หน่วยที่7
คอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ (อังกฤษ:
computer)
หรือในภาษาไทยว่า คณิตกรณ์
เป็นเครื่องจักรแบบสั่งการได้ที่ออกแบบมาเพื่อดำเนินการกับลำดับตัวดำเนินการทางตรรกศาสตร์หรือคณิตศาสตร์
โดยอนุกรมนี้อาจเปลี่ยนแปลงได้เมื่อพร้อม
ส่งผลให้คอมพิวเตอร์สามารถแก้ปัญหาได้มากมาย
คอมพิวเตอร์ถูกประดิษฐ์ออกมาให้ประกอบไปด้วยความจำรูปแบบต่าง
ๆ เพื่อเก็บข้อมูล
อย่างน้อยหนึ่งส่วนที่มีหน้าที่ดำเนินการคำนวณเกี่ยวกับตัวดำเนินการทางตรรกศาสตร์
และตัวดำเนินการทางคณิตศาสตร์
และส่วนควบคุมที่ใช้เปลี่ยนแปลงลำดับของตัวดำเนินการโดยยึดสารสนเทศที่ถูกเก็บไว้เป็นหลัก
อุปกรณ์เหล่านี้จะยอมให้นำเข้าข้อมูลจากแหล่งภายนอก
และส่งผลจากการคำนวณตัวดำเนินการออกไป
หน่วยประมวลผลของคอมพิวเตอร์มีหน้าที่ดำเนินการกับคำสั่งต่างๆ
ที่คอยสั่งให้อ่าน ประมวล และเก็บข้อมูลไว้ คำสั่งต่างๆ
ที่มีเงื่อนไขจะแปลงชุดคำสั่งให้ระบบและสิ่งแวดล้อมรอบๆ
เป็นฟังก์ชันที่สถานะปัจจุบัน
คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรกถูกพัฒนาขึ้นในช่วงกลางคริสต์ศตวรรษที่
20 (ค.ศ. 1944– ค.ศ. 1945) แรกเริ่มนั้น
คอมพิวเตอร์มีขนาดเท่ากับห้องขนาดใหญ่
ซึ่งใช้พลังงานมากเท่ากับเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (พีซี)
สมัยใหม่หลายร้อยเครื่องรวมกัน[4]
คอมพิวเตอร์ในสมัยใหม่นี้ผลิตขึ้นโดยใช้วงจรรวม
หรือวงจรไอซี (Integrated circuit)โดยมีความจุมากกว่าสมัยก่อนล้านถึงพันล้านเท่า
และขนาดของตัวเครื่องใช้พื้นที่เพียงเศษส่วนเล็กน้อยเท่านั้น
คอมพิวเตอร์อย่างง่ายมีขนาดเล็กพอที่จะถูกบรรจุไว้ในอุปกรณ์โทรศัพท์มือถือ
และคอมพิวเตอร์มือถือนี้ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ขนาดเล็ก และหากจะมีคนพูดถึงคำว่า
"คอมพิวเตอร์" มักจะหมายถึงคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลซึ่งถือเป็นสัญลักษณ์ของยุคสารสนเทศ
อย่างไรก็ดี
ยังมีคอมพิวเตอร์ชนิดฝังอีกมากมายที่พบได้ตั้งแต่ในเครื่องเล่นเอ็มพีสามจนถึงเครื่องบินขับไล่
และของเล่นชนิดต่างๆ จนถึงหุ่นยนต์อุตสาหกรรม
ประวัติของการคำนวณโดยใช้คอมพิวเตอร์
มีการบันทึกไว้ว่า ครั้งแรกที่มีการใช้คำว่า
"คอมพิวเตอร์" คือเมื่อ ค.ศ. 1613 ซึ่งหมายถึงบุคคลที่ทำหน้าที่คาดการณ์
หรือคิดคำนวณ และมีความหมายเช่นนี้เรื่อยมาจนถึงกลางคริสต์ศตวรรษที่ 20
และตั้งแต่ปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 มา
ความหมายของคำว่าคอมพิวเตอร์นี้เริ่มมีใช้กับเครื่องจักรที่ทำหน้าที่คิดคำนวณมากขึ้น
คอมพิวเตอร์ยุคแรกที่มีฟังก์ชันจำกัด
ประวัติของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่นั้นเริ่มต้นจากเทคโนโลยีสองชนิดที่แตกต่างกัน
ได้แก่ การคำนวณโดยอัตโนมัติ กับการคำนวณที่สามารถโปรแกรมได้
(หมายถึงสร้างวิธีการทำงานและปรับแต่งได้) แต่ระบุแน่ชัดไม่ได้ว่าเทคโนโลยีชนิดใดเกิดขึ้นก่อน
ส่วนหนึ่งเป็นเพราะการคำนวณแต่ละชนิดนั้นไม่มีความสอดคล้องกัน
