หน่วยที่ 3

  
คอมพิวเตอร์และระบบคอมพิวเตอร์

1.ประวัติของคอมพิวเตอร์

เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานในบัจจุบัน เป็นอุปกรณ์ที่ได้รับการพัฒนามาอย่างต่อเนื่องมาหลายร้อยปี เริ่มจากการสร้างอุปกรณ์ที่ไม่มีกลไกซับซ้อน จนกลายมาเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีศักยภาพสูงที่นำมาใช้งานในชีวิตประจำวันในขณะนี้อุปกรณ์ชิ้นแรกซึ่งเป็นที่มาของคอมพิวเตอร์เริ่มจากการคิดค้นของชาวจีนในช่วงปี พ.ศ. 500 มีการประดิษฐ์ลูกคิด (Abacus) ขึ้นมาช่วยในการคิดเลขจึงถือได้ว่าเครื่องคิดเลขนี้เป็นต้นกำเนิดของเครื่องคิดเลขในยุคต่อมา

ในปี พ.ศ. 2185 แบลล์ พาสคัล (Blaise Pascal) นักวิทศาสตร์และปรัชญาชาวฝรั่งเศส ได้ประดิษฐ์เครื่องคิดเลขขึ้นมาใช้งาน เครื่องมือที่เขาสร้างขึ้นใช้ในการคำนวณ สามารถใช้บวกและลบค่าตัวเลขได้อย่างถูกต้อง

ปี พ.ศ. 2376 ชาร์ล แบบเบจ ได้สร้างเครื่องคำนวณ ที่ทำงานโดยอาศัยโปรแกรมเป็นเครื่องแรกของโลกเราให้เกียรติยกย่องว่าเขาเป็นบิดาแห่งคอมพิวเตอร์เนื่องจากเครื่องที่เขาสร้างขึ้นเป็นต้นแบบหรือแนวทางที่นำไปสู่การพัฒนาของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้กันในปัจจุบัน ปี พ.ศ. 2489 คณะนักวิจัยของประเทศสหรัฐ

อเมริกาทีมงานหนึ่งได้พัฒนาและสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ระบบอิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรกของโลกมีชื่อเรียกว่าอินิเอ็ก (EAIAC) เพื่อใช้ในการคำนวณวิถีกระสุนปืนใหญ่ที่ใช้ในระหว่างสงครามโลกครั้งที่2 มีความสามารถคำนวณสมการที่สลับซับซ้อนได้รวดเร็ว 2.ความหมายของคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์ เป็นเครื่องมือหรืออุปกรณ์ประเภทอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำงานด้วยคำสั่ง ชุดคำสั่ง หรือโปรแกรมต่างๆ สามารถเชื่อมต่อการเป็นเครือข่ายได้หลายแบบ รวมทั้งเครือข่ายอินเตอร์เน็ตด้วย ลักษณะเด่นของเครื่องคอมพิวเตอร์คือมีศักยภาพสูงในการคำนวณประมวลผลข้อมูลทั้งที่เป็นตัวเลขรูปภาพ ตัวอักษร และเสียง ทำให้คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือที่สามารถนำมาประยุกต์ใช้กับงานได้อย่างกว้าขวางคอมพิวเตอร์ที่สามารถทำงานได้ครบถ้วนอย่างมีประสิทธิภาพต้องมีองค์ประกอบสำคัญ ดังนี้

คอมพิวเตอร์ฮาร์ดแวร์ หมายถึง ส่วนที่ประกอบเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์รวมอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์ที่เราสามารถมองเห็นและสัมผัสได้ เช่น ตัวเครื่อง จอภาพ คีย์บอร์ด และเมาท์หน้าที่ของฮาร์ดแวร์แบ่งออกเป็น5ส่วนคือ

