คอมพิวเตอร์และระบบคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์และระบบคอมพิวเตอร์

ประวัติของคอมพิวเตอร์

            เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานในปัจจุบัน  เป็นอุปกรณ์ที่ได้รับการพัฒนามาอย่างต่อเนื่องมาหลายร้อยปี  เริ่มจากการสร้างอุปกรณ์ที่ไม่มีกลไกซับซ้อน  จนกลายมาเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์มีศักยภาพสูงที่นำมาใช้งานในชีวิตประจำวันในขณะนี้  เพื่อนำมาช่วยทำงานด้านการคำนวณประมวลผล และสามารถนำไปใช้ในการควบคุมการผลิตงานทางด้านอุตสาหกรรมในโรงงานต่าง ๆ อุปกรณ์ชิ้นแรกซึ่งเป็นที่มาของคอมพิวเตอร์เริ่มจากการคิดค้นของชาวจีนในช่วงปี  พ.ศ. 500 มีการประดิษฐ์ลูกคิด (Abacus) ขึ้นมาช่วยในการคิดเลขจึงถือได้ว่าเครื่องคิดเลขนี้เป็นต้นกำเนิดของเครื่องคิดเลขในยุคต่อมา

ความหมายของคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์ เป็นเครื่องมือหรืออุปกรณ์ประเภทอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำงานด้วยคำสั่ง ชุดคำสั่ง หรือโปรแกรมต่าง ๆ สามารถเชื่อมต่อกันเป็นเครือข่ายได้หลายแบบ รวมทั้งเครือข่ายอินเตอร์เน็ตด้วยลักษณะเด่นของคอมพิวเตอร์คือมีศักยภาพสูงในการคำนวณประมวลผลข้อมูลทั้งที่เป็นตัวเลข รูปภาพ  ตัวอักษร และเสียง ทำให้คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือที่สามารถนำมาประยุกต์ใช้กับงานได้อย่างกว้างขวาง

ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์

            คอมพิวเตอร์ที่สามารถทำงานได้ครบถ้วนอย่างมีประสิทธิภาพต้องมีองค์ประกอบสำคัญ ดังนี้

            คอมพิวเตอร์ฮาร์ดแวร์ หมายถึง ส่วนที่ประกอบเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์รวมอุปกรณ์ต่อพ่วงต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์ที่เราสามารถมองเห็นและสัมผัสได้ เช่น ตัวเครื่อง จอภาพ คีย์บอร์ด และเมาส์  เป็นต้น        

            จำแนกหน้าที่ของฮาร์ดแวร์ต่าง ๆ สามารถแบ่งออกเป็นส่วนสำคัญ  5  ส่วน คือ

            1.  หน่วยรับข้อมูลเข้า(Input Unit) เป็นวัสดุอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่นำมาเชื่อมต่อทำหน้าที่ป้อนสัญญาณเข้าสู่ระบบเพื่อกำหนดให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามความต้องการทั้งวัสดุอุปกรณ์เกี่ยวข้อง เช่น แป้นอักขระ (keyboard) เมาส์(mouse) ซีดีรอม(CD-Rom)  ไมโครโฟน(Microphone) ฯลฯ

            2. หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU) ทำหน้าที่เกี่ยวกับการคำนวณทั้งทางตรรกะและคณิตศาสตร์ รวมทั้งการประมวลข้อมูลตามคำสั่งที่ได้รับ

            3. หน่วยความจำ (Memory Unit) ทำหน้าที่เก็บข้อมูลหรือคำสั่งที่ส่งมาจากหน่วยรับข้อมูล เพื่อเตรียมส่งไปประมวลผลยังหน่วยประมวลผลกลาง และเก็บผลลัพธ์ที่ได้มาจากการประมวลผลแล้ว  เพื่อเตรียมส่งไปยังหน่วยแสดงผล

            4. หน่วยแสดงผล (Output Unit) ทำหน้าที่แสดงผลข้อมูลที่คอมพิวเตอร์ทำการประมวลหรือผ่านการคำนวณแล้ว

            5. อุปกรณ์ต่อพ่วงอื่น ๆ (Peripheral Equipment) เป็นอุปกรณ์ที่นำมาต่อพ่วงเข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานให้มากยิ่งขึ้น เช่น โมเด็ม แผงวงจรเชื่อมต่อ  เครือข่าย เป็นต้น

ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์

            ประโยชน์ที่เราได้รับจากการนำคอมพิวเตอร์มาใช้งาน  สามารถแบ่งได้ดังนี้

• 1. มีความเร็วในการทำงานสูง  เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานในปัจจุบันสามารถประมวลผลคำสั่งในช่วงเวลา 1 วินาทีได้มากกว่าหนึ่งร้อยล้านคำสั่งจึงใช้ในงานคำนวณต่าง ๆ ได้อย่างรวดเร็ว  เช่น  การฝากถอนเงินจากตู้เอทีเอ็ม  เป็นต้น

• 2.มีประสิทธิภาพในการทำงานสูง  สามารถทำงานได้ตลอด  24  ชั่วโมง  เป็นสัปดาห์  หรือเป็นปีโอกาสเครื่องเสียน้อยมาก ใช้แทนกำลังคนได้มากมาย

• 3.มีความถูกต้องแม่นยำตามโปรแกรมที่สั่งงานและข้อมูลที่ใช้

• 4.เก็บข้อมูลได้มาก  ไม่ต้องใช้เอกสารและตู้เก็บ

• 5.สามารถโอนย้ายข้อมูลจากเครื่องหนึ่งไปอีกเครื่องหนึ่งโดยผ่านระบบเครือข่ายได้อย่างรวดเร็ว  ช่วยอำนวยความสะดวกในการใช้งาน

• 
  

           ข้อมูลในแรม อาจเป็นโปรแกรมที่กำลังทำงาน หรือข้อมูลที่ใช้ในการประมวลผล ของโปรแกรมที่กำลังทำงานอยู่ ข้อมูลในแรมจะหายไปทันที เมื่อระบบคอมพิวเตอร์ถูกปิดลง เนื่องจากหน่วยความจำชนิดนี้ จะเก็บข้อมูลได้เฉพาะเวลาที่มีกระแสไฟฟ้าหล่อเลี้ยงเท่านั้น

ระบบคอมพิวเตอร์

ระบบคอมพิวเตอร์  หมายถึง  กรรมวิธีที่คอมพิวเตอร์ทำการใด ๆ กับข้อมูลให้อยู่ในรูปแบบที่เป็นประโยชน์ตามความประสงค์ของผู้ใช้มากที่สุด เช่น การตรวจสอบข้อมูลประชาชนจากระบบทะเบียนราษฎร์ ของสำนักทะเบียนราษฎร์ กรมการปกครองกระทรวงมหาดไทย ระบบเวชระเบียนของโรงพยาบาล ระบบเสียภาษี ระบบทะเบียนการค้า ระบบทะเบียนประวัติอาชญากรรมของสำนักงานตำรวจแห่งชาติ ฯลฯ ถ้าต้องการทราบข้อมูลต่าง ๆ เหล่านี้ สามารถตรวจสอบได้โดยการประมวลผลของระบบคอมพิวเตอร์จากหน่วยงานที่เกี่ยวข้องได้

องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์

            ระบบคอมพิวเตอร์ที่สามารถทำงานอย่างมีประสิทธิภาพจะประกอบด้วยส่วนสำคัญ4  ส่วน ดังนี้

• ·       ฮาร์ดแวร์ (hardware) หรือส่วนเครื่อง

• ·       ซอฟต์แวร์ (software) หรือส่วนชุดคำสั่ง

• ·       ข้อมูล (data)

• ·       บุคลากร (people)
•                                                  **********เพิ่มเติม**********

ประวัติความเป็นมาของเครื่องคอมพิวเตอร์

เครื่องคอมพิวเตอร์นับได้ว่าเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่มีความสลับซับซ้อน ( Conplexity ) น่าอัศจรรย์ที่มีความสามารถยิ่ง ซึ่งนับวันจะสูงขึ้นด้วยเทคโนโลยีที่พัฒนาก้าวไปอย่างรวดเร็วเมื่อเทียบกับอดีต คอมพิวเตอร์นับว่าเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่มีประวัติศาสตร์อันน่าศึกษา เริ่มจากเดิมมนุษย์ดำเนินชีวิตโดยไม่มีการบันทึก จนกระทั่งการพาณิชย์มีการพัฒนาขึ้น พ่อค้าชาวแบบีลอน (Babylonian) ได้มีการจดบันทึกข้อมูลต่างๆ ลงบน clay tablets สำหรับการคำนวณ อุปกรณ์คำนวณในยุคแรกได้แก่ ลูกคิด ซึ่งปัจจุบันก็ยังมีใช้อยู่

