วันศุกร์ที่ 19 สิงหาคม พ.ศ. 2554

1.6 ทำไมต้องใช้คอมพิวเตอร์เขียนแทนดินสอ

ทำไมต้องใช้คอมพิวเตอร์เขียนแทนดินสอ 
 
     คงจะไม่ปฏิเสธใช่ไหมว่านายไม่รู้จักคอมพิวเตอร์ นายคิดว่ามันทำอะไรได้บ้างละ เล่นเกมส์ แชท ดูหนัง ฟังเพลง แน่นอนนายก็รู้ว่ามันไม่ใช่แค่นั้นแน่ นายรู้ไหมคอมพิวเตอร์สามารถช่วยเราทำงานได้ มันช่วยเราตั้งแต่ช่วยคิดเลขบวกลบง่ายๆ จนถึงคำนวนวงโคจรของดาวเทียม วันนี้เราจะมาคุยกันในเรื่องคอมพิวเตอร์ช่วยในการคำนวนอัตราการแผ่รังสี ของดวงดาวเพื่อวิเคราะห์หาธาตุประกอบของดวงดาว ฮะฮะ ผมล้อเล่น ผมไม่ได้เก่งขนาดนั้น เพราะผมจบแค่ ป.4 (อันนี้ก็ล้อเล่นอีกแล้ว) เอาละเรามาเข้าเรื่องจริงกันดีกว่า วันนี้ผมจะมาคุยเรื่อง คอมพิวเตอร์ช่วยในการเขียนแบบ นายอาจจะกำลังสงสัยละสิ ทำไมต้องใช้คอมพิวเตอร์เขียนแทนดินสอ เหตุผลง่ายๆ หนึ่งคอมพิวเตอร์ขียนได้สวยกว่ามือเรา สองเขียนผิดก็แก้ไขได้ง่าย สามไม่เปลืองพื้นที่เก็บ (ก็เหมือนกับที่นายเก็บเพลงไว้เต็มเครื่องแทนที่จะต้องหาตู้มาเก็บเทปนั้น แหละ) สี่สามารถคัดลอกได้ง่าย ห้า..อื่นๆ อีกมากมาย

แล้วไอ้เจ้า คอมพิวเตอร์ช่วยเขียนแบบ คืออะไรละ คอมพิวเตอร์ช่วยในการเขียนแบบ มาจากชื่อภาษาอังกฤษว่า
Computer Aide Drafting ซึ่งคนในวงการเขียนแบบเรียกสั้นๆ ว่า CAD สมัยแรกๆ ของ CAD นะมันทำได้แค่เพียงเขียนรูปงานเป็น 2 มิติ ไอ้คำว่า 2 มิตินี้ก็เหมือนกับลายเส้นที่นายเขียนบนกระดาษนั้นแหละ เขียนเป็น 2 มิติบนกระดาษเพื่อพยายามบอกคนที่มาดูว่านี้เป็นรูปงาน 3 มิติ งงละสิว่ามันบอกได้อย่างไร งั้นดูตัวอย่างรูปด้านล่าง
6458


นายเห็นเป็นรูปอะไรละ กล่องสี่เหลี่ยมใช่ไหมละ (คงมีน้อยคนที่บอกว่ามันเป็นรูปแผ่นสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน 3 รูปต่อกัน) ถ้านายมองเห็นเป็นกล่อง 3 มิติแล้ว ข้อสงสัยต่อไปคือ แล้วไอ้เจ้ากล่องนี้มันใหญ่แค่ไหน เท่ากล่องไม้ขีดหรือกล่องใส่เครื่องเพลย์สเตชั่นทูของนาย
เพื่อให้แบบงานสามารถสื่อความหมายได้ถูกต้อง ผมจึงขอกำหนดตัวเลขที่เรียกว่า ขนาด ลงไปในแบบด้วย
6459


