ใบความรท 1 เรอง ความหมายและววฒนาการของคอมพวเตอร รายวชา การงานอาชพและเทคโนโลย (งานคอมพวเตอร) ชน ม.4

ความหมาย บทบาทและความสาคญของคอมพวเตอร

คอมพวเตอรคออะไร

ปจจบนจะพบวาคอมพวเตอรมหลากหลายลกษณะ หลากหลายรปแบบ ทงคอมพวเตอรขนาดพกพา คอมพวเตอรแบบตงโตะ คอมพวเตอรแบบกระเปาหว คอมพวเตอรขนาดใหญ เชน คอมพวเตอรเมนเฟรม หรอซปเปอรคอมพวเตอร แตไมวาจะเปนรปแบบใดกตาม คอมพวเตอรกมความหมายทชดเจนในตวของมนเอง คอ เครองคานวณ ในรปของอปกรณอเลกทรอนกส ทสามารถรบขอมล และคาสง ผานอปกรณรบขอมล แลวนาขอมลและคาสงนน ไปประมวลผลดวยหนวยประมวลผลเพอใหไดผลลพธทตองการ และแสดงผลผานอปกรณแสดงผล ตลอดจนสามารถบนทกรายการตางๆ ไวเพอใชงานไดดวยอปกรณบนทกขอมลสารอง

คอมพวเตอรจงสามารถมรปรางอยางไรกได ไมจาเปนตองเปนรปรางอยางทเราคนเคย หรอพบเหน ตวอยางเชน เครองฝากถอนเงนอตโนมต หรอ ATM กถอวาเปนเครองคอมพวเตอรรปแบบหนง

เหตผลทนาคอมพวเตอรมาใชงาน

1. สามารถบนทกขอมลตางๆ ไดรวดเรว เชน การใชเครองอานรหสแทง (Bar-code) อานเวลาเขา-ออก ของพนกงาน และคดราคาสนคา ในหางสรรพสนคา

2. สามารถเกบขอมลจานวนมากๆ ไวในฐานขอมล (Database) เพอใชงานไดทนท 3. สามารถนาขอมลทเกบไวมาคานวณทางสถต แยกประเภท จดกลม ทารายงานลกษณะ

ตางๆ ได โดยระบบประมวลผลขอมล (Data Processing)

4. สามารถสงขอมลจากทหนง ไปยงอกทหนงไดอยางรวดเรว โดยอาศยเทคโนโลยสอสารขอมล (Data Communication)

5. สามารถจดทาเอกสารตางๆ ไดอยางรวดเรว ดวยระบบประมวลผลคา (Word Processing) ซงเปนสวนหนงของ ระบบสานกงานอตโนมต (Office Automation)

6. การนามาใชงานทงดานการศกษา การวจย 7. การใชงานธรกจ งานการเงน ธนาคาร และงานของภาครฐตางๆ เชน การนา

คอมพวเตอรมาใชกบงานบญช งานบรหารสานกงาน งานเอกสาร งานการเงน การจองตวเครองบน รถไฟ

8. การควบคมระบบอตโนมตตางๆ เชน ระบบจราจร, ระบบเปด/ปดนาของเขอน 9. การใชเพองานวเคราะหตางๆ เชน การวเคราะหสภาวะดนฟาอากาศ สภาพของดน นา

เพอการเกษตร 10. การใชคอมพวเตอรเพอจาลองรปแบบ เชน การจาลองในงานวทยาศาสตร จาลอง

โมเลกล จาลองรปแบบการฝกขบเครองบน 11. การใชคอมพวเตอรนนทนาการ เชนการเลนเกม การดหนง ฟงเพลง 12. การใชคอมพวเตอรรวมกบเทคโนโลยลาสมยอนๆ เทคโนโลยสอสารขอมล เกด