1.หน่วยรับข้อมูลเข้า (Input Unit)
ทำหน้าที่ป้อนสัญญานเข้าสู่ระบบเพื่อกำหนดให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามความต้องการของวัสดุอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง เช่น แป้นอักขระ เมาท์ ซีดีรอม ไมโครโฟน
2.หน่วยประมวลผลกลาง (CPU)
ทำหน้าที่เกี่ยวกับการคำนวณทั้งทางตรรกะและคณิตศาสตร์ รวมทั้งการประมวลข้อมูลตามคำสั่งที่ได้รับ 3.หน่วยความจำ (Memory Unit)
ทำหน้าที่เก็บข้อมูลหรือคำสั่งที่ส่งมาจากหน่วยรับข้อมูล เพื่อเตรียมส่งไปประมวลผลยังหน่วยประมวลผลกลาง และเก็บผลลัพธ์ที่ได้มาจากประมวลผลแล้วเพื่อเตรียมส่งไปยังหน่วยแสดงผล 4. หน่วยแสดงผล (Output Unit) ทำหน้าที่แสดงผลข้อมูลที่คอมพิวเตอร์ทำการประมวลหรือผ่านการคำนวณแล้ว
5. อุปกรณ์ต่อพ่วงอื่นๆ (Peripheral Equipment)
เป็นอุปกรณ์ที่นำมาต่อพ่วงเข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานให้มากยิ่งขึ้น เช่น โมเด็ม แผงวงจรเชื่อมต่อ เครือข่าย เป็นต้น

 4.ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์                                                                                                                    1. มีความเร็วในการทำงานสูง
2. มีประสิทธิภาพในการทำงานสูง
3. มีความถูกต้องแม่นยำตามโปรแกรมที่สั่งงาน
4. เก็บข้อมูลได้มาก ไม่ต้องใช้เอกสารและตู้
5. สามารถโอนย้ายข้อมูลจากเครื่องหนึ่งไปอีกเครื่องหนึ่งโดยผ่านระบบเครือข่ายได้รวดเร็ว

5. ระบบคอมพิวเตอร์
ระบบคอมพิวเตอร์ หมายถึง กรรมวิธีที่คอมพิวเตอร์ทำการใดๆ กับข้อมูลให้อยู่ในรูปแบบที่เป็นประโยชน์ตามความประสงค์ของผู้ใช้มากที่สุด เช่น การตรวจสอบข้อมูลประชาชนจากระบบทะเบียนราษฎร์ ของสำนักทะเบียนราษฎร์ เป็นต้น