เป็นยังไง คราวนี้เราก็สามารถบรรยายให้เห็นภาพได้ง่ายๆ ซึ่งในปัจจุบัน CAD ถูกนำมาใช้งานในสายงานต่างๆ มากมาย ยกตัวอย่างเช่น วิศวกรรมโยธา วิศวกรรมไฟฟ้า วิศวกรรมเครื่องกล ฯลฯ และในปัจจุบัน ไอ้เจ้า CAD สามารถที่จะเขียนรูปออกมาเป็น 3 มิติ แถมยังใส่สีและลวดลายได้อย่างง่ายๆ เหมือนรูปด้านล่าง

6460


ในงานวิศวกรรมจำเป็นที่จะต้องนำแบบที่ได้ไปทำงานจริงด้วย ดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงในการทำแบบงาน 2 มิติ ที่มีการกำหนดขนาดลงไปในแบบงานด้วย ทำไมนะหรือ นายลองคิดดูถ้าใส่ขนาดลงไปในรูปข้างบนด้วย รูปคงเละเทะน่าดูเลย ดังนั้นเราจึงมีการแยกมองทีละด้านและให้ขนาดทีละด้านยังไงละ

แบบนี้ขนาดดูเละเทะนะ นายว่าไม๊
6461


ส่วนแบบนี้ ค่อยดูเป็นมืออาชีพหน่อย

6462


คอมพิวเตอร์หรือ CAD เขียนแบบได้สวยกว่าเราก็จริง แต่มันก็ไม่สามารถทำงานได้แทนคนได้ 100%
เพราะคอมพิวเตอร์ แค่คำนวนเร็วกว่าเราเท่านั้น เพราะคนที่จะเขียนแบบได้จะต้องมีความรู้ในเรื่องนั้นๆ เป็นอย่างดี ไม่งั้นมันก็เป็นแค่รูปสวยๆ ในคอมพิวเตอร์ ซึ่งไม่สามารถทำได้จริง
เอาละวันนี้พอแค่นี้ก่อนนะนาย ว่างๆ ค่อยมาคุยกันใหม่ ตั้งใจเรียนตั้งใจทำงานละ อย่ามัวแต่เล่นเกมหรือแชทกับสาวๆ เพลินละ

1.5 ประเภทของคอมพิวเตอร์

การแบ่งประเภทของคอมพิวเตอร์นั้น สามารถจำแนกออกได้เป็น 2 กลุ่มหลัก ดังนี้
1. ประเภทของคอมพิวเตอร์ตามหลักการประมวลผล จำแนกได้เป็น 3 ประเภท คือ

