วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์

[ ประมาณ 2,600 ปีก่อนคริสตกาล ] ชาวจีนได้ประดิษฐ์เครื่องมือเพื่อใช้ในการคำนวณขึ้นมาชนิดหนึ่ง เรียกว่า ลูกคิด ( Abacus) [ พ.ศ. 2158 ] นักคณิตศาสตร์ชาวสก็อตแลนด์ชื่อ John Napier ได้ประดิษฐ์อุปกรณ์ที่ใช้ช่วยในการคำนวณขึ้นมาเรียกว่า Napier’s Bones เป็นอุปกรณ์ที่มีลักษณะคล้ายกับตารางสูตรคูณในปัจจุบัน [ พ.ศ.2173 ] วิลเลียม ออตเทรต( William Oughtred) นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษได้ประดิษฐ์ไม้บรรทัดคำนวณ ( Slide Rule) ซึ่ง ต่อมากลายเป็นพื้นฐานของการสร้างคอมพิวเตอร์แบบอนาลอก

[ พ.ศ.2185 ] เบลส์ ปาสคาล ( Blaise Pascal) นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศสได้ประดิษฐ์เครื่องบวกลบขึ้น โดยใช้หลักการหมุนของฟันเฟือง และการทดเลขเมื่อฟันเฟืองหมุน ไปครบรอบ โดยแสดงตัวเลขจาก 0-9 ออกที่หน้าปัด Pascal’s Calculato [ พ.ศ.2214 ] กอตฟริต วิลเฮล์ม ไลบ์นิซ ( Gottfried Wilhelm Leibniz) นักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมัน ได้ปรับปรุงเครื่องคิดเลขปาสคาล ให้ทำงานได้ดีกว่าเดิม และเขายังค้นพบเลขฐานสอง (Binary number) กอตฟริต วิลเฮล์ม ไลบ์นิซ ( Gottfried Wilhelm Leibniz )

[ พ.ศ.2288 ] โจเซฟ แมรี่ แจคคาร์ด ( Joseph Marie Jacquard) เป็นชาวฝรั่งเศสได้คิด เครื่องทอผ้า โดยใช้คำสั่งจากบัตรเจาะรูควบคุมการทอผ้าให้มีสีและลวดลายต่าง ๆ บัตรเจาะรู [ พ.ศ.2365 ] ชาร์ล แบบเบจ ( Charles Babbage) นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษได้ประดิษฐ์เครื่องมือที่เรียกว่าเครื่องหาผลต่าง ( Difference Engine) เพื่อใช้คำนวณและพิมพ์ ค่าทางตรีโกณมิติและฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ แบบเบจได้พยายามสร้าง เครื่องคำนวณอีกชนิดหนึ่งเรียกว่า Analytical Engine โดยมีแนวคิดให้แบ่งการทำงานของเครื่องออกเป็น 3 ส่วนคือ ส่วนเก็บข้อมูล (Store unit), ส่วนควบคุม (Control unit) และส่วนคำนวณ (Arithmetic unit) ซึ่งแนวคิดนี้ได้รับการนำมาใช้เป็นต้นแบบของเครื่องคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน จึงยกย่องแบบเบจ ว่าเป็นบิดาแห่งเครื่องคอมพิวเตอร์ เลดี้ เอดา ออคุสตา เลฟเลค ( Lady Ada Augusta Lovelace ) เป็นนักคณิตศาสตร์ที่เข้าใจผลงานของแบบเบจ ได้เขียนวิธีการใช้เครื่องคำนวณของแบบเบจเพื่อแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์เล่มหนึ่ง ต่อมา เลดี้ เอดา ออคุสตา เลฟเลค จึงได้รับการยกย่องว่าเป็นโปรแกรมเมอร์คนแรกของโลก

