วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์
วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์ เริ่มต้นจากวิวัฒนาการของการคำนวณ อุปกรณ์ที่ใช้ในการคำนวณ หรือเครื่องคำนวณต่าง ๆ
เนื่องจากถือได้ว่า คอมพิวเตอร์
เป็นเครื่องคำนวณรูปแบบหนึ่งนั่นเอง โดยอาจจะเริ่มได้จากการนับจำนวนด้วยก้อนหิน, เศษไม้, กิ่งไม้, การใช้ถ่านขีดเป็นสัญลักษณ์ตามฝาผนัง
ทั้งนี้เครื่องคำนวณที่นับเป็นต้นแบบของคอมพิวเตอร์ที่งานในปัจจุบันได้แก่ ลูกคิด
(Abacus) นั่นเอง
ลูกคิด (Abacus)
ลูกคิด เป็นเครื่องคำนวณเครื่องแรก
ที่มนุษย์ได้ประดิษฐ์คิดค้นขึ้นมา โดยชาวตะวันออก (ชาวจีน)
และยังมีใช้งานอยู่ในปัจจุบัน มีลักษณะต่างๆ ออกไป เช่นลักษณะลูกคิดของจีน
ซึ่งมีตัวนับรางบน สองแถว ขณะที่ลูกคิดของญี่ปุ่นมีตัวนับรางบนเพียงแถวเดียว
แม้เป็นอุปกรณ์สมัยเก่า แต่ก็มีความสามารถในการคำนวณเลขได้ทุกระบบ
เครื่องจักรคำนวณ (Mechanical
Calculator)
ค.ศ.
1500 มีเครื่องคำนวณ (Mechanical Calculator) ของลีโอนาโด ดาวินซี่ (Leonardo
da Vinci) ชาวอิตาลี ใช้สำหรับการคำนวณทางคณิตศาสตร์พื้นฐาน
แท่งเนเปียร์
อุปกรณ์คำนวณที่ช่วยคูณเลข คิดค้นโดย จอห์น เนเปียร์ (John Napier : 1550 - 1617)
นักคณิตศาสตร์ชาวสก๊อต มีลักษณะเป็นแท่งไม้ที่ ตีเป็นตารางและช่องสามเหลี่ยม
มีเลขเขียนอยู่บนตารางเหล่านี้ เมื่อต้องการคูณเลขจำนวนใด
ก็หยิบแท่งที่ใช้ระบุเลขแต่ละหลักมาเรียงกัน แล้วจึงอ่านตัวเลขบนแท่งนั้น
ตรงแถวที่ตรงกับเลขตัวคูณ ก็จะได้คำตอบที่ต้องการ โดยก่อนหน้านี้เนเปียร์
ได้ทำตารางลอการิทึม เพื่อช่วยในการคูณและหารเลข โดยอาศัยหลักการบวก และลบเลขมาช่วยในการคำนวณ
ไม้บรรทัดคำนวณ (Slide Rule)
วิลเลี่ยม ออทเตรด (1574 - 1660)
ได้นำหลักการลอการิทึมของเนเปียร์มาพัฒนาเป็น ไม้บรรทัดคำนวณ หรือสไลด์รูล
โดยการนำค่าลอการิทึม มาเขียนเป็นสเกลบนแท่งไม้สองอัน เมื่อนำมาเลื่อนต่อกัน
ก็จะอ่านค่าเป็นผลคูณหรือผลหารได้ โดยอาศัยการคาดคะเนผลลัพธ์
นาฬิกาคำนวณ (Calculating Clock)
นาฬิกาคำนวณ เป็นเครื่องคำนวณที่รับอิทธิพลจากแท่งเนเปียร์
โดยใช้ตัวเลขของแท่งเนเปียร์บรรจุบนทรงกระบอกหกชุด
แล้วใช้ฟันเฟืองเป็นตัวหมุนทดเวลาคูณเลข ประดิษฐ์โดย วิลเฮล์ม ชิคการ์ด (1592 -
1635) ซึ่งถือได้ว่าเป็นผู้ที่ประดิษฐ์เครื่องกลไกสำหรับคำนวณได้เป็นคนแรก
เครื่องคำนวณของปาสกาล (Pascal's Pascaline Calculator)
เครื่องคำนวณของปาสกาล ประดิษฐ์ในปี 1642 โดย เบลส ปาสกาล (Blaise Pascal :1623 - 1662)
นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศษ โดยเครื่องคำนวณนี้มีลักษณะเป็นกล่องสี่เหลี่ยม
