วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์
จุดเริ่มต้นในการคิดค้นเครื่องคอมพิวเตอร์นั้นเกิดจากความต้องการในการนับและคิดคำนวณของมนุษย์โดยในยุคแรกคือช่วงคริสต์ศักราช 1,200 การคิดคำนวณยังไม่ซับซ้อนในประเทศจีนมีการใช้อุปกรณ์ช่วยในการนับที่เรียกว่าลูกคิด
(abacus)
ต่อมาเมื่อมนุษย์ต้องการการคิดคำนวณที่ซับซ้อน และต้องอาศัยเครื่องมือช่วยงานที่มีความสามารถหลากหลายจึงได้มีการพัฒนาเครื่องช่วยคำนวณที่ซับซ้อนและก้าวหน้าขึ้นตามลำดับ
ปัจจุบันจนกระทั่งในยุคเรามีเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีความสามารถในการคำนวณงานและประยุกต์ใช้งานได้หลายประเภทเช่นการสื่อสารการประมวลผลข้อมูลหรือแม้แต่ให้ความบันเทิงนอกจากนั้นรูปลักษณ์ของคอมพิวเตอร์ยังพัฒนาจนมีขนาดเล็กง่ายต่อการพกพา
ต่อมานักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษชื่อชาร์ลแบบเบจ
(Charles Babbage) ได้ประดิษฐ์เครื่องวิเคราะห์
(Analytical Engine) มีความสามารถในการคำนวณค่าต่างๆทางคณิตศาสตร์การทำงานของเครื่องนี้แบ่งเป็น 3 ส่วนคือส่วนเก็บข้อมูลส่วนคำนวณและส่วนควบคุมใช้ระบบพลังเครื่องยนต์ไอน้ำหมุนฟันเฟืองมีข้อมูลอยู่ในบัตรเจาะรูคำนวณได้โดยอัตโนมัติและเก็บข้อมูลในหน่วยความจำก่อนจะพิมพ์ออกมาทางกระดาษหลักการของแบบเบจนี้เองที่ได้นำมาพัฒนาสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์สมัยใหม่เราจึงยกย่องให้ชาร์ลแบบเบจ
เป็นบิดาแห่งคอมพิวเตอร์
|
ภาพ ชาร์ลแบบเบจ บิดาแห่งคอมพิวเตอร์ |
หลังจากนั้นได้มีผู้ประดิษฐ์เครื่องคอมพิวเตอร์ขึ้นมามากมายหลายขนาด ทำให้เป็นการเริ่มยุคของคอมพิวเตอร์อย่างแท้จริงโดยสามารถจัดแบ่งคอมพิวเตอร์ออกได้เป็น 5 ยุค
คอมพิวเตอร์ยุคที่ 1 คอมพิวเตอร์ยุคหลอดสุญญากาศ (พ.ศ. 2488 - พ.ศ. 2501 )
|
ภาพ หลอดสุญญยากาศ |
หลอดสุญญากาศเป็นชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีขนาดใหญ่และต้องใช้กระแสไฟฟ้ามากเพื่อเผาไส้หลอดให้เกิดประจุอิเล็กตรอนวิ่งผ่านแผ่นตาราง
(grid) การทำงานของหลอดสุญญากาศเป็นวิธีการควบคุมการไหลของอิเล็กตรอนที่วิ่งผ่านแผ่นตารางยุคนี้คอมพิวเตอร์มีขนาดใหญ่ใช้กำลังไฟฟ้าสูงทำให้เครื่องมีความร้อนสูงเกิดปัญหาไส้หลอดขาดบ่อยแม้จะมีระบบระบายความร้อนที่ดีมาก
ในปีพ.ศ. 2486 ได้มีผู้พัฒนาเครื่องคอมพิวเตอร์ขึ้น และจัดได้ว่าเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานทั่วไปเป็นเครื่องแรกของโลกมีชื่อว่าอินิแอค
( Electronic Numerical Integrator And Calculator : ENIAC)เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้หลอดสุญญากาศและใช้งานที่มหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนียในระยะเวลาใกล้เคียงกันนี้ก็มีการสร้างคอมพิวเตอร์และเครื่องคำนวณที่ใช้หลอดสุญญากาศขึ้นอีกหลายรุ่นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สร้างในยุคหลอดสุญญากาศยุคแรกนี้จะเน้นในเรื่องคำนวณการ
|
ภาพ คอมพิวเตอร์ที่ใช้งานทั่วไปเป็นเครื่องแรกของโลกมีชื่อว่าอินิแอค |
ในปีพ.ศ. 2488 จอห์นวอนนอยแมน (John Von Neumann) ได้สนใจเครื่องอินิแอคและได้เสนอแนวคิดในการสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีหน่วยความจำเพื่อใช้เก็บข้อมูลและโปรแกรมการทำงานหรือชุดคำสั่งของคอมพิวเตอร์คอมพิวเตอร์จะทำงานโดยเรียกชุดคำสั่งที่เก็บไว้ในหน่วยความจำมาทำงานหลักการนี้เป็นหลักการที่ใช้มาจนถึงปัจจุบัน
