วันเสาร์ที่ 30 พฤศจิกายน พ.ศ. 2556

ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์

                           คอมพิวเตอร์ยุคที่ 1 (1937-1953)

คอมพิวเตอร์ในยุคนี้ใช้หลอดสูญญากาศและรีเลย์เป็นอุปกรณ์หลักในวงจรแทนแบบจักรกล โดยหลักการแล้วการทำงานของสวิซไฟฟ้า (เปิด-ปิดวงจร) จะมีความน่าเชื่อถือกว่า และการใช้ไฟฟ้านั้นมีความเร็วกว่าการใช้สวิตซ์จักรกลถึง 1000 เท่า แต่หลอดสูญญากาศที่ว่านี้ มีข้อเสียคือต้องการพลังงานมาก อายุใช้งานสั้น และที่สำคัญคือมีขนาดใหญ่ ซึ่งถือเป็นความไม่สมบูรณ์ของคอมพิวเตอร์ในยุคนี้ ตัวอย่างเช่นคอมพิวเตอร์ ENIAC ต้องใช้หลอดสูญญากาศถึง 18,000 หลอดต้องการพลังงานไฟฟ้าถึง 140 กิโลวัตต์และหนักถึง 30 ตัน
เครื่องคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรกของโลกคือเครื่องคอมพิวเตอร์ ABC (1937) พัฒนาโดย ดร. จอห์น วี. อทานาซอฟฟ์ (John V Atanasoff) และ คลิฟฟอร์ด เบอรรี่ (Clifford Berry) เครื่องนี้ไม่สามารถโปรแกรมได้ แต่เป็นพื้นฐานสำหรับคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์แบบฐานสองรุ่นหลัง ๆ
ถัดมาในปี 1943 ได้มีเครื่องคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เครื่องที่ 2 คือเครื่องโคโลสซุส เครื่องนี้ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อใช้ประโยชน์ในการทหารนั่นคือ ใช้ถอดรหัสสัญญาณลับที่กองทัพเยอรมันใช้สื่อสารกัน ในสงครามโลกครั้งที่ 2 แต่เครื่องคอมพิวเตอร์โคโลสซุสได้ถูกเก็บไว้เป็นความลับ จนกระทั่งในช่วงหลังปี ค.ศ. 1970 ซึ่งสงครามโลกครั้งที่ 2 สิ้นสุดจึงได้รับการเปิดเผย
ต่อมาในปี 1943 J. Presper Eckert และ John V. Mauchly ได้ร่วมมือกันสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดใหญ่เครื่องแรก เป็นคอมพิวเตอร์สำหรับใช้งานทั่วไปและสร้างได้สำเร็จในปี 1945 เครื่องนี้มีชื่อว่า อินิแอค (ENIAC: Electronic Numerical Integrator and Computer) เครื่องนี้หนัก 30 ตัน ประกอบด้วยหลอดสุญญากาศ 18,000 หลอด กินพื้นที่ถึง 30x50 ช่วงก้าว ใช้กำลังไฟฟ้าถึง 160 กิโลวัตต์ ตอนเครื่อง อินิแอคถูกเปิดทำงานครั้งแรกนั้น หลอดไฟฟ้าถึงกับหรี่สลัวทั่วเมืองฟิลาเดลเฟียที่ซึ่งเครื่องนี้ถูกสร้างที่นี่ ENIAC ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อใช้ในทางทหารเช่นเดียวกัน โดยใช้ในการคำนวณตารางการยิงและวิถีกระสุน
ต่อมาทั้งสองท่านได้สร้างเครื่องยูนิแวค (UNIVAC: Universal Automatic Computer) ได้ออกสู่ตลาด เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่ได้ออกแบบมาเพื่อใช้ในด้านการค้าขาย พอเครื่อง UNIVAC ออกมาสู่ตลาด ผู้คนทั่วไปก็เริ่มตระหนักและเห็นความสำคัญของคอมพิวเตอร์ หลังจากได้เห็นผลการทำงานอย่างถูกต้องของการวิเคราะห์การออกเสียงของประชาชนร้อยละห้า จากประชากรทั้งหมด อย่างถูกต้องว่านาย Dwight D. Eisenhower จะเป็นผู้ชนะในการเลือกตั้งประธานาธิบดีของสหรัฐอเมริกา ในการเลือกตั้ง ปี ค.ศ 1953

                           คอมพิวเตอร์ยุคที่ 2 (1954-1962)

