คอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์เข้ามามีบทบาทที่สำคัญยิ่งต่อสังคมของมนุษย์เราในปัจจุบัน แทบทุกวงการล้วนนำคอมพิวเตอร์เข้าไปเกี่ยวข้องกับการใช้งาน จนกล่าวได้ว่าคอมพิวเตอร์เป็นปัจจัยที่สำคัญอย่างยิ่งต่อการดำเนินชีวิตและการทำงานในชีวิตประจำวัน ฉะนั้นการเรียนรู้เพื่อทำความรู้จักกับคอมพิวเตอร์จึงถือเป็นสิ่งที่มีความจำเป็นเป็นอย่างยิ่ง เพื่อที่จะทราบว่าคอมพิวเตอร์คืออะไร ทำงานอย่างไร และมีความสำคัญต่อมนุษย์อย่างไร เราจึงควรทำการศึกษาในหัวข้อต่อไปนี้
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
ชนิดของคอมพิวเตอร์
สามารถแบ่งประเภทของคอมพิวเตอร์ที่มีในปัจจุบันได้ 3 จำพวกใหญ่ตามลักษณะข้อมูลที่ใช้ใน การประมวลผลตามลักษณะการใช้งาน และตามขนาดของคอมพิวเตอร์ ได้ดังนี้
1. แบ่งตามลักษณะข้อมูลที่ใช้ในการประมวลผล สามารถแบ่งได้ 3 ประเภท ดังนี้
1.1 แอนะล็อกคอมพิวเตอร์ เป็นเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่ได้ใช้ค่าตัวเลขเป็นหลักของการคำนวณ แต่จะใช้ค่าระดับแรงดันไฟฟ้าแทนไม้บรรทัดคำนวณ อาจถือเป็นตัวอย่างหนึ่งของแอนะล็อกคอมพิวเตอร์ ที่ใช้ค่าตัวเลขตามแนวความยาวไม้บรรทัดเป็นหลักของการคำนวณ โดยไม้บรรทัดคำนวณจะ
มีขีดตัวเลขกำกับอยู่ เมื่อไม้บรรทัดหลายอันมาประกบรวมกัน การคำนวณผล เช่น การคูณ จะเป็นการเลื่อนไม้บรรทัดหนึ่งไปตรงตามตัวเลขของตัวตั้งและตัวคูณของขีดตัวเลขชุดหนึ่ง แล้วไปอ่านผลคูณของขีดตัวเลขอีกชุดหนึ่ง แอนะล็อกคอมพิวเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์จะใช้หลักการทำนองเดียวกัน โดยแรงดันไฟฟ้าจะแทนขีดตัวเลขตามแนวยาวของไม้บรรทัด
แอนะล็อกคอมพิวเตอร์ จะมีลักษณะเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่แยกส่วนทำหน้าที่เป็นตัวกระทำและเป็นฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ จึงเหมาะสำหรับงานคำนวณทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมที่อยู่ในรูปของสมการคณิตศาสตร์ เช่น การจำลองการบิน การศึกษาการสั่งสะเทือนของตึกเนื่องจากแผ่นดินไหว ข้อมูลตัวแปรนำเข้าอาจเป็นอุณหภูมิความเร็วหรือความดันอากาศ ซึ่งจะต้องแปลงให้เป็นค่าแรงดันไฟฟ้า เพื่อนำเข้าแอนะล็อกคอมพิวเตอร์ผลลัพธ์ที่ได้ออกมาเป็นแรงดันไฟฟ้าแปรกับเวลาซึ่งต้องแปลงกลับไปเป็นค่าของตัวแปรที่กำลังศึกษา
ในปัจจุบันไม่ค่อยพบเห็นแอนะล็อกคอมพิวเตอร์เท่าไรนักเพราะผลการคำนวณมีความละเอียดน้อย ทำให้มีขีดจำกัดใช้ได้กับงานเฉพาะบางอย่างเท่านั้น
สรุป คอมพิวเตอร์แบบแอนะลอก (Analog Computer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ ที่ใช้ในการวัดข้อมูลแบบต่อเนื่อง (Continuous Data) เช่น ข้อมูลอุณหภูมิ ความเร็ว หรือความดัน ซึ่งข้อมูลประเภทนี้จะ
ไม่มีค่าที่สามารถนับได้ทีละ 1 ได้ แต่จะออกมาเป็นทศนิยม ซึ่งไม่สามารถวัดให้ถูกต้องตรงทีเดียวได้