คอมพิวเตอร์ในยุคหลอดสุญญากาศ
ได้เจริญก้าวหน้าขึ้นเป็นลำดับมีการพัฒนาหน่วยความจำถาวรที่เก็บข้อมูลได้จำนวนมากจนในที่สุดก็มีการใช้หน่วยเก็บข้อมูลในรูปจานแม่เหล็กและวงแหวนแม่เหล็กการเก็บข้อมูลในวงแหวนแม่เหล็กนี้ใช้มาจนถึงประมาณปี พ.ศ. 2513 นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาวิธีการเก็บข้อมูลในรูปดรัมแม่เหล็กและเทปแม่เหล็กอีกด้วย
คอมพิวเตอร์ยุคที่ 2 คอมพิวเตอร์ยุคทรานซิสเตอร์ (พ.ศ. 2500 - พ.ศ. 2507)
|
ภาพ ทรานซิสเตอร์ |
นักวิทยาศาสตร์ของห้องปฏิบัติการวิจัยเบล (Bell Laboratory) แห่งสหรัฐอเมริกาได้ประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์ได้สำเร็จทรานซิสเตอร์นี้มีผลทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในการสร้างคอมพิวเตอร์ลักษณะของเครื่องคอมพิวเตอร์ในยุคนี้คือใช้ทรานซิสเตอร์เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์และใช้วงแหวนแม่เหล็กเป็นหน่วยความจำเป็นคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กกว่ายุคแรกราคาถูกลงต้นทุนต่ำกว่าคอมพิวเตอร์ในยุคที่ 1 ใช้กระแสไฟฟ้าน้อยกว่ามีความแม่นยำและมีประสิทธิภาพในการทำงานที่ดีกว่ามีความคงทนที่สำคัญคือสามารถผลิตได้ในราคาที่ถูกกว่าหลอดสุญญากาศดังนั้นคอมพิวเตอร์ในยุคต่อมาจึงใช้ทรานซิสเตอร์และทำให้สิ้นสุดคอมพิวเตอร์ยุคหลอดสุญญากาศ
เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์รุ่นแรกๆ ของบริษัทไอบีเอ็มเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กลงมีขีดความสามารถในเชิงการทำงานได้ดีขึ้นการเริ่มต้นใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ยุคทรานซิสเตอร์นี้ทำให้มีการผลิตคอมพิวเตอร์และใช้งานแพร่หลายกว่ายุคหลอดสุญญากาศมากองค์กรและหน่วยงานทั้งในภาครัฐบาลและเอกชนได้นำเอาเครื่องคอมพิวเตอร์มาใช้งานและในปีพ.ศ. 2507 บริษัทไอบีเอ็มได้พัฒนาเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้เทคโนโลยีทรานซิสเตอร์ขนาดใหญ่ที่เรียกว่าเมนเฟรม
(mainframe) และถือได้ว่าเป็นรากฐานการพัฒนาเครื่องคอมพิวเตอร์ในยุคต่อมาจนถึงปัจจุบัน
สำหรับในประเทศไทยมีการนำเครื่องคอมพิวเตอร์ในยุคนี้เข้ามาใช้กันในปีพ.ศ. 2507 โดยจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยนำเข้ามาใช้ในการศึกษาในระยะเวลาเดียวกันสำนักงานสถิติแห่งชาติก็นำมาเพื่อใช้ในการทำสำมะโนประชากรนับเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์รุ่นแรกที่ใช้ในประเทศไทย
คอมพิวเตอร์ในยุคนี้ได้ส่งผลให้เกิดความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างรวดเร็วเช่นองค์การนาซาของสหรัฐอเมริกาใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ในการคำนวณและควบคุมยานอวกาศต่างๆในยุคแรกและมีพัฒนาการต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบันคอมพิวเตอร์ยุคที่ 3 คอมพิวเตอร์ยุควงจรรวม (
พ.ศ. 2508 - พ.ศ. 2512)
คอมพิวเตอร์ยุคที่ 3 คอมพิวเตอร์ยุควงจรรวม (พ.ศ. 2508 - พ.ศ. 2512)
|
ภาพ ไอซี |
ประมาณปีพ.ศ. 2508 ได้มีการพัฒนาวิธีการสร้างทรานซิสเตอร์จำนวนมากลงบนแผ่นซิลิกอนขนาดเล็กและเกิดวงจรรวมบนแผ่นซิลิกอนที่เรียกว่าไอซี (Integrated Circuit: IC)