ในยุคที่สองของคอมพิวเตอร์นี้ได้มองเห็นถึงความสำคัญของการพัฒนาคอมพิวเตอร ์ในทุกระดับของระบบคอมพิวเตอร์ ตั้งแต่เทคโนโลยีที่จะนำมาสร้างวงจร ไปจนถึงการภาษาในการเขียนโปรแกรมต่าง ๆ เพื่อสร้างโปรแกรมคำนวณทางวิทยาศาสตร์
ในปี 1947 ได้มีการผลิตทรานซิสเตอร์ขึ้นเป็นครั้งแรกในสหรัฐอเมริกา และมีการนำทรานซิสเตอร์ใช้เป็นวงจรสวิตซ์ของคอมพิวเตอร์ มีความเร็วในการสวิตซ์ 30 ล้านครั้งต่อวินาที (หรือปัจจุบันเรียกว่า clock หรือความเร็วของ CPU) การสร้างคอมพิวเตอร์ในยุคที่ 2 นี้ใช้ทรานซิสเตอร์และไดโอดเป็นหลัก การใช้ทรานซิสเตอร์ทำให้ความเชื่อถือได้ (reliability) สูงขึ้น ทำให้ขนาดของคอมพิวเตอร์เล็กลง และราคาต่ำลง ซึ่งถือเป็นการแก้ปัญหาข้อบกพร่องของคอมพิวเตอร์ในยุคที่ 1 เหตุผลนี้ ทำให้คอมพิวเตอร์แพร่หลายไปอย่างรวดเร็วในยุคนี้ยังมีความเปลี่ยนแปลงในอีกหลาย ๆ ด้าน เช่น หน่วยความจำหรือที่เก็บข้อมูลได้เปลี่ยนไปใช้เทปแม่เหล็กซึ่งสามารถเข้าถึงข้อมูลแบบสุ่มได้ (random access memory) แทนแบบเดิมที่ใช้รีเลย์ปรอท
ในยุคนี้การสร้างคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงที่เราเรียกว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์ (supercomputers) คือ Livermore Atomic Research Computer (LARC) และเครื่อง IBM 7030 เพื่อตอบสนองความต้องการในด้านความเร็วในการคำนวณ และเริ่มมีการใช้คอมพิวเตอร์กับการสื่อสาร (network) เป็นต้น
สำหรับทางด้านซอฟต์แวร์ได้มีภาษาระดับสูงหลายภาษาเกิดขึ้น ในช่วงกลางของยุคที่สอง ภาษาที่สำคัญได้แก่ ภาษาฟอร์แทรน (FORTRAN,1956),ภาษาอัลกอล ALGOL (1958), และภาษาโคบอล (COBOL, 1959) เครื่องคอมพิวเตอร์ที่สำคัญคือเครื่อง IBM 704, 709 และ 7094

                           คอมพิวเตอร์ยุคที่ 3 (ปี ค.ศ. 1963-1972)

นวัตกรรมในยุคนี้คือมีการใช้แผงวงจรรวมหรือ IC : Integrated Circuit (IC ได้ถูกคิดค้นข้นมาในปีี 1958) ในการสร้างคอมพิวเตอร์ IC เป็นทรานซิสเตอร์หลาย ๆ ตัวต่อกันเป็นวงจรอยู่บนแผ่นสารกึ่งตัวนำ (semi-conductor) เช่น แ่ผ่นซิลิกอน ซึ่งเป็นแผ่นบางขนาดเล็ก จึงนิยมเรียกว่าเวเฟอร์ (wafer) การใช้ IC ในคอมพิวเตอร์นี้ ทำให้คอมพิวเตอร์ในยุคนี้มีความสามารถในด้านการคำนวณสูงขึ้น มีความเชื่อถือได้สูงขึ้น และมีขนาดเล็กลง
นอกจากนี้ ในยุคนี้หน่วยความจำก็เปลี่ยนมาใช้สารกึ่งตัวนำ และมีการสร้างระบบปฏิบัติการขึ้น และมีการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ อาจกล่าวได้ว่า การสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์เป็นจุดเด่นที่สำคัญที่สุดจุดหนึ่งของคอมพิวเตอร์ในยุคนี้
 

               คอมพิวเตอร์ยุคที่ 4 (ปี ค.ศ. 1972-1984)

IC ได้ถูกพัฒนาให้มีความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์สูงขึ้นเรื่อย ๆ จากบรรจุทรานซิสเตอร์ไม่กี่ร้อยตัว เป็นหลายพันหลายหมื่นตัว ซึ่งเรียกว่า LSI (Large Scale Integrated Circuit: ภายในมีทรานซิสเตอร์มี 1000 ตัว ต่อชิพหนึ่งตัว) และ VLSI (Large Scale Integrated Circuit: ภายในมีทรานซิสเตอร์ม์ 100,000 ตัว ต่อชิพหนึ่งตัว) เมื่อมีการใช้ LSI และ VLSI ในคอมพิวเตอร์ ทำให้คอมพิวเตอร์ในยุคนี้มีขนาดเล็กมาก หน่วยการทำงานของคอมพิวเตอร์ต่าง ๆ ได้แก่ หน่วยประมวลผล หน่วยความจำ ส่วนควบคุมอินพุต/เอาท์พุต สามารถรวมอยู่บนแผ่นชิพเล็ก ๆ เพียงตัวเดียวได้
ในการพัฒนาซอฟต์แวร์ในยุคนี้ที่สำคัญได้แก่การพัฒนาภาษาโปรลอก Prolog (Programming in Logic) ซึ่งเป็นภาษาที่เหมาะสำหรับเขียนโปรแกรมทางด้านปัญญาประดิษฐ์ และสำหรับภาษาอื่น ๆ ก็ได้มีการพัฒนาคอมไพเลอร์ (ตัวแปลภาษาระดับสูงให้เป็นภาษาเครื่อง) ให้ดียิ่งขึ้น
นอกจากนี้ได้มีการพัฒนาภาษา C และระบบปฏิบัติการ UNIX โดยเค็น ทอมสัน (Ken Thompson) และเดนนิส ริชชี (Dennis Ritchie) ในห้องปฏิบัติการ Bell ซึ่งถือว่าเป็นเหตุการณ์ที่สำคัญมาก พวกเขาได้ใช้ภาษา C ที่สร้างขึ้น สร้างระบบปฏิบัติการ UNIX สำหรับเครื่อง DEC PDP-11 จากนั้น UNIX ก็เป็นที่แพร่หลายอย่างรวดเร็ว เพราะถือเป็นปรากฏการณ์ใหม่ที่ผู้ใช้คอมพิวเตอร์เป็นอิสระ จากการที่ต้องเรียนรู้ระบบฮาร์ดแวร์ของคอมพิวเตอร์ทุกครั้งที่จะใช้คอมพิวเตอร์เครื่องใหม่
เมนเฟรมคอมพิวเตอร์และคอมพิวเตอร์สถานีงาน (workstation) ก็ได้รับการพัฒนาขึ้นในยุคนี้เช่นเดียวกัน ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการมีระบบ time-sharing คือแบ่งปันเวลาในการใช้งานหน่วยประมวลผล เนื่องจากเครื่องคอมพิวเตอร์เหล่านี้สามารถมีผู้ใช้หลาย ๆ คนใช้งานพร้อมกันได้ โดยเครื่องที่ผู้ใช้ใช้ในการป้อนข้อมูลและรับผลการประมวลผลเรียกว่าเครื่อง client ผู้ใช้ส่งข้อมูลมาประมวลผลที่คอมพิวเตอร์หลักที่เป็นเมนเฟรมหรือ workstation นี่เองเป็นที่มาของคำว่า workstation หรือสถานี
 

