วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์

ที่มา http://www.learners.in.th/blogs/posts/391161

eniac

1.  ก่อนจะมาเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน 

คำว่า  คอมพิวเตอร์  มาจากภาษาอังกฤษว่า  Computer  หมายถึง  เครื่องจักรที่ใช้เพื่อการคำนวณและประมวลผลข้อมูล   หรือหมายถึง  เครื่องคำนวณ

ในปัจจุบัน  ความหมายของคอมพิวเตอร์แบบระบุเฉพาะเจาะจง  หมายถึง    เครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถทำงานคำนวณผลและเปรียบเทียบค่าชุดคำสั่งด้วยความเร็วสูงอย่างต่อเนื่องและอัตโนมัติ

พจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถาน  พ.ศ.2525  ได้ให้คำจำกัดความของคอมพิวเตอร์ไว้ค่อนข้างกะทัดรัดว่า  หมายถึง  เครื่องอิเล็กทรอนิกส์แบบอัตโนมัติ  ทำหน้าที่เสมือนสมองกล  ใช้สำหรับแก้ปัญหาต่าง ๆ  ทั้งที่ง่ายและซับซ้อน  โดยวิธีทางคณิตศาสตร์

ก่อนจะมาเป็นคอมพิวเตอร์อย่างที่นักเรียนได้เห็นในปัจจุบันนั้น  เครื่องคอมพิวเตอร์   ในฐานะที่เป็นเครื่องคำนวณมีวิวัฒนาการมาอย่างยาวนาน  ย้อนกลับไปในสมัยบาบิโลน      ราวห้าพันปีล่วงมาแล้ว  โดยการศึกษาจากจารึกตัวอักษรบนแผ่นดินเหนียวของชาวบาบิโลน          ทำให้ทราบว่าในสมัยนั้นมีการคำนวณและมีการใช้เครื่องมือช่วยในการคำนวณบ้างแล้ว  เช่น  การใช้ลูกหินและก้อนกรวดในการช่วยนับ  เป็นต้น  เครื่องคำนวณอย่างแรกที่มนุษย์ประดิษฐ์คือ  ลูกคิด  ซึ่งเป็นเครื่องมือแสดงจำนวนนับได้อย่างเป็นธรรมชาติ  สามารถใช้คำนวณได้ง่าย  สามารถใช้กับการคำนวณเลขได้ทุกระบบ  เช่น  ระบบฐานสิบที่เราใช้กันอยู่ในปัจจุบัน  ระบบฐานสิบสองใช้ในการเรื่องการนับชั่วโมง  หรือจำนวนสินค้าเป็นโหล  ระบบเลขฐานหกสิบใช้คำนวณเกี่ยวกับเวลาเป็นนาที  ดังนั้น  ผู้ไม่รู้หนังสือและไม่รู้จักวิธีคิดเลขในระบบปัจจุบันก็สามารถใช้ลูกคิดได้

ประวัติคอมพิวเตอร์
clay tablets (แผ่นดินเหนียว)

ประวัติคอมพิวเตอร์

ลูกคิด (abacus)

ต่อมาเมื่อโลกเจริญขึ้น  การค้าขายและวิทยาการด้านต่าง ๆ  ขยายตัว   ส่งผลให้   การคำนวณยุ่งยากซับซ้อนขึ้น  จอห์น  เนเปียร์  นักคณิตศาสตร์ชาวสก๊อต  มีชีวิตอยู่ระหว่าง พ.ศ.2093 – 2160  ได้คำนวณตารางลอการิทึมออกเผยแพร่ซึ่งช่วยการคูณกับการหารเลขง่ายขึ้น  ในภายหลังได้ประดิษฐ์เครื่องช่วยคูณเลขออกมา  เรียกว่า  แท่งเนเปียร์  (Napier’s  rod)

ในช่วงระยะเวลาใกล้ ๆ  กัน  เบลส  ปาสคาล  นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส  มีชีวิตอยู่ระหว่าง พ.ศ.2166 – 2205   คิดประดิษฐ์เครื่องคำนวณที่ใช้ฟันเฟืองได้เป็นคนแรก  แต่ยังไม่ค่อยดีนัก