คอมพิวเตอร์แบบนี้จะใช้กับงานเฉพาะด้าน เช่นคอมพิวเตอร์ตรวจคลื่นสมอง หรือหัวใจ เป็นต้น
1.2 ดิจิทัลคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์ที่พบเห็นทั่วไปในปัจจุบัน จัดเป็นดิจิทัลคอมพิวเตอร์แทบทั้งหมด ดิจิทัลคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานเกี่ยวกับตัวเลข มีหลักการคำนวณที่ไม่ใช่แบบไม้บรรทัดคำนวณ แต่เป็นแบบลูกคิด โดยแต่และหลักของลูกคิดคือ หลักหน่วย หลักร้อย และสูงขึ้นไปเรื่อย ๆ เป็นระบบเลขฐานสินที่แทนตัวเลขจากศูนย์ถ้าเก้าไปสิบตัวตามระบบตัวเลขที่ใช้ในชีวิตประจำวัน
ค่าตัวเลขของการคำนวณในดิจิทัลคอมพิวเตอร์จะแสดงเป็นหลักเช่นเดียวกัน แต่จะเป็นระบบเลขฐานสองที่มีสัญลักษณ์ตัวเลขเพียงสองตัว คือเลขศูนย์กับเลขหนึ่งเท่านั้น โดยสัญลักษณ์ตัวเลขทั้งสองตัวนี้ จะแทนลักษณะการทำงานภายในซึ่งเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่ต่างกัน การคำนวณภายในดิจิทัลคอมพิวเตอร์จะเป็นการประมวลผลด้วยระบบเลขฐานสองทั้งหมด ดังนั้นเลขฐานสิบที่เราใช้และคุ้นเคยจะถูกแปลงไปเป็นระบบเลขฐานสองเพื่อการคำนวณภายในคอมพิวเตอร์ ผลลัพธ์ที่ได้ก็ยังเป็นเลขฐานสองอยู่ ซึ่งคอมพิวเตอร์จะแปลงเป็นเลขฐานสิบเพื่อแสดงผลให้ผู้ใช้เข้าใจได้ง่าย
สรุป คอมพิวเตอร์แบบดิจิตัล (Digital Computer) เป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการประมวลผลแบบ ไม่ต่อเนื่อง (Discret Data) หรือ เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการนับข้อมูลที่เป็นตัวเลข โดยจะนับทีละ 1 หน่วยได้
เช่น จำนวนนักศึกษาในมหาวิทยาลัยจำนวนประชากรในประเทศไทยหรือใช้คำนวณ ซึ่งจะได้รับความถูกต้องแม่นยำมากกว่าข้อมูลที่มาจากการวัด
1.3 ไฮบริกคอมพิวเตอร์ (Hybrid Computer) เป็นระบบคอมพิวเตอร์ที่รวมเอาความสามารถของเครื่องคอมพิวเตอร์ 2 แบบแรกเข้าด้วยกัน ตัวอย่างของระบบประเภทนี้ ได้แก่ การใช้แอนะลอกในการวัดการทำงานของหัวใจ อุณหภูมิ และความดันต่างๆของคนไข้ ข้อมูลที่ได้รับก็จะถูกแปลงออกเป็นตัวเลข เพื่อส่ง
ไปให้คอมพิวเตอร์แบบดิจิตัลทำการประมวลผลและให้ผลลัพธ์ตามโปรแกรมที่กำหนดไว้ภายในคอมพิวเตอร์ เช่น
ถ้าหัวใจเต้นเร็ว หรือช้ากว่าที่กำหนด ก็ให้ระบบทำการส่งสัญญาณเตือนให้ทราบ เป็นต้น
2. แบ่งตามลักษณะการใช้งานสามารถแบ่งได้ 2 ประเภท ดังนี้
2.1 คอมพิวเตอร์อเนกประสงค์ (General purpose Computer) เป็นระบบคอมพิวเตอร์ที่ได้รับการออกแบบ ให้ประยุกต์ใช้งานได้อย่างไม่ถ้วน นั่นคือ ระบบจะทำงานตามคำสั่งในโปรแกรมที่เขียนขึ้นมา และยังสามารถเก็บโปรแกรมทางด้านต่างๆไว้ในเครื่องเดียวกันได้ เช่น โปรแกรมทางด้านระบบเงินเดือน โปรแกรมทางด้านบัญชีลูกหนี้ ฯลฯ และเมื่อเราต้องการใช้เครื่องทำอะไร ก็เพียงแต่ทำการเรียกโปรแกรมทางด้านนั้นขึ้นมาทำงาน
2.2 คอมพิวเตอร์เฉพาะกิจ (Special Purpose Computer) จะถูกออกแบบมาให้ทำงานเฉพาะอย่างเท่านั้น โดยไม่สามารถนำไปใช้งานด้านอื่นได้ เช่น คอมพิวเตอร์ที่ใช้การควบคุมระบบการนำวิถีของจรวด เป็นต้น