                                   ยุคของอินเตอร์เน็ต

 
งานอินเตอร์เน็ตเป็นระบบเครือข่ายที่มีการพัฒนามาต่อเนื่องไม่น้อยกว่าสามสิบปีแล้ว ในตลอดช่วงพัฒนาการของอินเตอร์เน็ตนั้น สามารถแบ่งได้เป็นสามยุคด้วยกัน
"Internet 1.0"
ยุคแรกเป็น ยุคของการเชื่อมต่อเพื่อการสื่อสารระหว่างบุคคล (Human-to-Human Communication) ในยุคนี้พัฒนาการของอินเตอร์เน็ตจะเป็นเพื่อการสื่อสารระหว่างบุคคลที่ใช้อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับอินเตอร์เน็ต เทคโนโลยีที่สำคัญที่พัฒนาใช้งานกับอินเตอร์เน็ตเพื่อการสื่อสารในยุคนี้ได้แก่ อีเมล (Email) และ ยูสเน็ต (UseNet)
อีเมลเป็นเทคโนโลยีที่ยังมีการใช้งานในปัจจุบัน นอกจากการสื่อสารระหว่างบุคคลแล้วอีเมลได้มีการประยุกต์ใช้เพื่อการสื่อสารระหว่างบุคคลกับกลุ่มบุคคล (Human-to-Community Communication) ด้วย เทคโนโลยีเพื่อการนี้เรียกว่า เมลลิ่งลิสต์ (Mailing List) ซึ่งก็ยังมีการใช้งานอยู่เช่นกัน
ส่วน UseNet ได้รับความนิยมลดน้อยลง แต่ก็ยังมีการใช้งานอยู่อย่างสม่ำเสมอจากผู้ใช้ที่ใช้งานมาตั้งแต่ในอดีต ผู้ให้บริการ UseNet รายสำคัญในปัจจุบันคือ Google ภายใต้ชื่อ Google Groups นั่นเอง
"Internet 2.0"
ยุคต่อมาเป็น ยุคของการเชื่อมต่อเพื่อสื่อสารระหว่างบุคคลกับคอมพิวเตอร์ (Human-to-Computer Communication) เทคโนโลยีสำคัญที่พัฒนาขึ้นเพื่อใช้งานอินเตอร์เน็ตในยุคนี้ได้แก่ เว็บ (Web หรือ World Wide Web) เว็บเปิดโอกาสให้บุคคลสามารถเข้าใช้คอมพิวเตอร์เพื่อทำงานใดงานหนึ่งจากระยะไกลได้ผ่านกระบวนการใช้งานที่เป็นมาตราฐานเดียวกัน
ก่อนหน้าเทคโนโลยีเว็บ การใช้งานคอมพิวเตอร์จากระยะไกลจะเป็นการใช้งาน “เครื่องคอมพิวเตอร์” เพื่อทำงาน ด้วยเทคโนโลยีเว็บทำให้การใช้งานคอมพิวเตอร์จากระยะไกลเป็นการใช้งาน “ระบบงาน” เพื่อทำงาน
อธิบายในรายละเอียดของความแตกต่างดังกล่าวจะได้ว่า ในอดีตผู้ใช้ต้องใช้โปรแกรมจำลองหน้าจอเพื่อเข้าใช้เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งแล้วใช้โปรแกรมในเครื่องคอมพิวเตอร์นั้นทำงาน ผู้ใช้อินเตอร์เน็ตยุคแรกๆ ของ ม.สงขลานครินทร์จะจำได้ว่าต้อง “telnet” มาใช้เครื่อง “ratree.psu.ac.th” เพื่อใช้ “pine” ในการรับส่งอีเมลเป็นต้น แต่ด้วยเทคโนโลยีเว็บผู้ใช้ที่ต้องการรับส่งอีเมลจะใช้โปรแกรม Web Browser เปิดเว็บที่ http://webmail.psu.ac.th/
นอกจากนี้เว็บยังเปิดโอกาสให้ผู้ใช้ได้ใช้วิธีการใช้งานเดียวกันนั้น (ผ่าน Web Browser) เพื่อใช้ “ระบบงาน” อาทิเช่น “ระบบสารสนเทศบุคลากร ม.สงขลานครินทร์” ที่ http://dss.psu.ac.th/ “ระบบธนาคารไทยพาณิชย์” ที่ http://www.scbeasy.com ระบบสั่งซื้อสินค้า ที่ http://amazon.com/ เป็นต้น
สังเกตว่าผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องรู้ “ที่อยู่เครื่องคอมพิวเตอร์” เพียงแต่รู้ “ที่อยู่ของระบบงาน” เท่านั้น แม้ว่าที่อยู่ของเครื่องจะแฝงอยู่ในที่อยู่ของระบบงานแต่ก็ไม่ได้เป็นปัจจัยหลัก อาทิเช่น http://www.scb.co.th และ http://www.scbeasy.com ต่างเป็นที่อยู่ของระบบงานที่อาจอยู่ในเครื่องเดียวกัน อยู่คนละเครื่องแต่อยู่ในระบบเครือข่ายเดียวกัน หรืออยู่ต่างเครือข่าย ก็ไม่มีความจำเป็นที่ผู้ใช้จะต้องรู้
กล่าวโดยสรุปคือในมุมมองเชิงแนวความคิด (Conceptual Prospective) แล้ว เว็บทำให้การใช้งานอินเตอร์เน็ตเปลี่ยนจากการอยู่บนพื้นฐานของ “เครื่อง” เป็น “ระบบ”
"Internet 3.0"
