วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์
จุดเริ่มต้นในการคิดค้นเครื่องคอมพิวเตอร์นั้น เกิดจากความต้องการในการนับและคิดคำนวณของมนุษย์โดยในยุคแรกคือช่วงคริสต์ ศักราช 1,200 การคิดคำนวณยังไม่ซับซ้อนในประเทศจีนมีการใช้อุปกรณ์ช่วยในการนับที่เรียก ว่าลูกคิด (abacus)
ต่อมาเมื่อมนุษย์ต้องการการคิดคำนวณที่ซับซ้อน และต้องอาศัยเครื่องมือช่วยงานที่มีความสามารถหลากหลายจึงได้มีการพัฒนาเครื่องช่วยคำนวณที่ซับซ้อนและก้าวหน้าขึ้นตามลำดับ
ปัจจุบันจนกระทั่งในยุคเรา มีเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีความสามารถในการคำนวณงานและประยุกต์ใช้งานได้หลาย ประเภทเช่นการสื่อสารการประมวลผลข้อมูลหรือแม้แต่ให้ความบันเทิงนอกจากนั้น รูปลักษณ์ของคอมพิวเตอร์ยังพัฒนาจนมีขนาดเล็กง่ายต่อการพกพา
ต่อมานักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษชื่อชาร์ลแบบเบจ (Charles Babbage) ได้ประดิษฐ์เครื่องวิเคราะห์ (Analytical Engine) มีความสามารถในการคำนวณค่าต่างๆทางคณิตศาสตร์การทำงานของเครื่องนี้แบ่งเป็น 3 ส่วนคือส่วนเก็บข้อมูลส่วนคำนวณและส่วนควบคุมใช้ระบบพลังเครื่องยนต์ไอน้ำ หมุนฟันเฟืองมีข้อมูลอยู่ในบัตรเจาะรูคำนวณได้โดยอัตโนมัติและเก็บข้อมูลใน หน่วยความจำก่อนจะพิมพ์ออกมาทางกระดาษหลักการของแบบเบจนี้เองที่ได้นำมา พัฒนาสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์สมัยใหม่เราจึงยกย่องให้ชาร์ลแบบเบจ เป็นบิดาแห่งคอมพิวเตอร์
|
ภาพ ชาร์ลแบบเบจ บิดาแห่งคอมพิวเตอร์ |
หลังจากนั้นได้มีผู้ประดิษฐ์เครื่องคอมพิวเตอร์ขึ้นมามากมายหลายขนาด ทำให้เป็นการเริ่มยุคของคอมพิวเตอร์อย่างแท้จริงโดยสามารถจัดแบ่งคอมพิวเตอร์ออกได้เป็น 5 ยุค
คอมพิวเตอร์ยุคที่ 1 คอมพิวเตอร์ยุคหลอดสุญญากาศ (พ.ศ. 2488 - พ.ศ. 2501 )
|
ภาพ หลอดสุญญยากาศ |
หลอดสุญญากาศเป็นชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีขนาดใหญ่และต้องใช้กระแสไฟฟ้ามากเพื่อเผาไส้หลอดให้เกิดประจุอิเล็กตรอนวิ่งผ่านแผ่นตาราง (grid) การทำงานของหลอดสุญญากาศเป็นวิธีการควบคุมการไหลของอิเล็กตรอนที่วิ่งผ่าน แผ่นตารางยุคนี้คอมพิวเตอร์มีขนาดใหญ่ใช้กำลังไฟฟ้าสูงทำให้เครื่องมีความ ร้อนสูงเกิดปัญหาไส้หลอดขาดบ่อยแม้จะมีระบบระบายความร้อนที่ดีมาก
ในปีพ.ศ. 2486 ได้มีผู้พัฒนาเครื่องคอมพิวเตอร์ขึ้น และจัดได้ว่าเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานทั่วไปเป็นเครื่องแรกของโลกมีชื่อว่าอินิแอค ( Electronic Numerical Integrator And Calculator : ENIAC)เป็น เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้หลอดสุญญากาศและใช้งานที่มหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนีย ในระยะเวลาใกล้เคียงกันนี้ก็มีการสร้างคอมพิวเตอร์และเครื่องคำนวณที่ใช้ หลอดสุญญากาศขึ้นอีกหลายรุ่นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สร้างในยุคหลอดสุญญากาศ ยุคแรกนี้จะเน้นในเรื่องคำนวณการ
|
ภาพ คอมพิวเตอร์ที่ใช้งานทั่วไปเป็นเครื่องแรกของโลกมีชื่อว่าอินิแอค |
ในปีพ.ศ. 2488 จอห์นวอนนอยแมน (John Von Neumann) ได้สนใจเครื่องอินิแอคและได้เสนอแนวคิดในการสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มี หน่วยความจำเพื่อใช้เก็บข้อมูลและโปรแกรมการทำงานหรือชุดคำสั่งของ คอมพิวเตอร์คอมพิวเตอร์จะทำงานโดยเรียกชุดคำสั่งที่เก็บไว้ในหน่วยความจำมา ทำงานหลักการนี้เป็นหลักการที่ใช้มาจนถึงปัจจุบัน
