆ กับข้อมูลให้อยู่ในรูปแบบที่เป็นประโยชน์ตามความประสงค์ของผู้ใช้มากที่สุด เช่น การตรวจสอบข้อมูลประชาชนจากระบบทะเบียนราษฎร์  ของสำนักทะเบียนราษฎร์  กรมการปกครองกระทรวงมหาดไทย เป็นต้น

     5.องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
            ระบบคอมพิวเตอร์ที่สามารถทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ  จะประกอบด้วยส่วนสำคัญ   4  ส่วน ดังนี้
                 5.1   ฮาร์ดแวร์   (hardware)  หรือ  ส่วนเครื่อง
                 5.2 ซอฟต์แวร์   (software)  หรือ  ส่วนชุดคำสั่ง
                 5.3  ข้อมูล   (data
                 5.4  บุคลากร   (people)

           5.1 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

            3.  อุปกรณ์รับเข้าและส่งออก   (input-output devices)

           4.   อุปกรณ์หน่วยเก็บข้อมูล   (storage device)

        ตัวจานบันทึกข้อมูลแบบแข็ง  (Hard Disk) 
              ประกอบด้วยแผ่นจานแม่เหล็กตั้งแต่หนึ่งแผ่นจนถึงหลายแผ่น และเครื่องขับจาน  (Hard Disk Drive)  เป็นส่วนอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์  มีมอเตอร์ทำหน้าที่หมุนแผ่นจานแม่เหล็กด้วยความเร็วสูง มีหัวแม่เหล็กทำหน้าที่อ่านและเขียนข้อมูลต่างๆ

          ดีวีดี  (DVD  หรือ  Digital  Versatile  Disk) 

               เป็นแผ่นซีดีที่ใช้เทคโนโลยีใหม่ล่าสุด โดยแผ่นดีวีดีสามารถเก็บข้อมูลได้ไม่ต่ำกว่า 4.7 จิกะไบต์ คาดหมายว่าแผ่นดีวีดีจะถูกนำมาใช้แทนซีดี-รอม  เลเชอร์ดิสก์   หรือแม้แต่วิดีโอเทป

        ยูเอสบีแฟลชไดรฟ์ ( USB flash drive) 

           เป็นอุปกรณ์คอมพิวเตอร์สำหรับเก็บข้อมูลโดยใช้หน่วยความจำแบบแฟลช ทำงานร่วมกับยูเอสบี 1.1 หรือ 2.0 มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา ในปัจจุบัน แฟลชไดรฟ์มีความจุตั้งแต่ 4 GB ถึง 2TB โดยทั่วไปไดรฟ์จะทำงานได้ในหลายระบบปฏิบัติการซึ่งรวมถึง วินโดวส์ 98/ME/2000/XP/Vista/7 แมคอินทอช ลินุกซ์ และยูนิกซ์
          แฟลชไดรฟ์ รู้จักกันในชื่อต่างๆ รวมถึง "ทัมบ์ไดรฟ์" "คีย์ไดรฟ์" "จัมป์ไดรฟ์ และชื่อเรียกอื่น โดยขึ้นอยู่กับผู้ผลิต ปัจจุบันชื่อสากล จะเรียกว่าแฟลชไดรฟ์

        แผงแป้นอักขระหรือแป้นพิมพ์ (keyboard) 

              เป็นอุปกรณ์ที่สำคัญของเครื่องคอมพิวเตอร์ สามารถรับเข้าข้อมูลจากการกดแป้นพิมพ์เพื่อส่งต่อไปให้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ แป้นพิมพ์ที่นิยมใช้จะมี  101  แป้น 

        จอภาพ (monitor) 
              เป็นอุปกรณ์แสดงข้อมูลผลลัพธ์ที่เกิดจากการประมวลผลจากเครื่องคอมพิวเตอร์  สามารถแสดงผลได้ทั้งตัวหนังสือ  ภาพนิ่ง และภาพเคลื่อนไหว  โดยทั่วไปนิยมใช้แบบจอภาพสี 

        เมาส์  (mouse)
             เป็นอุปกรณ์ที่มีลักษณะคล้ายตัวหนู  ส่วนของสายสัญญาณจากตัวอุปกรณ์ที่ต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์มีลักษณะคล้ายส่วนหางหนู เราใช้เมาส์ในการควบคุมตัวชี้ (Pointer) ที่ปรากฏบนจอภาพให้สามารถเลื่อนไปสู่ตำแหน่งต่างๆ  ที่ต้องการได้โดยง่ายสามารถใช้ร่วมกับโปรแกรมในการควบคุมคำสั่งก็ได้  จะมีปุ่มควบคุม  2  ปุ่ม ด้วยกันโดยทำหน้าที่แตกต่างกันดังนี้
             1.  ปุ่มซ้ายมือถ้ากดหนึ่งครั้งหมายถึงการเลือกและถ้ากดสองครั้งติดต่อกันหมายถึงสั่งให้โปรแกรมหรือสั่งรูปที่เลือกทำงาน
            2.   ปุ่มขวามือถ้ากดให้แสดงฟังก์ชันพิเศษโดยใช้ตัวชี้เป็นตัวเลือกฟังก์ชันที่ต้องการได้

    บุคลากรคอมพิวเตอร์ (Peopleware) 
               หมายถึงกลุ่มบุคคลที่ทำงานเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์และโปรแกรม  เช่น  นักเขียนโปรแกรม  (Programmer) เ ป็นผู้นำทำหน้าที่ออกแบบและพัฒนาโปรแกรม  นักวิเคราะห์ระบบ  (System Analyst)  เป็นผู้วิเคราะห์ปัญหาและระบบงานที่มีอยู่แล้วเพื่อแก้ปัญหาและออกแบบระบบใหม่ให้ดีกว่าเดิม ผู้บริหารระบบ (System Administrator)  เป็นผู้ควบคุมจัดการระบบคอมพิวเตอร์ทั้งหมดให้ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ

บุคลากรคอมพิวเตอร์ที่สำคัญ   ได้แก่

           -   ผู้ดูแลระบบ  (System )
           -   นักวิเคราะห์ระบบ (System Analyst)
           -   นักเขียนโปรแกรม  (Programmer)
           -  วิศวกรระบบ  (System Engineer)
           -  วิศวกรเครือข่าย  ( Engineer)

           -  ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ระดับสูง  (Super User)
           -  ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ทั่วไป  (User)