เครอขายอนเทอรเนต เปนตน

หลกการทางานของคอมพวเตอร

การทางานของคอมพวเตอรประกอบดวยหนวยสาคญ 4 หนวย คอ หนวยรบขอมล1 จะรบขอมลโดยผใชเปนผปอนคาสง แลวสงไปยง หนวยประมวลผล2 ซงทาหนาทในการคดคานวณ หรอประมวลผลขอมล โดยทาตาม โปรแกรมทเกบไวในหนวยความจาหลก3 หนวยความจาหลกซงเปนหนวยความจาทหนวยประมวลผลสามารถอานเขยนไดรวดเรวมาก ขอมลจะถกเกบไวทหนวยความจาหลกนเพอใหหนวยประมวลผลนามาตความและกระทาตามไดอยางรวดเรว สวนหนวยความจาสารองมไวสาหรบเกบขอมลหรอโปรแกรมทมจานวนมาก และหากจะใชงานกมการถายจากหนวยความจาสารองมายงหนวยความ แลวนาขอมลทเกบไวมาประมวลผล หนวยสงออกหนวยแสดงผล4 เปนหนวยทนาขอมลทไดรบการประมวลมาแสดงผล

ลกษณะและประเภทของงานคอมพวเตอร

ประมาณป พ.ศ. 2500 คอมพวเตอรมอยในโลกนไมมากนก สวนใหญจะเปนเครองในระบบเมนเฟรม ซงมขนาดใหญและราคาแพง ใชกบงานทางดานวทยาศาสตรเทานน ซงจะไมเกยวของกบชวตประจาวนมากนก แตในปจจบนคอมพวเตอรไดมขนาดเลกลง และ ราคากไมแพง

นก คนทวไปสามารถซอหามาใชไดเหมอนกบเครองใชไฟฟาโดยทวไป งานทคอมพวเตอรทาตวอยางเชน

1. งานทตองจดเกบขอมลเปนจานวนมาก เชน เกบขอมลงานทะเบยนราษฎร เปนตน 2. งานทตองอาศยการประมวลผลทรวดเรว มความแมนยาและถกตองทสด เชนงานดานวทยาศาสตร 3. งานทไมตองการหยดพก คอทางานไดตลอดเวลา ในขณะทยงตองมไฟฟาอย 4. งานทคนไมสามารถเขาไปทาได เชนในสภาพแวดลอมทเปนอนตรายตอสขภาพรางกาย เชน ทมกาซพษ กมมนตภาพรงส หรอในงานทมความเสยงสงในโรงงานอตสาหกรรม

งานคอมพวเตอรกบงานการศกษา

ปจจบนตามสถานศกษาตางๆ ไดมการนาคอมพวเตอรมาใชในการเรยนการสอนอยางมากมาย รวมทงใชคอมพวเตอรในงานบรหารของโรงเรยน เชน การจดทาประวตนกเรยน ประวตครอาจารย การคดคะแนนสอบ การจดทาตารางสอน ใชคอมพวเตอร ในงานหองสมด การจดทาตารางสอ น เปนตน ตวอยาง ในการประยกตดานการศกษา เชน โปรแกรมฝายทะเบยนวดผล โปรแกรมตรวจขอสอบ เปนตน

ประวตความเปนมาของคอมพวเตอร

คอมพวเตอรยคท 1 (พ.ศ. 2497-2501)

คอมพวเตอรในยคนใชหลอดสญญากาศ (Vacuum tube) เปนวงจรอเลกทรอนกส เครองยงมขนาดใหญมาก ใชกระแสไฟฟาจานวนมาก ทาใหเครองมความรอนสงจงมกเกดขอผดพลาดงาย คอมพวเตอรในยคนไดแก UNIVAC I, IBM 600

เครองคอมพวเตอร Mark1 เครองคอมพวเตอร ENIAC

คอมพวเตอรยคท 2 (พ.ศ. 2502-2507)

คอมพวเตอรยคนใชทรานซสเตอร (Transistor) เปนวงจรอเลกทรอนกส และใชวงแหวนแมเหลกเปนหนวยความจา คอมพวเตอรมขนาดเลกกวายคแรก ตนทนตากวา ใชกระแสไฟฟานอยกวา และมความแมนยา

คอมพวเตอรยคท 3 (พ.ศ. 2508-2513)

คอมพวเตอรยคนใชวงจรไอซ (Integrated Circuit) เปนสารกงตวนาทสามารถบรรจวงจรทางตรรกะไวแลวพมพบนแผนซลกอน (Silicon) เรยกวา "ชป"