ยุคที่สามของอินเตอร์เน็ตเป็นยุคที่เรากำลังจะก้าวไปสู่เป็น ยุคของการสื่อสารเพื่อการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์ (Computer-to-Computer Communication) รายละเอียดในเชิงแนวความคิดของยุคนี้เป็นเรื่องราวที่ต้องทำความเข้าใจกันมากทีเดียว เนื่องจากยุคนี้ “ยังมาไม่ถึง” และจะเป็นยุคที่สำคัญมากของการใช้งานอินเตอร์เน็ตเพื่อประโยชน์แก่มนุษยชาติทีเดียว
เมื่อกล่าวว่าเป็นการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์เป็นในยุคที่สาม ผู้อ่านอาจสงสัยว่าคอมพิวเตอร์ก็ต้องเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์อยู่แล้วเพื่อให้เกิดอินเตอร์เน็ตไม่ใช่หรือ ทำไมพึ่งมาเชื่อมเอาในยุคที่สาม?
“การเชื่อมต่อ” ในบทความนี้ที่กล่าวมาเป็นการกล่าวถึงการเชื่อมต่อในระดับของสารสนเทศ (Information) ซึ่งเป็นการเชื่อมต่อในระดับที่สูงกว่าใน “การรับรู้ความหมาย” กว่าการเชื่อมต่อเพื่อการส่งผ่านข้อมูล (Data Communication)
ในยุคที่สามนี้จะเป็นยุคที่ “ระบบงาน” จะติดต่อสื่อสารกันเพื่อให้สารสนเทศซึ่งกันและกันเพื่อให้บริการแก่ผู้ใช้ กล่าวคือในมุมมองเชิงแนวความคิด (Conceptual Prospective) แล้ว ในยุคนี้ “ระบบงาน” จะให้ “บริการ” สารสนเทศของตนแก่ระบบงานอื่นๆ และใช้บริการสารสนเทศจากระบบงานอื่นๆ เพื่อประกอบเป็นบริการของตนให้แก่ผู้ใช้
"Web 2.0"
จะเห็นได้ว่าในยุคที่สามนี้จะมีการกล่าวถึง “บริการ” ระหว่างกันและในการติดต่อสื่อสารของข้อมูลในระบบนี้ก็ยังผ่านเทคโนโลยีพื้นฐานบางอย่างของเว็บ ดังนั้นนักการตลาดของหลายบริษัทจึงใช้คำว่า “Web Services” แทนความหมายของยุคที่สามนี้ ในขณะนี้ศัพท์ที่เป็นที่นิยมอีกคำหนึ่งที่จะแทนความหมายของยุคนี้คือ “Web 2.0” (ควรอ่านว่า Web Two Point Oh อย่าอ่านว่าเว็บสองจุดศูนย์) ขอให้ผู้อ่านเข้าใจว่าศัพท์เหล่านี้เป็นศัพท์กว้างๆ เพื่อความหมายเชิงการตลาดมากกว่าที่จะมีความหมายเชิงเทคโนโลยี
ในยุคที่สามของอินเตอร์เน็ตนั้นถือได้ว่าเป็นยุคที่สองของเว็บ ความหมายของยุคที่สองของเว็บได้มีผู้อธิบายไว้หลากหลาย แต่ยุคที่สองของเว็บจะอธิบายได้ชัดเจนต้องอธิบายด้วยการนำสถานะของผู้ใช้และการเข้าถึงข้อมูลเป็นตัวตั้ง
ในคำอธิบายในสถานะของผู้ใช้นั้น ในยุคแรกของเว็บจะเป็นยุค “เว็บเพื่ออ่านอย่างเดียว” (Read-Only Web) ในยุคนี้ผู้อ่านและผู้เขียนจะแยกกันอย่างชัดเจน คนเขียนจะมีหน้าที่เขียนส่วนคนอ่านจะมีหน้าที่อ่าน ไม่ปะปนกัน ส่วนในยุคที่สองจะเป็นยุค “เว็บเพื่อการอ่านและเขียน” (Read-Write Web) ในยุคนี้ผู้อ่านและผู้เขียนจะเป็นบุคคลเดียวกัน
ส่วนคำอธิบายว่าด้วยการเข้าถึงข้อมูลนั้น ในยุคแรกเว็บจะมี “Site” เป็นเว็บไซต์ (Web Site) นั่นคือสารสนเทศจะมีที่อยู่ที่แน่นอน แต่ในยุคที่สองเว็บจะไม่มี “Site” อีกต่อไป สารสนเทศจะเกิดการแลกเปลี่ยนกันโดยระบบงานเพื่อไปหาผู้ใช้ กล่าวอีกมุมหนึ่งคือ ในยุคแรกผู้ใช้ต้อง “ไ���หา” สารสนเทศ แต่ยุคที่สองสารสนเทศจะ “มาหา” ผู้ใช้นั่นเอง
"Outlook from Thailand"
ในขณะนี้อินเตอร์เน็ตกำลังก้าวสู่ยุคที่สาม และเว็บซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของยุคของอินเตอร์เน็ตนั้นก็กำลังก้าวสู่ยุคที่สอง ความหวังของเราในฐานะนักพัฒนาซอฟท์แวร์ในประเทศไทยคือเราจะได้เป็นผู้ส่งออกเทคโนโลยีที่เป็นส่วนหนึ่งของยุคใหม่ที่กำลังจะมาถึงนี้ นำพาประเทศไทยให้ปรากฎในแผนที่โลกว่าเราก็เป็นหนึ่งใน “ผู้ให้” เทคโนโลยีแก่ชาวโลกเช่นเดียวกัน