ผลงานของปาสคาล  ส่งผลให้กอดฟริด  ไลปนิซ  นักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมันมีชีวิตอยู่ระหว่าง พ.ศ.2189 – 2259  ได้พัฒนาและประดิษฐ์เครื่องคำนวณที่ถือว่าเป็นต้นแบบสำคัญ          ในการคิดประดิษฐ์เครื่องคำนวณที่ถือว่าเป็นต้นแบบสำคัญในการคิดประดิษฐ์เครื่องคิดเลขแบบใช้กลไกที่ผลิตกันต่อมาในภายหลัง

ประวัติคอมพิวเตอร์
Blaise Pascal

ประวัติคอมพิวเตอร์
เครื่องกลสำหรับการคำนวณชื่อ pascaline

ชารลส์  แบบเบจ  นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ  มีชีวิตอยู่ระหว่าง พ.ศ.2334 – 2414  ได้ประดิษฐ์เครื่องคำนวณผลต่างขึ้นมา  โดยออกแบบเครื่องให้คำนวณค่าของตารางโดยอัตโนมัติแล้วส่งผลลัพธ์ไปตอกลงบนแผ่นพิมพ์สำหรับนำไปพิมพ์ได้ทันที  ต่อมาเขาพยายามประดิษฐ์เครื่องวิเคราะห์  (Analytical  Engine)  เพื่อให้เป็นเครื่องอเนกประสงค์  ซึ่งสามารถคำนวณเลขได้โดยอัตโนมัติ

ประวัติคอมพิวเตอร์
Charles Babbage

ประวัติคอมพิวเตอร์
difference engine

ประวัติคอมพิวเตอร์
analytical engine

แนวคิดในการประดิษฐ์เครื่องวิเคราะห์ของแบบเบจนั้นก้าวหน้ากว่าของไลปนิซและปาสคาลมาก  โดยเฉพาะแนวคิดทางด้านการใช้โปรแกรมควบคุมการทำงานโดยอัตโนมัติ  เครื่องวิเคราะห์นี้ยังสามารถทดสอบตัวเลขว่าเป็นเลขบวก  ลบ  หรือศูนย์  แล้วเลือกแนวทาง การทำงานได้  โดยนัยนี้  แบบเบจได้ริเริ่มแนวคิดเกี่ยวกับการใช้คำสั่งเลือกแบบมีเงื่อนไข  เครื่องวิเคราะห์ที่แบบเบจคิดขึ้นนั้นอาจกล่าวได้ว่า  เป็นแนวคิดเดียวกับการทำงานของคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน  อย่างไรก็ตาม  แบบเบจไม่สามารถสร้างเครื่องวิเคราะห์นี้ให้เป็นจริงได้เนื่องจากเป็นความคิดที่ล้ำยุคสมัยเกินไปจนไม่มีช่างฝีมือคนใดสามารถผลิตฟันเฟืองต่าง ๆ  ตามที่เขาต้องการได้  แบบเบจถึงแก่กรรมก่อนที่จะทราบว่าแนวความคิดของเขานั้นสามารถ เป็นจริงได้ในเชิงไฟฟ้าไม่ใช่เชิงกล  อย่างไรก็ตาม  จากแนวความคิดและความพยายามอย่างมากของเขา  แบบเบจจึงได้รับสมญาเป็นบิดาแห่งคอมพิวเตอร์

ในขณะที่แบบเบจหมกมุ่นกับการสร้างเครื่องวิเคราะห์   เขาได้รับการสนับสนุนด้านความคิดและกำลังใจจากนักคณิตศาสตร์หญิงชาวอังกฤษชื่อ  ออกกุสตา  เอดา  ซึ่งเป็นผู้บันทึกรายละเอียดของเครื่องวิเคราะห์  และแนวคิดของแบบเบจให้เราได้ศึกษา  ซึ่งเธอผู้นี้ยังมีแนวความคิดด้านการเขียนโปรแกรมสั่งงานเครื่องวิเคราะห์  และได้รับการยกย่องว่าเป็นโปรแกรมเมอร์คนแรกของโลกอีกด้วย

เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องแรกของโลกที่ถูกสร้างขึ้นมามีชื่อว่า  ENIAC  (อินิแอค)  โดยเป็นอักษรย่อมาจากคำว่า  Electronic  Numerical  Integrator  and  Computer  โดยกองทัพสหรัฐให้ทุนอุดหนุนแก่  มอชลีย์  และ  เจ.เพรสเพอร์  เอคเกิรต  แห่งมหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนีย           เพื่อสร้างเครื่องคำนวณดังกล่าว  ซึ่งสร้างเสร็จในปี พ.ศ.2489  ตัวเครื่องมีขนาดใหญ่มาก                   ใช้เนื้อที่ห้องถึง  15,000  ตารางฟุต  มีน้ำหนัก  30  ตัน  ใช้หลอดสุญญากาศ  18,000  หลอด  เวลาทำงานต้องใช้ไฟฟ้าถึง  140   กิโลวัตต์

2.  พัฒนาการของคอมพิวเตอร์ 

นับแต่ปี พ.ศ.2489  เป็นต้นมา  เครื่องคอมพิวเตอร์ได้พัฒนาก้าวหน้ามาโดยลำดับ              ทั้งทางแนวความคิดด้านอุปกรณ์หรือฮาร์ดแวร์  และโปรแกรมคำสั่งหรือซอฟต์แวร์จนมาถึงปัจจุบัน  และสำหรับอนาคต  เราสามารถแบ่งการพัฒนาคอมพิวเตอร์เป็นยุคต่าง ๆ  ได้ดังนี้

1.  ยุคแรก  (พ.ศ.2487 – 2498)  เป็นช่วงที่ผู้สร้างคอมพิวเตอร์กำลังพัฒนาความคิดและทฤษฎีต่าง ๆ  ความรู้ที่เกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์ยังเพิ่งอยู่ในช่วงเริ่มต้น  และอยู่ในวงแคบ           ทั้งด้านการออกแบบวงจรคำนวณและการใช้คำสั่ง  คอมพิวเตอร์ในยุคนี้ใช้หลอดสุญญากาศเป็นหน่วยพื้นฐานของวงจร  หน่วยความจำเป็นรีเลย์หรือเป็นหลอดไฟฟ้าสถิต  ซึ่งทำงานช้าและเสียหายง่าย  ภาษาที่ใช้สำหรับสั่งงานเป็นภาษาระดับต่ำหรือใช้สายไฟฟ้าสำหรับเสียบเพื่อสั่งงาน  เครื่องในยุคนี้  ได้แก่  เครื่อง ENIAC

2.  ยุคที่สอง  (พ.ศ.2499 – 2508)  คอมพิวเตอร์ในยุคนี้นำทรานซิสเตอร์มาใช้แทนหลอดสุญญากาศส่งผลให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้ดีขึ้น  กินไฟน้อย  ตัวเครื่องมีขนาดเล็กลงและใช้พื้นที่ไม่มากนัก  มีการใช้วงแหวนแม่เหล็กเป็นหน่วยความจำ  มีการเพิ่มอุปกรณ์การรับ – ส่งข้อมูลและการแสดงผลลัพธ์ออกไปในหลายอุปกรณ์  เช่น  การใช้จานแม่เหล็ก  การใช้บัตรเจาะรู  การใช้จอภาพและแป้นพิมพ์  การใช้เครื่องพิมพ์  เป็นต้น  คอมพิวเตอร์ในยุคนี้เริ่มต้นใช้ภาษาระดังสูง  เช่น  ฟอร์แทน  โคบอล  อัลกอล  ซึ่งภาษาเหล่านี้มีลักษณะเป็นสมการ  สูตรคณิตศาสตร์  หรือประโยคคำสั่งคล้ายภาษาเขียน  แทนการใช้ภาษาเครื่องที่ยุ่งยากซับซ้อน

3.  ยุคที่สาม  (พ.ศ.2509 – 2518)  คอมพิวเตอร์ในยุคนี้ใช้วงจรรวม  (Integrated  Circuit)  แทนการใช้ทรานซิสเตอร์แบบเดิม  มีการใช้ชุดคำสั่งและระบบปฏิบัติการที่สามารถใช้ได้กับเครื่องคอมพิวเตอร์หลาย ๆ รุ่น  และหลาย ๆ  ขนาด  โดยสามารถเชื่อมโยงระบบคอมพิวเตอร์หลาย ๆ  เครื่องเข้าเป็นระบบช่วยงาน  นอกจากั้นยังเกิดวิธีการใหม่ในการพัฒนาระบบซอฟต์แวร์ที่เรียกว่าการเขียนโปรแกรมแบบโครงสร้างอีกด้วย

