แนะนำ คอมพิวเตอร์

108 views

แนะนำ คอมพิวเตอร์

ภูมิหลังของคอมพิวเตอร์

แนะนำ คอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์ซึ่งก็คือเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ที่มีการปฏิบัติการแบบอัตโนมัติทำหน้าที่เปรียบเสมือนคอมพิวเตอร์ สามารถแก้ไขปัญหาต่างๆ ในเวลาที่ง่ายและซับซ้อนตามคำสั่งของโปรแกรม มาจากภาษาละตินว่า Computare ซึ่งหมายถีงการนับหรือการคำนวณ ในระยะ… 5,000 ปีที่ล่วงเลยไป มนุษย์เริ่มรู้จักการใช้นิ้วมือรวมถึงนิ้วเท้าของตนเพื่อช่วยในการคำนวณ และจากนั้นก็แก้ไข มาใช้วัสดุอุปกรณ์อื่นๆอาทิเช่น หิน ใช้เชือกร้อยหินเสมือนลูกคิดต่อมาราว2,600 ปีก่อนคริสตกาล

ชาวจีนได้ประดิษฐ์สิ่งของเพื่อใช้ในการคำนวณขึ้นมาชนิดหนึ่ง เรียกว่า ลูกคิดซึ่งถือได้ว่า เป็นอุปกรณ์ใช้ช่วยการคำนวณที่เริ่มแรกที่สุดในโลกและก็น่าจะยังคงใช้งานมาจนกระทั่ง ในช่วงเวลานี้ ลูกคิดของชาวจีนมีลูกปัดร้อยอยู่ในราวเป็นแถวตามแนวตั้ง โดยแต่ละแถวแบ่งเป็นครึ่งบนและด้านล่าง ครึ่งบนมีลูกปัด 2 ลูกครึ่งข้างล่างมีลูกปัด 5 ลูก แต่ละแถวแทนหลักของปริมาณพ.ศ. 2158 โดยมีนักคณิตศาสตร์มีชื่อเสียงมากไม่น้อยเลยทีเดียวคนจำนวนไม่น้อย ได้ทำการประดิษฐ์เครื่องมือเครื่องใช้ต่างๆสำหรับในการใช้คิดคำนวณ เพื่อสบายเร็วไวขึ้น หนังเกาหลี

การคิดค้น

มีนักคณิตศาสตร์เชื้อสายฮังกาเรียนชื่อ Dr.John Von Neumann ได้พบขั้นตอนการเก็บโปรแกรมไว้ ในหน่วยความจำของเครื่องอย่างกับการเก็บข้อมูลรวมทั้งต่อวงจรไฟฟ้า ในการคำนวณ และจากนั้นก็การกระทำการโครงสร้างรองรับ ไว้ให้เป็นระเบียบภายในเครื่อง แล้วเรียกวงจรกลุ่มนี้ด้วยรหัสปริมาณที่กำหนดไว้ เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ถูกปรับปรุงขึ้นตามแนวความคิดนี้ได้แก่ EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) ซึ่งสร้างเสร็จใน พ.ศ. 2492 และจากนั้นก็ดัดแปลงงานจริงในปี พ.ศ. 2494 ซึ่งถือว่าเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่สามารถเก็บโปรแกรมไว้ในเครื่องได้