คอมพิวเตอร์แบบแอนะล็อก (Analog Computer)
          หมายถึง เครื่องมือประมวลผลข้อมูลที่อาศัยหลักการวัด (Measuring Principle) ทำงานโดยใช้ข้อมูลที่มีการเปลี่ยนแปลงแบบต่อเนื่อง (Continuous Data) แสดงออกมาในลักษณะสัญญาณที่เรียกว่า Analog Signal เครื่องคอมพิวเตอร์ประเภทนี้มักแสดงผลด้วยสเกลหน้าปัทม์ และเข็มชี้ เช่น การวัดค่าความยาว โดยเปรียบเทียบกับสเกลบนไม้บรรทัด การวัดค่าความร้อนจากการขยายตัวของปรอทเปรียบเทียบกับสเกลข้างหลอดแก้ว
นอกจากนี้ยังมีตัวอย่างของ Analog Computer ที่ใช้การประมวลผลแบบเป็นขั้นตอน เช่น เครื่องวัดปริมาณการใช้น้ำด้วยมาตรวัดน้ำ ที่เปลี่ยนการไหลของน้ำให้เป็นตัวเลขแสดงปริมาณ อุปกรณ์วัดความเร็วของรถยนต์ในลักษณะเข็มชี้ หรือเครื่องตรวจคลื่ยสมองที่แสดงผลเป็นรูปกราฟ เป็นต้น
คอมพิวเตอร์แบบดิจิทัล (Digital Computer)
          ซึ่งก็คือคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการทำงานทั่วๆ ไปนั่นเอง เป็นเครื่องมือประมวลผลข้อมูลที่อาศัยหลักการนับ ทำงานกับข้อมูลที่มีลักษณะการเปลี่ยนแปลงแบบไม่ต่อเนื่อง (Discrete Data) ในลักษณะของสัญญาณไฟฟ้า หรือ Digital Signal อาศัยการนับสัญญาณข้อมูลที่เป็นจังหวะด้วยตัวนับ (Counter) ภายใต้ระบบฐานเวลา (Clock Time) มาตรฐาน ทำให้ผลลัพธ์เป็นที่น่าเชื่อถือ ทั้งสามารถนับข้อมูลให้ค่าความละเอียดสูง เช่นแสดงผลลัพธ์เป็นทศนิยมได้หลายตำแหน่ง เป็นต้น
เนื่องจาก Digital Computer ต้องอาศัยข้อมูลที่เป็นสัญญาณไฟฟ้า (มนุษย์สัมผัสไม่ได้) ทำให้ไม่สามารถรับข้อมูลจากแหล่งข้อมูลต้นทางได้โดยตรง จึงจำเป็นต้องเปลี่ยนข้อมูลต้นทางที่รับเข้า (Analog Signal) เป็นสัญญาณไฟฟ้า (Digital Signal) เสียก่อน เมื่อประมวลผลเรียบร้อยแล้วจึงเปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้ากลับไปเป็น Analog Signal เพื่อสื่อความหมายกับมนุษย์ต่อไป
โดยส่วนประกอบสำคัญที่เรียกว่า ตัวเปลี่ยนสัญญาณข้อมูล (Converter) คอยทำหน้าที่ในการเปลี่ยนรูปแบบของสัญญาณข้อมูล ระหว่าง Digital Signal กับ Analog Signal
คอมพิวเตอร์แบบลูกผสม (Hybrid Computer)
          เครื่องประมวลผลข้อมูลที่อาศัยเทคนิคการทำงานแบบผสมผสาน ระหว่าง Analog Computer และ Digital Computer โดยทั่วไปมักใช้ในงานเฉพาะกิจ โดยเฉพาะงานด้านวิทยาศาสตร์ เช่น เครื่องคอมพิวเตอร์ในยานอวกาศ ที่ใช้ Analog Computer ควบคุมการหมุนของตัวยาน และใช้ Digital Computer ในการคำนวณระยะทาง เป็นต้น
การทำงานแบบผสมผสานของคอมพิวเตอร์ชนิดนี้ ยังคงจำเป็นต้องอาศัยตัวเปลี่ยนสัญญาณ (Converter) เช่นเดิม
2. ประเภทของคอมพิวเตอร์ตามวัตถุประสงค์ของการใช้งาน จำแนกได้เป็น 2 ประเภท คือ

เครื่องคอมพิวเตอร์เพื่องานเฉพาะกิจ (Special Purpose Computer)
          หมายถึง เครื่องประมวลผลข้อมูลที่ถูกออกแบบตัวเครื่องและโปรแกรมควบคุม ให้ทำงานอย่างใดอย่างหนึ่งเป็นการเฉพาะ (Inflexible) โดยทั่วไปมักใช้ในงานควบคุม หรืองานอุตสาหกรรมที่เน้นการประมวลผลแบบรวดเร็ว เช่นเครื่องคอมพิวเตอร์ควบคุมสัญญาณไฟจราจร คอมพิวเตอร์ควบคุมลิฟท์ หรือคอมพิวเตอร์ควบคุมระบบอัตโนมัติในรถยนต์ เป็นต้น
เครื่องคอมพิวเตอร์เพื่องานอเนกประสงค์ (General Purpose Computer)
          หมายถึง เครื่องประมวลผลข้อมูลที่มีความยืดหยุ่นในการทำงาน (Flexible) โดยได้รับการออกแบบให้สามารถประยุกต์ใช้ในงานประเภทต่างๆ ได้โดยสะดวก โดยระบบจะทำงานตามคำสั่งในโปรแกรมที่เขียนขึ้นมา และเมื่อผู้ใช้ต้องการให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานอะไร ก็เพียงแต่ออกคำสั่งเรียกโปรแกรมที่เหมาะสมเข้ามาใช้งาน โดยเราสามารถเก็บโปรแกรมไว้หลายโปรแกรมในเครื่องเดียวกันได้ เช่น ในขณะหนึ่งเราอาจใช้เครื่องนี้ในงานประมวลผลเกี่ยวกับระบบบัญชี และในขณะหนึ่งก็สามารถใช้ในการออกเช็คเงินเดือนได้ เป็นต้น