 

                                   วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์

.......สมัยโบราณมนุษย์รู้จักการนับด้วยวิธีการต่าง ๆ เช่น นับเศษไม้ ก้อนหิน ลูกปัด การใช้นิ้วมือ การขีดเป็นรอย ชาวจีนคิดประดิษฐ์เครื่องมือนับเรียกว่า “ลูกคิด” (Abacus) โดยได้แนวคิดจากการเอาลูกปัดร้อยเก็บเป็นพวงในสมัยโบราณ จึงนับได้ว่าลูกคิดเป็นเครื่องมือนับที่มนุษย์คิดขึ้นเป็นสิ่งแรกของโลกเมื่อประมาณ 500 ปีก่อนคริสต์ศักราช และยังคงเป็นที่นิยมใช้กันอยู่จนถึงปัจจุบัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการฝึกคิดคำนวณของเด็ก ๆ ที่ฉลาด ครูได้นำเอาลูกคิดมาใช้ช่วยในการฝึกคิดให้กับเด็กและได้ผลดีเป็นอย่างยิ่ง


ลูกคิด

ความพยายามที่จะผลิตเครื่องมือนับเพื่อช่วยผ่อนแรงสมองที่จะต้องคิดคำนวณจำนวนเลขต่าง ๆ มีอยู่ตลอดเวลา จากเครื่องที่ใช้มือ มาใช้เครื่องจักร ไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ และเครื่องคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน ซึ่งมีวิวัฒนาการตามลำดับดังนี้
......ค.ศ. 1617 : จอห์น เนเปียร์ (John Nepier) ชาวสก็อต ประดิษฐ์เครื่องคิดเลข “เนเปียร์ส โบนส์” (Nepier’s Bones)
......ค.ศ. 1632 : วิลเลี่ยม ออตเทรด (William Oughtred) ประดิษฐ์ไม้บรรทัดคำนวณ (Slide Rules) เพื่อใช้ในทางดาราศาสตร์ ถือเป็น คอมพิวเตอร์อนาลอก เครื่องแรกของโลก

 
เบลส ปาสคาล

Adding Machine ของ ปาสคาล

......ค.ศ. 1642 : เบลส ปาสคาล (Blaise Pascal: 1623 - 1662) ชาวฝรั่งเศส ประดิษฐ์เครื่องบวกเลขแบบมีเฟืองหมุนคือมีฟันเฟือง 8 ตัว เมื่อเฟืองตัวหนึ่งนับครบ 10 เฟืองตัวติดกันทางซ้ายจะขยับไปอีกหนึ่งตำแหน่ง ซึ่งหลักการนี้เป็นรากฐานของการพัฒนาเครื่องคำนวณ และถือว่า เครื่องบวกเลข (Adding Machine) ของปาสคาลเป็น เครื่องบวกเลขเครื่องแรกของโลก


กอตฟริต ฟอน ไลบนิซ

......ค.ศ. 1673 : กอตฟริต ฟอน ไลบนิซ (Gottfried von Leibniz : 1646 - 1716) นักปรัชญาและนักคณิตศาสตร์ ชาวเยอรมัน ออกแบบเครื่องคิดเลขแบบใช้เฟืองทดเพื่อทำการคูณด้วยวิธีการบวกซ้ำ ๆ กัน ไลบนิซเป็นผู้ค้นพบจำนวนเลขฐานสอง (Binary Number) ซึ่งประกอบด้วยเลข 0 และ 1 เป็นระบบเลขที่เหมาะในการคำนวณ เครื่องคิดเลขที่ไลบนิซสร้างขึ้น เรียกว่า Leibniz Wheel สามารถ บวก ลบ คูณ หาร ได้