Differnce Engine [ พ.ศ.2393 ] ยอร์จ บูล ( George Boole) นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ ได้คิดระบบ พีชคณิตระบบใหม่เรียกว่า Boolean Algebra โดยใช้อธิบายหลักเหตุผลทางตรรกวิทยาโดยใช้สภาวะเพียงสองอย่างคือ True (On) และ False (Off) ร่วมกับเครื่องหมายในทางตรรกะพื้นฐาน ได้แก่ NOT AND และ OR ต่อมาระบบเลขฐานสอง และ Boolean Algebra ก็ได้ถูกนำมาดัดแปลงให้เข้ากับวงจรไฟฟ้า ซึ่งมีสภาวะ 2 แบบ คือ เปิด , ปิด จึงนับเป็นรากฐานของการออกแบบวงจรในระบบคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน (Digital Computer)

[ พ. ศ. 2480-2481] ดร. จอห์น วินเซนต์ อตานาซอฟ (. Dr [ พ.ศ.2480-2481] ดร.จอห์น วินเซนต์ อตานาซอฟ ( Dr.Jobn Vincent Atansoff) และ คลิฟฟอร์ด แบรี่ ( Clifford Berry) ได้ประดิษฐ์เครื่อง ABC ( Atanasoff-Berry) ขึ้น โดย ได้นำหลอดสุญญากาศ มาใช้งาน ABC ถือเป็นเครื่องคำนวณ เครื่องแรกที่เป็นเครื่องอิเล็กทรอนิกส์ Atansoff [ พ.ศ.2487 ] ศาสตราจารย์โอเวิร์ด ไอด์เคน (Howard Aiken) แห่งมหาวิทยาลัยฮาวาร์ด ร่วมกับวิศวกรของบริษัท ไอบีเอ็มได้สร้างเครื่อง MARK I เป็นผลสำเร็จ แ ต่อย่างไรก็ ตามเครื่อง MARK I นี้ยังไม่ใช่คอมพิวเตอร์ที่แท้จริงแต่เป็น เครื่องคิดเลขไฟฟ้าขนาดใหญ่เท่านั้น [ พ.ศ.2485-2495 ] มหาวิทยาลัยเพนซิลเลเนียได้สร้างABC computer เครื่อง ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator) นับได้ว่าเป็นเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์เครื่อง แรกของโลกที่ใช้หลอดสุญญากาศ และควบคุมการทำงาน โดยวิธีเจาะชุดคำสั่งลงในบัตรเจาะรู Berry ABC computer

ENIAC [ พ.ศ.2492 ] ดร.จอห์น ฟอน นิวแมนน์ ( Dr.John Von Neumann ) ได้สร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ สามารถเก็บคำสั่งการปฏิบัติงานทั้งหมดไว้ ภายในเครื่อง ชื่อว่า EDVAC นับเป็นคอมพิวเตอร์ เครี่องแรกที่สามารถเก็บโปรแกรม ไว้ในเครื่องได้

EDVAC (first stored program computer) [ พ.ศ.2496-2497 ] บริษัทไอบีเอ็มได้สร้าคอมพิวเตอร์ ชื่อ IBM 701 และ IBM 650 โดยใช้หลอดสุญญากาศเป็นวัสดุสร้าง ต่อมาเกิดมีการพัฒนาสิ่งประดิษฐ์ที่เป็นสารกึ่งตัวนำขึ้นที่ ห้องปฏิบัติการของบริษัท Bell Telephone ได้เกิดทรานซิสเตอร์ตัว แรกขึ้น ต่อมาทรานซิสเตอร์ได้ถูกนำไปแทนหลอดสุญญากาศ จึงทำให้ขนาดของคอมพิวเตอร์เล็กลงและเกิดความร้อน น้อยลง (เครื่องที่ใช้ทรานซิสเตอร์ได้แก่ IBM 1401และIBM 1620) หลอดสูญญากาศ (Vacuum tube) ทรานซีสเตอร์ (Transistor)