1.4 วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์

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

 บิดาแห่งคอมพิวเตอร์
 ภาพ ชาร์ลแบบเบจ บิดาแห่งคอมพิวเตอร์
         
        
หลังจากนั้นได้มีผู้ประดิษฐ์เครื่องคอมพิวเตอร์ขึ้นมามากมายหลายขนาด ทำให้เป็นการเริ่มยุคของคอมพิวเตอร์อย่างแท้จริงโดยสามารถจัดแบ่งคอมพิวเตอร์ออกได้เป็น 5 ยุค

คอมพิวเตอร์ยุคที่ 1 คอมพิวเตอร์ยุคหลอดสุญญากาศ (พ.ศ. 2488  -  พ.ศ. 2501 )
หลอดสุญญากาศ 
 ภาพ หลอดสุญญยากาศ
          หลอดสุญญากาศเป็นชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีขนาดใหญ่และต้องใช้กระแสไฟฟ้ามากเพื่อเผาไส้หลอดให้เกิดประจุอิเล็กตรอนวิ่งผ่านแผ่นตาราง (grid)   การทำงานของหลอดสุญญากาศเป็นวิธีการควบคุมการไหลของอิเล็กตรอนที่วิ่งผ่าน แผ่นตารางยุคนี้คอมพิวเตอร์มีขนาดใหญ่ใช้กำลังไฟฟ้าสูงทำให้เครื่องมีความ ร้อนสูงเกิดปัญหาไส้หลอดขาดบ่อยแม้จะมีระบบระบายความร้อนที่ดีมาก
          ในปีพ.ศ. 2486 ได้มีผู้พัฒนาเครื่องคอมพิวเตอร์ขึ้น และจัดได้ว่าเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานทั่วไปเป็นเครื่องแรกของโลกมีชื่อว่าอินิแอค ( Electronic Numerical Integrator And Calculator : ENIAC)เป็น เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้หลอดสุญญากาศและใช้งานที่มหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนีย ในระยะเวลาใกล้เคียงกันนี้ก็มีการสร้างคอมพิวเตอร์และเครื่องคำนวณที่ใช้ หลอดสุญญากาศขึ้นอีกหลายรุ่นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สร้างในยุคหลอดสุญญากาศ ยุคแรกนี้จะเน้นในเรื่องคำนวณการ
เครื่อง ENIAC  
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)
ทรานซิสเตอร์ 
  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)
ไอซี 
                  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)
วงจรวีแอลเอสไอ 
      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

1.3 ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์

ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์

เราได้ประโยชน์อะไรจากการเรียนคอมพิวเตอร์
   
1. ทันสมัย / ทันเหตุการณ์ / ทันข้อมูลข่าวสาร / ทันโลก ช่วยให้เราสามารถติดต่อสื่อสารกันได้ทั่วโลก
2. ช่วยให้การเรียน การทำงาน ทันสมัยและไรับความสะดวกมากยิ่งขึ้น เช่น ได้เรียนรู้จากสื่อที่ทันสมัยที่สร้างด้วยคอมพิวเตอร์
    ที่เรียกว่า โปรแกรม CAI
3. เป็นแหล่งการเรียนรู้ที่ดีเยี่ยม ช่วยในการค้นคว้าหาความรู้เป็นห้องสมุดขนาดใหญ่
4. ช่วยรับ - ส่งข่าวสารได้อย่างรวดเร็ว
5. ช่วยผ่อนคลายความตึงเครียด เช่น เกม ดูภาพยนตร์ ฟังเพลง ร้องเพลง
6. ช่วยสร้างงานศิลปะ ออกแบบชิ้นงานได้อย่างสร้างสรรค์ สวยงาม


ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ
 
1. ประโยชน์ทางตรง
        ช่วยให้มนุษย์ทำงานได้โดยตรงคือคอมพิวเตอร์ทำงานได้เที่ยงตรง รวดเร็ว ไม่เหน็ดเหนื่อย ช่วยผ่อนแรงมนุษย์ ในด้านต่าง ๆ
เช่น ด้านการคำนวณ พิมพ์งาน บันทึกข้อมูล ประมวลผล ไม่ว่าจะเป็นหน่วยงานในแวดวงใน หากนำคอมพิวเตอร์เข้าช่วยงาน
จะช่วยแบ่งเบาภาระงานได้เป็นอย่างดีและมีประสิทธิภาพ

book_04.jpg

2. ประโยชน์ทางอ้อม
        คอมพิวเตอร์ช่วยพัฒนาคุณภาพชีวิต เช่น ช่วยในการเรียนรู้ให้ความปันเทิงความรู้ ช่วยงานบันเทิงพัฒนางานด้านต่าง ๆ
เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีอันส่งผลให้ความเป็นอยู่ของมนุษย์ดีขึ้น เป็นต้น
 


1.2 คุณสมบัติของเครื่องคอมพิวเตอร์

คุณสมบัติของคอมพิวเตอร์ 

          เครื่องคอมพิวเตอร์ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อให้มีจุดเด่น 4 ประการ เพื่อทดแทน
ข้อจำกัดของมนุษย์ เรียกว่า 4 S special ดังนี้ 

               1. หน่วยเก็บ (Storage) หมายถึง ความสามารถในการเก็บข้อมูลจำนวน
มากและเป็นเวลานาน นับเป็น จุดเด่นทางโครงสร้างและเป็นหัวใจของการทำงานแบบ
อัตโนมัติของเครื่องคอมพิวเตอร์ ทั้งเป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง
ด้วย
               2. ความเร็ว (Speed) หมายถึง ความสามารถในการประมวลผลข้อมูล
(Processing Speed) โดยใช้เวลาน้อย เป็นจุดเด่นทางโครงสร้างที่ผู้ใช้ทั่วไปมีส่วน
เกี่ยวข้องน้อยที่สุด เป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สำคัญส่วนหนึ่ง
เช่นกัน
               3. ความเป็นอัตโนมัติ (Self Acting) หมายถึง ความสามารถในการ
ประมวลผลข้อมูลตามลำดับขั้นตอนได้อย่างถูกต้องและต่อเนื่องอย่างอัตโนมัติ โดย
มนุษย์มีส่วนเกี่ยวข้องเฉพาะในขั้นตอนการกำหนด
             
                4. ความน่าเชื่อถือ (Sure) หมายถึง ความสามารถในการประมวลผลให้
เกิดผลลัพธ์ที่ถูกต้อง ความน่าเชื่อถือนับเป็นสิ่งสำคัญที่สุดในการทำงานของเครื่อง
คอมพิวเตอร์ ความสามารถนี้เกี่ยวข้องกับโปรแกรมคำสั่งและข้อมูลที่มนุษย์กำหนด
ให้กับเครื่องคอมพิวเตอร์โดยตรง กล่าวคือหากมนุษย์ป้อนข้อมูลที่ไม่ถูกต้องให้กับเครื่อง
คอมพิวเตอร์ก็ย่อมได้ผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้องด้วยเช่นกัน

1.1 ความหมายของ คอมพิวเตอร์


คอมพิวเตอร์

           หมายถึง เครื่องอุปกรณ์อีเล็กทรอนิกส์ชนิดหนึ่ง ที่มีการทำงานแบบอัตโนมัติ ทำหน้าที่เหมือนสมองกล สามารถแก้ปัญหาต่าง ๆ ทั้งที่ง่ายและซับซ้อนตามคำสั่งของโปรแกรม ขั้นตอนการทำงานจะประกอบด้วย การรับโปรแกรมและข้อมูลในรูปแบบที่เครื่องสามารถรับได้ และทำการประมวลผล โดยทำการเปรียบเทียบจนกระทั่งได้ผลลัพธ์ จากนั้นนำผลลัพธ์ที่ได้ไปแสดงผลที่อุปกรณ์แสดงผล เช่น จอภาพหรือเครื่องพิมพ์ เป็นต้น
 