อุปกรณ์บางชนิดก็มีความสำคัญที่จะเอ่ยถึง
อย่างเช่นเครื่องมือเชิงกลเพื่อการคำนวณบางชนิดที่ประสบความสำเร็จและยังใช้กันอยู่หลายศตวรรษก่อนที่จะมีเครื่องคิดเลขอิเล็กทรอนิกส์
อาทิลูกคิดของชาวสุเมเรียนที่ถูกออกแบบขึ้นราว 2,500 ปีก่อนคริสตกาล
ชนะการแข่งขันความเร็วในการคำนวณต่อเครื่องคำนวณตั้งโต๊ะเมื่อ ค.ศ. 1946
ที่ประเทศญี่ปุ่น ต่อมาในคริสต์ทศวรรษ 1620 มีการประดิษฐ์สไลด์รูล
ซึ่งถูกนำขึ้นยานอวกาศในภารกิจของโครงการอะพอลโลถึง 5 ครั้ง รวมถึงเมื่อครั้งที่สำรวจดวงจันทร์ด้วย
นอกจากนี้ยังมี เครื่องทำนายตำแหน่งดาวฤกษ์ (Astrolabe) และ
กลไกอันติคือเธรา ซึ่งเป็นเครื่องคำนวณ (คอมพิวเตอร์)
เกี่ยวกับดาราศาสตร์ยุคโบราณที่ชาวกรีกเป็นผู้สร้างขึ้นราว 80 ปีก่อนคริสตกาล
ที่มาของระบบการสั่งการโปรแกรมเกิดขึ้นเมื่อ ฮีโรแห่งอเล็กซานเดรีย (c.10-70 AD) นักคณิตศาสตร์ชาวกรีกสร้างโรงละครที่ประกอบด้วยเครื่องจักร
ใช้แสดงละครความยาว 10 นาที และทำงานโดยมีกลไกเชือกและอิฐบล็อกทรงกระบอกที่ซับซ้อน
ซึ่งสามารถตัดสินใจเลือกได้ว่าจะชิ้นส่วนกลไกใดใช้ในการแสดงฉากใดและเมื่อใด ราวๆ
ปลายศตวรรษที่ 10 สมเด็จพระสันตะปาปาซิลเวสเตอร์ที่ 2 นักบวชชาวฝรั่งเศส
ได้นำลิ้นชักบรรจุอุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่จะตอบคำถามได้ว่าใช่ หรือ ไม่ใช่
เมื่อถูกถามคำถาม (ด้วยเลขฐานสอง) ซึ่งชาวมัวร์ประดิษฐ์ไว้กลับมาจากประเทศสเปน
ในศตวรรษที่ 13 นักบุญอัลแบร์ตุส มาญุส และโรเจอร์ เบคอน นักปราชญ์ชาวอังกฤษ
ได้สร้างหุ่นยนต์แอนดรอยด์ (android) พูดได้
โดยไม่ได้พัฒนาใดๆ ต่ออีก (นักบุญอัลแบร์ตุส มาญุส บ่นออกมาว่าเขาเสียเวลาเปล่าไป
40 ปีในชีวิต เมื่อนักบุญโทมัส อควีนาสตกใจกับเครื่องนี้และได้ทำลายมันเสีย) ในปี
ค.ศ. 1642 แห่งยุคฟื้นฟูศิลปวิทยา
มีการประดิษฐ์เครื่องคำนวณของปาสคาลซึ่งเป็นเครื่องคำนวณตัวเลขเชิงกล
เป็นอุปกรณ์ที่จะสามารถคำนวณโดยใช้ตัวดำเนินการทางคณิตศาสตร์โดยไม่ต้องพึ่งสติปัญญามนุษย์
เครื่องคำนวณเชิงกลนี้ยังถือเป็นรากฐานของการพัฒนาคอมพิวเตอร์ในสองทาง
แรกเริ่มนั้น ความพยายามที่จะพัฒนาเครื่องคำนวณที่มีสมรรถภาพสูงและยืดหยุ่น
ซึ่งทฤษฎีนี้ถูกสร้างโดยชาร์ลส แบบเบจ และได้รับการพัฒนาในเวลาต่อมา[18]
นำไปสู่การพัฒนาเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่) ขึ้นในคริสต์ทศวรรษ 1960
และในขณะเดียวกัน อินเทล ก็สามารถประดิษฐ์ ไมโครโพรเซสเซอร์ ซึ่งถือเป็นจุดกำเนิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล
และเป็นหัวใจสำคัญของระบบคอมพิวเตอร์หากไม่คำนึงถึงขนาดและวัตถุประสงค์ขึ้นได้โดยบังเอิญระหว่างการพัฒนาเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์
บิซิคอม ที่พัฒนาสืบต่อจากเครื่องคำนวณเชิงกลโดยตรง
ประเภทของคอมพิวเตอร์
ในปัจจุบัน
คอมพิวเตอร์ได้ใช้วงจรเบ็ดเสร็จขนาดใหญ่มาก (very large scale integrated
circuit) ซึ่งสามารถบรรจุทรานซิสเตอร์ได้มากกว่าสิบล้านตัว
เราสามารถแบ่งคอมพิวเตอร์ในรุ่นปัจจุบันออกเป็น 4 ประเภทดังต่อไปนี้
ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ (supercomputer)
ซูเปอร์คอมพิวเตอร์
ถือได้ว่าเป็นคอมพิวเตอร์ที่มีความเร็วมาก
และมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อเปรียบเทียบกับคอมพิวเตอร์ชนิดอื่น ๆ
เครื่องซูเปอร์คอมพิวเตอร์มีราคาแพงมาก มีขนาดใหญ่
สามารถคำนวณทางคณิตศาสตร์ได้หลายแสนล้านครั้งต่อวินาที และได้รับการออกแบบ
เพื่อให้ใช้แก้ปัญหาขนาดใหญ่มากทางวิทยาศาสตร์และทางวิศวกรรมศาสตร์ได้อย่างรวดเร็ว
เช่น การพยากรณ์อากาศล่วงหน้าเป็นเวลาหลายวัน
การศึกษาผลกระทบของมลพิษกับสภาวะแวดล้อมซึ่งหากใช้คอมพิวเตอร์ชนิดอื่นๆ
แก้ไขปัญหาประเภทนี้ อาจจะต้องใช้เวลาในการคำนวณหลายปีกว่าจะเสร็จสิ้น
ในขณะที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์สามารถแก้ไขปัญหาได้ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมงเท่านั้น
เนื่องจากการแก้ปัญหาใหญ่ ๆ จะต้องใช้หน่วยความจำสูง ดังนั้น
ซูเปอร์คอมพิวเตอร์จึงมีหน่วยความจำที่ใหญ่มาก ซูเปอร์คอมพิวเตอร์มีหลายประเภท
ตั้งแต่รุ่นที่มีหน่วยประมวลผล (processing unit) 1 หน่วย
จนถึงรุ่นที่มีหน่วยประมวลผลหลายหมื่นหน่วยซึ่งสามารถทำงานหลายอย่างได้พร้อม ๆ กัน
เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (mainframe
computer)
เมนเฟรมคอมพิวเตอร์
มีสมรรถภาพที่ต่ำกว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์มาก แต่ยังมีความเร็วสูง
และมีประสิทธิภาพสูงกว่ามินิคอมพิวเตอร์หรือไมโครคอมพิวเตอร์ เมนเฟรมคอมพิวเตอร์สามารถให้บริการผู้ใช้จำนวนหลายร้อยคนพร้อม
ๆ กัน ฉะนั้น จึงสามารถใช้โปรแกรมจำนวนนับร้อยแบบในเวลาเดียวกันได้
โดยเฉพาะถ้าต่อเครื่องเข้าเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ผู้ใช้สามารถใช้ได้จากทั่วโลก
ปัจจุบัน องค์กรใหญ่ๆ เช่น ธนาคาร จะใช้คอมพิวเตอร์ประเภทนี้ในการทำบัญชีลูกค้า
หรือการให้บริการจากเครื่องฝากและถอนเงินแบบอัตโนมัติ (automatic
teller machine) เนื่องจากเครื่องเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ได้ถูกใช้งานมากในการบริการผู้ใช้พร้อม
ๆ กัน เมนเฟรมคอมพิวเตอร์จึงต้องมีหน่วยความจำที่ใหญ่มาก
มินิคอมพิวเตอร์ (minicomputer)
มินิคอมพิวเตอร์ คือ
เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก ๆ ซึ่งสามารถบริการผู้ใช้งานได้หลายคนพร้อม ๆ กัน
แต่จะไม่มีสมรรถภาพเพียงพอที่จะบริการผู้ใช้ในจำนวนที่เทียบเท่าเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ได้
จึงทำให้มินิคอมพิวเตอร์เหมาะสำหรับองค์กรขนาดกลาง หรือสำหรับแผนกหนึ่งหรือสาขาหนึ่งขององค์กรขนาดใหญ่เท่านั้น
ไมโครคอมพิวเตอร์ (microcomputer)
หรือ พีซี (personal computer หรือ PC)
ไมโครคอมพิวเตอร์ คือ
คอมพิวเตอร์ขนาดเล็กแบบขนาดตั้งโต๊ะ (desktop computer) หรือขนาดเล็กกว่านั้น เช่น ขนาดสมุดบันทึก (notebook computer) และขนาดฝ่ามือ (palmtop computer) ไมโครคอมพิวเตอร์ได้เริ่มมีขึ้นในปีพ.ศ.