6.องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์
ส่วนประกอบที่สำคัญของระบบคอมพิวเตอร์มี 4ส่วน ดังนี้
ฮาร์ดแวร์(Hardware)หมายถึง ตัวเครื่องและอุปกรณ์ส่วนต่างๆ ที่เราสามารถสัมผัสและจับต้องได้ ฮาร์ดแวร์จะประกอบด้วยส่วนที่สำคัญ 4 ส่วน ดังนี้
1.ส่วนประมวลผล (Processor)
2. ส่วนความจำ (memory)
3. อุปกรณ์รับเข้าและส่งออก (input-outputdevices)
4. อุปกรณ์หน่วยเก็บข้อมูล(storage device) หน่วยประมวลผลกลาง หน่วยประมวลผลกลาง หรือเรียกว่า ซีพียู (CPU)คำว่าซีพียู มีความหมายทางด้านฮาร์ดแวร์ 2 อย่างด้วยกัน
1. ตัวชิป (chip) ที่ควบคุมการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์
2.ตัวเครื่องคอมพิวเตอร์หรือกล่องเครื่องที่มีซีพียูบรรจุอยู่
             หน่วยความจำเราสามารถแยกประเภทของหน่วยความจำได้ดังนี้
1. หน่วยความจำหลัก
คือ หน่วยเก็บข้อมูลและคำสั่งต่างๆ ของเครื่องคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยชุดความจำข้อมูลที่สามารถบอกตำแหน่งที่เก็บข้อมูลหรือคำสั่ง ข้อมูลจะถูกนำไปเก็บไว้และสามารถถูกนำออกมาใช้ในการประมวลผลในภายหลัง โดยซีพียูทำหน้าที่ในการนำข้อมูลเข้าและนำออกจากหน่วยความจำ หรืออย่างใดอย่างหนึ่ง
          หน่วยความจำหลักแบ่งได้ 2 ประเภท
1.1หน่วยความจำแบบ “แรม”(RAM = RanDom Access Memory) หน่วยความจำแรมเป็นหน่วยความจำที่ต้องอาศัยกระแสไฟฟ้าเพื่อรักษา
ข้อมูล ข้อมูลหรือแฟ้มข้อมูลจะถูกเก็บไว้ชั่วคราวขณะทำงาน
1.2 หน่วยความจำแบบ“รอม” (ROM)
เป็นหน่วยความจำที่ใช้ในการเก็บโปรแกรมหรือข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับเครื่องคอมพิวเตอร์ ข้อมูลที่ถาวรไม่ขึ้นกับไฟ้ฟ้าที่ป้อนให้กับวงจร ยอมให้ซีพียูอ่านข้อมูลหรือโปรแกรมไปใช้งานอย่างเดียว
2. หน่วยความจำสำรอง
หน่วยความจำชนิดนี้มีไว้สำหรับสำรองหรือทำงานกับข้อมูล
และโปรแกรมขนาดใหญ่เนื่องจากขนาดของหน่วยความ
จำหลักมีจำกัด หน่วยความจำสำรองสามารถเก็บไว้ได้หลายแบบ เช่น แผ่นบันทึก จานบันทึกแบบแข็ง แผ่นซีดีรอม และจานแสงแม่เหล็ก เป็นต้น
              จานทันทึกข้อมูล
ตัวจานบันทึกข้อมูลแบบแข็ง (Hard Disk)ประกอบด้วยแผ่นจานแม่เหล็กตั้งแต่หนึ่งแผ่นจนถึงหลายแผ่น และเครื่องขับจาน เป็นส่วนอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์มีมอเตอร์ทำหน้าที่หมุนแผ่นจานแม่เหล็กด้วยความเร็วสูงมีหัวแม่เหล็กทำหน้าที่อ่านและเขียนข้อมูลต่างๆ
                  ซีดีรอม
เป็นแผ่นบันทึกข้อมูลที่ให้เครื่องคอมพิวเตอร์อ่านข้อมูลที่บันทึกไว้ออกมาใช้ ไม่สามารถบันทึกข้อมูลลงไปได้ใช้อ่านอย่างเดียว ลักษณะคล้ายแผ่นซีดีเพลงใช้ระบบเสียงเลเซอร์ในการอ่านข้อมูลที่เก็บเป็นได้ทั้งตัวอักษร ตัวเลข เสียง และภาพก็ได้
             ดีวีดี
ดีวีดีเป็นแผ่นซีดีที่ใช้เทคโนโลยีใหม่ล่าสุด โดยแผ่นดีวีดี
สามารถเก็บข้อมูลได้ไม่ต่ำกว่า 4.7จิกะไบต์คาดหมายว่าแผ่นดีวีดีจะถูกนำมาใช้แทนซีดี-รอมเลเซอร์ดิสก์หรือแม้แต่วิดีโอเทป
            จอภาพ
จอภาพ (monitor) เป็นอุปกรณ์แสดงข้อมูลผลลัพธ์ที่เกิดจากการประมวลผลจากเครื่องคอมพิวเตอร์สามารถแสดงผลได้ทั้งตัวหนังสือ ภาพนิ่ง และภาพเคลื่อนไหว โดยทั่วไปนิยมใช้แบบจอภาพสี สามารถแสดงระดับความแตกต่างของสี
             แผงแป้นอักขระ
เป็นอุปกรณ์ที่สำคัญของเครื่องคอมพิวเตอร์สามารถรับเข้าข้อมูลจากการกดแป้นเพื่อส่งต่อไปให้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ แป้นพิมพ์ที่นิยมใช้จะมี 101 แป้นและแยกแป้นอักขระและตัวเลขออกจากกัน ส่วนบนจะเป็น
แป้นคำสั่งพิเศษเพื่อให้ใช้งานได้สะดวกขึ้น
              เมาส์
เป็นอุปกรณ์ที่มีลักษณะคล้ายตัวหนู ส่วนของสายสัญญาณจากตัวอุปกรณ์ที่ต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์มีลักษณะคล้ายส่วนหางหนู เราใช้เมาท์ในการควบคุมตัวชี้ ที่ปรากฏบนจอภาพให้สามารถเคลื่อนไปสู่ตำแหน่งต่างๆที่ต้องการได้โดยง่าย
             บุคลากร
บุคลากรคอมพิวเตอร์ (Peopleware) หมายถึงกลุ่มบุคคลที่ทำงานเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์และโปรแกรม เช่น นักเขียนโปรแกรม เป็นผู้นำทำหน้าที่ออกแบบและพัฒนาโปรแกรม นักวิเคราะห์ระบบ เป็นผู้วิเคราะห์ปัญหาและระบบงานที่มีอยู่แล้วเพื่อแก้ปัญหาบุคลากรคอมพิวเตอร์ ซึ่งถือว่าเป็นส่วนสำคัญส่วนหนึ่งของระบบคอมพิวเตอร์เพราะแต่เดิมนั้นคอมพิวเตอร์เป็นสิ่งที่ใช้ยาก บุคลากรที่จะทำหน้าที่เป็นผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์จะต้องมีความรู้ในระดับผู้ชำนาญการทีเดียว
            บุคลากรคอมพิวเตอร์ที่สำคัญ