จนกระทั่งในปี พ.ศ. 2185 นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Blaise Pascal ได้สร้างเครื่องกลสำหรับการคำนวณชื่อ pascaline ในปี พ.ศ. 2215 Gottfried Von Leibniz นักคณิตศาสตร์ชาวเยอร์มันได้พัฒนา pascaline โดยสร้างเครื่องที่สามารถ บวก ลบ คูณ หาร และถอดรากได้ แต่ก็ไม่มีผู้ใดทราบว่ามีความแม่นยำขนาดไหน ต่อมาในปี พ.ศ. 2336 นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ Chales Babbage ได้สร้างดิฟเฟอเรนซ์แอนจิน difference engine ที่มีฟังก์ชันทางตรีโกณมิติต่างๆ โดยอาศัยหลักการทางคณิตศาสตร์ และคิดว่าจะสร้างแอนะลีติคอลเอนจิน (analytical engine ) ที่มีหลักคล้ายเครื่องคอมพิวเตอร์ทั่วไปในปัจจุบัน จึงมีผู้ยกย่องว่าเป็นบิดาของคอมพิวเตอร์และเป็นผู้ริเริ่มวางรากฐานคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน

ปี พ.ศ. 2439 Herman Hollerith ได้คิดบัตรเจาะรูและเครื่องอ่านบัตร จนกระทั่วในปี พ.ศ. 2480 Howard Aiken สร้าง automatic calculating machine เพื่อเชื่อมโยงเทคโนโลยีทั้งทาง electrical และ mechanical เข้ากับบัตรเจาะรูของ Hollerith ด้วยความช่วยเหลือของนักศึกษาปริญญาและวิศวกรรมของ IBM สำเร็จในปี พ.ศ. 2487 โดยใช้ชื่อว่า MARK I การทำงานภายในตัวเครื่องถูกควบคุมอย่างอัตโนมัติด้วย electromagnetic relays และ arthmetic counters ซึ่งเป็น mechanical ดังนั้น MARK I จึงนับเป็น electromechanical computers และต่อมา Dr. John Vincent Atanasoff และ Clifford Berry ได้สร้างเครื่อง ABC ( Atanasoft-Berry Computer ) โดยใช้หลอดสูญญากาศ ( vacuum tubes) และในปี พ.ศ. 2483 Dr.John W. Mauchy และ J. Presper Eckert Jr. พัฒนาเพิ่มเติมบนหลักการออกแบบพื้นฐานของ Dr. Atanasoff เพื่อสร้าง electronic computer เครื่องแรกชื่อ ENIAC แต่ยังไม่เป็นคอมพิวเตอร์ชนิดเก็บโปรแกรมได้ ( stored program ) จึงได้รับการพัฒนาเป็นเครื่อง EDVAC ซึ่งอาศัยหลักการ stored program สมบูรณ์และได้มีการพัฒนาเป็นเครื่อง EDSAC และพัฒนาเป็นเครื่อง UNIVAC ( Universal Automatic Computer ) ในที่สุด

ถ้าจะจำแนกยุคของคอมพิวเตอร์ ( Computer generations ) โดยแบ่งตามเทคโนโลยีของตัวเครื่องกับเทคโนโลยีการเก็บข้อมูลแล้วก็จะพอจะพิจารณาได้คือ

ยุคแรก ใช้เทคโนโลยีของหลอดสูญญากาศ เป็นแบบบัตรเจาะรู

ยุคที่สอง ใช้เทคโนโลยีของทรานซิสเตอร์เป็นแบบเทป ลักษณะเป็นกรรมวิธีตามลำดับ ( Sequential Processing )

ยุคที่สาม ใช้เทคโนโลยีของไอซี (integrated circuit, IC) เป็นแบบจานแม่เหล็กลักษณะเป็นการทำงานหลายโปรแกรมพร้อมกัน ( Multiprogramming ) และออนไลน์ ( on-line)

ยุคที่สี่ ใช้เทคโนโลยีของวงจรรวมขนาดใหญ่ ( Large-scale integration,LSI ) ของวรจรไฟฟ้า ผลงานจากเทคโนโลยีนี้คือ ไมโครโปรเซสเซอร์ ( microprocessor ) กล่าวได้ว่า "Computer on a chip" ในยุคนี้

จากอดีตถึงปัจจุบัน คอมพิวเตอร์ได้พัฒนามาอย่างรวดเร็วทำให้วิทยาการด้านคอมพิวเตอร์มีการพัฒนาเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา กล่าวได้ว่าโลกของวิทยาการคอมพิวเตอร์นั้นมีการเคลื่อนไหวเสมอ ( dynamics) และไม่ค่อยยืดหยุ่น ( rigid ) มากนัก เช่น ถ้ามีความผิดพลาดเพียงเล็กน้อย บางครั้งอาจเป็นบ่อเกิดปัญหาที่ใหญ่โตมหาศาลได้ นอกจากนี้ยังนับได้ว่าเป็นโลกที่ควบคุมไม่ได้ หรือสามารถจัดการได้น้อย กล่าวคือ ทันทีที่ทำงานด้วยโปรแกรม เครื่องก็ปฏิบัติงานไปตามโปรแกรมด้วยตนเอง ขณะนั้นมนุษย์ไม่สามารถควบคุมได้

ระบบคอมพิวเตอร์

ระบบคอมพิวเตอร์ (Computer System) คือ ระบบที่พัฒนามาจาก 2 ส่วนใหญ่ๆคือ ฮาร์ดแวร์และซอฟแวร์ ฮาร์ดแวร์เป็นส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ที่สามารถจับต้องได้ส่วนซอฟแวร์เป็นโปรแกรมที่ทำงารอยู่ในระบบคอมพิวเตอร์ ซึ่งจะทำงานตามที่ผู้ใช้กำหนด

ฮาร์ดแวร์ (Hardware)

            ประกอบไปด้วยอุปกรณ์ต่างๆ 5 ส่วนได้แก่

            อุปกรณ์รับข้อมูล (Input Device) เป็นอุปกรณ์ที่มีหน้าที่รับข้อมูลจากผู้ใช้เข้าสู่ระบบคอมพิวเตอร์

            หน่วยประมวลผลกลาง (CPU : Central Processing Unit) มีหน้าที่ในการประมวลผลคำสั่งหรือข้อมูลต่างๆ

            หน่วยความจำหลัก (Primary Storage) เป็นส่วนที่มีหน้าที่ในการจัดเก็บข้อมูลหรือคำสั่งต่างๆ ก่อนที่จะส่งไปยังหน่วยประเมิลผลกลางเพื่อทำการประมวลผลต่อไป เมื่อเปิดเครื่ององคอมพิวเตอร์ข้อมูลในหน่วยความจำก็จะหายไปหมด

            อุปกรณ์แสดงข้อมูล (Output Device) เป็นอุปกรณ์ที่มีหน้าที่ในการแสดงผลต่างๆตัวอย่างที่ใช้กันประจำ ได้แก่ จอภาพ และเครื่องพิมพ์ เป็นต้น

            หน่วยความจำสำรอง (Auxiliary Storage) มีหน้าที่ในการจัดเก็บข้อมูล ซึ่งการจัดเก็บข้อมูลของหน่วยความจำสำรองนี้จะเป็นการจัดเก็บที่ถาวร ข้อมูลจะไม่หายไปเมื่อปิดเครื่องคอมพิวเตอร์แล้ว ตัวอย่าง เช่น ฮาร์ดดิสก์ แผ่นดิสก์ เป็นต้น

ซอฟต์แวร์ (Software)

            ในส่วนของซอฟต์แวร์ก็สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ

            ซอฟต์แวร์ระบบ (System Software) ทำหน้าที่ในการจัดการทรัพยากรของเครื่องคอมพิวเตอร์ และทำหน้าที่ติดต่อระหว่างฮาร์ดแวร์กับผู้ใช่ได้ด้วย

            ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software) เป็นซอฟต์แวร์ที่สร้างขึ้นมาให้ผู้ใช้ทำงานต่างๆ เช่น พิมพ์งาน วาดภาพ เป็นต้น

 ลักษณะของคอมพิวเตอร์

            ระบบคอมพิวเตอร์นั้น ถ้ามองในด้านลักษณะคอมพิวเตอร์จะสามารถแบ่งออกได้ 3 ประเภทใหญ่ๆ ดั้งนี้

คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer)เป็นระบบคอมพิวเตอร์ที่มีเครื่องคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียว และไม่ได้ทำการติดต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์อื่นๆ