มีฟันเฟืองสำหรับตั้งและหมุนตัวเลขอยู่ด้านบน ถือได้ว่าเป็น
"เครื่องคำนวณใช้เฟืองเครื่องแรก"
เครื่องคำนวณของไลปนิซ (The Leibniz Wheel)
กอดฟรีด ไลปนิซ (Gottfried Wilhelm Leibniz: 1646 - 1716) นักคณิตศาสตร์ นักปรัชญา นักการฑูต ชาวเยอรมัน
ทำการปรับปรุงเครื่องคำนวณของปาสกาลให้สามารถคูณ และหารได้ ในปี 1673
โดยการปรับฟันเฟืองให้ดีขึ้นกว่าของปาสกาล ใช้การบวกซ้ำ ๆ กันแทนการคูณเลข
จึงทำให้สามารถทำการคูณและหารได้โดยตรง ซึ่งอาศัยการหมุนวงล้อของเครื่องเอง
ยังค้นพบเลขฐานสอง (Binary Number) คือ
เลข 0 และเลข 1 ซึ่งเป็นระบบเลขที่เหมาะในการคำนวณ
เครื่องผลต่างของแบบเบจ(Babbage's Difference Engine)
ชารลส์ แบบเบจ (Charles Babbage: 1792 - 1871)
นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ได้ประดิษฐ์เครื่องผลต่าง (Difference Engine) ขึ้นมาในปี 1832
เป็นเครื่องคำนวณที่ประกอบด้วยฟันเฟืองจำนวนมาก
สามารถคำนวณค่าของตารางได้โดยอัตโนมัติ
แล้วส่งผลลัพธ์ไปตอกลงบนแผ่นพิมพ์สำหรับนำไปพิมพ์ได้ทัน
แบบเบจได้พัฒนาเครื่องผลต่างอีกครั้งในปี 1852
โดยได้รับเงินอุดหนุนจากรัฐสภาอังกฤษ แต่ก็ต้องยุติลงเมื่อผลการดำเนินการไม่ได้ดังที่หวังไว้
อย่างไรก็ตามความคิดของแบบเบจ
เกี่ยวกับเครื่องผลต่าง และเครื่องวิเคราะห์
เป็นประโยชน์ต่อวงการคอมพิวเตอร์ในยุคต่อมามาก จึงได้รับสมญาว่า
"บิดาแห่งคอมพิวเตอร์" เนื่องจากประกอบด้วยส่วนสำคัญ 4 ส่วน คือ
1. ส่วนเก็บข้อมูล เป็นส่วนที่ใช้ในการเก็บข้อมูลนำเข้าและผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณ
1. ส่วนเก็บข้อมูล เป็นส่วนที่ใช้ในการเก็บข้อมูลนำเข้าและผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณ
2. ส่วนประมวลผล เป็นส่วนที่ใช้ในการประมวลผลทางคณิตศาสตร์
3. ส่วนควบคุม เป็นส่วนที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายข้อมูลระหว่างส่วนเก็บข้อมูลและส่วนประมวลผล
3. ส่วนควบคุม เป็นส่วนที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายข้อมูลระหว่างส่วนเก็บข้อมูลและส่วนประมวลผล
4. ส่วนรับข้อมูลเข้าและแสดงผลลัพธ์ เป็นส่วนที่ใช้รับข้อมูลจากภายนอกเครื่องเข้าสู่ส่วนเก็บข้อมูล
และแสดงผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณทำให้เครื่องวิเคราะห์นี้
มีลักษณะใกล้เคียงกับส่วนประกอบของระบบคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน
ยุคที่หนึ่ง (First Generation Computer) พ.ศ. 2489-2501
ยุคที่สอง (Second Generation Computer) พ.ศ. 2502-2506
ยุคที่สาม (Third Generation Computer) พ.ศ. 2507-2512