3. แบ่งตามขนาดของเครื่องคอมพิวเตอร์
มักจะวัดกันตามขนาดความจุของหน่วยความจำหลักที่ใช้งาน (Main Memory) ซึ่งหน่วยวัดความจุอาจอยู่ในเทอมของกิโลไบต์ (Kilobyte หรือ KB) โดย 1 KB จะมีค่า = ไบต์ หรือ 1024 ตัวอักขระ (1 ไบต์ มีค่าเท่ากับ 1 ตัวอักขระ) ดังนั้น ถ้าคอมพิวเตอร์มีความจุ 10 K จะมีความหมายว่าเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องนั้นจะสามารถเก็บข้อมูลไว้ในหน่วยความจำหลักได้ ไบต์ หรือเท่ากับ 10,240 ตัวอักขระ
นอกจากนี้ขนาดหน่วยความจำยังอาจมีหน่วยวัดอยู่ในเทอมของเมกะไบต์ (Megabyte หรือ MB หรือ M ) โดย 1 MB = 1024 KB = 1024 X 1024 =1,048,576 ไบต์ (ตัวอักขระ)
หรืออาจอยู่ในเทอมของจิกะไบต์ (Gigabyte หรือ GB) โดย 1 = 1024 MB = 1024 X 1024 X 1024 =
1,073,741,824 ไบต์(ตัวอักขระ) เป็นต้น
3.1 ไมโครคอมพิวเตอร์ เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็ก บางคนเห็นว่าเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานส่วนบุคคล หรือเรียกว่า พีซี (Personal Computer : PC) สามารถใช้เป็นเครื่องต่อเชื่อมในเครือข่าย หรือใช้เป็นเครื่องปลายทาง (terminal) ซึ่งอาจจะทำหน้าที่เป็นเพียงอุปกรณ์รับและแสดงผลสำหรับป้อนข้อมูลและดูผลลัพธ์ โดยดำเนินการการประมวลผลบนเครื่องอื่นในเครือข่ายอาจจะกล่าวได้ว่าไมโครคอมพิวเตอร์ คือเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีหน่วยประมวลผลกลางเป็นไมโครโพรเซสเซอร์ ใช้งานง่าย ทำงานในลักษณะส่วนบุคคลได้ สามารถแบ่งแยกไมโครคอมพิวเตอร์ตามขนาดของเครื่องได้ดังนี้
3.1.1 คอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ (Desktop Computer) เป็นไมโครคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กถูกออกแบบมาให้ตั้งบนโต๊ะ มีการแยกชิ้นส่วน ประกอบเป็นซีพียู จอภาพ และแผงแป้นอักขระ
3.1.2 แล็ปท็อปคอมพิวเตอร์ (Laptop Computer) เป็นไมโครคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่วางใช้งานบนตักได้ จอภาพที่ใช้เป็นแบบราบชนิดจอภาพผนึกเหลว (Liquid Crystal Display :LCD) น้ำหนักของ
เครื่องประมาณ 3-8 กิโลกรัม
3.1.3 โน้ตบุ๊คคอมพิวเตอร์ เป็นไมโครคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดและเบากว่าแล็ปท็อป นำหนักประมาณ 1.5-3 กิโลกรัม จอภาพแสดงผลเป็นแบบราบชนิดมีทั้งแสดงผลสีเดียว หรือแบบหลายสี โน้ตบุ๊คที่มีขายทั่วไปมีประสิทธิภาพและความสามารถเหมือนกับแล็ปท็อป
3.1.4 ปาล์มท็อปคอมพิวเตอร์ (Palmtop Computer) เป็นไมโครคอมพิวเตอร์สำหรับทำงานเฉพาะ อย่าง
เช่น เป็นพจนานุกรม เป็นสมุดจดบันทึกประจำวัน บันทึกการนัดหมายและการเก็บข้อมูลเฉพาะ บางอย่างที่สามารถพกพาติดตัวไปมาได้สะดวก
องค์ประกอบของระบบของคอมพิวเตอร์
1. องค์ประกอบทางด้านฮาร์ดแวร์ (Hardware)
ฮาร์ดแวร์ (Hardware) หมายถึงส่วนประกอบของตัวเครื่องที่เราสามารถจับต้องได้ จะสามารถแบ่งส่วน ประกอบของฮาร์ดแวร์ออกได้เป็น 5 หน่วยที่สำคัญ ดังนี้