ลักษณะแบบ (Time-sharing)เป็นลักษณะที่มีเครื่องคอมพิวเตอร์หลายๆ เครื่องมาต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ศูนย์กลางโดยคอมพิวเตอร์เหล่านั้นเรียกว่า Terminal ทุกเครื่องจะส่งคำสั่งที่ต้องการมาประมวลผลที่เครื่องคอมพิวเตอร์ศูนย์กลาง เพราะการประมวลผลของเครื่องคอมพิวเตอร์ศูนย์กลางจะต้องมีเวลาในการประมวลคำสั่งต่าง ๆ ที่ส่งมาจาก Terminal ทุกเครื่องในลักษณะแบบ Time-sharing

ลักษณะแบบ (Client/Server)เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งที่ทำหน้าที่เป็น Server คอยดูแลจัดทรัพยากรของระบบทั้งหมด และมีเครื่อง Clients ต่อเข้าเครื่อง Server โดยใช้ทรัพยากรต่าง ๆ ที่เครื่อง Server มีอยู่ ตามสิทธิของผู้ใช้แต่ละคน และการประมวลผลจะไม่ทำอยู่บนเครื่อง Server แต่จะประมวลที่ Clients แต่ละเครื่องเอง แล้วอาจนำข้อมูลต่าง ๆ ไปเก็บที่เครื่อง Server

ภาษาคอมพิวเตอร์ (Computer Languages)

            ในการเขียนโปรแกรมนั้น ผู้ใช้จะต้องใช้ภาษาคอมพิวเตอร์เขียนโปรแกรมเรียกว่าซอฟต์แวร์ขึ้นมา ภาษาคอมพิวเตอร์นั้นจะมีตั้งแต่ละดับภาษาของเครื่องขึ้นมาจนถึงภาษาธรรมชาติ

            ภาษาเครื่อง (Machine Languages) ภาษาที่เครื่องคอมพิวเตอร์เข้าใจมากที่สุด ซึ่งจะเป็นลักษณะแบบเลขฐานสอง คือ 0 กับ 1

            ภาษาสัญลักษณ์ (Symbolic Languages) เมื่อคอมพิวเตอร์ได้พัฒนาขึ้นมาเรื่อยๆและมีผู้ใช้มากขึ้น จึงมีคนมองเห็นว่าการที่จะเขียนโปรแกรมควบคุมคอมพิวเตอร์ด้วยภาษาเครื่องนั้น จะทำให้การพัฒนาทางด้านซอฟต์แวร์เป็นไปได้ช้า จึงได้มีการพัฒนาภาษาสัญลักษณ์ขึ้นเพื่อให้การเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์สะดวกยิ่งขึ้น แต่การที่นำโปรแกรมนั้นไปใช้ จะต้องทำการเปลี่ยนภาษาสัญลักษณ์เป็นภาษาเครื่องก่อนเสมอ

            ภาษาระดับสูง (High-Level Languages) เป็นภาษาที่พัฒนามาจากภาษาสัญลักษณ์อีกทีหนึ่ง แต่จะมีลักษณะที่คล้ายกับภาษามนุษย์มากยิ่งขึ้น การแปลงภาษาระดับให้เป็นภาษาเครื่องนั้นจะมีวิธีการเรียกว่าคอมไฟล์ ภาษาระดับได้แก่ FORTRAN COBOL และ ภาษาC

            ภาษาธรรมชาติ (Natural Languages) ภาษาธรรมชาติก็คือภาษาที่มนุษย์พูดกัน เช่น ภาษาอังกฤษ ภาษาจีน เป็นต้น ซึ่งเครื่องคอมพิวเตอร์นั้นไม่สามารถที่จะเข้าใจได้เลย ในปัจจุบันยังไม่มีคนนิยมใช้กันมากนัก

ขั้นตอนการรันโปรแกรมด้วยภาษา c

            การพัฒนาโปรแกรมด้วยภาษา c นั้นมีขั้นตอนอยู่ 3 ขั้น ดังนี้

1.เขียนและแก้ไขโปรแกรม คือ การนำคำสั่งต่างๆของภา c มาเขียนเรียงต่อๆกันจนเป็นโปรแกรมที่ทำงานตามผู้ใช้ต้องการ โดยการเขียนจะเป็นตัวอักษร ซึ่งเมื่อเขียนเสร็จก็จะได้เป็น Source Files

2.คอมไฟล์โปรแกรม เมื่อได้ Source Files แล้วและเมื่อต้องการรันโปรแกรมใดๆผู้ใช้จะต้องทำการแปลง Source Files เหล่านั้น ให้เป็นภาษาเครื่องก่อน ซึ่งในขั้นตอนนี้เรียกว่า คอมไฟล์โปรแกรม ซึ่งจะได้ไฟล์ Object Module ด้วย

3.การลิงค์โปรแกรม ในภาษา c นั้นจะมีฟังก์ชั่นต่างๆที่เตรียมพร้อมมาให้ผู้ใช้ได้ใช้อยู่แล้ว เมื่อ คอมไฟล์โปรแกรมเสร็จแล้วไม่มีข้อผิดพลาดใด  ตัวคอมไฟล์ (Compiler) จะทำการดึงโปรแกรมอื่นที่ถูกเรียกใช้จากโปรแกรมที่ทำการลิงค์เข้ามารวมในโปรแกรมที่สมบูรณ์

การรันโปนแกรม

            เมื่อทำการลิงค์เสร็จแล้ว โปรแกรมนั้นก็พร้อมที่จะรัน และเมื่อรันโปรแกรมโดยใช้คำสั่งของระบบปฏิบัติงานโปรแกรมนั้นจะถูกโหลดลงสู่หน่วยคำสั่งหลักจากนั้นก็จะทำการรันการกระทำนี้เรียกว่า Loader

การพัฒนาโปรแกรม

            ในการพัฒนาโปรแกรมขึ้นมาซักโปรแกรมหนึ่งนั้น ไม่ใช่มาถึงจะเขียนโปรแกรมได้เลย การพัฒนานั้นจะมีขั้นตอนที่เรียกว่า System Development Life Cycle

1.หาความต้องการของระบบ (System Requirements) คือ การศึกษาและเก็บความต้องการของผู้ใช้โปรแกรม ว่ามีความต้องการอะไรบ้าง

2.วิเคราะห์ (Analysis) คือ การนำเอาความต้องการของผู้ใช้โปรแกรมมาวิเคราะห์ว่าจะพัฒนาเป็นโปรแกรมตามที่ผู้ใช้ต้องการได้หรือไม่ถ้าทำได้จะทำได้มากน้อยเพียงใด3.ออกแบบ (Design) คือ เมื่อสรุปได้แล้วว่าโปรแกรมที่จะสร้างมีลักษณะใดขั้นตอนต่อมาคือ การออกแบบการทำงานของโปรแกรมให้เป็นไปตามความต้องการที่วิเคราะห์ไว้การออกแบบอาจจะออกแบบเป็นผังงานก็ได้

4.เขียนโปรแกรม (Code) คือ เมื่อได้ผังงานแล้ว ต่อมาก็เป็นการเขียนโปรแกรมตามผังงานออกแบบไว้

5.ทดสอบ (System Test) คือเมื่อเขียนโปรแกรมเสร็จแล้ว จะต้องมีการทดสอบเพื่อหาข้อผิดพลาดต่างๆ เช่น ตรงตามที่ผู้ใช้ต้องการหรือไม่ ถ้าพบข้อผิดพลาดก็กลับไปทำออกแบบอีกครั้ง

องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์ทำงานอย่างเป็นระบบ (System) หมายถึงภายในระบบงานคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วยองค์ประกอบย่อยที่มีหน้าที่เฉพาะ ทำงานประสานสัมพันธ์กัน เพื่อให้งานบรรลุตามเป้าหมาย ในระบบงานคอมพิวเตอร์

การที่มีเครื่องคอมพิวเตอร์เพียงอย่างเดียว จะยังไม่สามารถทำงานได้ด้วยตัวเอง ซึ่งหากจะให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้อย่างเป็นระบบและมีประสิทธิภาพแล้ว ระบบคอมพิวเตอร์ควรจะประกอบไปด้วยองค์ประกอบคือ บุคลากร (Peopleware) ฮาร์ดแวร์ (Hardware) ซอฟต์แวร์ (Software)   ข้อมูล(Data) สารสนเทศ(Information)     และกระบวนการทำงาน ( Procedure )

1.   ฮาร์ดแวร์ ( Hardware ) ฮาร์ดแวร์เป็นองค์ประกอบของตัวเครื่องที่สามารถจับต้องได้ ได้แก่ วงจรไฟฟ้า ตัวเครื่อง จอภาพ เครื่องพิมพ์ คีร์บอร์ด เป็นต้นซึ่งสามารถแบ่งส่วนพื้นฐานของฮาร์ดแวร์เป็น 4 หน่วยสำคัญ

