บทที่ 2
เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์
สำหรับในบทนี้ขอแนะนำรายละเอียดที่สำคัญเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ ซึ่งมีรายละเอียดดังนี้
2.1 ความหมายของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ (Computer) คือ อุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic device) ที่มนุษย์ใช้เป็นเครื่องมือในการจัดการกับข้อมูล (Data) ทั้งตัวเลข ตัวอักษร หรือสัญลักษณ์อื่นที่ใช้แทนความหมายในสิ่งต่าง ๆ โดยปฏิบัติงานภายใต้การควบคุมของชุดคำสั่งที่อยู่ในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์เอง เพื่อทำการคำนวณและแสดงผลลัพธ์ออกทางอุปกรณ์แสดงผล โดยที่ผลลัพธ์เหล่านี้จัดว่าเป็นข้อมูลที่ผ่านการประมวลผลและเรียบเรียงแล้ว จะเรียกผลลัพธ์นี้ว่า “สารสนเทศ (Information)”
2.2 ประเภทของคอมพิวเตอร์
เราสามารถแบ่งประเภทของคอมพิวเตอร์ออกได้ 2 แบบ คือ แบ่งตามลักษณะของข้อมูล และแบ่งตามสมรรถนะ ขนาด และราคา
2.2.1 แบ่งตามลักษณะของข้อมูล ได้ 3 ประเภท คือ
1. อนาลอกคอมพิวเตอร์ เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษ เพื่อใช้กับงานเฉพาะด้าน มีการทำงานโดยใช้หลักในการวัด มีลักษณะเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่แยกส่วนทำหน้าที่เป็นตัวกระทำและฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์
2. ดิจิทัลคอมพิวเตอร์ (Digital Computer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ทำงานโดยใช้หลักในการคำนวณแบบลูกคิด หรือหลักการนับ และทำงานกับข้อมูลแบบไม่ต่อเนื่อง ลักษณะการคำนวณจะแปลงเลขเลขฐานสิบก่อน แล้วจึงประมวลผลด้วยระบบเลขฐานสอง แล้วให้ผลลัพธ์ออกมาอยู่ในรูปของตัวเลข ซึ่งคอมพิวเตอร์จะแปลงเป็นเลขฐานสิบเพื่อแสดงให้ผู้ใช้เข้าใจง่าย มีความสามารถในการคำนวณและมีความแม่นยำมากกว่าอนาลอกคอมพิวเตอร์ 3. ไฮบริดคอมพิวเตอร์ (Hybrid Computer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้กับงานเฉพาะด้าน มีประสิทธิภาพสูงและสามารถทำงานที่ซับซ้อนได้ เนื่องจากมีการนำเทคนิคการทำงานของอนาลอกคอมพิวเตอร์และดิจิทัลคอมพิวเตอร์มาใช้งานร่วมกัน
2.2.2 แบ่งตามสมรรถนะ ขนาดและราคา ได้ 5 ประเภท คือ
1. ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ (Supercomputer) เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุด รุ่นแรก
สร้างในปีค.ศ1960
ตลอดจนการวิจัยในห้องปฏิบัติการ ทั้งของภาครัฐบาลและเอกชน เป็นต้น ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่รู้จักกันดีในปัจจุบันได้แก่ Cray Supercomputer
2. เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (Mainframe Computer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่มีความเร็วในการประมวลผลสูงรองลงมาจากซูเปอร์คอมพิวเตอร์ ต้องอยู่ในห้องที่ควบคุมอุณหภูมิและปราศจากฝุ่นละออง และได้รับการพัฒนาให้มีหน่วยประมวลผลหลายหน่วยทำงานพร้อม ๆ กันเช่นเดียวกับซูเปอร์คอมพิวเตอร์ แต่มีจำนวนหน่วยประมวลผลที่น้อยกว่า จึงทำให้สามารถประมวลผลคำสั่งได้หลายสิบล้านคำสั่งต่อวินาที ระบบคอมพิวเตอร์ของเครื่องเมนเฟรมส่วนมากจะมีระบบคอมพิวเตอร์ย่อย ๆ ประกอบอยู่ด้วย เพื่อช่วยในการทำงานบางประเภทให้กับเครื่องหลัก มีราคาแพงมาก (แต่น้อยกว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์)
3. มินิคอมพิวเตอร์ (Minicomputer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดกลางที่มีประสิทธิภาพในการทำงานน้อยกว่าเมนเฟรมแต่สูงกว่าไมโครคอมพิวเตอร์ สามารถรองรับการทำงานจากผู้ใช้หลายร้อยคน (Multi-user) ในการทำงานที่แตกต่างกัน (Multi Programming) เช่นเดียวกับเครื่องเมนเฟรม แต่สิ่งที่แตกต่างกันระหว่างเครื่องเมนเฟรมและเครื่องมินิคอมพิวเตอร์
4. เวิร์คสเตชันคอมพิวเตอร์ (Workstation Computer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ ที่สนับสนุนการทำงานของคอมพิวเตอร์เครือข่าย ซึ่งใช้ในการจัดสรรและใช้ทรัพยากรร่วมกัน เช่น แฟ้มข้อมูลโปรแกรมประยุกต์ อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ เช่น เครื่องพิมพ์และอุปกรณ์อื่น ๆ โดยการเชื่อมโยงกับเทอร์มินัล (Terminal) หลาย ๆ เครื่อง อีกทั้งได้ถูกออกแบบมาให้มีความสามารถในการคำนวณด้านวิศวกรรม สถาปัตยกรรม หรืองานอื่น ๆ ที่เน้นการแสดงผลด้านกราฟิก เช่น การนำมาช่วยออกแบบภาพกราฟิกที่มีความละเอียดสูง
5. ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก ราคาถูกสามารถเรียกได้อีกอย่างหนึ่งว่า เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer หรือ PC) มีการพัฒนาขึ้นในปี ค.ศ. 1975 ซึ่งได้รับความนิยมเป็นอันมาก เมื่อ IBM ได้สร้างเครื่อง IBM PC ออกมา ซึ่งความแตกต่างระหว่างเวิร์คสเตชันคอมพิวเตอร์ และไมโครคอมพิวเตอร์ได้ลดน้อยลงเรื่อย ๆ เนื่องจากเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ระดับสูงในปัจจุบันมีประสิทธิภาพ และมีความเร็วในการแสดงผลที่ดีกว่าเวิร์คสเตชันคอมพิวเตอร์มาก สามารถใช้งานโดยใช้คนเดียว (Stand-alone)
§ คอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ (Desktop Computer) เป็นคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล
ที่มีรูปแบบพื้นฐาน เหมาะสำหรับตั้งโต๊ะทำงานทั่วไป และได้รับความนิยมเป็นอย่างมาก แบ่งเป็น 2 รูปแบบ คือ Desktop Model และ Tower Model โดย Desktop Model จะวางหน้าจอไว้บน Case
§ โน๊ตบุ๊คคอมพิวเตอร์ (Notebook Computer) เป็นคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก มี
น้ำหนักเบาประมาณ 2-4 กิโลกรัม และบางกว่าแบบตั้งโต๊ะ สามารถพกพาไปยังสถานที่ต่าง ๆ ได้สะดวก โดยมีหน้าจอและคีย์บอร์ดติดกัน ส่วนเม้าส์ (Mouse) และลำโพงจะอยู่ติดกับตัวเครื่อง โดยสามารถหาอุปกรณ์ดังกล่าวติดตั้งภายนอกเพิ่มเติมก็ได้ มีเครื่องอ่านแผ่นดิสก์ (Floppy Disk Drive) และเครื่องอ่านแผ่นซีดีรอม (CD-ROM drive) และพัฒนาให้มีขนาดเล็กกว่าเดิมในขนาดที่สามารถวางบนตักได้