โจเซฟ มารี แจคการ์ด

......ค.ศ. 1804 : โจเซฟ มารี แจคการ์ด (Joseph Marie Jacquard : 1752 - 1834) ชาวฝรั่งเศส เป็นผู้คิดประดิษฐ์ Jacquard’s Loom เป็นเครื่องทอผ้าที่ควบคุมการทอผ้าลายสีต่าง ๆ ด้วยบัตรเจาะรู (Punched – card) จึงเป็นแนวคิดในการประดิษฐ์เครื่องเจาะบัตร (Punched – card machine) สำหรับเจาะบัตรที่ควบคุมการทอผ้าขึ้น และถือว่าเป็นเครื่องจักรที่ใช้โปรแกรมสั่งให้เครื่องทำงานเป็นเครื่องแรก
......ค.ศ. 1822 : ชาร์ลส์ แบบเบจ (Charles Babbage: 1792 - 1871) ศาสตราจารย์ทางคณิตศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ของอังกฤษ มีแนวความคิดสร้างเครื่องหาผลต่าง เรียกว่า Difference Engine โดยได้รับความช่วยเหลือจากราชสมาคม (Royal Astronomical Society) ของรัฐบาลอังกฤษ สร้างสำเร็จในปี ค.ศ. 1832


ชาร์ลส์ แบบเบจ

......จากนั้นในปี ค.ศ. 1833 ชาร์ลส์ แบบเบจ ได้คิดสร้างเครื่องวิเคราะห์ (Analytical Engine) ซึ่งแบ่งการทำงานออกเป็น 3 ส่วนคือ ส่วนเก็บข้อมูล ส่วนควบคุม และส่วนคำนวณ โดยออกแบบให้ใช้ระบบพลังเครื่องยนต์ไอน้ำเป็นตัวหมุนเฟือง และนำบัตรเจาะรูมาใช้ในการบันทึกข้อมูล สามารถคำนวณได้โดยอัตโนมัติและเก็บผลลัพธ์ไว้ในหน่วยความจำก่อนแสดงผล ซึ่งจะเป็นบัตรเจาะรูหรือพิมพ์ออกทางกระดาษ แต่ความคิดของแบบเบจ ไม่สามารถประสบผลสำเร็จเนื่องจากเทคโนโลยีในสมัยนั้นไม่เอื้ออำนวย แบบเบจเสียชีวิตในปี ค.ศ. 1871 ลูกชายของแบบเบจคือ Henry Prevost Babbage ดำเนินการสร้างต่อมาอีกหลายปีและสร้างเสร็จในปี ค.ศ. 1910

 
Difference

 
Analytical Engine

หลักการของแบบเบจ ถูกนำมาใช้ในการสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์สมัยใหม่จนถึงปัจจุบัน แบบเบจจึงได้รับการยกย่องให้เป็น บิดาแห่งคอมพิวเตอร์

http://www.chakkham.ac.th/technology/computer/web_files/ada20copy.jpeg
Lady Ada Augusta Lovelace

......

เลดี้ เอดา ออกัสตา ลัฟเลซ (Lady Ada Augusta Lovelace) นักคณิตศาสตร์ผู้ร่วมงานของแบบเบจ เป็นผู้ที่เข้าใจในผลงานและแนวความคิดของแบบเบจ จึงได้เขียนบทความอธิบายเทคนิคของการเขียนโปรแกรม วิธีการใช้เครื่องเพื่อแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์เป็นครั้งแรก ทำให้เกิดความเข้าใจในผลงานของแบบเบจได้ดีขึ้น Ada จึงได้รับการยกย่องให้เป็น นักโปรแกรมคนแรกของโลก

......ค.ศ.1850 : ยอร์ช บูล (George Boole) นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ ได้สร้างแนวคิดเกี่ยวกับระบบพีชคณิตแบบใหม่ เรียกว่า Boolean Algebra เพื่อใช้หาข้อเท็จจริงจากเหตุผลต่าง ๆ และแต่งตำราเรื่อง “The Laws of Thoughts” ว่าด้วยเรื่องของการใช้เครื่องหมาย AND, OR, NOT ซึ่งเป็นรากฐานทางคณิตศาสตร์ให้กับการพัฒนาทางด้านไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ เช่น สวิตช์ปิดหรือเปิด การไหลของกระแสไฟฟ้า ไหลหรือไม่ไหล ตัวเลขจำนวนบวกหรือลบ เป็นต้น โดยที่ผลลัพธ์ที่ได้จากพีชคณิตจะมีเพียง 2 สถานะคือ จริงหรือเท็จเท่านั้น ซึ่งอาจจะแทนจริงด้วย 1 และแทนเท็จด้วย 0
......ค.ศ. 1884 : ดร.เฮอร์มาน ฮอลเลอริธ (Dr.Herman Hollerith) นักสถิติชาวอเมริกัน เป็นผู้คิดประดิษฐ์บัตรเจาะรูสำหรับเก็บข้อมูล โดยได้แนวคิดจากบัตรควบคุมการทอผ้าของ Jacquard และวิธีการหนีบตั๋วรถไฟของเจ้าหน้าที่รถไฟ นำมาดัดแปลงและประดิษฐ์เป็นบัตรเก็บข้อมูลขึ้น และทำการสร้างเครื่องคำนวณไฟฟ้าที่สามารถอ่านบัตรที่เจาะได้ ทำให้สามารถทำงานได้อย่างรวดเร็วและประหยัดค่าใช้จ่ายได้มาก