คอมพิวเตอร์ในยุคหลอดสุญญากาศได้เจริญ ก้าวหน้าขึ้นเป็นลำดับมีการพัฒนาหน่วยความจำถาวรที่เก็บข้อมูลได้จำนวนมากจน ในที่สุดก็มีการใช้หน่วยเก็บข้อมูลในรูปจานแม่เหล็กและวงแหวนแม่เหล็กการ เก็บข้อมูลในวงแหวนแม่เหล็กนี้ใช้มาจนถึงประมาณปี พ.ศ. 2513 นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาวิธีการเก็บข้อมูลในรูปดรัมแม่เหล็กและเทปแม่เหล็ก อีกด้วย
คอมพิวเตอร์ยุคที่ 2 คอมพิวเตอร์ยุคทรานซิสเตอร์ (พ.ศ. 2500 - พ.ศ. 2507)
|
ภาพ ทรานซิสเตอร์ |
นักวิทยาศาสตร์ของห้องปฏิบัติการวิจัยเบล (Bell Laboratory) แห่งสหรัฐอเมริกาได้ประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์ได้สำเร็จทรานซิสเตอร์นี้มีผลทำให้ เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในการสร้างคอมพิวเตอร์ลักษณะของเครื่อง คอมพิวเตอร์ในยุคนี้คือใช้ทรานซิสเตอร์เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์และใช้วงแหวน แม่เหล็กเป็นหน่วยความจำเป็นคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กกว่ายุคแรกราคาถูกลง ต้นทุนต่ำกว่าคอมพิวเตอร์ในยุคที่ 1 ใช้กระแสไฟฟ้าน้อยกว่ามีความแม่นยำและมีประสิทธิภาพในการทำงานที่ดีกว่ามี ความคงทนที่สำคัญคือสามารถผลิตได้ในราคาที่ถูกกว่าหลอดสุญญากาศดังนั้น คอมพิวเตอร์ในยุคต่อมาจึงใช้ทรานซิสเตอร์และทำให้สิ้นสุดคอมพิวเตอร์ยุคหลอด สุญญากาศ
เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์รุ่นแรกๆ ของบริษัทไอบีเอ็มเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กลงมีขีดความสามารถใน เชิงการทำงานได้ดีขึ้นการเริ่มต้นใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ยุคทรานซิสเตอร์นี้ ทำให้มีการผลิตคอมพิวเตอร์และใช้งานแพร่หลายกว่ายุคหลอดสุญญากาศมากองค์กร และหน่วยงานทั้งในภาครัฐบาลและเอกชนได้นำเอาเครื่องคอมพิวเตอร์มาใช้งานและ ในปีพ.ศ. 2507 บริษัทไอบีเอ็มได้พัฒนาเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้เทคโนโลยีทรานซิสเตอร์ขนาด ใหญ่ที่เรียกว่าเมนเฟรม (mainframe) และถือได้ว่าเป็นรากฐานการพัฒนาเครื่องคอมพิวเตอร์ในยุคต่อมาจนถึงปัจจุบัน
สำหรับในประเทศไทยมี การนำเครื่องคอมพิวเตอร์ในยุคนี้เข้ามาใช้กันในปีพ.ศ. 2507 โดยจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยนำเข้ามาใช้ในการศึกษาในระยะเวลาเดียวกันสำนักงาน สถิติแห่งชาติก็นำมาเพื่อใช้ในการทำสำมะโนประชากรนับเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ รุ่นแรกที่ใช้ในประเทศไทย
คอมพิวเตอร์ในยุคนี้ได้ ส่งผลให้เกิดความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างรวดเร็วเช่น องค์การนาซาของสหรัฐอเมริกาใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ในการคำนวณและควบคุมยาน อวกาศต่างๆในยุคแรกและมีพัฒนาการต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบันคอมพิวเตอร์ยุคที่ 3 คอมพิวเตอร์ยุควงจรรวม (พ.ศ. 2508 - พ.ศ. 2512)
คอมพิวเตอร์ยุคที่ 3 คอมพิวเตอร์ยุควงจรรวม (พ.ศ. 2508 - พ.ศ. 2512)
|
ภาพ ไอซี |
ประมาณปีพ.ศ. 2508 ได้มีการพัฒนาวิธีการสร้างทรานซิสเตอร์จำนวนมากลงบนแผ่นซิลิกอนขนาดเล็กและ เกิดวงจรรวมบนแผ่นซิลิกอนที่เรียกว่าไอซี (Integrated Circuit: IC) ลักษณะของคอมพิวเตอร์ใน ยุคนี้คือใช้วงจรไอซีเป็นสารกึ่งตัวนำที่สามารถบรรจุวงจรทางตรรกะไว้แล้ว พิมพ์บนแผ่นซิลิคอนเรียกว่าชิปซึ่งสามารถทำงานได้เท่ากับทรานซิสเตอร์หลาย ร้อยตัวเครื่องคอมพิวเตอร์จึงมีขนาดเล็กลงความเร็วเพิ่มขึ้นและใช้กำลังไฟ น้อย