ลักษณะของคอมพิวเตอร์ในยุคนี้คือใช้วงจรไอซีเป็นสารกึ่งตัวนำที่สามารถบรรจุวงจรทางตรรกะไว้แล้วพิมพ์บนแผ่นซิลิคอนเรียกว่าชิปซึ่งสามารถทำงานได้เท่ากับทรานซิสเตอร์หลายร้อยตัวเครื่องคอมพิวเตอร์จึงมีขนาดเล็กลงความเร็วเพิ่มขึ้นและใช้กำลังไฟน้อย
ขณะเดียวกันก็มีการพัฒนาการทางด้านอุปกรณ์เก็บข้อมูลมาเป็นฮาร์ดดิสก์
(harddisk) โดยนำแผ่นบันทึกหลายๆแผ่นวางซ้อนกันมีหัวอ่านหลายหัวฮาร์ดดิสก์ในเครื่องคอมพิวเตอร์จึงเป็นอุปกรณ์ประกอบที่สำคัญที่ทำให้คอมพิวเตอร์มีความจุในการเก็บข้อมูลได้มากและรวดเร็ว
คอมพิวเตอร์ยุคที่ 4 คอมพิวเตอร์ยุควีแอลเอไอส (พ.ศ. 2513 - พ.ศ. 2532)
|
ภาพ วงจรวีแอลเอสไอ |
เทคโนโลยีทางด้านการผลิตวงจรอิเล็กทรอนิกส์ยังคงก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง มีการสร้างเป็นวงจรรวมที่มีขนาดใหญ่มารวมในแผ่นซิลิกอนขนาดเล็กเรียกว่าวงจรวีแอลเอสไอ ( Very Large Scale Integrated circuit : VLSI ) เป็นวงจรรวมที่สามารถนำทรานซิสเตอร์จำนวนล้านตัวมารวมกันอยู่ในแผ่นซิลิกอนขนาดเล็กและผลิตเป็นหน่วยประมวลผลของคอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อนเรียกว่าไมโครโพรเซสเซอร์ (microprocessor)
การใช้วงจรวีแอลเอสไอเป็นวงจรภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ ทำให้สามารถผลิตเครื่องคอมพิวเตอร์ให้มีขนาดที่เล็กลงกว่าเครื่องคอมพิวเตอร์ในยุคทรานซิสเตอร์แต่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นเรียกว่าไมโครคอมพิวเตอร์
(microcomputer) ไมโครคอมพิวเตอร์จึงเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่แพร่หลายและมีผู้ใช้งานกันทั่วโลกเป็นจำนวนมากพัฒนาการของฮาร์ดดิสก์ก็มีขนาดเล็กลงมีความจุเพิ่มขึ้นแต่มีราคาถูกลงเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์มีหลายขนาดตั้งแต่อยู่ในอุ้งมือที่เรียกว่าปาล์มทอป
(palm top) ขนาดโน้ตบุ๊ก
(note book) และคอมพิวเตอร์ขนาดตั้งโต๊ะบนโต๊ะ
(desk top) ไมโครคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานได้ง่ายและมีซอฟต์แวร์สำเร็จในการใช้งานจำนวนมากเช่นซอฟต์แวร์ประมวลคำซอฟต์แวร์ตารางทำงานและซอฟต์แวร์กราฟิกเป็นต้น
คอมพิวเตอร์ยุคที่ 5 คอมพิวเตอร์ยุคเครือข่าย (พ.ศ. 2533 - ปัจจุบัน)
เมื่อไมโครคอมพิวเตอร์มีขีดความสามารถสูงขึ้น ทำงานได้เร็วการแสดงผลและการจัดการข้อมูลก็ทำได้มากสามารถประมวลผลและแสดงผลได้ครั้งละมากๆจึงทำให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้หลายงานพร้อมกันดังจะเห็นได้จากโปรแกรมจัดการประเภทวินโดว์ในปัจจุบันที่ทำให้คอมพิวเตอร์เครื่องเดียวทำงานหลายอย่างพร้อมกันได้ขณะเดียวกันก็มีการเชื่อมโยงเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ในองค์กรมีการทำงานเป็นกลุ่ม (กลุ่มงาน) โดยใช้เครือข่ายท้องถิ่นที่เรียกว่าแลน
(Local Area Network: LAN) เมื่อเชื่อมการทำงานหลายๆกลุ่มขององค์กรเข้าด้วยกันเกิดเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ขององค์กรเรียกว่าอินทราเน็ต
(intranet) และหากนำเครือข่ายขององค์กรเชื่อมต่อเข้าสู่เครือข่ายสากลที่ต่อเชื่อมกันทั่วโลกก็เรียกว่าอินเทอร์เน็ต
(Internet) คอมพิวเตอร์ในยุคนี้จึงเป็นคอมพิวเตอร์ที่มนุษย์พยายามนำมาเพื่อช่วยในการตัดสินใจและแก้ปัญหาให้ดียิ่งขึ้นกล่าวได้ว่าเป็นผลจากวิชาการด้านปัญญาประดิษฐ์
(Artificial Intelligence : AI) ประเทศต่างๆทั่วโลกกำลังสนใจค้นคว้าและพัฒนาทางด้านนี้กันอย่างจริงจัง