          จากความหมายจะเห็นว่าเครื่องคอมพิวเตอร์ มีอุปกรณ์ที่สามารถทำงานได้ 3 อย่าง คือ

          1) รับโปรแกรมและข้อมูล โปรแกรมในที่นี้ หมายถึง ชุดของคำสั่งที่จะให้คอมพิวเตอร์ทำงาน ซึ่งเราเรียกว่าโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ส่วนข้อมูลนั้นอาจจะเป็นตัวเลข หรือตัวอักษรที่ต้องการให้คอมพิวเตอร์ทำการประมวลผล

          2) ประมวลผล หมายถึง การจัดระเบียบแบบแผนของข้อมูล เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ ซึ่งทำได้โดยการคำนวณ เปรียบเทียบ วิเคราะห์โดยใช้สูตรทางวิทยาศาสตร์หรือคณิตศาสตร์ วิธีการต่างๆ เหล่านี้ ทำได้โดยอาศัยชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่เขียนขึ้น

          3) แสดงผลลัพธ์ คือการนำผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลเสร็จเรียบร้อย แสดงออกในรูปแบบต่าง ๆ ที่ผู้ใช้เข้าใจ และนำไปใช้ประโยชน์ได้

เครื่องคอมพิวเตอร์มีคุณลักษณะที่สำคัญ 6 ประการ คือ 

          1. ทำงานโดยอัตโนมัติ เครื่องคอมพิวเตอร์จะทำงานโดยอัตโนมัติตามโปรแกรมที่เขียนขึ้น โดยในโปรแกรมนั้นจะบอกขั้นตอน โดยละเอียดว่าจะให้อุปกรณ์ใดของคอมพิวเตอร์ทำงานอะไรและทำอย่างไรจึงจะได้ผลลัพธ์ตามต้องการ 

          2. ทำงานได้หลายด้าน เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานได้เอนกประสงค์ตามโปรแกรมที่กำหนด 

          3. เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ประกอบกันเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ ถือว่าเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ต่างจากเครื่องจักรกลทั่วไป เพราะเครื่องจักรกลหรือเครื่องยนต์เมื่อทำงานต้องมีการเคลื่นไหวของชิ้นส่วน ต่าง ๆ แต่สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น ทรานซิสเตอร์ วงจรไอซี และ ซีพียู ฯลฯ จะทำงานโดยไม่เคลื่อนไหวเลย 

          4. เป็นระบบดิจิตอล คำว่า ดิจิตอล มาจากคำว่า ดิจิต หมายถึงตัวเลข เนื่องจากข้อมูลที่ป้อนเข้าไปในเครื่องคอมพิวเตอร์ ไม่ว่าจะเป็นตัวเลขหรือตัวหนังสือ จะถูกเปลี่ยนรหัสเป็นตัวเลขทั้งหมดก่อนที่เครื่องจะทำการประมวลผล จึงเรียกเครื่องคอมพิวเตอร์ว่า "ดิจิตอลคอมพิวเตอร์" 

          5. มีความรวดเร็วและถูกต้อง การทำงานของคอมพิวเตอร์ถูกต้องและรวดเร็ว 

          6. มีหน่วยความจำภายในขนาดใหญ่ หน่วยความจำภายในมีหน้าที่เก็บโปรแกรมคำสั่งและข้อมูลไว้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อทำการประมวลผลตามคำสั่งตั้งแต่คำสั่งแรกจนถึงคำสั่งสุดท้าย โดยไม่ต้องอาศัยมนุษย์ จนกระทั่งได้ผลลัพธ์ออกมาทางจอภาพหรือเครื่องพิมพ์