1.1 หน่วยรับข้อมูลหรืออินพุต ( Input Unit) ทำหน้าที่รับข้อมูลและโปรแกรมเข้า เครื่อง มีโครงสร้างดังรูป 1.3 ได้แก่ คีย์บอรืดหรือแป้นพิมพ์ เมาส์ เครื่องสแกน เครื่องรูดบัตร Digitizer เป็นต้น

1.2 ระบบประมวลผลกลางหรือซีพียู (CPU : Central Processing Unit) ทำหน้าที่ในการทำงานตามคำสั่งที่ปรากฏอยู่ในโปรแกรม ปัจจุบันซีพียูของเครื่องพีซี รู้จักในนามไมโครโปรเซสเซอร์ ( Micro Processor) หรือ Chip เช่นบริษัท Intel คือ Pentium หรือ Celelon ส่วนของบริษัท AMD คือ K6,K7(Athlon) เป็นต้น  ไมโครโปรเซสเซอร์ มีหน้าที่ในการประมวลผลข้อมูล ในลักษณะของการคำนวณและเปรียบเทียบ โดยจะทำงานตามจังหวะเวลาที่แน่นอน เรียกว่าสัญญาณ Clock เมื่อมีการเคาะจังหวะหนึ่งครั้ง ก็จะเกิดกิจกรรม 1 ครั้ง เราเรียกหน่วย ที่ใช้ในการวัดความเร็วของซีพียูว่า “เฮิร์ท”(Herzt) หมายถึงการทำงานได้กี่ครั้งในจำนวน 1 วินาที เช่น ซีพียู Pentium4 มีความเร็ว 2.5 GHz หมายถึงทำงานเร็ว 2,500 ล้านครั้ง ในหนึ่งวินาที กรณีที่สัญญาณ Clock เร็วก็จะทำให้คอมพิวเตอร์เครื่องนั้น มีความเร็วสูง  และ ซีพียูที่ทำงานเร็วมาก ราคาก็จะแพงขึ้นมากตามไปด้วย

1.3 หน่วยเก็บข้อมูล ( Storage ) ซึ่งสามารถแยกตามหน้าที่ได้เป็น 2 ลักษณะ คือ

        1.3.1  หน่วยเก็บข้อมูลหลักหรือความจำหลัก ( Primary Storage หรือ Main Memory ) ทำหน้าที่เก็บโปรแกรมหรือข้อมูลที่รับมาจากหน่วยรับข้อมูลเพื่อเตรียมส่งให้หน่วยประมวลผลกลางทำการประมวลผล และรับผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลเพื่อส่งออกหน่วยแสดงข้อมูลต่อไปซึ่งอาจแยกได้เป็น 2 ประเภท คือ RAM ( Random Access Memory ) ที่สามารถอ่านและเขียนข้อมูลได้ในขณะที่เปิดเครื่องอยู่ แต่เมื่อปิดเครื่องข้อมูลใน RAM จะหายไป และ ROM ( Read Only Memory ) จะอ่านได้อย่างเดียว เช่น  BIOS (Basic Input Output system)  โปรแกรมฝังไว้ใช้ตอนสตาร์ตเครื่อง  เพื่อเครื่องคอมพิวเตอร์เริ่มต้นทำงาน เป็นต้น

     1.3.2   หน่วยเก็บข้อมูลสำรอง ( Secondary Storage ) เป็นหน่วยที่ทำหน้าที่เก็บข้อมูล หรือโปรแกรมที่จะป้อนเข้าสู่หน่วยความจำหลักภายในเครื่องก่อนทำการประมวลผลโดยซีพียู รวมทั้งเป็นที่เก็บผลลัพธ์จากการประมวลผลด้วย ปัจจุบันรู้จักในนามฮาร์ดดิสก์ (Hard disk) หรือแผ่นฟร็อปปีดิสก์ (Floppy Disk) ซึ่งเมื่อปิดเครื่องข้อมูลจะยังคงเก็บอยู่

1.4 หน่วยแสดงข้อมูลหรือเอาต์พุต ( Output Unit ) ทำหน้าที่ในการแสดงผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผล ได้แก่ จอภาพ และเครื่องพิมพ์ เป็นต้น ทั้ง 4 ส่วนจะเชื่อมต่อกันด้วยบัส ( Bus )

2 ซอฟต์แวร์ ( Software )

ซอฟต์แวร์ คือโปรแกรมหรือชุดคำสั่ง ที่สั่งให้ฮาร์ดแวร์ทำงาน รวมไปถึงการควบคุมการทำงาน ของอุปกรณ์แวดล้อมต่างๆ เช่น ฮาร์ดดิสก์ ดิสก์ไดร์ฟ ซีดีรอม การ์ดอินเตอร์เฟสต่าง ๆ เป็นต้น ซอฟต์แวร์ เป็นสิ่งที่มองไม่เห็นจับต้องไม่ได้ แต่รับรู้การทำงานของมันได้ ซึ่งต่างกับ ฮาร์ดแวร์ (Hardware) ที่สามารถจับต้องได้  ซึ่งแบ่งเป็น 2 ประเภทคือ

2.1  ซอฟต์แวร์ระบบ ( System Software ) คือโปรแกรม ที่ใช้ในการควบคุมระบบการ ทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งหมด เช่น การบูตเครื่อง การสำเนาข้อมูล การจัดการระบบของดิสก์ ชุดคำสั่งที่เขียนเป็นคำสั่งสำเร็จรูป โดยผู้ผลิตเครื่องคอมพิวเตอร์ และมีมาพร้อมแล้วจากโรงงานผลิต การทำงานหรือการประมวลผล ของซอฟต์แวร์เหล่านี้ ขึ้นกับเครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง ระบบของซอฟต์แวร์เหล่านี้ ออกแบบมาเพื่อการปฏิบัติควบคุม และมีความสามารถในการยืดหยุ่น การประมวลผลของเครื่องคอมพิวเตอร์ แบ่งออกเป็น 4 ประเภทคือ

2.1.1 โปรแกรมระบบปฏิบัติการ (Operating System) เป็นโปรแกรมที่ใช้ควบคุม และติดต่อกับอุปกรณ์ต่าง ๆ ของเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยเฉพาะการจัดการระบบของดิสก์ การบริหารหน่วยความจำของระบบ กล่าวโดยสรุปคือ หากจะทำงานใดงานหนึ่ง โดยใช้คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือ ในการทำงาน แล้วจะต้องติดต่อกับซอฟต์แวร์ระบบก่อน ถ้าขาดซอฟต์แวร์ชนิดนี้ จะทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ ไม่สามารถทำงานได้ ตัวอย่างของซอฟต์แวร์ประเภทนี้ได้แก่ โปรแกรมระบบปฏิบัติการ Unix Linux  DOS และWindows (เวอร์ชั่นต่าง ๆ เช่น 95 98 me 2000 NT XP Vista ) เป็นต้น

                2.1.2  ตัวแปลภาษา (Translator)  จาก Source Code ให้เป็น Object Code (แปลจากภาษาที่มนุษย์เข้าใจ ให้เป็นภาษาที่เครื่องเข้าใจ เปรียบเสมือนล่ามแปลภาษา) เป็นซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการแปลภาษาระดับสูง ซึ่ง เป็นภาษาใกล้เคียงภาษามนุษย์ ให้เป็นภาษาเครื่องก่อนที่จะนำไปประมวลผล ตัวแปลภาษาแบ่งออกเป็นสองประเภทคือ คอมไพเลอร์ (Compiler) และอินเตอร์พีทเตอร์ (Interpeter) คอมไพเลอร์จะแปลคำสั่งในโปรแกรมทั้งหมดก่อน แล้วทำการลิ้ง (Link) เพื่อให้ได้คำสั่งที่เครื่องคอมพิวเตอร์เข้าใจ ส่วนอินเตอร์พีทเตอร์จะแปลทีละประโยคคำสั่ง แล้วทำงานตามประโยคคำสั่งนั้น การจะเลือกใช้ตัวแปลภาษาแบบใดนั้น จะขึ้นอยู่กับภาษาที่ใช้ในการเขียนโปรแกรม ซึ่งมี 2 แบบได้แก่ ภาษาแบบโครงสร้าง   เช่น ภาษาเบสิก (Basic) ภาษาปาสคาล (Pascal) ภาษาซี (C) ภาษาจาวา(Java)ภาษาโคบอล (Cobol) ภาษา SQL ภาษา HTML เป็นต้น  ภาษาแบบเชิงวัตถุ ( Visual หรือ Object Oriented Programming ) เช่น Visual Basic,Visual C หรือ Delphi เป็นต้น