§ คอมพิวเตอร์แทปเลท (Tablet Computer) มีลักษณะคล้ายโน๊ตบุ๊ค คือ มี
ขนาดเล็ก มีน้ำหนักเบา มีความบาง และสามารถเคลื่อนย้ายและพกพาได้สะดวก แต่จะมีความแตกต่างกันที่แทปเลทสามารถป้อนข้อมูลทางจอภาพได้ตามเทคโนโลยีของผู้ผลิต
§ คอมพิวเตอร์พกพา (Handheld Computer) มีขนาดเล็กกว่าโน๊ตบุ๊คและแทปเลท
คือ มีขนาดเท่าฝ่ามือ ถือเพียงมือเดียวได้ และใช้อีกมือถือปากกาที่เรียกว่า สไตล์ลัส (Stylus) เขียนข้อความบนจอเพื่อป้อนข้อมูลเข้าสู่เครื่องได้ด้วยเทคโนโลยีการรับรู้ลายมือ (Hand writing recognition) พกพาสะดวกมากกว่า สามารถจัดเก็บข้อมูลได้มาก คีย์บอร์ดและหน้าจอมีขนาดเล็ก บางรุ่นใช้ปากกาชนิดพิเศษในการนำเข้าข้อมูล มีน้ำหนักเพียงร้อยกว่ากรัม และจอสีที่มีความละเอียดสูงถึง 320x320 และสามารถต่อเข้ากับอินเทอร์เน็ต และบางรุ่นสามารถใช้ฟังเพลง MP3
PDA ในปัจจุบันที่นิยมได้แบ่งออกเป็นสองแบบ คือ พีดีเอในกลุ่มของปาล์ม (Palm) ซึ่งใช้ Palm OS จากบริษัทปาล์มต่าง ๆ และ PDA ในกลุ่มของพ๊อกเก็ตพีซี ( Pocker PC)
2.3 องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ประกอบด้วยส่วนสำคัญ 5 ส่วนด้วยกัน คือ
2.3.1 ฮาร์ดแวร์ (Hardware)
หมายถึง สิ่งที่มองเห็นและจับต้องสัมผัสได้ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์ ไม่ว่าจะเป็นตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ (Case) เมนบอร์ด (Mainboard) และอุปกรณ์ต่อพ่วงรอบข้าง (Peripheral) ที่เกี่ยวข้อง เช่น ฮาร์ดดิสก์ แป้นพิมพ์ เม้าส์ หน่วยประมวลผลกลาง จอภาพ เครื่องพิมพ์ และอุปกรณ์อื่น ๆ ฮาร์ดแวร์จะไม่สามารถทำงานด้วยตัวเองเดี่ยว ๆ ได้ จะต้องนำมาต่อเชื่อมเพื่อทำงานร่วมกันเป็นระบบที่เรียกว่า “ระบบคอมพิวเตอร์ (Computer System)
2.3.2 ซอฟต์แวร์ (Software)
ซอฟต์แวร์ (Software) หมายถึง โปรแกรม (program) หรือชุดคำสั่งที่ควบคุมให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ ซึ่งคอมพิวเตอร์ฮาร์ดแวร์ที่ประกอบออกมาจากโรงงานจะยังไม่สามารถทำงานได้ในทันที ต้องมีซอฟต์แวร์ซึ่งเป็นโปรแกรมหรือชุดคำสั่งที่สั่งให้ฮาร์ดแวร์ทำงานตามต้องการได้ โดยโปรแกรมหรือชุดคำสั่งนั้นจะเขียนจากภาษาต่าง ๆ ที่มนุษย์สร้างขึ้น เรียกว่า ภาษาคอมพิวเตอร์ ซอฟต์แวร์ สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ
1) ซอฟต์แวร์ระบบ (System Software) เป็นซอฟต์แวร์ที่ทำหน้าที่จัดการและควบคุม
ทรัพยากรต่างๆของคอมพิวเตอร์
2) ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software) หมายถึง ซอฟต์แวร์ที่สร้างหรือพัฒนาขึ้น
2.3.3 ข้อมูล/สารสนเทศ (Data/Information) คือ ข้อมูลต่างๆ ที่เรานำมาให้คอมพิวเตอร์ทำการประมวลผลคำนวณ หรือกระทำการอย่างใดอย่างหนึ่งให้ได้มาเป็นผลลัพธ์ที่เราต้องการ ยกตัวอย่างเช่น ข้อมูลบุคลากรเกี่ยวกับรายละเอียดประวัติส่วนตัว
