ความหมายและวิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์

ความหมายและวิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์

ความหมายของ คอมพิวเตอร์

อุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่ทำงานด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ สามารถจำข้อมูลและคำสั่งได้ ทำให้สามารถทำงานไปได้โดยอัตโนมัติด้วยอัตราความเร็วที่สูงมาก ใช้ประโยชน์ในการคำนวณหรือการทำงานต่าง ๆ ได้เกือบทุกชนิด มี 3 ขนาด คือ ขนาดใหญ่ (Main frame) ขนาดกลาง (mini computer) และขนาดเล็กที่กำลังได้รับความนิยมทั่วไปในขณะนี้ เรียกว่า ไมโครคอมพิวเตอร์ (micro computer) หรือ คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (personal computer) ที่เรียกกันย่อ ๆ ว่า พีซี ปัจจุบัน การใช้ระบบเครือข่ายทำให้เราสามารถใช้คอมพิวเตอร์เป็นที่ค้นหาข้อมูลต่าง ๆ สื่อสารได้ นอกเหนือไปจากการใช้เพื่อการคำนวณตามวัตถุประสงค์ดั้งเดิมของผู้ประดิษฐ์

วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์

ลูกคิด (Abacus)

ลูกคิด เป็นเครื่องคำนวณเครื่องแรกที่มนุษย์ได้ประดิษฐ์คิดค้นขึ้นมา โดยชาวตะวันออก (ชาวจีน) และยังมีใช้งานอยู่ในปัจจุบัน

แท่งเนเปียร์ (Napier’s rod)

แท่งเนเปียร์ อุปกรณ์คำนวณที่ช่วยคูณเลข คิดค้นโดย จอห์น เนเปียร์ (John Napier : 1550 – 1617) นักคณิตศาสตร์ชาวสก๊อต มีลักษณะเป็นแท่งไม้ที่ตีเป็นตาราง และช่องสามเหลี่ยม มีเลขเขียนอยู่บนตารางเหล่านี้ 
เมื่อต้องการคูณเลขจำนวนใด ก็หยิบแท่งที่ใช้ระบุเลขแต่ละหลักมาเรียงกัน แล้วจึงอ่านตัวเลขบนแท่งนั้น ตรงแถวที่ตรงกับเลขตัวคูณ ก็จะได้คำตอบที่ต้องการ

ไม้บรรทัดคำนวณ (Slide Rule)

วิลเลี่ยม ออทเตรด (1574 – 1660) ได้นำหลักการลอการิทึมของเนเปียร์มาพัฒนาเป็น ไม้บรรทัดคำนวณ หรือสไลด์รูล โดยการนำค่าลอการิทึม มาเขียนเป็นสเกลบนแท่งไม้สองอัน เมื่อนำมาเลื่อนต่อกัน ก็จะอ่านค่าเป็นผลคูณหรือผลหารได้ โดยอาศัยการคาดคะเนผลลัพธ์

นาฬิกาคำนวณ (Calculating Clock)

เป็นเครื่องคำนวณที่รับอิทธิพลจากแท่งเนเปียร์ โดยใช้ตัวเลขของแท่งเนเปียร์บรรจุบนทรงกระบอกหกชุด แล้วใช้ฟันเฟืองเป็นตัวหมุนทดเวลาคูณเลข ประดิษฐ์โดย วิลเฮล์ม ชิคการ์ด (1592 – 1635) ซึ่งถือได้ว่าเป็นผู้ที่ประดิษฐ์ ”เครื่องกลไกสำหรับคำนวณได้เป็นคนแรก”

เครื่องคำนวณของปาสกาล (Pascal’s Pascaline Calculator)

เครื่องคำนวณของปาสกาล ประดิษฐ์ในปี 1642 โดย เบลส ปาสกาล (Blaise Pascal: 1623 – 1662) นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส โดยเครื่องคำนวณนี้มีลักษณะเป็นกล่องสี่เหลี่ยม มีฟันเฟืองสำหรับตั้งและหมุนตัวเลขอยู่ด้านบน ถือได้ว่าเป็น “เครื่องคำนวณใช้เฟืองเครื่องแรก”

เครื่องคำนวณของไลปนิซ (The Leibniz Wheel)

กอดฟรีด ไลปนิซ ทำการปรับปรุงเครื่องคำนวณของปาสกาลให้สามารถคูณ และหารได้ ในปี 1673 โดยการปรับฟันเฟืองให้ดีขึ้นกว่าของปาสกาล ใช้การบวกซ้ำ ๆ กันแทนการคูณเลข จึงทำให้สามารถทำการคูณและหารได้โดยตรง ซึ่งอาศัยการหมุนวงล้อของเครื่องเอง ยังค้นพบเลขฐานสอง (Binary Number) คือ เลข 0 และเลข 1 ซึ่งเป็นระบบเลขที่เหมาะในการคำนวณ

เครื่องผลต่างของแบบเบจ (Babbage’s Difference Engine)

เครื่องวิเคราะห์ของแบบเบจ (Babbage’s Analytical Engine)