คอมพวเตอรยคท 4 (พ.ศ. 2514-2523)

คอมพวเตอรยคนใชวงจร LSI (Large-Scale Integrated Circuit) เปนการรวมวงจรไอซจานวนมากลงในแผนซลกอนชป 1 แผน สามารถบรรจไดมากกวา 1 ลานวงจร ดวยเทคโนโลยใหมนทาใหเกดแนวคดในการบรรจวงจรทสาคญสาหรบการทางานพนฐานของคอมพวเตอรนนคอ CPU ลงชปตวเดยว เรยกวา "ไมโครโปรเชสเซอร"

คอมพวเตอรยคท 5 (พ.ศ. 2524-ปจจบน)

คอมพวเตอรยคนใชวงจร VLSI (Very Large-Scale Integrated Circuit) เปนการพฒนาไมโครโปรเซสเซอรใหมประสทธภาพมากขน

คณสมบตของคอมพวเตอร

1. ทางานดวยระบบอเลกทรอนกส (electronic machine)

คอมพวเตอรเปนอปกรณอเลกทรอนกสในการบนทกขอมล ประมวลผล และแสดงผลลพธ การจดเกบขอมลทบนทกผานทางแปนพมพหรออปกรณอนๆ ขอมลเหลานจะถกแปลงใหเปนสญญาณไฟฟาเพอใหคอมพวเตอรเขาใจและสามารถประมวลผลได และเมอคอมพวเตอรประมวลผลเรยบรอยแลว ขอมลทเปนสญญาณไฟฟาจะถกแปลงกลบใหเปนรปแบบทมนษยสามารถเขาใจได

2. การทางานดวยความเรวสง (speed)

เนองจากการทางานของคอมพวเตอรเปนระบบอเลกทรอนกส ดงนนการดาเนนงานตางๆ จงสามารถกระทาไดอยางรวดเรว (มากกวาพนลานคาสงในหนงวนาท)

3. ความถกตองแมนยาเชอถอได (accuracy and reliability)

คอมพวเตอรจะทางานตามคาสงทมนษยเขยนโปรแกรมหรอคาสงไว ถาผใชปอนขอมลและชดคาสงมความถกตอง ผลลพธทไดจากการประมวลผลกจะมความถกตองเชอถอได

4. การเกบขอมลไดในปรมาณมาก (storage)

คอมพวเตอรมหนวยความจาททาหนาทเกบขอมลทบนทกเขาไป ความสามารถในการจดเกบขอมลนจะขนอยกบขนาดของคอมพวเตอร เชน เครองไมโครคอมพวเตอรในปจจบนจะมหนวยเกบขอมลสารองทสามารถบนทกขอมลไดมากกวาหนงลานตวอกษร

5. การสอสารเชอมโยงขอมล (communication)

คอมพวเตอรสามารถตดตอกบเครองคอมพวเตอรเครองอนๆ และสามารถทางานทหลากหลายมากขนกวาการใชคอมพวเตอรแบบระบบเดยว ตวอยางเชน การนาคอมพวเตอรเชอมตอระบบอนเตอรเนตเพอการสบคนขอมลจากเครองคอมพวเตอรอน (remote computer)

จากคณสมบตของคอมพวเตอรเราจะเหนไดวา คอมพวเตอรสามารถทางานหลายๆ อยางทมนษยไมสามารถทาได หรอถามนษยทาได กจะใชเวลามากและมขอผดพลาดมากมาย เชน การ

คานวณตวเลขหลายหลกเปนจานวนมากภายในเวลาจากด, การทางานในแบบเดยวกนซาๆ หลายลานครง หรอการจดจาขอมลตวเลขและตวหนงสอหลายหมนหนาโดยไมมการลม งานทนาเบอและยงยากเหลานเราสามารถใชคอมพวเตอรทางานแทนได โดยเรามหนาทเพยงเปนผสงการเทานน