4.  ยุคที่สี่  (พ.ศ.2519 – 2532)  คอมพิวเตอร์ในยุคนี้ใช้หน่วยประมวลผลขนาดใหญ่ (Very  Large  Scale  Integration)  การเปลี่ยนหน่วยความจำจากวงแหวนแม่เหล็กมาเป็นหน่วยความจำจากสารกึ่งตัวนำ  ที่เรียกว่า  RAM  (Random  Access  Memory)  ซึ่งผลิตได้ง่ายและทำงานได้เร็วขึ้นกว่าวงแหวนแม่เหล็ก  อุปกรณ์ประกอบอื่น ๆ  ถูกปรับปรุงให้มีความสามารถเพิ่มมากขึ้น  คอมพิวเตอร์ถูกปรับปรุงให้ทำงานได้เร็วขึ้น  เช่น  ซูเปอร์คอมพิวเตอร์  จอภาพมีหลายแบบ  และมีความละเอียดมากขึ้น  สื่อบันทึกข้อมูลมีมากแบบและมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นทั่งด้านความจุและความเร็วในการบันทึกข้อมูล  ในยุคนี้มีการเกิดขึ้นของคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กในราคาที่ถูกลง  ซึ่งมักเรียกว่า  คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล  (Personal  Computer)  ส่งผลให้มีการใช้คอมพิวเตอร์แพร่หลายออกไปอย่างกว้างขวางในหมู่ผู้ประกอบธุรกิจและประชาชนโดยทั่วไป  ความก้าวหน้าด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ได้เพิ่มพูนเป็นทวีคูณทั้งด้านซอฟต์แวร์  ฮาร์ดแวร์  และระบบเครือข่ายเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์  โดยเฉพาะ อย่างยิ่งเครือข่ายอินเทอร์เน็ตที่กำลังแพร่ขยายครอบคลุมไปทั่วโลก

5.  ยุคที่ห้า  (พ.ศ.2533 – ปัจจุบัน) ในยุคนี้ได้มุ่งเน้นการพัฒนาความสามารถในการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์  และความสะดวกสบายในการใช้งานเครื่องคอมพิวเตอร์อย่างชัดเจน  มีการพัฒนาสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์แบบพกพาขนาดเล็กขนาดเล็ก  (Portable  Computer)  ขึ้นใช้งานในยุคนี้  โครงการพัฒนาอุปกรณ์  VLSI  ให้ใช้งานง่าย  และมีความสามารถสูงขึ้น  รวมทั้งโครงการวิจัยและพัฒนาเกี่ยวกับปัญญาประดิษฐ์  (Artificial  Intelligence  :  AI)  เป็นหัวใจของการพัฒนาระบบคอมพิวเตอร์ในยุคนี้  โดยหวังให้ระบบคอมพิวเตอร์มีความรู้สามารถวิเคราะห์ปัญหาด้วยเหตุผล

การพัฒนาคอมพิวเตอร์ไม่ได้หยุดอยู่เพียงเท่านี้  มีกลุ่มบุคคลหลายกลุ่มกำลังพยายามพัฒนาอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ให้ก้าวล้ำนำหน้ากว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน  เช่น  ต้องการให้คอมพิวเตอร์รู้จักภาษามนุษย์  มีความสามารถในการคิดหาเหตุผล  เป็นต้น  ซึ่งแม้ว่าจะยังไม่บรรลุจุดหมายในปัจจุบัน  แต่การค้นคว้าในช่วงระยะเวลาที่ผ่านมาทำให้นักวิจัยเข้าใจกระบวนการของการใช้ภาษาธรรมชาติมากขึ้น  เข้าใจการคิดเหตุผลดีขึ้น  และเข้าใจวิทยาการที่เกี่ยวข้องในด้านอื่น ๆ    เพิ่มพูนขึ้น  ซึ่งความเข้าใจเหล่านี้จะนำไปสู่การคิดสร้างคอมพิวเตอร์ในยุคที่ห้าได้ในที่สุด

Advertisements

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s