และในเวลาใกล้เคียงกัน ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดส์ อังกฤษ ได้มีการสร้างคอมพิวเตอร์มีลักษณะคล้ายกับเครื่อง EDVAC และก็ให้ชื่อ ว่า EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator)ในปี พ.ศ. 2497 Mauchly และก็ Eckert ได้ร่วมกันสร้างคอมพิวเตอร์ขึ้นมาใหม่ ชื่อ ยูนิแวก(UNIVAC) ย่อมาจาก Universal Automatic Computer ซึ่งนับว่าเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรกในตลาด สามารถใช้เทปแม่เหล็กสื่อเก็บข้อมูลได้ สำหรับตอนนี้จะแลเห็นได้ว่าคอมพิวเตอร์ได้รับความพึงพอใจสำหรับเพื่อการดำเนินงานค่อนจะจำนวนมาก ก็เลยทำให้มีผู้คิดแก้ไขให้คอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กลงมาจากเดิม ทั้งเพิ่มความเร็วในการปฏิบัติการให้สามารถดำเนินการได้เร็วทันใจขึ้น มีจุดอ่อนสำหรับในการดำเนินงานน้อย คาสิโน รวมทั้งที่สำคัญเป็นราคาจำเป็นจะต้องถูกด้วย

ยุคของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ 1

ยุคหลอดสุญญากาศ ยุคนี้อยู่ระหว่าง พ.ศ.2488 – 2501 เครื่องคอมพิวเตอร์ยุคนี้ใช้ หลอดสุญญากาศ (vacuum tube) ซึ่งเป็นเครื่องไม้เครื่องมือเล็กทรอนิกส์ขนาดเท่าหลอดไฟฟ้าตามบ้านเป็นองค์ประกอบหลัก ของวงจรไฟฟ้า แล้วก็ใช้บัตรเจาะรูสำหรับเพื่อการเก็บข้อมูลรวมทั้งคำสั่งที่ให้คอมพิวเตอร์ดำเนินการ รวมถึงใช้ดรัมแม่เหล็ก (magnetic drum) เป็นหน่วยความจำหลัก ดรัมแม่เหล็กทำด้วยวงแหวนแม่เหล็กขนาดเล็กๆเท่าหัวเข็มหมุดจำนวนมากมาย วงแหวนกลุ่มนี้ถูกร้อยด้วยเส้นลวดเล็กๆอย่างกับการร้อยลูกปัด หรือ หน้าต่างมุ้งลวดที่มีวงแหวนเกี่ยวอยู่ที่จุดตัดของเส้นลวด หน่วยความจำหลักนี้จะเก็บข้อมูลเฉพาะตอนที่มีการวัดผลเท่านั้นคอมพิวเตอร์ในยุคนี้มีความเร็วในการปฏิบัติงานอยู่ในหน่วยหนึ่งในพันวินาที JOKESLOT (millisecond)

ในระยะเริ่มต้น เป้าประสงค์ของการสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ในยุคนี้เพื่อช่วยในงานศึกษาค้นคว้าและการวิจัยด้าน วิทยาศาสตร์ รวมทั้งเครื่องอมพิวเตอร์ที่เป็นอิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรกมีชื่อว่า อินิแอค (Electronic Number Integrator and Calculator : ENIAC) ได้รับการพัฒนาขึ้นในปี พ.ศ. 2486 เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีหลอดสุญญากาศราว 18,000 หลอด ทำให้มีขนาดใหญ่แล้วหลังจากนั้นก็น้ำหนักจำนวนมาก ต่อมาในปี 18,000 หลอด ทำให้มีขนาดใหญ่รวมทั้งน้ำหนักเยอะมากต่อมาในปี 2491 ได้มีการปรับปรุงแก้ไขเครื่องอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่สามารถใช้งานทางธุรกิจ ชื่อว่า ยูนิแวค  สล็อต (Universal Automatic Company : UNIVAC) ดังต่อไปนี้เพื่อใช้ช่วยในการทำสำมะโนประชากร การสั่งงาน…คอมพิวเตอร์ยุคนี้ในขั้นแรกจะใช้ภาษาเครื่อง ซึ่งเป็นรหัสปริมาณที่ทำให้ใช้งานตรากตรำก็เลยได้มีการประดิษฐ์ภาษาสัญลักษณ์ (symbolic language) ขึ้นช่วยงาน โดยใช้ภาษาจำพวกเขียนคำสั่งเป็นภาษาอังกฤษก่อนรวมทั้งก็เลยใช้ตัวแปลภาษาแปลงเป็น ภาษาเครื่องอีกครั้งหนึ่ง