2.1.3  ยูติลิตี้ โปรแกรม (Utility Program) คือซอฟต์แวร์เสริมช่วยให้เครื่องทำงานมีประสิทธิภาพ มากขึ้น เช่น ช่วยในการตรวจสอบดิสก์ ช่วยในการจัดเก็บข้อมูลในดิสก์ ช่วยสำเนาข้อมูล ช่วยซ่อมอาการชำรุดของดิสก์ ช่วยค้นหาและกำจัดไวรัส ฯลฯ เป็นต้นโปรแกรมในกลุ่มนี้ได้แก่ โปรแกรม Norton Winzip Scan virus Sidekick Scandisk Screen Saver ฯลฯ เป็นต้น

2.1.4  ติดตั้งและปรับปรุงระบบ (Diagonostic Program) เป็นซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการติดตั้งระบบ เพื่อให้คอมพิวเตอร์สามารถติดต่อและใช้งานอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่นำมาติดตั้งระบบ ได้แก่ โปรแกรม Setupและ Driver ต่าง ๆ เช่น โปรแกรม Setup Microsoft Office โปรแกรม Driver Sound ,  Driver Printer , Driver Scanner ฯลฯ เป็นต้น

2.2  ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software)

คือ ซอฟต์แวร์หรือโปรแกรมที่ทำให้คอมพิวเตอร์ทำงานต่างๆ ตามที่ผู้ใช้ต้องการ ไม่ว่าจะด้านเอกสาร บัญชี การจัดเก็บข้อมูล เป็นต้น ซอฟต์แวร์ประยุกต์สามารถจำแนกได้เป็น 2 ประเภท คือ

            2.2.1 ซอฟต์แวร์สำหรับงานเฉพาะด้าน (Special Purpose Software)  คือ โปรแกรมซึ่งเขียนขึ้นเพื่อการทำงานเฉพาะอย่างที่เราต้องการ บางที่เรียกว่า User’s Program เช่น โปรแกรมการทำบัญชีจ่ายเงินเดือน โปรแกรมระบบเช่าซื้อ โปรแกรมการทำสินค้าคงคลัง เป็นต้น ซึ่งแต่ละโปรแกรมก็มักจะมีเงื่อนไข หรือแบบฟอร์มแตกต่างกันออกไปตามความต้องการ หรือกฏเกณฑ์ของแต่ละหน่วยงานที่ใช้ ซึ่งสามารถดัดแปลงแก้ไขเพิ่มเติม (Modifications) ในบางส่วนของโปรแกรมได้ เพื่อให้ตรงกับความต้องการของผู้ใช้ และซอฟต์แวร์ประยุกต์ที่เขียนขึ้นนี้โดยส่วนใหญ่มักใช้ภาษาระดับสูงเป็นตัวพัฒนา

            2.2.2 ซอฟต์แวร์สำหรับงานทั่วไป (General Purpose Software) เป็นโปรแกรมประยุกต์ที่มีผู้จัดทำไว้ เพื่อใช้ในการทำงานประเภทต่างๆ ทั่วไป โดยผู้ใช้คนอื่นๆ สามารถนำโปรแกรมนี้ไปประยุกต์ใช้กับข้อมูลของตนได้ แต่จะไม่สามารถทำการดัดแปลง หรือแก้ไขโปรแกรมได้ ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องเขียนโปรแกรมเอง ซึ่งเป็นการประหยัดเวลา แรงงาน และค่าใช้จ่ายในการเขียนโปรแกรม นอกจากนี้ ยังไม่ต้องเวลามากในการฝึกและปฏิบัติ ซึ่งโปรแกรมสำเร็จรูปนี้ มักจะมีการใช้งานในหน่วยงาน ซึ่งขาดบุคลากรที่มีความชำนาญเป็นพิเศษในการเขียนโปรแกรม ดังนั้น การใช้โปรแกรมสำเร็จรูปจึงเป็นสิ่งที่อำนวยความสะดวกและเป็นประโยชน์อย่างยิ่ง ตัวอย่างโปรแกรมสำเร็จรูปที่นิยมใช้ได้แก่ MS-Office, Lotus, Adobe Photoshop, SPSS, Internet Explorer และ เกมส์ต่างๆ เป็นต้น

3 บุคลากร ( Peopleware )

                บุคลากรจะเป็นสิ่งสำคัญที่จะเป็นตัวกำหนดถึงประสิทธิภาพถึงความสำเร็จและความคุ้มค่าในการใช้งานคอมพิวเตอร์ ซึ่งสามารถแบ่งบุคลากรตามหน้าที่เกี่ยวข้องตามลักษณะงานได้ 6 ด้าน ดังนี้

3.1  นักวิเคราะห์และออกแบบระบบ (Systems Analyst and Designer  :  SA ) ทำหน้าที่ศึกษาและรวบรวมความต้องการของผู้ใช้ระบบ และทำหน้าที่เป็นสื่อกลางระหว่างผู้ใช้ระบบและนักเขียนโปรแกรม (Programmer) หรือปรับปรุงคุณภาพงานเดิม  นักวิเคราะห์ระบบต้องมีความรู้เกี่ยวกับระบบคอมพิวเตอร์ พื้นฐานการเขียนโปรแกรม และควรจะเป็นผู้มีความคิดริเริ่มสร้างสรรค์มีมนุษย์สัมพันธ์ที่ดี

3.2  โปรแกรมเมอร์ ( Programmer ) คือบุคคลที่ทำหน้าที่เขียนซอฟต์แวร์ต่างๆ(Software )หรือเขียนโปรแกรมเพื่อสั่งงานให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานตามความต้องการของผู้ใช้ โดยเขียนตามแผนผังที่นักวิเคราะห์ระบบได้เขียนไว้

3.3  ผู้ใช้ ( User ) เป็นผู้ใช้ระบบคอมพิวเตอร์ ซึ่งจะเป็นผู้ปฏิบัติหรือกำหนดความต้องการในการใช้ระบบคอมพิวเตอร์ว่าทำงานอะไรได้บ้าง     ผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์ทั่วไป จะต้องเรียนรู้วิธีการใช้เครื่อง และวิธีการใช้งานโปรแกรม เพื่อให้โปรแกรมที่มีอยู่สามารถทำงานได้ตามที่ต้องการ

3.4  ผู้ปฏิบัติการ (Operator ) สำหรับระบบขนาดใหญ่  เช่น เมนเฟรม  จะต้องมีเจ้าหน้าที่คอมพิวเตอร์ที่คอยปิดและเปิดเครื่อง  และเฝ้าดูจอภาพเมื่อมีปัญหาซึ่งอาจเกิดขัดข้อง  จะต้องแจ้ง System  Programmer  ซึ่งเป็นผู้ดูแลตรวจสอบแก้ไขโปรแกรมระบบควบคุมเครื่อง (System  Software) อีกทีหนึ่ง

3.5  ผู้บริหารฐานข้อมูล ( Database Administrator : DBA ) กลุ่มบุคคลที่ทำหน้าที่ดูแลข้อมูลผ่านระบบจัดการฐานข้อมูล ซึ่งจะควบคุมให้การทำงานเป็นไปอย่างราบรื่น นอกจากนี้ยังทำหน้าที่กำหนดสิทธิการใช้งานข้อมูล กำหนดในเรื่องความปลอดภัยของการใช้งาน   พร้อมทั้งดูแลดาต้าเบสเซิร์ฟเวอร์ (Database Server) ให้ทำงานอย่างปกติด้วย

3.6  ผู้จัดการระบบ (System Manager) คือ ผู้วางนโยบายการใช้คอมพิวเตอร์ให้เป็นไปตามเป้าหมายของหน่วยงาน  เป็นผู้ที่มีความหมายต่อความสำเร็จหรือล้มเหลวของการนำระบบคอมพิวเตอร์เข้ามาใช้งานเป็นอย่างมาก

4.  ข้อมูลและสารสนเทศ

 4.1 ข้อมูล (Data) หมายถึง ข้อเท็จจริงหรือเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น แล้วใช้ตัวเลขตัวอักษร หรือสัญลักษณ์ ต่างๆ ทำความหมายแทนสิ่งเหล่านั้น เช่น

·         คะแนนสอบวิชาภาษาไทยของนักเรียน

·         อายุของพนักงานในบริษัทชินวัตรจำกัด

·         ราคาขายของหนังสือในร้านหนังสือดอกหญ้า

·         คำตอบที่ผู้ถูกสำรวจตอบในแบบสอบถาม

4.2 สารสนเทศ (Information) หมายถึง ข้อสรุปต่างๆ ที่ได้จากการนำข้อมูลมาทำการวิเคราะห์ หรือผ่านวิธีการที่ ได้กำหนดขึ้น ทั้งนี้เพื่อนำข้อสรุปไปใช้งานหรืออ้างอิง เช่น