ยุคที่สี่ (Fourth Generation Computer) พ.ศ. 2513-2532
ยุคที่ห้า (Fifth Generation Computer) พ.ศ 2533 จนถึงปัจจุบัน
ลักษณะสำคัญของเครื่องคอมพิวเตอร์ยุคที่หนึ่ง
ลักษณะเครื่อง คอมพิวเตอร์มีขนาดใหญ่
ใช้ไฟฟ้าแรงสูงจึงต้อง
ติดตั้งในห้องปรับอากาศตลอดเวลา
วัสดุที่ใช้สร้าง ใช้วงจรอิเล็คโทรนิคส์
และหลอดสูญญากาศ
ความเร็วในการทำงาน เป็นวินาที
สื่อข้อมูล บัตรเจาะ
ภาษาคอมพิวเตอร์ที่ใช้ภาษาเครื่องจักร
(Machine Language)
ตัวอย่างเครื่อง UNIVAC, IBM 650, IBM 701, NCR 102 
ลักษณะสำคัญของเครื่องคอมพิวเตอร์ยุคที่สอง
ลักษณะเครื่อง มีขนาดเล็ก มีความร้อนน้อย และราคาถูกลง
วัสดุที่ใช้สร้าง ใช้หลอดทรานซิสเตอร์แทนหลอดสูญญากาศ
มีวงแหวนแม่เหล็กเป็นหน่วยวามจำ
ความเร็วในการทำงาน เป็นมิลลิเซคคั่น
สื่อข้อมูล บัตรเจาะและเทปแม่เหล็กเป็นส่วนใหญ่
ภาษาคอมพิวเตอร์ที่ใช้ภาษาสัญลักษณ์ (symbolic
Language) และ
ภาษาฟอร์แทรน (FORTRAN)
ตัวอย่างเครื่อง IBM 1620, IBM 1401, CDC 1604, Honeywell
200, NCR 315
ลักษณะสำคัญของเครื่องคอมพิวเตอร์ยุคที่สาม
ลักษณะเครื่อง เล็กลงกว่าเดิม
ความเร็วเพิ่มขึ้น ใช้ความร้อนน้อย
วัสดุที่ใช้สร้าง ใช้ไอซี
(Integrated Circuit) ซึ่งสามารถทำงานได้เท่ากับทรานซิสเตอร์หลายร้อยตัว
(จึงทำให้ขนาดเล็ก)
ความเร็วในการทำงาน เป็นไมโครเซคคั่น
สื่อข้อมูล บัตรเจาะ
เทปแม่เหล็ก จานแม่เหล็ก
ภาษาคอมพิวเตอร์ที่ใช้ เริ่มมีภาษาโคบอลและภาษาพีแอลวัน
(PL/1) ภาษาโคบอลเป็นภาษาที่แพร่หลายมากในยุคนี้
ตัวอย่างเครื่อง IBM 360, CDC 3300, NCR 395, UNIVAC 9400
ลักษณะสำคัญของเครื่องคอมพิวเตอร์ยุคที่สี่
ลักษณะเครื่อง มีคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กหรือไมโครคอมพิวเตอร์ ซึ่งไม่จำเป็นต้องอยู่ในห้อง ปรับอากาศทำงานเร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
วัสดุที่ใช้สร้าง
ใช้วงจรรวมขนาดใหญ่ที่เรียกว่า LSI (Large
Scale Integrated)
ความเร็วในการทำงาน เป็นนาโนเซคคั่น
สื่อข้อมูล เทปแม่เหล็ก จานแม่เหล็ก
ส่วนบัตรเจาะจะใช้น้อยลง
ภาษาคอมพิวเตอร์ที่ใช้ เริ่มมีภาษาใหม่ ๆ เช่น ภาษาเบสิค ภาษาปาสคาล
และภาษาซีเกิดขึ้น
ตัวอย่างเครื่อง IBM 370, IBM 3033, UNIVAC 9700,CDC 7600,IBM PC(XT และ
AT)
ลักษณะสำคัญของเครื่องคอมพิวเตอร์ยุคที่ห้า
-มีการใช้คอมพิวเตอร์เพื่อช่วยในการจัดการ
และสนับสนุนการตัดสินใจของผู้บริหารมากยิ่งขึ้น
-มีภาษาเชิงวัตถุ
(Object-Oriented)
-ความเร็วในการทำงาน เป็นพิคโคเซคคั่น หนึ่งในล้านล้านวินาที
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น