2.3.4 บุคคลากร (Peopleware) คือ เจ้าหน้าที่ปฏิบัติงานต่างๆ และผู้ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ในหน่วยงานนั้นๆ บุคลากรด้านคอมพิวเตอร์นั้น มีความสำคัญมาก เพราะการใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานต่างๆ นั้นจะต้องมีการจัดเตรียมเปลี่ยนระบบ จัดเตรียมโปรแกรมดำเนินการต่างๆ ดังนั้นเราจึงถือว่าบุคลากร เป็นส่วนประกอบที่สำคัญของ ระบบคอมพิวเตอร์ด้วย ซึ่งสามารถสรุปเป็นประเภทใหญ่ ๆ ได้ดังนี้
1) เจ้าหน้าที่ปฏิบัติการ (Operator)
2) บุคลากรที่เกี่ยวข้องกับระบบ (System)
3) ผู้จัดการศูนย์ประมวลผลคอมพิวเตอร์ (Electronic Data Processing Manager)
4) ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ (Computer user)
2.3.5 กระบวนการทำงาน (Documentation/Procedure) เป็นขั้นตอนการทำงานเพื่อให้ได้ ผลลัพธ์หรือข้อสนเทศจากคอมพิวเตอร์ ในการทำงานกับคอมพิวเตอร์จำเป็นที่จะต้องให้ผู้ใช้เข้าใจขั้นตอนการทำงาน ต้องมีระเบียบปฏิบัติให้เป็นแบบเดียวกัน มีการจัดทำคู่มือการใช้คอมพิวเตอร์ให้ทุกคนเรียนรู้และใช้อ้างอิงได้นอกจากนั้นเมื่อการใช้มาตรฐาน ช่วยให้การประสานงาน ระหว่างหน่วยงานย่อยๆ ราบรื่น การจัดซื้อจัดหา ตลอดจนการบำรุงรักษาเครื่องคอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์ก็จะง่ายขึ้นเพราะทุกหน่วยงานใช้มาตรฐานเดียวกัน
2.4 วงจรการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์จะสามารถทำงานได้ต้องประกอบด้วย 4 ขั้นตอนด้วยกัน คือ ส่วนรับข้อมูลและคำสั่ง ส่วนประมวลผล ส่วนที่ใช้แสดงผลลัพธ์จากการประมวลผล
1) ส่วนที่ทำหน้าที่รับข้อมูล และคำสั่ง เรียกว่า หน่วยรับข้อมูล (Input Unit) ได้แก่ แป้นพิมพ์ (Keyboard) , เมาส์ (Mouse), จอยสติก (Joy stick), ปากกาแสง (Light pen), เครื่องอ่านพิกัด (Digitizing tablet), สแกนเนอร์ (Scanner), เครื่องอ่านรหัสแท่ง (Bar Code Reader), เอ็มไอซีอาร์ (Magnetic Ink Character Recognition – MICR)
2) ส่วนที่นำเอาข้อมูลและคำสั่งไปประมวลผล เรียกว่า หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU) ประกอบด้วย 2 หน่วย คือ
- หน่วยควบคุม (Control Unit) ทำหน้าที่อ่านคำสั่งเข้ามาทีละคำสั่ง (Interuction) และ
ตีความ (Decode) ว่าเป็นคำสั่งใด ใช้ข้อมูลจากที่ไหน (เป็นข้อมูลที่ถูกนำเข้าหรือส่งออกจาก ALU
.5 รูปแบบการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ (Data Processing)
พิจารณาตามลักษณะการประมวลผลข้อมูล แบ่งได้ 3 ประเภท คือ
2.5.1 การประมวลผลส่วนบุคคล (Personal Computing)
ไมโครคอมพิวเตอร์ หรือคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer: PC) จะมีการประมวลผลโดยใช้เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวที่เป็นอิสระจากกัน เครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะไม่สามารถติดต่อสื่อสาร เชื่อมโยงข้อมูลร่วมกันได้ ซึ่งหากต้องการใช้ข้อมูลร่วมกันจะต้องคัดลอกไปยังหน่วยความจำสำรอง เช่น แผ่นดิสก์ จากเครื่องเพื่อถ่ายโอนสู่อีกเครื่องหนึ่ง