2518 ถึงแม้ว่าในระยะหลัง เครื่องชนิดนี้จะมีประสิทธิภาพที่สูง
แต่เนื่องจากมีราคาไม่แพงและมีขนาดกระทัดรัด
ไมโครคอมพิวเตอร์จึงยังเหมาะสำหรับใช้ส่วนตัว
ไมโครคอมพิวเตอร์ได้ถูกออกแบบสำหรับใช้ที่บ้าน โรงเรียน และสำนักงานสำหรับที่บ้าน
เราสามารถใช้ไมโครคอมพิวเตอร์ในการทำงบประมาณรายรับรายจ่ายของครอบครัวช่วยทำการบ้านของลูกๆ
การค้นคว้าข้อมูลและข่าวสาร การสื่อสารแบบอิเล็กทรอนิกส์ (electronic mail หรือ E - mail) หรือโทรศัพท์ทางอินเทอร์เน็ต (internet
phone) ในการติดต่อทั้งในและนอกประเทศ หรือแม้กระทั่งทางบันเทิง
เช่น การเล่นเกมบนเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ สำหรับที่โรงเรียน
เราสามารถใช้ไมโครคอมพิวเตอร์ในการช่วยสอนนักเรียนในการค้นคว้าข้อมูลจากทั่วโลกสำหรับที่สำนักงาน
เราสามารถใช้ไมโครคอมพิวเตอร์ในการช่วยพิมพ์จดหมายและข้อมูลอื่นๆ เก็บและค้นข้อมูล
วิเคราะห์และทำนายยอดซื้อขายล่วงหน้า
โน้ตบุ๊ค (notebook
or laptop)
โน้ตบุ๊ค คือ
คอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กกว่าไมโครคอมพิวเตอร์
ถูกออกแบบไว้เพื่อนำติดตัวไปใช้ตามที่ต่างๆ มีขนาดเล็ก และน้ำหนักเบา
ในปัจจุบันมีขนาดพอๆกับสมุดที่ทำด้วยกระดาษ
เน็ตบุ๊ค (netbook
or laptop)
เน็ตบุ๊ค คือ
คอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กกว่าไมโครคอมพิวเตอร์และเล็กกว่าโน้ตบุ๊ค
ถูกออกแบบไว้เพื่อนำติดตัวไปใช้ตามที่ต่างๆ มีขนาดเล็ก และน้ำหนักเบา
แท็บเล็ต คอมพิวเตอร์ (tablet
computer)
แท็บเล็ต คอมพิวเตอร์
หรือเรียกสั้น ๆ ว่า แท็บเล็ต
คือเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สามารถใช้ในขณะเคลื่อนที่ได้
ขนาดกลางและใช้หน้าจอสัมผัสในการทำงานเป็นอันดับแรก
มีคีย์บอร์ดเสมือนจริงหรือปากกาดิจิตอลในการใช้งานแทนที่แป้นพิมพ์คีย์บอร์ด
และมีความหมายครอบคลุมถึงโน๊คบุ๊คแบบ convertible ที่มีหน้าจอแบบสัมผัสและมีแป้นพิมพ์คีย์บอร์ดติดมาด้วยไม่ว่าจะเป็นแบบหมุนหรือแบบสไลด์ก็ตาม
[21]
ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์มีประโยชน์กับเรามากมาย
เช่น
- การใช้งานภาครัฐ งานทะเบียนราษฎร์ของรัฐบาล
เช่น การแจ้งเกิด ตาย ย้ายที่อยู่ การทำบัตรประจำตัวประชาชน งานภาษี เช่น
ยื่นแบบประเมินภาษีภาษีผ่านอินเทอร์เน็ต เก็บทะเบียนประวัติผู้เสียภาษี
ตรวจสอบการเสียภาษี
-งานสายการบิน การสำรองที่นั่งผู้โดยสาร
การลดงานเอกสาร
- ทางด้านการศึกษา สื่อคอมพิวเตอร์ช่วยสอน
การเรียนออนไลน์ให้กับผู้เรียนที่อยู่ห่างไกล
- ธุรกิจการนำเข้าสินค้าและส่งออก การทำธุรกิจแบบพาณิชย์อิเล็กทรอนิกส์
- ธุรกิจธนาคาร ช่วยด้านงานข้อมูลธนาคาร