ยุคทรายสิสเตอร์ ยุคนี้อยู่ระหว่าง พ.ศ. 2502 – 2506 เครื่องคอมพิวเตอร์ยุคนี้ใช้ทรานซิสเตอร์ (transistor) เป็นองค์ประกอบหลักของวงจรไฟฟ้าแทนหลอดสุญญากาศ โดยผู้ที่ประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์เป็นนักวิทยาศาสตร์สามคนของห้องแลปเบลล์ (Bell Laboratories) ที่อเมริกา เป็นต้นว่า บาร์ดีน (J.Bardeen) กางรทเทน (H.W.Brattain) SLOT และชอคเลย์ (W.Shockley) การ
ใช้ทรานซิสเตอร์สำหรับเพื่อการผลิต คอมพิวเตอร์แทนหลอดสูญญกาศทำให้ตัวคอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กลงกว่าเดิมล้นหลาม โดยทรานซิสเตอร์ที่ปรับปรุงแก้ไขขึ้นเป็นครั้งแรกมีขนาด 1 ใน 100 ของหลอดสุญญากาศเท่านั้นเอง นอกจากขนาดเล็กแล้วยังมีคุณสมบัติที่ดีอีกหลายประการเป็น ไม่สิ้นเปลืองกระแสไฟฟ้า ไม่ต้องใช้เวลาซ้อมเมื่อแรกเปิดเครื่อง ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์มีคุณภาพและความเร็วมากยิ่งขึ้น จวบจนกระทั่งสามารถบวกจำนวน 2 จำนวนได้ในเวลาประมาณหนึ่งในล้านวินาที(microsecond) โดยที่ทรานซิสเตอร์เป็นต้นเหตุสำหรับการแปลงเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ที่ สำคัญยิ่ง ก็เลยทำให้นักวิทยาศาสตร์ทั้งสามคนได้รับรางวัลโนเบล

ยุคของคอมพิวเตอร์ยุคสมัยใหม่ 2

ยุควงจรรวม ยุคนี้อยู่ระหว่าง พ.ศ. 2507 – 2512 เป็นยุคที่มีการเปลี่ยนแปลงวงจรไอซี (Integrated Circuit : IC) ซึ่งเป็นการใส่วงจรอิเล็กทรอนิกส์จำนวนไม่น้อยลงบนแผ่นซิลิคอนเล็กๆอาทิเช่น หนังภาคต่อ แผ่นซิลิคอนขนาดเล็กกว่า 1/8 ตารางนิ้ว สามารถใส่องค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์ได้หลายร้อยวงจร ไอซีก็เลยเข้ามาทำหน้าที่แทนทรานซิสเตอร์4.