......เมื่อปี ค.ศ. 1880 สำนักงานสำรวจสำมะโนประชากรสหรัฐอเมริการได้ทำการสำรวจสำมะโนประชากรโดยใช้แรงงานคนในการประมวลผล ต้องใช้เวลาถึง 7 ปีครึ่งยังไม่แล้วเสร็จ ข้อมูลที่ได้ไม่แน่นอนและไม่ค่อยถูกต้อง ต่อมา ค.ศ. 1890 สำนักงานฯ จึงได้ว่าจ้าง ฮอลเลอริธ มาทำการประมวลผลการสำรวจ ปรากฏว่าเมื่อใช้เครื่องทำตารางข้อมูล (Tabulating machine) และหีบเรียงบัตร (Sorting) ของฮอลเลอริธแล้ว ใช้เวลาในการประมวลผลลดลงถึง 3 ปี
......ค.ศ. 1896 : ฮอลเลอริธ ได้ตั้งบริษัทผลิตและจำหน่ายอุปกรณ์การประมวลผลด้วยบัตรเจาะรู และต่อมาได้เปลี่ยนชื่อเป็นบริษัทไอบีเอ็ม (International Business Machines Corporation) ในปี ค.ศ. 1924

  
MARK 1

  
เครื่องเจาะบัตรของ Herman Hollerith

......ค.ศ.1937 : โฮเวิร์ด เอช ไอเคน (Professor Howard H. Aiken) ศาสตราจารย์ทางคณิตศาสตร์ แห่งมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด (Harvard) เป็นผู้ออกแบบและสร้างเครื่องคำนวณตามหลักการของแบบเบจได้สำเร็จ โดยนำเอาแนวคิดของ Jacquard และ Hollerith มาใช้ในการสร้างและได้รับการสนับสนุนจากวิศวกรของบริษัทไอบีเอ็ม สร้างสำเร็จในปี ค.ศ. 1943 ในชื่อว่า Automatic Sequence Controlled Calculator (ASCC) หรือเรียกกันโดยทั่วไปว่า MARK I Computer นับเป็นเครื่องคำนวณเครื่องแรกของโลกที่ทำงานโดยอัตโนมัติทั้งเครื่อง จัดเป็น Digital Computer และเป็นเครื่องที่ทำงานแบบElectromechanical คือเป็นแบบ กึ่งไฟฟ้ากึ่งจักรกล

......การส่งคำสั่งและข้อมูลเข้าไปในเครื่อง ใช้เทปกระดาษเจาะรู เครื่องมีขนาดใหญ่มาก ประกอบด้วยชิ้นส่วนต่าง ๆ ประมาณ 7 แสนชิ้น ใช้สายไฟยาวกว่า 500 ไมล์ ความยาวเครื่อง 55 ฟุต สูง 8 ฟุต กว้าง 3.5 ฟุต ใช้เวลาในการบวกหรือลบประมาณ 1/3 วินาที การคูณ 5 วินาที การหาร 16 วินาที นับว่าช้ามากถ้าเทียบกับปัจจุบัน เครื่อง MARK I ถูกนำมาใช้ทำงานตลอดวันตลอดคืนนานถึง 15 ปีเต็ม MARK I ยังไม่ใช่เครื่องคอมพิวเตอร์ตามแนวความคิดในปัจจุบันอย่างแท้จริง เป็นเพียงเครื่องคิดเลขไฟฟ้าขนาดใหญ่เท่านั้น แต่ถือว่าเป็นสิ่งที่น่าภูมิใจในขณะนั้น

......ค.ศ. 1943 : เจ เพรสเปอร์ เอ็คเคิร์ท (J. Presper Eckert) นักวิศวกรและ จอห์น มอชลี (John Mauchly) ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนีย ได้ช่วยกันสร้างเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์โดยใช้หลอดสุญญากาศ (Vacuum Tube) สร้างสำเร็จในปี ค.ศ. 1946 นับเป็น เครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรกของโลก เรียกว่า ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator) 


ENIAC

ใช้หลอดสุญญากาศมากกว่า 18,000 หลอด ติดตั้งในห้องขนาด 20 X 40 ฟุต ตัวเครื่องทั้งระบบหนักเกือบ 30 ตัน บวกเลขได้ 5,000 ครั้งต่อวินาที การคูณและหารทำได้เร็ว 6 ไมโคร วินาที นับว่าเร็วขึ้นมาก เมื่อเปรียบเทียบการทำงานกับ MARK I แล้ว ถ้า ENIAC ทำงาน 1 ชั่วโมง จะเท่ากับเครื่อง MARK I ทำงานประมาณ 1 สัปดาห์ แต่การสั่งงานและการควบคุมยังต้องใช้สวิตช์และแผงเสียบปลั๊กทางสายไฟ ทุกครั้งที่เครื่องทำงานจะทำให้หลอดไฟฟ้าทั้งหมดสว่างขึ้น เป็นผลให้เกิดความร้อน หลอดไฟจึงมักจะขาดบ่อย ต้องตั้งเครื่องไว้ในห้องที่มีการปรับอุณหภูมิห้องให้เพียงพอ ENIAC เริ่มใช้งานในปี ค.ศ. 1946 และใช้งานประมาณ 10 จึงเลิกใช้