รับ-จ่ายเงิน เก็บประวัติลูกค้า ธนาคารอิเล็กทรอนิกส์
การทำธุรกรรมผ่านโทรศัพท์มือถือ
- วิทยาศาสตร์และการแพทย์
การเก็บข้อมูลเกี่ยวกับประวัติการรักษาของคนไข้ วิจัย คำนวณ และ การจำลองแบบ
- งานสถาปนิก ช่วยออกแบบ เขียนแบบ
หรือทำแบบจำลองสามมิติ
- งานภาพยนตร์ การ์ตูน แอนิเมชัน
ช่วยสร้างตัวการ์ตูนเคลื่อนไหว ออกแบบตัวการ์ตูน จำลองตัวการ์ตูนสามมิติ
การตัดต่อภาพยนตร์
- งานด้านสถิติ ช่วยเก็บบันทึกข้อมูล
วิเคราะห์ จำลองแบบข้อมูล และการเผยแพร่ข้อมูล
- ด้านนันทนาการ ช่วยให้ความบันเทิง ดูหนัง
ฟังเพลง ร้องคาราโอเกะ เล่นเกม
ความหมายและความเป็นมา
เมื่อพิจารณาศัพท์คำว่า
คอมพิวเตอร์ ถ้าแปลกันตรงตัวตามคำภาษาอังกฤษ จะหมายถึงเครื่องคำนวณ
ดังนั้นถ้ากล่าวอย่างกว้าง ๆ
เครื่องคำนวณที่มีส่วนประกอบเป็นเครื่องกลไกหรือเครื่องไฟฟ้า
ต่างก็จัดเป็นคอมพิวเตอร์ได้ทั้งสิ้น ลูกคิดที่เคยใช้กันในร้านค้า ไม้บรรทัด คำนวณ
(slide
rule) ซึ่งถือเป็นเครื่องมือประจำตัววิศวกรในยุคยี่สิบปีก่อน
หรือเครื่องคิดเลข ล้วนเป็นคอมพิวเตอร์ได้ทั้งหมด
แอนาล็อกคอมพิวเตอร์จะมีลักษณะเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่แยกส่วนทำหน้าที่เป็นตัวกระทำและเป็นฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์
จึงเหมาะสำหรับงานคำนวณทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมที่อยู่ในรูปของสมการคณิตศาสตร์
เช่น การจำลองการบิน การศึกษาการสั่งสะเทือนของตึกเนื่องจากแผ่นดินไหว
ข้อมูลตัวแปรนำเข้าอาจเป็นอุณหภูมิความเร็วหรือความดันอากาศ
ซึ่งจะต้องแปลงให้เป็นค่าแรงดันไฟฟ้า เพื่อนำเข้าแอนาล็อกคอมพิวเตอร์ผลลัพธ์ที่ได้ออกมาเป็นแรงดันไฟฟ้าแปรกับเวลาซึ่งต้องแปลงกลับไปเป็นค่าของตัวแปรที่กำลังศึกษา
องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
เครื่องคอมพิวเตอร์โดยลำพังเองแล้วมันจะไม่สามารถทำงานได้ด้วยตนเอง
จำเป็นต้องมีองค์ประกอบอยู่ด้วยกัน 4
อย่างที่มีความสำคัญเท่าเทียมกันและต้องทำงานประสานกัน
จึงทำให้ระบบคอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้จะกล่าวถึงองค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยองค์ประกอบใดบ้าง
แต่ละองค์ประกอบมีความสำคัญอย่างไร
ซึ่งจะเป็นพื้นฐานสำคัญที่จะทำให้เข้าใจเกี่ยวกับคุณลักษณะและหน้าที่ของอุปกรณ์ต่างๆภายในระบบคอมพิวเตอร์รวมไปถึงการทำงานของระบบ
ซึ่งพอจะสรุปถึงองค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์ที่สำคัญได้ดังนี้
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
การทำงานของของคอมพิวเตอร์
เมื่อเรานึกถึงคำว่า Technology
เชื่อได้เลยว่า สิ่งที่เราจะนึกถึง ในลำดับแรกๆ ก็คือคอมพิวเตอร์