ยุควีแอลเอสไอ จากวงจรไอซีได้มีการปรับปรุงแก้ไขวงจรจับใจความจุสูงหรือแอลเอสไอ (Large Scale Integrated Circuit : LSI) ขึ้นมาใหม่ในปี พ.ศ.2513 ทำให้สามารถใส่วงจรทรานซิสเตอร์จำนวนหลายพันตัวลงบนแผ่นซิลิคอนขนาด1/6 ตารางนิ้ว นับเป็นการเริ่มยุคลำดับที่สี่ของคอมพิวเตอร์ซึ่งอยู่ระหว่างพ.ศ.2513 – 2532 รวมถึงในปี พ.ศ. 2518 สามารถเพิ่มปริมาณวงจรหลายหมื่นวงจรลงบนซิลิคอนขนาดอย่างเดิม เรียกว่า วงจรสรุปจุสูงมากมายก่ายกองหรือวีแอลเอสไอ บาคาร่า  (Very Large Scale Integrated Circuit : VLSI) จากการประดิษฐ์วีแอลเอสไอสามารถนำมาผลิตเป็นไมโครโพรเซสเซอร์ ซึ่งปฏิบัติหน้าที่เป็นหน่วยประมวลผลกลางหรือซีพียู (Central Processing Unit : CPU) ของคอมพิวเตอร์ แล้วก็สามารถลดขนาดของคอมพิวเตอร์ให้เล็กลงจนถึงสามารถตั้งบนโต๊ะทำงานในสำนักงาน หรือนำพาไปในที่ต่างๆอย่างกับกระเป๋าหิ้วได้ เรียกเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เกิดในยุคนี้ว่าคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก(microcomputer) ยิ่งไปกว่านี้ ยังสามารถนำวงจรวีแอลเอสไอมาสร้างเป็นหน่วยความจำรองที่สามารถเก็บข้อมูลใน ระหว่างที่เครื่องคอมพิวเตอร์ดำเนินงานได้ ทำให้ได้หน่วยความจำที่มีความจุเพิ่มมากขึ้นความสามารถสำหรับเพื่อการดำเนินการของคอมพิวเตอร์ยุคนี้จะมีการปรับปรุงแก้ไขอย่างรวดเร็ว จนกระทั่งคอมพิวเตอร์เว้นเสียแต่ช่วยงานคำนวณแล้วยังสามารถปฏิบัติการเฉพาะทางอื่นๆได้มากกว่าช่วยงานคำนวณ เป็นต้นว่า การนำเสนอข้อมูลแบบมัลติมีเดีย

ยุคเครือข่าย ภายหลังที่มีการประดิษฐ์วงจรวีแอลเอสไอขึ้นแล้วก็ใช้หน่วยประมวลผลกลางและหน่วย ความจำหลักในคอมพิวเตอร์แล้ว การพัฒนาวงจรวีแอลเอสไอก็ยังคงมีอย่างสม่ำเสมอแล้วหลังจากนั้นก็เร็วทันใจ จนถึงตอนนี้สามารถใส่ทรานซิสเตอร์ลงบนแผ่นซิลิคอนขนาดเล็กมากยิ่งขึ้นเป็น 2 เท่า ทุกๆ18 เดือนสำเร็จให้คอมพิวเตอร์มีความสามารถมากขึ้นเรื่อยๆอย่างรวดเร็ว เมื่อคอมพิวเตอร์เดี๋ยวนี้สามารถทำงานได้เร็วขึ้นประมวลผลข้อมูลได้ช่อง ละล้นหลามๆดำเนินงานได้หลายงานพร้อม แล้วก็สามารถบอกผลลัพธ์ในรูปของมัลติมีเดียได้ ความชื่นชอบนำคอมพิวเตอร์มาช่วยงานก็เลยขยายตัวกว้างอย่างรวดเร็วรวมถึงในทุกวงการยุคนี้จะมีความอุตสาหะสำหรับการ ประยุกต์คอมพิวเตอร์กับงานหลายประเภท ได้แก่ PGSLOT  มีความมานะบากบั่นนำคอมพิวเตอร์มาช่วยสำหรับในการตกลงปลงใจรวมทั้งแก้ปัญหาให้ดียิ่งขึ้น โดยจะมีการเก็บความรู้ต่างๆเข้าเอาไว้ในเครื่อง สามารถเรียกค้นรวมทั้งดึงวิชาความรู้ที่สะสมไว้มาใช้งานให้มีสาระคอมพิวเตอร์ยุคนี้เห็นผลจากวิชาการในกิ้งก้านที่เรียกว่าปัญญาประดิษฐ์ ประเทศต่างๆทั้งโลกไม่ว่าจะเป็นสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น แล้วหลังจากนั้นก็ประเทศในทวีปยุโรปกำลังพึงพอใจค้นคว้ารวมถึงปรับแต่งทางด้านนี้กันอย่างเอาจริงเอาจัง