1.1 หน่วยรับข้อมูล (Input Unit) ทำหน้าที่ในการรับโปรแกรม และข้อมูลเข้าสู่คอมพิวเตอร์ ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้ในการรับข้อมูลเข้า ได้แก่ แป้นพิมพ์หรือคีย์บอร์ด (Keyboard) เครื่องสแกนต่างๆ เช่น เครื่อง
รูดบัตร สแกนเนอร์ ฯลฯ
1.2 หน่วยความจำ (Memory Unit) ทำหน้าที่เก็บโปรแกรมหรือข้อมูลที่รับมาจากหน่วยรับข้อมูล เพื่อเตรียมส่งให้หน่วยประมวลผลกลางทำการประมวลผล และรับผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผล เพื่อเตรียมส่งออกหน่วยแสดงข้อมูลต่อไป
1.3 หน่วยประมวลผลกลาง (CPU หรือ Central Processing Unit) ทำหน้าที่ปฏิบัติงานตามคำสั่งที่ปรากฏอยู่ในโปรแกรม หน่วยนี้จะประกอบด้วยหน่วยย่อยๆ อีก 2 หน่วย ได้แก่ หน่วยคำนวณเลขคณิตและตรรกวิทยา (ALU หรือArithmetic and Logical Unit) และ หน่วยควบคุม (CU หรือ Control Unit)
1.4 หน่วยเก็บข้อมูลสำรอง (Secondary Storge) ทำหน้าที่เก็บข้อมูลหรือโปรแกรมที่จะป้อนเข้าสู่หน่วยความจำหลักภายในเครื่องก่อนทำการประมวลผลโดย ซีพียู รวมทั้งเป็นแหล่งเก็บผลลัพท์จากการประมวลผลด้วย เพื่อการใช้งานในภายหลัง
1.5 หน่วยแสดงข้อมูล (Output Unit) ทำหน้าที่แสดงผลลัพท์จากการประมวลผล เช่น จอภาพ เครื่องพิมพ์ เป็นต้น
2. องค์ประกอบทางด้านซอฟต์แวร์ (Software)
ซอฟต์แวร์ (Software) หมายถึง โปรแกรมหรือชุดของคำสั่งที่ถูกเขียนขึ้นเพื่อสั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงานซอฟต์แวร์นี้จึงเปรียบเสมือนตัวเชื่อมระหว่างผู้ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์และเครื่องคอมพิวเตอร์
ซอฟต์แวร์ สำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์สามารถแบ่งออกได้เป็น
1. ซอฟต์แวร์ระบบ (System Software)
2. ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software)
3. ซอฟต์แวร์สำเร็จรูป (Package)
3. องค์ประกอบทางด้านบุคคลากร (Personnel)
1. หัวหน้าหน่วยงานคอมพิวเตอร์ (EDP Manager หรือ Electronic Data Processing Manager)
2. บุคคลากรทางด้านระบบ (System)
3. ดีบีเอ (DBA หรือ DataBase Administrator)
เป็นบุคลากรที่จะพบในองค์กรที่มีการจัดการข้อมูล ซึ่ง DBA จะเป็นผู้มีหน้าที่ในการออกแบบและควบคุมกาใช้งานฐานข้อมูล จะสามารถสร้างและแก้ไขเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของฐานข้อมูลได้
4. ผู้ปฏิบัติการ (Operator)
5. ผู้ใช้ (User)
เป็นผู้ใช้ระบบคอมพิวเตอร์ ซึ่งจะมีความสำคัญต่อการออกแบบและพัฒนาระบบมาก เพราะผู้ใช้ระบบจะเป็นผู้ตัดสิน และระบุความต้องการลงไปว่าต้องการให้ระบบคอมพิวเตอร์ทำงานอะไรบ้าง ซึ่งบรรดานักคอมพิวเตอร์ต่างๆก็จ้องพยายามตอบสนองความต้องการของผู้ใช้นั้น
ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วยส่วนสำคัญ 3 ส่วน คือ