[ พ.ศ.2508 ] วงจรคอมพิวเตอร์มีการเปลี่ยนแปลงอีกมากเมื่อมีวงจรรวม ( Integrated Circuit: IC) เกิดขึ้น ซึ่งไอบีเอ็มนี้ได้ถูกนำไปแทนที่ทรานซิสเตอร์ ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ของระบบคอมพิวเตอร์อีกครั้ง ซึ่งผลก็คือทำให้คอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กลง IC [ พ.ศ.2514 ] บริษัท Intel ได้ใช้เทคโนโลยีของการผลิตวงจรรวมแบบ ( Large Scale Integrated Circuit :LSI ) ทำการรวมเอาวงจรที่ใช้เป็นหน่วยประมวลผลกลาง ( CPU) ของคอมพิวเตอร์มาบรรจุอยู่ในแผ่นไอซีเพียงตัวเดียวซึ่ง ไอซีนี้เรียกว่าไมโครโปรเซสเซอร์ ( Microprocessor)

[ พ.ศ.2506] ประเทศไทยเริ่มมีคอมพิวเตอร์ใช้เป็นครั้งแรก โดยที่คอมพิวเตอร์เครื่องแรกในประเทศไทยได้ติดตั้งที่ ภาควิชาสถิติ คณะพานิชยศาสตร์และการบัญชีจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องนี้คือ IBM 1620 ซึ่งได้รับมอบจากมูลนิธิเอไอดี และบริษัทไอบีเอ็ม แห่ง ประเทศไทยจำกัด ปัจจุบันหมดอายุการใช้งานไปแล้ว จึงได้มอบให้แก่ศูนย์บริภัณฑ์การศึกษาท้องฟ้าจำลองกรุงเทพฯ [ พ.ศ.2507] เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องที่สองของประเทศไทยติดตั้งที่สำนักงานสถิติแห่งชาติ ในเดือนมีนาคม 2507

การแบ่งยุคคอมพิวเตอร์ การพัฒนาคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันมีการแบ่งออกเป็นยุคต่าง ๆ เป็น 5 ยุค ดังนี้ ยุคที่ 1           UNIVAC I คือเครื่องคอมพิวเตอร์เอนกประสงค์ที่ใช้ในเชิงธุรกิจ เป็นเครื่องหมายของการเริ่มต้นยุคที่ 1 เครื่องคอมพิวเตอร์ในยุคนี้มีขนาดใหญ่ ใช้หลอดสุญญากาศ (Vacuum tubes) ซึ่งก่อให้เกิดความร้อนสูงมาก จึงต้องใช้เครื่องปรับอากาศ การบำรุงรักษา และพื้นที่กว้างมาก สื่อบันทึกข้อมูลได้แก่ เทปแม่เหล็ก IBM 650 เป็นเครื่องที่สามารถทำงานได้ทั้งด้านธุรกิจและวิทยาศาสตร์ หน่วยความจำเป็น ดรัมแม่เหล็ก (magnetic drum) และใช้บัตรเจาะรู การสั่งงานใช้ภาษาเครื่อง (machine language) ซึ่งเป็นภาษาตัวเลข ในระบบตัวเลขฐานสอง (binary digit) หลอดสุญญากาศ วงแหวนแม่เหล็ก หลอดสูญญากาศ

ยุคที่ 2           ค.ศ. 1959 ทรานซิสเตอร์ และส่วนประกอบอื่น ๆ เช่น Solid state, semiconductor วงจรทรานซิสเตอร์ มีขนาดเล็กลง ความร้อนลดลง ราคาถูกลง และต้องการพลังงานน้อยกว่าการใช้หลอดสุญญากาศ คอมพิวเตอร์ในยุคที่สอง จึงมีขนาดเล็กลง แต่ความเร็วสูงขึ้น และน่าเชื่อถือมากกว่าคอมพิวเตอร์ในยุคที่ 1           คอมพิวเตอร์ในยุคนี้ใช้ วงแหวนแม่เหล็ก (Magnetic cores) เป็นหน่วยความจำ สื่อบันทึกข้อมูลหลักในยุคนี้ใช้จานแม่เหล็ก (magnetic disk packs) หน่วยความจำสำรองอื่น ๆ ยังคงเป็น เทปแม่เหล็ก และบัตรเจาะรู ในยุคนี้ มีการพัฒนาภาษาระดับต่ำ (low-level language) หรือภาษาอิงเครื่อง เป็นภาษารหัส ที่ง่ายต่อการเขียนมากกว่าภาษาเครื่อง เช่น ภาษาแอสเซมบลี (assembly) โดยมีโปรแกรมแปลภาษาคือ แอสเซมเบลอร์ (assembler) ทำหน้าที่แปลให้เป็นภาษาเครื่อง เครื่องเจาะบัตร ม้วนกระดาษเจาะรู เครื่องอ่านเทป ทรานซิสเตอร์