ที่ดูเหมือน จะเป็นตัวแทน ซึ่งกันและกัน บางคน อาจจะคิดว่า คอมพิวเตอร์
เป็นเรื่องไกลตัว แต่เราเชื่อว่ามันไม่ใช่เรื่องยากจนเกินไป ที่จะสัมผัส
และทำความคุ้นเคยกับมัน คำว่าคอมพิวเตอร์นั้น มีความหมาย ที่กว้างขวางมาก ดังนั้น
เพื่อให้เราทำความเข้าใจ ได้ตรงกันมากขึ้น เราจึงขอพุ่งเป้ามาที่ Personal
Computer หรือ PC เพื่ออธิบายให้คุณ
รู้จักการทำงานของมัน
ภายใน PC นั้น
จะประกอบไปด้วยชิ้นส่วนต่างๆมากมาย ที่ถูกประกอบขึ้นมา โดยมี microprocessor
เป็นศูนย์กลางในการทำงาน ชิ้นส่วนต่างๆ ที่ประกอบกันขึ้นมา นอกจาก microprocessor
แล้ว ยังมีตั้งแต่ หน่วยความจำ, ฮาร์ดดิสก์,
โมเด็ม ฯลฯ ซึ่งต่างก็ประสาน การทำงานร่วมกัน และเรากล่าวได้ว่า
เจ้าเครื่อง PC นี้ ถือเป็นเครื่องอเนกประสงค์ ก็ว่าได้
เพราะมันสามารถ ตอบสนอง ความต้องการของคุณ ได้อย่างหลากหลาย ตั้งแต่
การทำงานพื้นฐาน อย่างการพิมพ์งาน, ตาราง ทำบัญชี รวมไปถึง
การสื่อสาร ผ่าน email, chat หรือเล่นอินเตอร์เน็ต ซึ่งด้วย
บทความนี้ จะช่วยให้คุณ เข้าใจพื้นฐานการทำงานของมัน และเรียนรู้ได้มากขึ้นว่า
ส่วนประกอบทั้งหลายนั้น ประสานการทำงานร่วมกัน
ความสำคัญของคอมพิวเตอร์
การดำเนินชีวิตในยุคปัจจุบันจะเห็นได้ว่าคอมพิวเตอร์ได้เข้ามาเกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันของเราในหลายรูปแบบทั้ง
ทางตรงและทางอ้อมเช่น
ถ้าคุณกำลังดูทีวีอยู่หรือคุณกำลังรอรับใบเสร็จจากห้างร้าน
คุณก็เข้าไปเกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์โดยที่คุณไม่รู้ตัว
หรือแม้แต่คุณกำลังรอสัญญาณไฟเขียวอยู่ตรงสี่แยก สัญญาณไฟ
ก็ถูกควบคุมโดยคอมพิวเตอร์เช่นกัน
กิจกรรมต่างๆนี้ต้องพึ่งพาคอมพิวเตอร์เข้ามาช่วยแทบทั้งสิ้น
ปัจจุบันพัฒนาการด้านคอมพิวเตอร์ก้าวหน้าไปอย่างรวดเร็ว
ทำให้มีขนาดและราคาลดลง ในขณะที่ประสิทธิภาพการทำงาน
บทบาทและประโยชน์ของคอมพิวเตอร์
ปัจจุบันคอมพิวเตอร์เข้ามามีบทบาทในการดำเนินชีวิตประจำวันในด้านต่าง
ๆ มากมายคอมพิวเตอร์ได้นำไปใช้ในอุปกรณ์เครื่องใช้ในบ้านเรือน เช่น เครื่องซักผ้า
โทรทัศน์ โทรศัพท์ เป็นต้นนอกจากนี้ ที่พบเห็นได้บ่อยที่สุดก็คือ
การใช้ในการพิมพ์เอกสารต่างๆ เช่น พิมพ์จดหมาย รายงานเอกสารต่างๆ โดยสรุปคอมพิวเตอร์เข้ามามีบทบาทกับวิถีชีวิตในด้านต่าง
ๆ ดังนี้
1. การศึกษา
มีการใช้คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือในการศึกษาค้นคว้าหาความรู้ เช่น
การค้นหาข้อมูลข่าวสารความรู้ประกอบการเรียนการสอนจากอินเตอร์เน็ต นอกจากนี้ครู
อาจารย์ยังใช้คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือในการจัดการเรียนการสอน เช่น
ใช้คอมพิวเตอร์ช่วยสอน (CAI) เพื่อให้นักศึกษาค้นคว้าเพิ่มเติม
หรือเพิ่มพูนประสบการณ์ให้แก่นักศึกษา ใช้คอมพิวเตอร์สอนภาษา
เป็นต้นนอกจากนี้เนื้อหาด้านคอมพิวเตอร์
ยังเป็นเนื้อหาหนึ่งที่ใช้ในการเรียนการสอนในหลักสูตรอีกด้วยสำหรับผู้บริหารสถานศึกษาก็ใช้คอมพิวเตอร์ในการเก็บรวบรวมข้อมูล
และใช้ประกอบการตัดสินใจในการบริหารจัดการ เช่น
ใช้คอมพิวเตอร์จัดทำทะเบียนนักศึกษา ใช้งานด้านบุคลากร
ด้านการเงิน เป็นต้น
2. งานธุรกิจ เช่น บริษัท ร้านค้า
ห้างสรรพสินค้า ตลอดจนโรงงานต่างๆ ใช้คอมพิวเตอร์ในการทำบัญชี
งานประมวลคำและติดต่อกับหน่วยงานภายนอกผ่านระบบโทรคมนาคม
นอกจากนี้งานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ก็ใช้คอมพิวเตอร์มาช่วยในการควบคุมการผลิต
และการประกอบชิ้นส่วนของอุปกรณ์ต่างๆ เช่น โรงงานประกอบรถยนต์
ซึ่งทำให้การผลิตมีคุณภาพดีขึ้น หรืองานธนาคารที่ให้บริการถอนเงินผ่านตู้ฝากถอนเงินอัตโนมัติ
( ATM
) และใช้คอมพิวเตอร์
คิดดอกเบี้ยให้กับผู้ฝากเงินและการโอนเงินระหว่างบัญชี
เชื่อมโยงกันเป็นระบบเครือข่าย
3. งานวิทยาศาสตร์ การแพทย์ และงานสาธารณสุข
สามารถนำคอมพิวเตอร์มาใช้ในส่วนของการคำนวณที่ค่อนข้างซับซ้อน เช่น
งานศึกษาโมเลกุลสารเคมี วิถีการโคจรของโลก การส่งจรวดไปสู่อวกาศ หรืองานทะเบียน
การเงิน สถิติ และเป็นอุปกรณ์สำหรับการตรวจรักษาโรคได้
ซึ่งจะให้ผลที่แม่นยำกว่าการตรวจด้วยวิธีเคมีแบบเดิม และให้การรักษาได้รวดเร็วขึ้น
4. งานวิศวกรรมและสถาปัตยกรรม
สถาปนิกและวิศวกรสามารถใช้คอมพิวเตอร์ในการออกแบบ หรือจำลองสภาวการณ์ต่างๆ เช่น
การรับแรงสั่นสะเทือนของอาคารเมื่อเกิดแผ่นดินไหวโดยคอมพิวเตอร์จะคำนวณและแสดงภาพสถานการณ์ใกล้เคียงความจริง
รวมทั้งการใช้ควบคุมและติดตามความก้าวหน้าของโครงการต่างๆ เช่น คนงาน เครื่องมือ
ผลการทำงาน
5. งานราชการ
เป็นหน่วยงานที่มีการใช้คอมพิวเตอร์มากที่สุด
โดยมีการใช้หลายรูปแบบทั้งนี้ขึ้นอยู่กับบทบาทและหน้าที่ของหน่วยงานนั้นๆ เช่น
กระทรวงศึกษาธิการ มีการใช้ระบบประชุมทางไกลผ่านคอมพิวเตอร์ กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
ได้จัดระบบเครือข่ายอินเตอร์เน็ต เพื่อเชื่อมโยงไปยังสถาบันต่างๆ กรมสรรพากร
ใช้ในการจัดเก็บภาษี บันทึกการเสียภาษี เป็นต้น
ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์
จากการที่คอมพิวเตอร์มีลักษณะเด่นหลายประการ
ทำให้ถูกนำมาใช้ประโยชน์ต่อการดำเนินชีวิตประจำวันในสังคมเป็นอย่างมาก
ที่พบเห็นได้บ่อยที่สุดก็คือ การใช้ในการพิมพ์เอกสารต่างๆ เช่น พิมพ์จดหมาย รายงาน
เอกสารต่างๆ ซึ่งเรียกว่างานประมวลผล ( word processing ) นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์ในด้านต่างๆ อีกหลายด้าน