ประเภทของคอมพวเตอร

คอมพวเตอรสามารถจาแนกไดเปน 5 ประเภท คอ

ไมโครคอมพวเตอร (Microcomputer) ไมโครคอมพวเตอรเปนเครองคอมพวเตอรทมขนาดเลก บางคนเหนวาเปนเครองคอมพวเตอรทใชงานสวนบคคล หรอเรยกวา พซ (Personal Computer : PC) สามารถใชเปนเครองตอเชอมในเครอขาย หรอใชเปนเครองปลายทาง (terminal) ซงอาจจะทาหนาทเปนเพยงอปกรณรบและแสดงผลสาหรบปอนขอมลและดผลลพธ โดยดาเนนการการประมวลผลบนเครองอนในเครอขาย อาจจะกลาวไดวาไมโครคอมพวเตอร คอเครองคอมพวเตอรทมหนวยประมวลผลกลางเปนไมโครโพรเซสเซอร ใชงานงาย ทางานในลกษณะสวนบคคลได สามารถแบงแยกไมโครคอมพวเตอรตามขนาดของเครองไดดงน

คอมพวเตอรแบบตงโตะ (desktop computer) เปนไมโครคอมพวเตอรทมขนาดเลกถกออกแบบมาใหตงบนโตะ มการแยกชนสวนประกอบเปน ซพย จอภาพ และแผงแปงอกขระ

แลปทอปคอมพวเตอร (laptop computer) เปนไมโครคอมพวเตอรขนาดเลกทวางใชงานบนตกได จอภาพทใชเปนแบบแบนราบชนดจอภาพผนกเหลว (Liquid Crystal Display : LCD) นาหนกของเครองประมาณ 3-8 กโลกรม

โนตบคคอมพวเตอร (notebook computer) เปนไมโครคอมพวเตอรทมขนาดและความหนามากกวาแลปทอป นาหนกประมาณ 1.5-3 กโลกรม จอภาพแสดงผลเปนแบบราบชนดมทงแบบแสดงผลสเดยว หรอแบบหลายส โนตบคทมขายทวไปมประสทธภาพและความสามารถเหมอน กบแลปทอป

ปาลมทอปคอมพวเตอร (palmtop computer) เปนไมโครคอมพวเตอรสาหรบทางานเฉพาะอยาง เชนเปนพจนานกรม เปนสมดจนบนทกประจาวน บนทกการนดหมายและการเกบขอมลเฉพาะบางอยางทสามารถพกพาตดตวไปมาไดสะดวก

สถานงานวศวกรรม (engineering workstation) ผใชสถานงานวศวกรรมสวนใหญเปนวศวกร นกวทยาศาสตร สถาปนก และนกออกแบบ สถานงานวศวกรรมมจดเดนในเรองกราฟก การสรางรปภาพและการทาภาพเคลอนไหว การเชอมโยงสถานงานวศวกรรมรวมกนเปนเครอขายทาใหสามารถแลกเปลยนขอมลและใชงานรวมกนอยางมประสทธภาพ บรษทพฒนาซอฟตแวรหลายบรษทไดพฒนาซอฟตแวร

สาเรจสาหรบใชกบสถานงานวศวกรรมขน เชนโปรแกรมการจดทาตนฉบบหนงสอ การออกแบบวงจรอเลกทรอนกสงานจาลองและคานวณทางวทยาศาสตร งานออกแบบทางดานวศวกรรมและการควบคมเครองจกร การซอสถานงานวศวกรรมตางจากการซอเครองไมโครคอมพวเตอร เพราะไมโครคอมพวเตอรทกเครองสามารถใชโปรแกรมสาเรจสาหรบไมโครคอมพวเตอรได และมลกษณะการใชงานเหมอนกน สวนการซอสถานงานวศวกรรมนนยงยากกวา สถานงานวศวกรรมมราคาแพงกวาไมโครคอมพวเตอรมาก การใชงานกตองการบคลากรทมการฝกหดมาอยางด หรอตองใชเวลาเรยนร สถานงานวศวกรรมสวนใหญใชระบบปฎบตการยนกซ ประสทธภาพของซพยของระบบอยในชวง 50-100 ลานคาสงตอวนาท (Million Instruction Per Second : MIPS) อยางไรกตามหลกจากทใชซพยแบบรสก (Reduced Instruction Set Computer :RISC) กสามารถเพมขดความสามารถเชงคานวณของซพยสงขนไดอก ทาใหสรางสถานงานวศวกรรมใหมขดความสามารถเชงคานวณไดมากกวา 100 ลานคาสงตอวนาท

