บทที่ 1 ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ บทที่ 1 ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ Introduction to Computer

1.1 บทนำ ปัจจุบันเทคโนโลยีทางด้านคอมพิวเตอร์ได้มีการพัฒนาให้เจริญก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว และเข้ามามีบทบาทต่อการดำเนินงานชีวิตประจำวันของมนุษย์เรา โดยเฉพาะองค์กรต่าง ๆ ได้นำเทคโนโลยีทางด้านคอมพิวเตอร์เหล่านี้เข้ามาช่วยในการดำเนินงานให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น จนมีการประเมินว่าในอนาคตเครื่องคอมพิวเตอร์จะเป็นอุปกรณ์พื้นฐานที่ใช้ในทุกครัวเรือน ด้วยสถานการณ์ดังกล่าว ทำให้การเรียนรู้การใช้งานคอมพิวเตอร์จึงเป็นสิ่งสำคัญและจำเป็นอย่างยิ่ง

1.2 ลักษณะที่สำคัญของคอมพิวเตอร์ ความเร็ว (Speed) ความเชื่อถือได้ (Reliable) ความถูกต้องแม่นยำ (Accurate) เก็บข้อมูลจำนวนมาก (Store massive mounts of information) สามารถสื่อสารเชื่อมโยงข้อมูลกันได้ (Comuniction)

1.3 ความหมายของคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์ (Computer) หมายถึง เครื่องมืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ทำหน้าที่รับข้อมูล จัดเก็บ และประมวลผลข้อมูลสารสนเทศต่าง ๆ โดยคุณสมบัติที่สำคัญของคอมพิวเตอร์ คือ สามารถกำหนดโปรแกรมคำสั่งล่วงหน้าได้

ส่วนประกอบพื้นฐาน 4 ประการของคอมพิวเตอร์ รับข้อมูล ประมวลผล แสดงผลลัพธ์ จัดเก็บข้อมูล Process Input Output Storage

1.4 วิวัฒนาการของเครื่องคอมพิวเตอร์ ลูกคิด (Abacus) เป็นเครื่องคำนวณเครื่องแรก ที่มนุษย์ได้ประดิษฐ์คิดค้นขึ้นมา โดยชาวจีน และยังมีใช้งานอยู่ในปัจจุบัน มีลักษณะต่างๆ ออกไป ลักษณะลูกคิดของจีน ซึ่งมีตัวนับรางบน สองแถว แท่งเนเปียร์ (Napier's rod) เป็นเครื่องมือที่ประกอบด้วยแท่งไม้ตีเส้นเป็นตารางคำนวณหลาย ๆ แท่ง เอาไว้ใช้สำหรับคำนวณ แต่ละแท่งจะมีตัวเลขเขียนกำกับไว้ เมื่อต้องการผลลัพธ์ก็หยิบแท่งที่ใช้ระบุตัวเลขแต่ละหลักมาอ่านกับแท่งดรรชนี (index) ที่มีตัวเลข 0-9 จะได้คำตอบ

1.4 วิวัฒนาการของเครื่องคอมพิวเตอร์ ไม้บรรทัดคำนวณ (Slide Rule) คิดค้นโดย วิลเลี่ยม ออทเตรด โดยนำอัลกอริทึมของเนเปียร์มาเขียนเป็นสเกลบนแท่งไม้ เพื่อใช้ในการคำนวณ เครื่องคำนวณของปาสคาล (Pascal's Pascaline Calculator) คิดค้นโดยเบลส ปาสคาล ถือว่าเป็นเครื่องคำนวณใช้เฟืองเครื่องแรก

1.4 วิวัฒนาการของเครื่องคอมพิวเตอร์ เครื่องคำนวณของไลปนิซ (The Leibniz Wheel) คิดค้นโดย กอตต์ฟรีด วิลเฮล์ม ไลบ์นิช (Gottfried Wilhelm Leibniz) ได้ทำการปรับปรุงเครื่องคำนวณของปาสคาลให้มีประสิทธิภาพดีกว่าเดิม โดยมีการปรับฟันเฟืองใหม่ ให้มีความสามารถคูณและหารได้ (แต่เดิมทำได้เฉพาะการบวกและลบเลขเท่านั้น)