·         เกรดเฉลี่ยของวิชาภาษาไทยของนักเรียน

·         อายุเฉลี่ยของพนักงานในบริษัทชินวัตรจำกัด

·         ราคาขายสูงสุดของหนังสือในร้านหนังสือดอกหญ้า

·         ข้อสรุปจากการสำรวจคำตอบในแบบสอบถาม

5.  กระบวนการทำงาน ( Procedure )

องค์ประกอบด้านนี้หมายถึงกระบวนการทำงานเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามต้องการ ในการทำงานกับคอมพิวเตอร์ผู้ใช้จำเป็นต้องทราบขั้นตอนการทำงานเพื่อให้ได้งานที่ถูกต้องและมีประสิทธิภาพ ซึ่งอาจจะมีขั้นตอนสลับซับซ้อนหลายขั้นตอน ดังนั้นจึงมีความจำเป็นต้องมีคู่มือปฏิบัติงาน เช่น คู่มือผู้ใช้ ( user manual ) หรือคู่มือผู้ดูแลระบบ ( operation manual ) เป็นต้น

ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์

ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์บ่งเป็น 2 ประเภท คือ

1. ประโยชน์ทางตรง

        ช่วยให้มนุษย์ทำงานได้โดยตรงคือคอมพิวเตอร์ทำงานได้เที่ยงตรง รวดเร็ว ไม่เหน็ดเหนื่อย ช่วยผ่อนแรงมนุษย์ ในด้านต่าง ๆ

เช่น ด้านการคำนวณ พิมพ์งาน บันทึกข้อมูล ประมวลผล ไม่ว่าจะเป็นหน่วยงานในแวดวงใน หากนำคอมพิวเตอร์เข้าช่วยงาน

จะช่วยแบ่งเบาภาระงานได้เป็นอย่างดีและมีประสิทธิภาพ

book_04.jpg

2. ประโยชน์ทางอ้อม

        คอมพิวเตอร์ช่วยพัฒนาคุณภาพชีวิต เช่น ช่วยในการเรียนรู้ให้ความปันเทิงความรู้ ช่วยงานบันเทิงพัฒนางานด้านต่าง ๆ

เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีอันส่งผลให้ความเป็นอยู่ของมนุษย์ดีขึ้น เป็นต้น

จากการที่คอมพิวเตอร์มีลักษณะเด่นหลายประการ ทำให้ถูกนำมาใช้ประโยชน์ต่อการดำเนินชีวิตประจำวันในสังคมเป็นอย่างมาก  ที่พบเห็นได้บ่อยที่สุดก็คือ การใช้ในการพิมพ์เอกสารต่างๆ เช่น พิมพ์จดหมาย รายงาน เอกสารต่างๆ ซึ่งเรียกว่างานประมวลผล ( word processing ) นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์ในด้านต่างๆ อีกหลายด้าน ดังต่อไปนี้

งานธุรกิจ เช่น บริษัท ร้านค้า ห้างสรรพสินค้า ตลอดจนโรงงานต่างๆ ใช้คอมพิวเตอร์ในการทำบัญชี งานประมวลคำ และติดต่อกับหน่วยงานภายนอกผ่านระบบโทรคมนาคม นอกจากนี้งานอุตสาหกรรม ส่วนใหญ่ก็ใช้คอมพิวเตอร์มาช่วยในการควบคุมการผลิต และการประกอบชิ้นส่วนของอุปกรณ์ต่างๆ เช่น โรงงานประกอบรถยนต์ ซึ่งทำให้การผลิตมีคุณภาพดีขึ้นบริษัทยังสามารถรับ หรืองานธนาคาร ที่ให้บริการถอนเงินผ่านตู้ฝากถอนเงินอัตโนมัติ ( ATM ) และใช้คอมพิวเตอร์คิดดอกเบี้ยให้กับผู้ฝากเงิน และการโอนเงินระหว่างบัญชี เชื่อมโยงกันเป็นระบบเครือข่าย

งานวิทยาศาสตร์ การแพทย์ และงานสาธารณสุข สามารถนำคอมพิวเตอร์มาใช้ในนำมาใช้ในส่วนของการคำนวณที่ค่อนข้างซับซ้อน เช่น งานศึกษาโมเลกุลสารเคมี วิถีการโคจรของการส่งจรวดไปสู่อวกาศ  หรืองานทะเบียน การเงิน สถิติ และเป็นอุปกรณ์สำหรับการตรวจรักษาโรคได้ ซึ่งจะให้ผลที่แม่นยำกว่าการตรวจด้วยวิธีเคมีแบบเดิม และให้การรักษาได้รวดเร็วขึ้น

งานคมนาคมและสื่อสาร ในส่วนที่เกี่ยวกับการเดินทาง จะใช้คอมพิวเตอร์ในการจองวันเวลา ที่นั่ง ซึ่งมีการเชื่อมโยงไปยังทุกสถานีหรือทุกสายการบินได้ ทำให้สะดวกต่อผู้เดินทางที่ไม่ต้องเสียเวลารอ อีกทั้งยังใช้ในการควบคุมระบบการจราจร เช่น ไฟสัญญาณจราจร และ การจราจรทางอากาศ หรือในการสื่อสารก็ใช้ควบคุมวงโคจรของดาวเทียมเพื่อให้อยู่ในวงโคจร ซึ่งจะช่วยส่งผลต่อการส่งสัญญาณให้ระบบการสื่อสารมีความชัดเจน

งานวิศวกรรมและสถาปัตยกรรม สถาปนิกและวิศวกรสามารถใช้คอมพิวเตอร์ในการออกแบบ หรือ จำลองสภาวการณ์ ต่างๆ เช่น การรับแรงสั่นสะเทือนของอาคารเมื่อเกิดแผ่นดินไหว โดยคอมพิวเตอร์จะคำนวณและแสดงภาพสถานการณ์ใกล้เคียงความจริง รวมทั้งการใช้ควบคุมและติดตามความก้าวหน้าของโครงการต่างๆ เช่น คนงาน เครื่องมือ ผลการทำงาน

งานราชการ เป็นหน่วยงานที่มีการใช้คอมพิวเตอร์มากที่สุด โดยมีการใช้หลายรูปแบบ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับบทบาทและหน้าที่ของหน่วยงานนั้นๆ เช่น กระทรวงศึกษาธิการ มีการใช้ระบบประชุมทางไกลผ่านคอมพิวเตอร์ , กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้จัดระบบเครือข่ายอินเทอร์เน็ตเพื่อเชื่อมโยงไปยังสถาบันต่างๆ , กรมสรรพากร ใช้จัดในการจัดเก็บภาษี บันทึกการเสียภาษี เป็นต้น

การศึกษา ได้แก่ การใช้คอมพิวเตอร์ทางด้านการเรียนการสอน ซึ่งมีการนำคอมพิวเตอร์มาช่วยการสอนในลักษณะบทเรียน CAI หรืองานด้านทะเบียน ซึ่งทำให้สะดวกต่อการค้นหาข้อมูลนักเรียน การเก็บข้อมูลยืมและการส่งคืนหนังสือห้องสมุด

ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ และหลักการทำงานของคอมพิวเตอร์

          คอมพิวเตอร์มาจากภาษาละตินว่า Computare ซึ่งหมายถึง การนับ หรือ การคำนวณ พจนานุกรม ฉบับราชบัณฑิตยสถาน พ.ศ. 2525 ให้ความหมายของคอมพิวเตอร์ไว้ว่า "เครื่องอิเล็กทรอนิกส์แบบอัตโนมัติ ทำหน้าที่เหมือนสมองกล ใช้สำหรับแก้ปัญหาต่างๆ ที่ง่ายและซับซ้อนโดยวิธีทางคณิตศาสตร์"

         

ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ 

ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ และหลักการทำงานของคอมพิวเตอร์จะมีวงจรการทำงานพื้นฐาน 4 อย่าง (IPOS cycle) คือ

          1.ส่วนรับข้อมูล (Input Unit)

          2.ส่วนประมวลผลข้อมูล (Central Processing Unit)

          3.ส่วนแสดงผล (Output Unit)

          4.หน่วยความจำ (Memory Unit)

1.ส่วนรับข้อมูล (Input Unit)

          ทำหน้าที่รับข้อมูลจากผู้ใช้เข้าสู่หน่วยความจำหลัก ปัจจุบันอุปกรณ์มากมายแบ่งเป็นประเภทต่างๆ ได้ดังนี้