ยุคที่ 3           ค.ศ. 1964 IBM system/360 คือจุดเริ่มต้นของยุคที่ 3 วงจรไอซี (IC: integrated circuits) เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่นำมาใช้แทนวงจรทรานซิสเตอร์ ลักษณะของ IC เป็นแผ่นซิลิกอนขนาดเล็กหรือเรียกว่า ชิป (chip) เป็นวงจรไมโครอิเล็กทรอนิกส์ มีขนาดเล็กกว่า น่าเชื่อถือมากกว่า ความเร็วสูงขึ้น และ ขนาดของคอมพิวเตอร์เล็กลงเริ่มใช้วิธีการแบบ Time-sharing และการสื่อสารข้อมูล ความสามารถในการประมวลผลหลาย ๆ โปรแกรมพร้อม ๆ กันเรียกว่า multi-programming ระบบปฏิบัติการ (Operating system) ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อควบคุมการประมวลผลคอมพิวเตอร์ ภาษาระดับสูงสำหรับเขียนโปรแกรม เช่น FORTRAN, COBOL เป็นต้น โปรแกรมสำเร็จรูปแพร่หลายมากขึ้น เครื่องขนาด มินิคอมพิวเตอร์เครื่องแรก คือ PDP-8 ของ the Digital Equipment Corporation ในปี ค.ศ. 1969 เครื่องอ่านเทปแม่เหล็ก เทปแม่เหล็ก วงจร IC

ยุคที่ 4           ค.ศ. 1970 เทคโนโลยีหลักที่เกิดขึ้นในยุคนี้คือ วงจร LSI (large-scale integration) เป็นวงจรรวมของวงจรตรรกะ (logic) และ หน่วยความจำ (memory) ของคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์หลายพันวงจรไว้บนแผงซิลิกอนซึ่งเป็นชิปขนาดเล็ก และถูกนำมาใช้เป็นชิปหน่วยความจำแทนวงแหวนแม่เหล็ก (ซึ่งใช้ในยุคที่ 2 และยุคที่ 3) ค.ศ. 1971 ไมโครโพรเซสเซอร์ (Microprocessor) ตัวแรกที่เกิดขึ้นคือ Intel 4004 เป็นวงจรรวมหน่วยประมวลผลหลักไว้บนชิปเพียงตัวเดียว ต่อมา ค.ศ. 1974 จึงมีการพัฒนา Intel 8080 เพื่อใช้ในระบบไมโครคอมพิวเตอร์เครื่องแรกคือ Altair 8800 ต่อมา ค.ศ. 1978 Steve Jobs และ Steve Wozniak จึงพัฒนา Apple II ออกมาจำหน่าย และปี ค.ศ. 1981 IBM พัฒนาไมโครคอมพิวเตอร์ออกจำหน่ายเช่นกัน กลางปี ค.ศ. 1980 พบว่า ไมโครคอมพิวเตอร์จำนวนหลายล้านเครื่องถูกใช้ในบ้าน โรงเรียน และในธุรกิจ ในยุคนี้อุปกรณ์ที่ใช้ป้อนข้อมูลโดยตรง เช่น Keyboard (แป้นพิมพ์) electronic mouse (เมาส์) light pen (ปากกาแสง) touch screen (จอสัมผัส) data tablet (แผ่นป้อนข้อมูล) เป็นต้น อุปกรณ์แสดงผลลัพธ์ เช่น จอภาพ แสดงข้อภาพ กราฟิก และเสียง เป็นอุปกรณ์พื้นฐานในเวลาต่อมา ภาษาที่ใช้ในการเขียนโปรแกรม คล้ายกับภาษามนุษย์มากขึ้น เกิดระบบจัดการฐานข้อมูล และภาษาในยุคที่ 4 หรือภาษาธรรมชาติ ไม่เพียงแต่ทำให้โปรแกรมเมอร์เขียนโปรแกรมง่ายขึ้นเท่านั้น ยังช่วยให้ผู้ใช้ไม่ต้องบอกวิธีการให้คอมพิวเตอร์ทำงาน เพียงแต่บอกว่า งานอะไร ที่พวกเขาต้องการเท่านั้น โปรแกรมสำเร็จรูปในยุคนี้ ได้แก่ electronic spreadsheet (ตารางทำงาน) , word processing (ประมวลผลคำ) เช่น ค.ศ. 1979 โปรแกรมวิสิแคล (VisiCalc electronic spreadsheet program) และ โปรแกรมเวิร์ดสตาร์ (WordStar word processing) ค.ศ. 1982 โปรแกรมจัดการฐานข้อมูล DBASE II และ โปรแกรมตารางทำงาน Lotus1-2-3 เป็นต้น LSI Chip