ขณะเดียวกันก็มีการพัฒนาการทางด้านอุปกรณ์เก็บข้อมูลมา เป็นฮาร์ดดิสก์ (harddisk) โดยนำแผ่นบันทึกหลายๆแผ่นวางซ้อนกันมีหัวอ่านหลายหัวฮาร์ดดิสก์ในเครื่อง คอมพิวเตอร์จึงเป็นอุปกรณ์ประกอบที่สำคัญที่ทำให้คอมพิวเตอร์มีความจุในการ เก็บข้อมูลได้มากและรวดเร็ว
คอมพิวเตอร์ยุคที่ 4 คอมพิวเตอร์ยุควีแอลเอไอส (พ.ศ. 2513 - พ.ศ. 2532)
|
ภาพ วงจรวีแอลเอสไอ |
เทคโนโลยีทางด้านการผลิตวงจรอิเล็กทรอนิกส์ยังคงก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง มีการสร้างเป็นวงจรรวมที่มีขนาดใหญ่มารวมในแผ่นซิลิกอนขนาดเล็กเรียกว่าวงจรวีแอลเอสไอ ( Very Large Scale Integrated circuit : VLSI ) เป็นวงจรรวมที่สามารถนำทรานซิสเตอร์จำนวนล้านตัวมารวมกันอยู่ในแผ่นซิลิกอ นขนาดเล็กและผลิตเป็นหน่วยประมวลผลของคอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อนเรียกว่าไมโครโพ รเซสเซอร์ (microprocessor) การใช้วงจรวีแอลเอสไอเป็นวงจรภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ ทำให้สามารถผลิตเครื่องคอมพิวเตอร์ให้มีขนาดที่เล็กลงกว่าเครื่อง คอมพิวเตอร์ในยุคทรานซิสเตอร์แต่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นเรียกว่าไมโคร คอมพิวเตอร์ (microcomputer) ไมโคร คอมพิวเตอร์จึงเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่แพร่หลายและมีผู้ใช้งานกันทั่วโลก เป็นจำนวนมากพัฒนาการของฮาร์ดดิสก์ก็มีขนาดเล็กลงมีความจุเพิ่มขึ้นแต่มี ราคาถูกลงเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์มีหลายขนาดตั้งแต่อยู่ในอุ้งมือที่เรียก ว่าปาล์มทอป (palm top) ขนาดโน้ตบุ๊ก(note book) และคอมพิวเตอร์ขนาดตั้งโต๊ะบนโต๊ะ (desk top) ไมโครคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานได้ง่ายและมีซอฟต์แวร์ สำเร็จในการใช้งานจำนวนมากเช่นซอฟต์แวร์ประมวลคำซอฟต์แวร์ตารางทำงานและ ซอฟต์แวร์กราฟิกเป็นต้น
คอมพิวเตอร์ยุคที่ 5 คอมพิวเตอร์ยุคเครือข่าย (พ.ศ. 2533 - ปัจจุบัน)
เมื่อไมโครคอมพิวเตอร์มีขีดความสามารถสูงขึ้น ทำงานได้เร็วการแสดงผลและการจัดการข้อมูลก็ทำได้มากสามารถประมวลผลและแสดงผล ได้ครั้งละมากๆจึงทำให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้หลายงานพร้อมกันดังจะเห็นได้จาก โปรแกรมจัดการประเภทวินโดว์ในปัจจุบันที่ทำให้คอมพิวเตอร์เครื่องเดียวทำงาน หลายอย่างพร้อมกันได้ขณะเดียวกันก็มีการเชื่อมโยงเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ในองค์กรมีการทำงานเป็นกลุ่ม (กลุ่มงาน) โดยใช้เครือข่ายท้องถิ่นที่เรียกว่าแลน (Local Area Network: LAN) เมื่อเชื่อมการทำงานหลายๆกลุ่มขององค์กรเข้าด้วยกันเกิดเป็นเครือข่าย คอมพิวเตอร์ขององค์กรเรียกว่าอินทราเน็ต (intranet) และหากนำเครือข่ายขององค์กรเชื่อมต่อเข้าสู่เครือข่ายสากลที่ต่อเชื่อมกัน ทั่วโลกก็เรียกว่าอินเทอร์เน็ต (Internet) คอมพิวเตอร์ในยุคนี้จึงเป็นคอมพิวเตอร์ที่มนุษย์พยายามนำมาเพื่อช่วยในการ ตัดสินใจและแก้ปัญหาให้ดียิ่งขึ้นกล่าวได้ว่าเป็นผลจากวิชาการด้านปัญญา ประดิษฐ์ (Artificial Intelligence : AI) ประเทศต่างๆทั่วโลกกำลังสนใจค้นคว้าและพัฒนาทางด้านนี้กันอย่างจริงจัง