1. ส่วนนำเข้า (Input Unit) มีหน้าที่รับข้อมูลหรือค่าส่งจากสื่อนำเข้าไปไว้เก็บในหน่วยความจำ เช่น
การบันทึกข้อมูลประวัตินักเรียนผ่านทางสื่อ หรือการอ่านคะแนนสอบจากบัตรคำตอบ เป็นต้น
2. ส่วนประมวลผลกลาง (Central Processong Unit) เป็นส่วนที่ทำการประมวลผลข้อมูลที่ได้นำเข้าจากส่วนนำข้อมูลเข้า ส่วนประมวลผลกลางจะประกอบไปด้วย 3 หน่วยหลักๆ คือ
2.1 หน่วยความจำ (Memory) ทำหน้าที่เก็บข้อมูลจากการนำเข้าหรือจากการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ หน่วยความจำแบ่งออกเป็น 2 ชนิด
2.2 หน่วยคำนวณ (Arithmetic & Logic) หลักการคำนวณของคอมพิวเตอร์มี 2 หลักการ คือ
1. การคำนวณ (Arithmetic&Logic) คือ การบวก ลบ คูณ หาร
2. การเปรียบเทียบ (Logical) เช่น การคำนวณหาค่าผลรวมของยอดกำไรขาดทุน และ
การเปรียบเทียบข้อมูลแต่ละกลุ่ม หรือแต่ละหมวดแต่ละหมู่
2.3 หน่วยควบคุม(Control Unit) ทำหน้าที่ในการควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์และทำหน้าที่ประสานงานการทำงานภายในและงานภายนอกของคอมพิวเตอร์
3. ส่วนแสดงผลข้อมูล (Output Unit) ทำหน้าที่ในการแสดงผลจากการประมวลผลแล้วไปยังสื่อที่แสดงผลลัพธ์ ได้แก่ จอภาพ เครื่องพิมพ์ หรือเก็บไว้ที่หน่วยความจำ ได้ทั้งความรวดเร็ว ถูกต้อง แม่นยำและประหยัด เนื่องจากการเขียนคำสั่งเพียงครั้งเดียวสามารถทำงานซ้ำๆได้คราวละจำนวนมากๆ
การทำงานของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ไม่ว่าจะเป็นประเภทใดก็ตาม จะมีลักษณะการทำงานของส่วนต่างๆ ที่มีความสัมพันธ์กันเป็นกระบวนการ โดยมีองค์ประกอบพื้นฐานหลักคือ Input Process และ output ซึ่งมีขั้นตอนการทำงานดังนี้
ขั้นตอนที่ 1 : รับข้อมูลเข้า (Input)
เริ่มต้นด้วยการนำข้อมูลเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งสามารถผ่านทางอุปกรณ์ชนิดต่างๆ แล้วแต่ชนิดของข้อมูลที่จะป้อนเข้าไป เช่น ถ้าเป็นการพิมพ์ข้อมูลจะใช้แผงแป้นพิมพ์ (Keyboard) เพื่อพิมพ์ข้อความหรือโปรแกรมเข้าเครื่อง ถ้าเป็นการเขียนภาพจะใช้เครื่องอ่านพิกัดภาพกราฟิค (Graphics Tablet) โดยมีปากกาชนิดพิเศษสำหรับเขียนภาพ หรือถ้าเป็นการเล่นเกมก็จะมีก้านควบคุม (Joystick) สำหรับเคลื่อนตำแหน่งของการเล่นบนจอภาพ เป็นต้น
ขั้นตอนที่ 2 : ประมวลผลข้อมูล (Process)
เมื่อนำข้อมูลเข้ามาแล้ว เครื่องจะดำเนินการกับข้อมูลตามคำสั่งที่ได้รับมาเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่
ต้องการ การประมวลผลอาจจะมีได้หลายอย่าง เช่น นำข้อมูลมาหาผลรวม นำข้อมูลมาจัดกลุ่ม
นำข้อมูลมาหาค่ามากที่สุด หรือน้อยที่สุด เป็นต้น
ขั้นตอนที่ 3 : แสดงผลลัพธ์ (Output)
เป็นการนำผลลัพธ์จากการประมวลผลมาแสดงให้ทราบทางอุปกรณ์ที่กำหนดไว้ โดยทั่วไปจะแสดงผ่านทางจอภาพ หรือเรียกกันโดยทั่วไปว่า "จอมอนิเตอร์" (Monitor) หรือจะพิมพ์ข้อมูลออกทางกระดาษโดยใช้เครื่องพิมพ์ก็ได้
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น