ชารลส์ แบบเบจ (Charles Babbage: 1792 – 1871) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ได้ประดิษฐ์เครื่องผลต่าง (Difference Engine) ขึ้นมาในปี 1832 เป็นเครื่องคำนวณที่ประกอบด้วยฟันเฟืองจำนวนมาก สามารถคำนวณค่าของตารางได้โดยอัตโนมัติ แล้วส่งผลลัพธ์ไปตอกลงบนแผ่นพิมพ์สำหรับนำไปพิมพ์ได้ทันที

หลังจากนั้นแบบเบจก็หันมาออกแบบเครื่องวิเคราะห์ แต่บุคคลที่นำแนวคิดของแบบเบจมาสร้างก็คือ ลูกชายของแบบเบจชื่อ เฮนรี่ (Henry) ในปี 1910 อย่างไรก็ตามความคิดของแบบเบจ เกี่ยวกับเครื่องผลต่าง และเครื่องวิเคราะห์ เป็นประโยชน์ต่อวงการคอมพิวเตอร์ในยุคต่อมามาก จึงได้รับสมญาว่า “บิดาแห่งคอมพิวเตอร์” เพราะเครื่องวิเคราะห์นี้ มีลักษณะใกล้เคียงกับส่วนประกอบของระบบคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันเป็นอย่างมาก

โปรแกรมเมอร์คนแรกของโลก

เอดา ออคุสตา (Ada Augusta) เป็นนักคณิตศาสตร์ที่ได้นำเอาหลักการของแบบเบจมาใช้ ซึ่งได้นำเครื่อง Analytical Engine นี้ไปแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ในเวลาต่อมา เอดา จึงได้รับการยกย่องว่าเป็นโปรแกรมเมอร์คนแรกของโลก

ENIAC เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องแรกของโลก

จอห์น ดับลิว มอชลีย์ (John W. Mauchly) และ เจ เพรสเพอร์ เอคเกิรต (J. Prespern Eckert) ได้รับทุนอุดหนุนจากกองทัพสหรัฐอเมริกา ในการสร้างเครื่องคำนวณ ENIAC เมื่อปี 1946 นับว่าเป็น “เครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรกของโลก หรือคอมพิวเตอร์เครื่องแรกของโลก” ENIAC เป็นคำย่อของ Electronics Numerical Integrator and Computer เป็นเครื่องคำนวณที่มีจุดประสงค์เพื่อใช้งานในกองทัพ โดยใช้คำนวณตารางการยิงปืนใหญ่ วิถีกระสุนปืนใหญ่ อาศัยหลอดสุญญากาศจำนวน 18,000 หลอด มีน้ำหนัก 30 ตัน ใช้เนื้อที่ห้อง 15,000 ตารางฟุต เวลาทำงานต้องใช้เวลาถึง 140 กิโลวัตต์ คำนวณในระบบเลขฐานสิบ แต่วิธีการทำงานนั้นไม่สามารถเก็บคำสั่งไว้ภายในเครื่องได้ ต้องใช้สวิทซ์และแผงเสียบปลั๊กทางสายไฟ

EDVAC

EDVAC หรือ Electronics Discrete Variable Automatic Computer นับเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องแรก ที่สามารถเก็บคำสั่งเอาไว้ทำงาน ในหน่วยความจำ โดยเพียงแค่เปลี่ยนตัวเลขที่อยู่ภายใน โดยไม่ต้องเปลี่ยนสลับเสียบสายไฟ พัฒนาโดย จอห์น ฟอน นอยมานน์ (Dr. John Von Neumann) นักคณิตศาสตร์ชาวฮังการี

UNIVAC เครื่องคอมพิวเตอร์สำหรับใช้ในงานธุรกิจเครื่องแรกของโลก

มอชลีย์ และเอคเกิรต ในนามบริษัทเรมิงตัน แรนด์ (Remington Rand) ได้สร้างเครื่องคอมพิวเตอร์อีกเครื่องหนึ่งในเวลาต่อมา คือ UNIVAC (Universal Automatic Computer) เพื่อใช้งานสำมะโนประชากรของสหรัฐอเมริกา เป็นเครื่องที่ทำงานในระบบเลขฐานสิบเหมือนเดิม อย่างไรก็ตาม UNIVAC ก็ยังมีขนาดใหญ่มาก ยาว 14 ฟุต กว้าง 7 ฟุตครึ่ง สูง 9 ฟุต มีหลอดสุญญากาศห้าพันหลอด แต่มีความเร็วในการทำงานสูง สามารถเก็บตัวเลขหรือตัวอักษรไว้ในหน่วย ความจำถึง 12,000 ตัว และนำมาใช้ในงานธุรกิจเป็นครั้งแรกเมื่อ ค.ศ. 1954 และพัฒนามาจนถึงปัจจุบัน

เพิ่มเติม

ยุคที่ 1

หลอด สุญญากาศ

ยุคที่ 2

ทรานซิสเตอร์

ยุคที่ 3

ไอซี

ยุคที่ 4

ไมโครโปรเซสเซอร์

ยุคที่ 5

ปัญญาประดิษฐ์