คอมพิวเตอร์ในยุคใหม่นี้สร้างขึ้นโดยใช้วงจรรวม หรือวงจรไอซี (Integrated circuit) โดยมีปริมาตรมากยิ่งกว่าอดีตสมัยล้านถึงพันล้านเท่า และก็ขนาดของตัวของใช้พื้นที่เพียงแต่เศษส่วนนิดหน่อยแค่นั้น คอมพิวเตอร์อย่างง่ายมีขนาดเล็กพอที่จะถูกใส่เอาไว้ภายในเครื่องมือโทรศัพท์เคลื่อนที่ และก็คอมพิวเตอร์โทรศัพท์เคลื่อนที่นี้ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ขนาดเล็ก รวมทั้งถ้าหากจะมีคนพูดถึงคำว่า“คอมพิวเตอร์” ชอบซึ่งก็คือเครื่องพีซีซึ่งนับว่าเป็นเครื่องหมายของสมัยสารสนเทศอย่างไรก็แล้วแต่ SLOT  ยังมีคอมพิวเตอร์ประเภทฝังอีกเพียบเลยที่เจอได้ตั้งแต่ในเครื่องเล่นเอ็มพีสามจนกระทั่งเรือบินบังคับ และก็ของเด็กเล่นจำพวกต่างๆจนกระทั่งหุ่นยนต์อุตสาหกรรม

ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ (supercomputer)

หรือคอมพิวเตอร์คุณภาพสูง (high performance computer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เหมาะสมกับงานคำนวณที่ควรจะมีการคำนวณจำนวนปริมาณหลายล้านตัวภายในช่วงเวลาอันเร็วทันใจอย่างเช่น งานพยากรณ์สภาพอากาศ ที่จะต้องท้องนาข้อมูลต่างๆเกี่ยวกับอากาศอีกทั้ง ระดับภาคพื้นดิน และก็ ระดับชั้นบรรยากาศเพื่อมองการเคลื่อนไหวแล้วก็ความเคลื่อนไหวของอากาศ หรืองานด้านการควบคุมจรวดนำวิถี งาน ควบคุมทางอากาศ งานประเมินผลภาพด้านการแพทย์งานทางด้านวิทยาศาสตร์ แล้วก็งานด้านวิศวกรรมการออกแบบ ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ทางานได้เร็ว แล้วก็มีคุณภาพสูงยิ่งกว่าคอมพิวเตอร์ประเภทอื่นด้วยเหตุว่ามีการปรับปรุงให้มีองค์ประกอบการคำนวณพิเศษ ยกตัวอย่างเช่น การคำนวณแบบขนานที่เรียกว่า เอ็มพีพี PG SLOT (Massively Parallel Processing : MPP) ซึ่งเป็นการคำนวณที่นกกระทากับข้อมูลหลายๆตัวในขณะเดียวกันด้วยระดับความสามารถของไมวัวโพรเซสเซอร์ที่สูงมากยิ่งกว่าเดิม ก็เลยมีการปรับปรุงระบบคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะต่อด้วยกันเป็นโครงข่าย แล้วก็ให้การทางาน ด้วยกันในต้นแบบการคำนวณเป็นกรุ๊ปหรือที่เรียกว่า คลัสเตอร์ (cluster computer)คอมพิวเตอร์จำพวกนี้ก็เลยทา การคำนวณแบบขนานและก็สามารถคำนวณด้านวิทยาศาสตร์ก้าวหน้านอกจากนั้นยังมีการปรับใช้คอมพิวเตอร์จานวน มากมายบนโครงข่ายให้ทางานร่วมกัน โดยกระจัดกระจายการทางานไปยังเครื่องต่างๆบนโครงข่าย ดังนี้ทาให้ความสามารถ การคำนวณโดยรวมสูงมากขึ้นมากมาย พวกเราเรียกระบบการคำนวณบนโครงข่ายแบบงี้ว่าคอมพิวเตอร์แบบกริด (grid computer)