มนคอมพวเตอร (mini computer)

มนคอมพวเตอรเปนเครองทสามารถใชงานพรอม ๆ กนไดหลายคน จงมเครองปลายทางตอได มนคอมพวเตอรเปนคอมพวเตอรทมราคาสงกวาสถานงานวศวกรรม นามาใชสาหรบประมวลผลในงานสารสนเทศขององคการขนาดกลาง จนถงองคการขนาดใหญทมการวางระบบเปนเครอขายเพอใชงานรวมกน เชน งานบญชและการเงน งานออกแบบทางวศวกรรม งานควบคมการผลตในโรงงานอตสาหกรรม มนคอมพวเตอรเปนอปกรณทสาคญในระบบเครอขายคอมพวเตอรขององคการทเรยกวาเครอใหบรการ (server) มหนาทใหบรการกบผใชบรการ (client) เชน ใหบรการแฟมขอมล ใหบรการขอมล ใหบรการชวยในการคานวณ และการสอสาร

เมนเฟรมคอมพวเตอร (mainframe computer) เมนเฟรมคอมพวเตอรเปนเครองคอมพวเตอรขนาดใหญทมการพฒนามาตงแตเรมแรก เหตทเรยกวา เมนเฟรมคอมพวเตอรเพราะตวเครองประกอบดวยตขนาดใหญทภายในตมชนสวนและอปกรณตาง ๆ อยเปนจานวนมาก แตอยางไรกตามในปจจบนเมนเฟรมคอมพวเตอรมขนาดลดลงมาก เมนเฟรมเปนเครองคอมพวเตอรทมราคาสงมาก มกอยทศนยคอมพวเตอรหลกขององคการ และตองอยในหองทมการควบคมอณหภมและมการดแลรกษาเปนอยางด บรษทผผลตเมนเฟรมไดพฒนาขดความสามารถของเครองใหสงขน ขอเดนของการใชเมนเฟรมอยทงานทตองการใหมระบบศนยกลาง และกระจายการใชงานไปเปนจานวนมาก เชน ระบบเอทเอมซงเชอมตอกบฐานขอมลทจดการโดยเครองเมนเฟรม อยางไรกตามขนาดของเมนเฟรมและมนคอมพวเตอรกยากทจะจาแนกจากกนใหเหนชด ปจจบนเมนเฟรมไดรบความนยมนอยลง ทงนเพราะคอมพวเตอรขนาดเลกมประสทธภาพและความสามารถดขน ราคาถกลง ขณะเดยวกนระบบเครอขายคอมพวเตอรกดขนจนทาใหการใชงานบนเครอขายกระทาไดเหมอนการใชงานบนเมนเฟรม

ซเปอรคอมพวเตอร (super computer) ซเปอรคอมพวเตอรเปนเครองคอมพวเตอรทเหมาะกบงานคานวณทตองมการคานวณตวเลขจานวนหลายลานตวภายในเวลาอนรวดเรว เชน งานพยากรณอากาศ ทตองนาขอมลตาง ๆ เกยวกบอากาศทงระดบภาคพนดน และระดบชนบรรยากาศเพอดการเคลอนไหวและการเปลยนแปลงของอากาศ งานนจาเปนตองใชเครองคอมพวเตอรทมสมรรถนะสงมาก นอกจากนมงานอกเปนจานวนมากทตองใชซเปอรคอมพวเตอรซงมความเรวสง เชน งานควบคมขปนาวะ งานควบคมทางอวกาศ งานประมวลผลภาพทางการแพทย งานดานวทยาศาสตร โดยเฉพาะทางดานเคม เภสชวทยา และงานดานวศวกรรมการออกแบบ ซเปอรคอมพวเตอรทางานไดเรว และมประสทธภาพสงกวาคอมพวเตอรชนดอน การทซเปอรคอมพวเตอรทางานไดเรว เพราะมการพฒนาใหมโครงสรางการคานวณพเศษ เชนการคานวณแบบขนานทเรยกวา เอมพพ (Massively Parallel Processing : MPP) ซงเปนการคานวณทกระทากบขอมลหลาย ๆ ตวในเวลาเดยวกน