1.4 วิวัฒนาการของเครื่องคอมพิวเตอร์ เครื่องผลต่างของแบบเบจ (Babbage's Difference Engine) คิดค้นโดย ชาร์ลส แบบเบจ (Charles Babbage) เป็นเครื่องคำนวณที่มีฟันเฟืองจำนวนมาก และสามารถคำนวณค่าของตารางได้อัตโนมัติ แล้วส่งผลลัพธ์ไปตอกลงบนแป้นพิมพ์

1.4 วิวัฒนาการของเครื่องคอมพิวเตอร์ เครื่องวิเคราะห์ของแบบเบจ (Babbage's Analytical Engine) ต่อมาได้พัฒนาเครื่องวิเคราะห์ ซึ่งจะประกอบด้วย หน่วยความจำ ซึ่งก็คือ ฟันเฟือง หน่วยคำนวณ ที่สามารถบวกลบคูณหารได้ บัตรปฏิบัติ คล้าย ๆ บัตรเจาะรู้ใช้เป็นตัวเลือก ว่าจะคำนวณอะไร บัตรตัวแปร ใช้เลือกว่าจะใช้ข้อมูลจาก หน่วยความจำใด ส่วนแสดงผล คือ เครื่องพิมพ์ หรือเครื่อง เจาะบัตร บุคคลที่นำแนวคิดของแบบเบจมาสร้างเครื่อง ก็คือ ลูกชายของแบบเบจ ชื่อ เฮนรี่ (Henry) ในปี 1910

1.4 วิวัฒนาการของเครื่องคอมพิวเตอร์ จากการคำนวณด้วยเครื่องวิเคราะห์นี้มีลักษณะใกล้เคียงกับส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน จึงทำให้ ชาร์ลส แบบเบจ (Charles Babbage) ได้รับการ ยกย่องว่าเป็น “บิดาแห่งคอมพิวเตอร์” Charles Babbage Babbage's Analytical Engine

1.4 วิวัฒนาการของเครื่องคอมพิวเตอร์ ค.ศ. 1842 Lady Augusta Ada Byron สุภาพสตรีชาวอังกฤษ ได้ศึกษารายละเอียดของเครื่องวิเคราะห์และได้เขียนโปรแกรมคำสั่งเพื่อให้เครื่องทำการคำนวณได้สำเร็จ ดังนั้น Lady Ada จึงได้รับการยกย่องว่าเป็น “โปรแกรมเมอร์คนแรกของโลก” Lady Ada เครื่องวิเคราะห์ (Analysis Engine)

1.4 วิวัฒนาการของเครื่องคอมพิวเตอร์ ABC เครื่องคำนวณขนาดเล็กที่ใช้หลอดสูญญากาศ ถือว่าเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ระบบดิจิตอลเครื่องแรก จอห์น วินเซนต์ คลิฟฟอร์ด เบอรี

1.4 วิวัฒนาการของเครื่องคอมพิวเตอร์ Mark I เครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ของไอบีเอ็ม โธมัส เจ. วัตสัน

1.4 วิวัฒนาการของเครื่องคอมพิวเตอร์ ENIAC เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องแรกของโลก คิดค้นโดย ดร. จอห์น ดับบลิว มอชลี่ (John W. Mauchly) และจอห์น เพรสเปอร์ เอ็คเคิร์ท (Jonh Presper Eckert)

1.5 ยุคของเครื่องคอมพิวเตอร์ ยุคที่ 1 (ยุคหลอดสูญญากาศ) ใช้เทคโนโลยีหลอดสูญญากาศ (Vacuum tube technology) ในยุคนี้เริ่มตั้งแต่ปี ค.ศ. 1951 – 1958 “ตัวเครื่องใหญ่ ใช้กำลังไฟสูง เกิดความร้อนสูง” หลอดสูญญากาศ

1.5 ยุคของเครื่องคอมพิวเตอร์ ยุคที่ 2 (ยุคทรานซิสเตอร์) เทคโนโลยีทรานซิสเตอร์ (Transistors technology) - มีขนาดเล็กกว่าหลอดสูญญากาศ - มีความจำที่สูงกว่า - ไม่เสียเวลาในการวอร์มอัพ - ใช้พลังงานต่ำ ทรานซิสเตอร์