- ผู้ดูแลระบบ (System Administrator)
-วิเคราะห์ระบบ(System Analyst)
-เขียนโปรแกรม(Programmer)

         -วิศวกรระบบ(System Engineer) 
         -วิศวกรเครือข่าย(Network Engineer)

         -ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ระดับสูง(Supper User)

- ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ทั่วไป(User)
ผู้ดูแลระบบ หรือ แอดมิน เป็นบุคคลที่ถูกว่าจ้างที่จะดูและจัดการระบบหรือเครือข่ายคอมพิวเตอร์ หน้าที่ของผู้ดูแลระบบมีความหลากหลายขึ้นอยู่กับหน่วยงานหรือโครงการ โดยทั่วไปผู้ดูแลมักจะทำหน้าที่ติดตั้ง ตอบคำถาม ดูแลเซิร์ฟเวอร์ หรือระบบคอมพิวเตอร์อื่นรวมถึงการวางแผนงาน ดูแลระบบคอมพิวเตอร์

นักวิเคราะห์ระบบ คือ บุคลากรด้านการวิเคราะห์และออกแบบระบบงาน จะมีหน้าที่วิเคราะห์ความต้องการของผู้ใช้รวมไปถึงผู้บริหารของหน่วยงานนั้นๆด้วยว่าต้องการระบบโปรแกรมหรือลักษณะงานแบบไหนอย่างไรเพื่อจะพัฒนาระบบงานให้ตรงตามความต้องการมากที่สุดนักเขียนโปรแกรม เมื่อนักวิเคราะร์ระบบทำการวิเคราะห์ระบบงานเสร็จสิ้น ก็จะส่งต่อมายังผู้ที่ชำ
นาญในเรื่องของการเขียนโปรแกรมโดยเฉพาะเพื่อสร้างระบบงานนั้นให้ออกมาใช้งานได้จริงๆ

วิศวกรระบบ คือ บุคลากรที่ทำหน้าที่ออกแบบสร้าง ซ่อมบำรุงและดูแลรักษาฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ให้สามารถทำงานได้ตามที่ต้องการ ต้องมีความรู้เกี่ยวกับโครงสร้างของฮาร์ดแวร์ หลักการทำงานของฮาร์ดแวร์สามารถออกแบบฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ได้

วิศวกรเครือข่าย เป็นผู้ออกแบบและดูแลระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ กำลังเป็นที่ต้องการอย่างมากในปัจจุบัน เพราะการทำงานบนคอมพิวเตอร์กำลังเปลี่ยนรูปแบบไปเป็นการทำงานบนเครือข่าย แทนการทำงานบนเครื่องเดียว

ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ระดับสูง หมายถึง ผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์ที่สามารถประยุกต์โปรแกรมเพื่อสร้างผลงานต่างๆ ตามต้องการ เช่น การสร้างต้นฉบับสื่อสิ่งพิมพ์ด้วยโปรแกรม การสร้างสื่อคอมพิวเตอร์ช่วยสอนด้วยโปรแกรม เป็นต้น

ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ทั่วไป หมายถึง ผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์ทั่วไป สามารถทำงานตามหน้าที่ในหน่วยงานนั้นๆ เช่น การพิมพ์งาน การป้อนข้อมูลเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ การส่งจดหมายอิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น