ดังต่อไปนี้
1. งานธุรกิจ เช่น บริษัท ร้านค้า ห้างสรรพสินค้า
ตลอดจนโรงงานต่างๆ ใช้คอมพิวเตอร์ในการทำบัญชี งานประมวลคำ
และติดต่อกับหน่วยงานภายนอกผ่านระบบโทรคมนาคม นอกจากนี้งานอุตสาหกรรม
ส่วนใหญ่ก็ใช้คอมพิวเตอร์มาช่วยในการควบคุมการผลิต
และการประกอบชิ้นส่วนของอุปกรณ์ต่างๆ เช่น โรงงานประกอบรถยนต์ ซึ่งทำให้การผลิตมีคุณภาพดีขึ้นบริษัทยังสามารถรับ
หรืองานธนาคาร ที่ให้บริการถอนเงินผ่านตู้ฝากถอนเงินอัตโนมัติ ( ATM
) และใช้คอมพิวเตอร์คิดดอกเบี้ยให้กับผู้ฝากเงิน
และการโอนเงินระหว่างบัญชี เชื่อมโยงกันเป็นระบบเครือข่าย
2. งานวิทยาศาสตร์ การแพทย์ และงานสาธารณสุข
สามารถนำคอมพิวเตอร์มาใช้ในนำมาใช้ในส่วนของการคำนวณที่ค่อนข้างซับซ้อน เช่น
งานศึกษาโมเลกุลสารเคมี วิถีการโคจรของการส่งจรวดไปสู่อวกาศ หรืองานทะเบียน
การเงิน สถิติ และเป็นอุปกรณ์สำหรับการตรวจรักษาโรคได้
ซึ่งจะให้ผลที่แม่นยำกว่าการตรวจด้วยวิธีเคมีแบบเดิม และให้การรักษาได้รวดเร็วขึ้น
3. งานคมนาคมและสื่อสาร
ในส่วนที่เกี่ยวกับการเดินทาง จะใช้คอมพิวเตอร์ในการจองวันเวลา ที่นั่ง
ซึ่งมีการเชื่อมโยงไปยังทุกสถานีหรือทุกสายการบินได้
ทำให้สะดวกต่อผู้เดินทางที่ไม่ต้องเสียเวลารอ
อีกทั้งยังใช้ในการควบคุมระบบการจราจร เช่น ไฟสัญญาณจราจร และ การจราจรทางอากาศ
หรือในการสื่อสารก็ใช้ควบคุมวงโคจรของดาวเทียมเพื่อให้อยู่ในวงโคจร
ซึ่งจะช่วยส่งผลต่อการส่งสัญญาณให้ระบบการสื่อสารมีความชัดเจน
4. งานวิศวกรรมและสถาปัตยกรรม
สถาปนิกและวิศวกรสามารถใช้คอมพิวเตอร์ในการออกแบบ หรือ จำลอง ภาวการณ์ ต่างๆ เช่น
การรับแรงสั่นสะเทือนของอาคารเมื่อเกิดแผ่นดินไหว
โดยคอมพิวเตอร์จะคำนวณและแสดงภาพสถานการณ์ใกล้เคียงความจริง
รวมทั้งการใช้ควบคุมและติดตามความก้าวหน้าของโครงการต่างๆ เช่น คนงาน เครื่องมือ
ผลการทำงาน
5. งานราชการ
เป็นหน่วยงานที่มีการใช้คอมพิวเตอร์มากที่สุด โดยมีการใช้หลายรูปแบบ
ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับบทบาทและหน้าที่ของหน่วยงานนั้นๆ เช่น กระทรวงศึกษาธิการ
มีการใช้ระบบประชุมทางไกลผ่านคอมพิวเตอร์ , กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
ได้จัดระบบเครือข่ายอินเทอร์เน็ตเพื่อเชื่อมโยงไปยังสถาบันต่างๆ , กรมสรรพากร ใช้จัดในการจัดเก็บภาษี บันทึกการเสียภาษี เป็นต้น
6. การศึกษา ได้แก่
การใช้คอมพิวเตอร์ทางด้านการเรียนการสอน
ซึ่งมีการนำคอมพิวเตอร์มาช่วยการสอนในลักษณะบทเรียน CAI
หรืองานด้านทะเบียน ซึ่งทำให้สะดวกต่อการค้นหาข้อมูลนักเรียน
การเก็บข้อมูลยืมและการส่งคืนหนังสือห้องสมุด
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น