1.5 ยุคของเครื่องคอมพิวเตอร์ ยุคที่ 3 (ยุควงจรรวม) มีการพัฒนาเป็นแผงวงจรรวม (Integrated Circuits : IC) เป็นวงจรไมโครอิเล็กทรอนิกส์ มีขนาดเล็กและบาง น่าเชื่อถือมากกว่าความเร็วสูงขึ้น และทำให้ขนาดของ คอมพิวเตอร์เล็กลง Integrated Circuits : IC

1.5 ยุคของเครื่องคอมพิวเตอร์ ยุคที่ 4 (ยุควีแอลเอสไอ) เป็นยุคของวงจร (Large-Scale Integration: LSI) เป็นวงจรรวมประกอบด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์หลายพันวงจรไว้บนแผงซิลิกอนซึ่งเป็นชิปขนาดเล็ก และถูกนำมาใช้เป็นชิปหน่วยความจำ Large-Scale Integration: LSI

1.5 ยุคของเครื่องคอมพิวเตอร์ ยุคที่ 5 (ยุคเครือข่าย) - การพัฒนาวงจรวีแอลเอสไอ มีความต่อเนื่องและรวดเร็ว - สามารถบรรจุทรานซิสเตอร์ลงบนแผ่นซิลิคอนขนาดเล็ก - คอมพิวเตอร์มีขีดความสามารถเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว - ยุคนี้จะมีความพยายามในการประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์กับงานหลายประเภท

1.6 ประเภทของคอมพิวเตอร์     จำแนกออกได้เป็น 5 ชนิด โดยพิจารณาจาก ความสามารถในการเก็บ ข้อมูล และ ความเร็วในการประมวลผล เป็นหลัก ดังนี้ Super Computer Mainframe Computer Mini Computer Workstation Micro Computer or Personal Computer

1.6 ประเภทของคอมพิวเตอร์ 1. Super Computer เครื่องคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง เหมาะสำหรับการรับและแสดงผลจำนวนมาก ใช้ในงานวิเคราะห์ และคำนวณด้าน วิทยาศาตร์

1.6 ประเภทของคอมพิวเตอร์ 2. Mainframe Computer เครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ราคาสูง มักอยู่ที่ศูนย์คอมพิวเตอร์หลักขององค์กร และต้องอยู่ในห้องที่มีการควบคุมอุณหภูมิและมีการดูแลรักษาเป็นอย่างดี

1.6 ประเภทของคอมพิวเตอร์ 3. Mini Computer เครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดกลาง นิยมใช้ในส่วนของธุรกิจขนาดใหญ่ เช่น ระบบการจองห้องพักในโรงแรมขนาดใหญ่ การควบคุมเครื่องจักรในโรงงานอุตสาหกรรม

1.6 ประเภทของคอมพิวเตอร์ 4. Workstation ลักษณะคล้าย computer PC แต่แตกต่างที่สมรรถนะ Workstation จะประมวลผลเร็วกว่าบางทีถูกเรียกว่า ซุปเปอร์ไมโครคอมพิวเตอร์ งานส่วนใหญ่ใช้เกี่ยวกับตัวเลขทางสถิติระดับสูง งานด้านกราฟิก หรือใช้เป็นเครื่อง Server สำหรับเก็บข้อมูล

1.6 ประเภทของคอมพิวเตอร์ 5. Micro Computer เครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก เครื่องคอมพิวเตอร์ใช้งานทั่วๆ ไป จะเรียกว่า“เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล Personal Computer (PC)” ซึ่งเรียกรวมทั้งเครื่อง Desktop, Notebook หรือ Laptop และ PDA

1.7 ความหมายของข้อมูล ข้อมูล (Data) หมายถึง ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับสิ่งต่าง ๆ หรือเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวันของมนุษย์เรา ข้อมูลอาจได้มาจากการสังเกต การวัด หรือการนับ ซึ่งข้อมูลอาจอยู่ในรูปของตัวเลข ตัวอักษรหรือสัญลักษณ์ต่าง ๆ ดังตัวอย่างเช่น จำนวน ราคา ปริมาณ ซื่อ ที่อยู่ เป็นต้น สารสนเทศ (Information) หมายถึง ข้อมูลข่าวสารที่ได้จากการวิเคราะห์หรือผ่านการประมวลผลแล้ว สามารถนำไปใช้ให้เป็นประโยชน์ได้