......ในระหว่างนั้นเกิดสงครามโลกครั้งที่ 2 ทางการทหารสหรัฐอเมริกา ทำการวิจัยเกี่ยวกับโครงการสร้างลูกระเบิดปรมาณู ได้นำเอาเครื่อง MARK I และ ENIAC มาใช้ในโครงการนี้ด้วย แต่ต้องการเครื่องที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า ค.ศ. 1945 ดร.จอห์น ฟอน นอยมานน์ (Dr.John Von Neumann) นักคณิตศาสตร์ นักตรรกวิทยา และนักฟิสิกส์ แห่งมหาวิทยาลัยปรินซ์ตัน พร้อม ร.ท.เฮอร์มาน โกลด์สไตน์ (Herman Goldstein) เจ้าหน้าที่สื่อสารกองทัพบกและอดีตศาสตราจารย์คณิตศาสตร์ แห่งมหาวิทยาลัยมิชิแกน และ ดร.อาเธอร์ เบิร์คส สมาชิกแผนกปรัชญาของมิชิแกน ได้ร่วมมือกันสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สามารถเก็บคำสั่งการปฏิบัติงานทั้งหมดไว้ภายในเครื่องได้ เปลี่ยนแปลงข้อมูลและเปรียบเทียบได้ และใช้ระบบตัวเลขฐานสองภายในเครื่อง ชื่อว่า EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) และสร้างเสร็จในปี ค.ศ. 1952

......ค.ศ. 1949 : หลังจากที่มอชลีและเอ็คเคิร์ท ได้ร่วมมือกันจัดตั้งบริษัทผลิตคอมพิวเตอร์ออกขาย แต่ประสบปัญหาทางการเงิน จึงขายกิจการให้กับบริษัท Speery Rand Corporation และได้ร่วมมือกันสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) สำเร็จในปี ค.ศ. 1951 โดยใช้เทปแม่เหล็กเป็นสื่อบันทึกข้อมูล นับว่าเป็นคอมพิวเตอร์สำหรับใช้งานทางธุรกิจเป็นเครื่องแรกของโลก โดยติดตั้งให้กับบริษัท General Electric Appliance ในปี ค.ศ. 1954 ต่อมาบริษัท Speery Rand Corporation เปลี่ยนชื่อเป็น บริษัทยูนิแวคและยูนิซิส จนกระทั่งบริษัทไอบีเอ็ม ได้ก้าวเข้าสู่วงการคอมพิวเตอร์ และได้พัฒนาเครื่องคอมพิวเตอร์จนเจริญก้าวหน้ามาตามลำดับ

http://www.chakkham.ac.th/technology/computer/web01_files/univac.jpeg

EDVAC คอมพิวเตอร์ต้นแบบเครื่องแรกของโลก

UNIVAC I

......ค.ศ. 1953 : บริษัทไอบีเอ็ม สร้างเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องแรกคือ IBM 701 และในปี ค.ศ. 1954 สร้างเครื่อง IBM 650 และเป็นแบบที่ใช้กันแพร่หลายในระยะ 5 ปีต่อมา เป็นเครื่องที่ใช้หลอดสุญญากาศ ต่อมาปรับปรุงดัดแปลงมาใช้วงแหวนแม่เหล็ก (Magnetic Core) เป็นวงแหวนเล็ก ๆ โดยจัดวางชิดกันเป็นแผ่นคล้ายรังผึ้ง เวลาเครื่องทำงาน ความร้อนจึงไม่สูง และเมื่อมีการนำทรานซิสเตอร์มาใช้แทนหลอดสุญญากาศ ทำให้สามารถลดขนาดเครื่องลงได้มาก ความร้อนลดลง ไม่เปลืองเนื้อที่ภายในเครื่อง ต้นปี ค.ศ. 1964 บริษัทไอบีเอ็ม สร้างเครื่อง IBM System 360 ใช้หลักไมโครอิเล็กทรอนิกส์ มีความในการทำงานสูงขึ้น ขนาดของเครื่องเล็กลง และมีระบบหน่วยความจำที่ดีกว่าเดิม

......คอมพิวเตอร์ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องจากหลาย ๆ กลุ่ม เทคโนโลยีที่ก้าวหน้า วิทยาการที่นำสมัย ทำให้คอมพิวเตอร์เป็นที่ต้องการมากขึ้น การปรับปรุงเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ได้มากขึ้น คอมพิวเตอร์ในปัจจุบันจึงมีประสิทธิภาพสูง ขนาดของเครื่องเล็กลง ราคาถูก เป็นที่นิยมใช้กันทั่วไป และในอนาคตคาดว่า คอมพิวเตอร์ จะกลายเป็นอุปกรณ์ที่มีความจำเป็นในการใช้งานเช่นเดียวกับเครื่องไฟฟ้าในบ้านประเภทอื่น ๆ  

 

 


ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น