ยุคที่ 5           เริ่มเข้าสู่ศตวรรษที่ 21 คอมพิวเตอร์ในยุคนี้เป็นการเปลี่ยนแปลงขนานใหญ่จากยุคที่ 4 เป็นคอมพิวเตอร์อัจฉริยะ สามารถคิด มองเห็น ฟัง และพูดคุยได้ โครงสร้างคอมพิวเตอร์จะแตกต่างไปจากเดิม การประมวลผลข้อมูลเป็นแบบขนาน (Parallel) แทนแบบอนุกรม (Serially) การสร้างระบบคอมพิวเตอร์อัจฉริยะ คือหนึ่งในเป้าหมายหลักทางด้านวิทยาการเกี่ยวกับปัญญาประดิษฐ์ (artificial intelligence: AI) สิ่งที่ปรากฏในยุคนี้คือ optical computer ใช้ photonic หรือ optoelectronic เป็นวงจรมากกว่าวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ประมวลผลข้อมูลด้วยแสงเลเซอร์ ปฏิบัติการด้วยความเร็วใกล้กับความไวแสง ในอนาคตจะมีขนาดเล็กมาก เร็ว และ biocomputer มีอำนาจมากขึ้น จะเติบโตจากองค์ประกอบสำคัญคือการใช้เซลจากสิ่งมีชีวิตเป็นวงจร           ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์มีการเติบโตอย่างต่อเนื่อง ใช้ง่ายและสามารถใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย ปรับเปลี่ยนได้ง่าย ผู้ใช้สามารถสนทนากับคอมพิวเตอร์ได้ด้วยภาษามนุษย์ โปรแกรมสำเร็จรูปจะทำงานร่วมกันเป็นโปรแกรมอเนกประสงค์ที่ใช้งานง่าย ทำหน้าที่ต่างกันเพื่อผู้ใช้ที่ไม่มีความรู้ทางเทคนิค เทคโนโลยีระบบสารสนเทศและเทคโนโลยีทางการสื่อสารเข้ามามีบทบาทมากขึ้น การใช้เครือข่ายคอมพิวเตอร์ ระบบสำนักงานอัตโนมัติ เช่น จดหมายอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic mail) ไปรษณีย์เสียง (voice mail) และ การประชุมผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (teleconferencing)

นาย ภัคพล อุ๋ยตระกูล เลขที่ 31 นางสาว อรสา จันทิมา เลขที่ 38 จัดทำโดย นาย ภัคพล อุ๋ยตระกูล เลขที่ 31 นางสาว อรสา จันทิมา เลขที่ 38 ชั้น ม. 6.9