1.8 ชนิดของข้อมูล ข้อมูลโดยทั่ว ๆ ไป สามารถแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ดังนี้ 1. ข้อมูลที่เป็นตัวเลข (Numeric Data) หมายถึง ข้อมูลที่ใช้แสดงถึงค่าหรือจำนวนที่สามารถทำการคำนวณได้ ซึ่งอาจจะอยู่ในรูปของตัวเลขจำนวนเต็มหรือทศนิยม เช่น คะแนนสอบวิชาคณิตศาสตร์ของนักเรียน มีค่าตั้งแต่ 0 ถึง 100 2. ข้อมูลที่เป็นตัวอักษร (Alphabetic) หมายถึง ข้อมูลที่เป็นตัวอักษร ไม่มีตัวเลขปะปนอยู่ เช่น ชื่อ-นามสกุล 3. ข้อมูลที่เป็นข้อความ (Alphanumeric Data) หมายถึง ข้อมูลที่ประกอบด้วยตัวเลขและตัวอักษรรวมกัน ข้อมูลชนิดนี้ใช้สำหรับการอ้างอิงหรือใช้ประกอบการพิมพ์ผลลัพธ์ เพื่อสะดวกต่อการอ่าน ไม่สามารถนำมาใช้ในการคำนวณได้ เช่น ที่อยู่ เลขที่บัตรประชาชน เป็นต้น

1.9 แหล่งของข้อมูล 1.9.1 ข้อมูลแบ่งตามการจัดเก็บข้อมูลได้ 2 ประเภท คือ 1. ข้อมูลปฐมภูมิ (Primary Data) เป็นข้อมูลที่ได้มาจากแหล่งกำเนิดของข้อมูลโดยตรงซึ่งผู้ใช้ต้องไปค้นหาข้อมูลที่ต้องการด้วยตนเอง เช่น จำนวนนักเรียนทั้งหมดในสถาบัน 2. ข้อมูลทุติยภูมิ (Secondary Data) เป็นข้อมูลที่ผู้อื่นเก็บรวบรวมไว้แล้ว สามารถนำมาใช้ได้อย่างรวดเร็ว เช่น รายงานต่าง ๆ 1.9.2 ข้อมูลแบ่งลักษณะของข้อมูลได้ 2 ประเภท คือ 1. ข้อมูลภายใน (Internal Data) เป็นจากหน่วยงานต่าง ๆ ในองค์กร ส่วนมากเป็นข้อมูลที่ใช้บ่อย ๆ เช่น รายงานผลการดำเนินงานขององค์กร 2. ข้อมูลภายนอก (External Data) เป็นข้อมูลภายนอกองค์กร เช่น กฎหมายจากหน่วยงานของรัฐบาล

1.10 ลักษณะของข้อมูลที่ดี ข้อมูลภายเป็นส่วนสำคัญต่อองค์กรเป็นอย่างมาก เพราะเป็นส่วนที่นำมาทำการวิเคราะห์เพื่อแก้ปัญหาต่าง ๆ ที่เกิดขึ้น ซึ่งข้อมูลที่ดีจะต้องมีลักษณะที่สำคัญ 5 ประการ คือ 1. มีความถูกต้องแม่นยำ (Accuracy) ข้อมูลต้องมีความถูกต้องตามความเป็นจริง 2. มีความทันต่อเวลา (Timeliness) ข้อมูลต้องทันต่อเหตุการณ์ 3. มีความสมบูรณ์ครบถ้วน (Completeness) ข้อมูลต้องมีรายละเอียดครบถ้วนตามที่ผู้ใช้ต้องการ 4. มีความกะทัดรัด (Conciseness) ข้อมูลไม่ควรมีรายละเอียดที่ไม่จำเป็นมากเกินไป 5. ตรงตามวัตถุประสงค์ของผู้ใช้ (Relevancy) ข้อมูลต้องมีรายละเอียดตรงตามวัตถุประสงค์ของผู้ใช้