2.5.2 การประมวลผลแบบรวมศูนย์ (Centralized Computing)
เป็นระบบที่นำอุปกรณ์ประมวลผล ทั้งฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์มารวมไว้ในคอมพิวเตอร์เครื่องเดียว ใช้กับองค์กรขนาดใหญ่ซึ่งใช้คอมพิวเตอร์ชนิดเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (Mainframe Computer)โดยมีผู้ทำหน้าที่ควบคุมการประมวลผลเพียงผู้เดียว ซึ่งเป็นที่ยุ่งยากมาก ต่อมาจึงมีการพัฒนาการประมวลผล โดยแบ่งออกได้เป็น 2 วิธีคือ
1) การประมวลผลแบบแบทช์ (Batch Processing) เป็นระบบที่ทำงานในลักษณะ
เตรียมการประมวลผลในขั้นต่อไป โดยใช้อุปกรณ์ประเภท Input/Output Unit ซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้ไม่อยู่ภายใต้การควบคุมของ CPU เช่น เครื่องบันทึกเทป (Key to tape) เครื่องบันทึกจานแม่เหล็ก (Key to disk)บัตรเจาะรู (Punched Card) เป็นอุปกรณ์นำเข้าและอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล มีลักษณะการประมวลผลโดยมีการรวบรวมข้อมูลไว้ช่วงเวลาหนึ่งก่อนที่จะนำข้อมูลมาประมวลผลพร้อมกัน การประมวลผลจะทำเป็นช่วงเวลา เช่น การทำบัญชีเงินเดือนพนักงานทุกสิ้นเดือน ระบบคิดดอกเบี้ยสะสม 3 เดือน 6 เดือน หรือ 1 ปี ของธนาคาร การบันทึกเกรดของนักศึกษาในแต่ละภาคเรียน จนถึงภาคเรียนสุดท้ายจึงพิมพ์ใบรับรองเกรดเฉลี่ย ข้อมูลการใช้โทรศัพท์มือถือภายในช่วงรอบบัญชี (1 เดือน) จะถูกเก็บสะสมจนสิ้นสุดรอบบัญชี การประมวลผลแบบนี้จะไม่มีการโต้ตอบระหว่างผู้ใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ จึงเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าระบบออฟไลน์ (Off-ling System) มีข้อดี คือ ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการใช้อุปกรณ์ ข้อเสีย คือ ข้อมูลจะไม่ทันสมัย
2) การประมวลผลแบบออนไลน์ (On-line Processing) เป็นวิธีที่ผู้ใช้สามารถใช้งาน
พร้อมกันได้หลายคน (Multi-user) จะประมวลผลทันทีเมื่อรับข้อมูลเข้ามา โดยไม่ต้องรอรวมข้อมูลหรือสะสมข้อมูลไว้ก่อน โดยมีการเชื่อมต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่อยู่ในสถานที่อื่น มี2.6 คุณสมบัติของคอมพิวเตอร์
โดยรวมเรียกลักษณะเด่น ทั้ง 4 รวม ๆ กันว่า 4S Special ของเครื่องคอมพิวเตอร์
1) ลักษณะเด่นของคอมพิวเตอร์ด้านความจำ (Storage)
2) ลักษณะเด่นของคอมพิวเตอร์ด้านความเร็ว (Speed)
ความเร็วในการประมวลผลข้อมูลจะถูกกำหนดโดยหน่วยประมวลผล (Processor)
คำถาม
1.ซอฟต์แวร์คืออะไร
2. สื่อกลางที่ทำให้มนุษย์และคอมพิวเตอร์ติดต่อสื่สารกันได้คืออะไร
3.ภาษาคอมพิวเตอร์แบ่งเป็นกี่ประเภทอะไรบ้าง
4. โปรแกรมวินโดวส์เป็นซอฟต์แวร์ประเภทใด
5.ซอฟต์แวร์สำเร็จคืออะไร
6.จงบอกหน้าที่หลักของวอฟต์แวร์ระบบ
7.ซอฟต์แวร์มีกีชนิดอะไรบ้าง
8.จงบอกส่วนประกอบพ้นฐานของฮาร์แวร์
9.จงบอกหน้าที่ของหน่วยความจำหลักและหนว่ยความจำรอง
10.จงบอกหน่วยของหน่วยความจำหลักพร้อมอธิบาย