          - Keyboard (คีย์บอร์ด)

          Keyboard เป็นอุปกรณ์หลักที่ใช้ในการนำข้อมูลลงในเครื่องคอมพิวเตอร์ มีลักษณะเป็นปุ่มตัวอักษรเหมือนปุ่มเครื่องพิมพ์ดีด เป็นอุปกรณ์รับเข้าพื้นฐานที่ต้องมีในคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง จะรับข้อมูลจากการกดแป้นแล้วทำการเปลี่ยน เป็นรหัสเพื่อส่งต่อไปให้กับคอมพิวเตอร์ แป้นพิมพ์ที่ใช้ในการป้อนข้อมูลจะมีจำนวนตั้งแต่ 50 แป้นขึ้นไป แผงแป้นอักขระส่วนใหญ่มีแป้นตัวเลขแยกไว้ต่างหาก เพื่อทำให้การป้อนข้อมูลตัวเลขทำได้ง่ายและสะดวกขึ้น การวางตำแหน่งแป้นอักขระ จะเป็นไปตามมาตรฐานของระบบพิมพ์สัมผัสของเครื่องพิมพ์ดีด ที่มีการใช้แป้นยกแคร่ (shift) เพื่อทำให้สามารถใช้พิมพ์ได้ทั้งตัวอักษร ตัวพิมพ์ใหญ่ และตัวพิมพ์เล็ก ซึ่งระบบรับรหัสตัวอักษรที่ใช้ในทางคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่จะเป็นรหัส 7 หรือ 8 บิต กล่าวคือ เมื่อมีการกดแป้นพิมพ์ แผงแป้นอักขระจะส่งรหัสขนาด 7 หรือ 8 บิต นี้เข้าไปในระบบคอมพิวเตอร์

          - Mouse (เมาส์)

          Mouse เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ป้อนข้อมูลอย่างหนึ่งแต่ที่เห็นการทำงาน โดยทั่วไปจะเป็นตัวที่ใช้ควบคุมลูกศรให้เคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งต่างๆ บนจอภาพ เหมาะสำหรับใช้งานเมื่อต้องเลือก หรือเลื่อนวัตถุต่างๆ บนจอ Mouse ต่อเข้ากับคอมพิวเตอร์ได้ 2 แบบ ได้แก่ 9 Pin, Serial Port และ PS/2 (Personal System Version2)

          - Scanner (สแกนเนอร์)

          สแกนเนอร์ คือ อุปกรณ์จับภาพและเปลี่ยนแปลงภาพ จากรูปแบบของแอนาลอกเป็นดิจิตอล ซึ่งคอมพิวเตอร์ สามารถแสดง, เรียบเรียง, เก็บรักษาและผลิตออกมาได้ ภาพนั้นอาจจะเป็นรูปถ่าย, ข้อความ, ภาพวาด หรือแม้แต่วัตถุสามมิติ

          - Webcam (เว็บแคม)

          เว็บแคมหรือชื่อเรียกเต็มๆว่า Web Camera (เว็บแคเมรา) แต่ในบางครั้งก็มีคนเรียกว่า Video Camera หรือ Video Conference เว็บแคมเป็นอุปกรณ์อินพุตที่ สามารถจับภาพเคลื่อนไหวของเราไปปรากฏในหน้าจอมอนิเตอร์ และสามารถส่งภาพเคลื่อนไหวนี้ผ่านระบบเครือข่ายเพื่อให้คนอีกฟากหนึ่งสามารถเห็นตัวเราเคลื่อนไหว ได้เหมือนอยู่ต่อหน้า ถือว่าเป็นอุปกรณ์ที่มีประโยชน์อีกตัวหนึ่ง และมีความจำเป็นมากขึ้นเรื่อยๆ

          - Microphone (ไมโครโฟน)

          ไมโครโฟน คือ อุปกรณ์รับเสียงแล้วทำการแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า เพื่อประมวลผลในเครื่องขยายเสียงหรืออุปกรณ์ผสมเสียงอื่นๆ ไมโครโฟนจะประกอบด้วยขดลวดและแม่เหล็กเป็นหลัก เมื่อเสียงกระทบตัวรับในไมโครโฟนจะทำให้ขดลวดสั่นสะเทือนตัดกับสนามแม่เหล็ก จึงทำให้เกิดสัญญาณไฟฟ้า ซึ่งเป็นหลักการทำงานตรงข้ามกับลำโพง โดยทั่วไปไมโครโฟนใช้รับเสียงพูดหรือเสียงร้องเพลง

          - Touch screen (ทัชสกรีน)

          ทัชสกรีน คือ จอภาพแบบสัมผัส ซึ่งเป็นจอภาพแบบพิเศษที่เป็นทั้งอุปกรณ์แสดงผลข้อมูล และอุปกรณ์นำเข้าข้อมูล มักนำไปใช้กับธุรกิจร้านค้า โรงแรม สายการบิน พิพิธภัณฑ์ สถานบันเทิงคาราโอเกะ รวมถึงธุรกิจธนาคาร เช่น เครื่องเอทีเอ็ม ซึ่งผู้ใช้งานเพียงแต่นำนิ้วหรือใช้แท่งคล้ายดินสอหรือปากกา แตะ/กดลงบนตำแหน่งที่ต้องการบนจอภาพ

2.ส่วนประมวลผลข้อมูล (Central Processing Unit)

          ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ ที่จะขาดไม่ได้เลยคือหน่วยประมวลผลกลาง หรือ ซีพียู เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า โปรเซสเซอร์ (Processor) หรือ ชิป (chip) นับเป็นอุปกรณ์ ที่มีความสำคัญมากที่สุดของฮาร์ดแวร์ เพราะมีหน้าที่ในการประมวลผลข้อมูลที่ผู้ใช้ป้อนเข้ามาทางอุปกรณ์อินพุต ตามชุดคำสั่ง หรือโปรแกรมที่ผู้ใช้ต้องการใช้งาน ส่วนประกอบของหน่วยประมวลผลกลางนั้นประกอบไปด้วย

          1. หน่วยคำนวณ และตรรกะ (Arithmetic & Logical Unit : ALU)

          2. หน่วยควบคุม (Control Unit)

          3. หน่วยความจำหลัก (Main Memory)

3.ส่วนแสดงผล (Output Unit)

          หน่วยแสดงผล (Output Unit) ทำหน้าที่แสดงผลลัพธ์จากคอมพิวเตอร์ โดยมากจะแบ่งออกเป็น 2 ประเภท

          3.1) หน่วยแสดงผลชั่วคราว (Soft Copy) หมายถึง การแสดงผลออกมาให้ผู้ใช้ได้รับทราบในขณะนั้น แต่เมื่อเลิกการทำงานหรือเลิกใช้แล้วผลนั้นก็จะหายไป ไม่เหลือเป็นวัตถุให้เก็บได้ ถ้าต้องการเก็บผลลัพธ์นั้นก็สามารถส่งถ่ายไปเก็บในรูปของข้อมูลในหน่วยเก็บข้อมูลสำรอง เพื่อให้สามารถใช้งานได้ในภายหลัง ได้แก่

          - จอภาพ (Monitor)

          - อุปกรณ์ฉายภาพ (Projector)

          - อุปกรณ์เสียง (Audio Output)

          3.2) หน่วยแสดงผลถาวร (Hard Copy) หมายถึง การแสดงผลที่สามารถจับต้อง และเคลื่อนย้ายได้ตามต้องการ มักจะออกมาในรูปของกระดาษ ซึ่งผู้ใช้สามารถนำไปใช้ในที่ต่าง ๆ หรือให้ผู้ร่วมงานดูในที่ใด ๆ ก็ได้ อุปกรณ์ที่ใช้เช่น

          - เครื่องพิมพ์ (Printer)

          - เครื่องพลอตเตอร์ (Plotter)

4.หน่วยความจำ (Memory Unit)

          หน่วยความจำ (Memory Unit) ทำหน้าที่เก็บโปรแกรมหรือข้อมูลที่รับมาจากหน่วยรับข้อมูล เพื่อเตรียมส่งออกหน่วยประมวลผลกลางทำการประมวลผล และรับผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผล และเตรียมส่งออกหน่วยแสดงผลข้อมูลต่อไป ซึ่งหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์แบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลักๆ ดังนี้

          4.1) หน่วยความจำหลัก (Main Memory Unit)

          เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการจดจำข้อมูล และโปรแกรมต่าง ๆ ที่อยู่ระหว่างการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ บางครั้งอาจเรียกว่า หน่วยเก็บข้อมูลหลัก (Primary storage) สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ

                   4.1.1) หน่วยความจำหลักแบบอ่านได้อย่างเดียว (Read Only Memory - ROM) เป็นหน่วยความจำแบบสารกึ่งตัวนำชั่วคราวชนิดอ่านได้อย่างเดียว ใช้เป็นสื่อบันทึกในคอมพิวเตอร์ เพราะไม่สามารถบันทึกซ้ำได้ (อย่างง่ายๆ) เป็นความจำที่ซอฟต์แวร์หรือข้อมูลอยู่แล้ว และพร้อมที่จะนำมาต่อกับไมโครโพรเซสเซอร์ได้โดยตรง หน่วยความจำประเภทนี้แม้ไม่มีไฟเลี้ยงต่ออยู่ ข้อมูลก็จะไม่หายไปจากน่วยความจำ (nonvolatile)

           โดยทั่วไปจะใช้เก็บข้อมูลที่ไม่ต้องมีการแก้ไขอีกแล้วเช่น เก็บโปรแกรมไบออส (Basic Input output System : BIOS) หรือเฟิร์มแวร์ ที่ควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ใช้เก็บโปรแกรมการทำงานสำหรับเครื่องคิดเลขใช้เก็บโปรแกรมของคอมพิวเตอร์ที่ทำงานเฉพาะด้าน เช่น ในรถยนต์ที่ใช้ระบบคอมพิวเตอร์ควบคุมวงจร ควบคุมในเครื่องซักผ้า เป็นต้น

                   4.1.2) หน่วยความจำหลักแบบแก้ไขได้ (Random Access Memory - RAM) เป็นหน่วยความจำหลัก ที่ใช้ในระบบคอมพิวเตอร์ยุคปัจจุบัน หน่วยความจำชนิดนี้ อนุญาตให้เขียนและอ่านข้อมูลได้ในตำแหน่งต่างๆ อย่างอิสระ และรวดเร็วพอสมควร ซึ่งต่างจากสื่อเก็บข้อมูลชนิดอื่นๆ อย่างเทป หรือดิสก์ ที่มีข้อจำกัดในการอ่านและเขียนข้อมูล ที่ต้องทำตามลำดับก่อนหลังตามที่จัดเก็บไว้ในสื่อ หรือมีข้อกำจัดแบบรอม ที่อนุญาตให้อ่านเพียงอย่างเดียว

          4.2) หน่วยเก็บข้อมูลสำรอง (Secondary Storage Unit)

          สามารถแบ่งออกได้เป็นประเภทใหญ่ ๆ ได้ 4 ประเภท ดังนี้

                   4.2.1) แบบจานแม่เหล็ก เป็นอุปกรณ์สำรองข้อมูลที่เป็นลักษณะของจานแม่เหล็กสำหรับบันทึกข้อมูลไว้ภายใน Disk ได้รับความนิยมและใช้งานมานานพอสมควรซึ่งเป็น ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ ที่ใช้หลักๆ เลยในปัจจุบัน ยกตัวอย่างเช่น ฮาร์ดดิสก์

                   4.2.2) แบบแสง เป็นสื่อเก็บข้อมูลสำรองที่ได้รับความนิยมมากในปัจจุบัน โดยใช้หลักการทำงานของแสง การจัดการข้อมูลจะคล้ายกับแผ่นจานแม่เหล็ก ต่างกันที่การแบ่งจะเป็นรูปก้นหอย และเริ่มเก็บบันทึกข้อมูลจากส่วนด้านในออกมาด้านนอก ที่เป็นที่นิยมและรู้จักกันดี เช่น CD , DVD

                   4.2.3) แบบเทป เป็นสื่อเก็บข้อมูลที่สามารถเก็บข้อมูลได้เป็นจำนวนมากและเข้าถึงข้อมูลแบบเรียงลำดับต่อเนื่องกันไป มีการผลิตขึ้นมาหลากหลายขนาดแตกต่างกันไป เช่น DAT และ QIC เป็นต้นปัจจุบันไม่ค่อยถือเป็น ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์

                   4.2.4) แบบอื่นๆ เป็นสื่อเก็บข้อมูลแบบใหม่ที่พบได้ทั่วไปในปัจจุบัน มีชื่อเรียกแตกต่างกันไป เช่น Flash Drive, Thumb Drive , Handy Drive เป็นต้น อีกชนิดคือ Memory Card เพื่อใช้เก็บข้อมูลในกล้องดิจิตอลแบบพกพา

คอมพิวเตอร์

           หมายถึง เครื่องอุปกรณ์อีเล็กทรอนิกส์ชนิดหนึ่ง ที่มีการทำงานแบบอัตโนมัติ ทำหน้าที่เหมือนสมองกล สามารถแก้ปัญหาต่าง ๆ ทั้งที่ง่ายและซับซ้อนตามคำสั่งของโปรแกรม ขั้นตอนการทำงานจะประกอบด้วย การรับโปรแกรมและข้อมูลในรูปแบบที่เครื่องสามารถรับได้ และทำการประมวลผล โดยทำการเปรียบเทียบจนกระทั่งได้ผลลัพธ์ จากนั้นนำผลลัพธ์ที่ได้ไปแสดงผลที่อุปกรณ์แสดงผล เช่น จอภาพหรือเครื่องพิมพ์ เป็นต้น

          จากความหมายจะเห็นว่าเครื่องคอมพิวเตอร์ มีอุปกรณ์ที่สามารถทำงานได้ 3 อย่าง คือ

          1) รับโปรแกรมและข้อมูล โปรแกรมในที่นี้ หมายถึง ชุดของคำสั่งที่จะให้คอมพิวเตอร์ทำงาน ซึ่งเราเรียกว่าโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ส่วนข้อมูลนั้นอาจจะเป็นตัวเลข หรือตัวอักษรที่ต้องการให้คอมพิวเตอร์ทำการประมวลผล

          2) ประมวลผล หมายถึง การจัดระเบียบแบบแผนของข้อมูล เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ ซึ่งทำได้โดยการคำนวณ เปรียบเทียบ วิเคราะห์โดยใช้สูตรทางวิทยาศาสตร์หรือคณิตศาสตร์ วิธีการต่างๆ เหล่านี้ ทำได้โดยอาศัยชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่เขียนขึ้น

          3) แสดงผลลัพธ์ คือการนำผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลเสร็จเรียบร้อย แสดงออกในรูปแบบต่าง ๆ ที่ผู้ใช้เข้าใจ และนำไปใช้ประโยชน์ได้

เครื่องคอมพิวเตอร์มีคุณลักษณะที่สำคัญ 6 ประการ คือ

          1. ทำงานโดยอัตโนมัติ เครื่องคอมพิวเตอร์จะทำงานโดยอัตโนมัติตามโปรแกรมที่เขียนขึ้น โดยในโปรแกรมนั้นจะบอกขั้นตอน โดยละเอียดว่าจะให้อุปกรณ์ใดของคอมพิวเตอร์ทำงานอะไรและทำอย่างไรจึงจะได้ผลลัพธ์ตามต้องการ

          2. ทำงานได้หลายด้าน เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานได้เอนกประสงค์ตามโปรแกรมที่กำหนด

          3. เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ประกอบกันเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ ถือว่าเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ต่างจากเครื่องจักรกลทั่วไป เพราะเครื่องจักรกลหรือเครื่องยนต์เมื่อทำงานต้องมีการเคลื่นไหวของชิ้นส่วนต่าง ๆ แต่สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น ทรานซิสเตอร์ วงจรไอซี และ ซีพียู ฯลฯ จะทำงานโดยไม่เคลื่อนไหวเลย

          4. เป็นระบบดิจิตอล คำว่า ดิจิตอล มาจากคำว่า ดิจิต หมายถึงตัวเลข เนื่องจากข้อมูลที่ป้อนเข้าไปในเครื่องคอมพิวเตอร์ ไม่ว่าจะเป็นตัวเลขหรือตัวหนังสือ จะถูกเปลี่ยนรหัสเป็นตัวเลขทั้งหมดก่อนที่เครื่องจะทำการประมวลผล จึงเรียกเครื่องคอมพิวเตอร์ว่า "ดิจิตอลคอมพิวเตอร์"

          5. มีความรวดเร็วและถูกต้อง การทำงานของคอมพิวเตอร์ถูกต้องและรวดเร็ว

          6. มีหน่วยความจำภายในขนาดใหญ่ หน่วยความจำภายในมีหน้าที่เก็บโปรแกรมคำสั่งและข้อมูลไว้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อทำการประมวลผลตามคำสั่งตั้งแต่คำสั่งแรกจนถึงคำสั่งสุดท้าย โดยไม่ต้องอาศัยมนุษย์ จนกระทั่งได้ผลลัพธ์ออกมาทางจอภาพหรือเครื่องพิมพ์