คอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ (อังกฤษ: computer) หรือในภาษาไทยว่า คณิตกรณ์ เป็นเครื่องจักรแบบสั่งการได้ที่ออกแบบมาเพื่อดำเนินการกับลำดับตัวดำเนินการทางตรรกศาสตร์หรือคณิตศาสตร์ โดยอนุกรมนี้อาจเปลี่ยนแปลงได้เมื่อพร้อม ส่งผลให้คอมพิวเตอร์สามารถแก้ปัญหาได้มากมาย
คอมพิวเตอร์ถูกประดิษฐ์ออกมาให้ประกอบไปด้วยความจำรูปแบบต่าง ๆ เพื่อเก็บข้อมูล อย่างน้อยหนึ่งส่วนที่มีหน้าที่ดำเนินการคำนวณเกี่ยวกับตัวดำเนินการทางตรรกศาสตร์ และตัวดำเนินการทางคณิตศาสตร์ และส่วนควบคุมที่ใช้เปลี่ยนแปลงลำดับของตัวดำเนินการโดยยึดสารสนเทศที่ถูกเก็บไว้เป็นหลัก อุปกรณ์เหล่านี้จะยอมให้นำเข้าข้อมูลจากแหล่งภายนอก และส่งผลจากการคำนวณตัวดำเนินการออกไป
หน่วยประมวลผลของคอมพิวเตอร์มีหน้าที่ดำเนินการกับคำสั่งต่างๆ ที่คอยสั่งให้อ่าน ประมวล และเก็บข้อมูลไว้ คำสั่งต่างๆ ที่มีเงื่อนไขจะแปลงชุดคำสั่งให้ระบบและสิ่งแวดล้อมรอบๆ เป็นฟังก์ชันที่สถานะปัจจุบัน
คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรกถูกพัฒนาขึ้นในช่วงกลางคริสต์ศตวรรษที่ 20 (ค.ศ.1940 – ค.ศ. 1945) แรกเริ่มนั้น คอมพิวเตอร์มีขนาดเท่ากับห้องขนาดใหญ่ ซึ่งใช้พลังงานมากเท่ากับเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (พีซี) สมัยใหม่หลายร้อยเครื่องรวมกัน
คอมพิวเตอร์ในสมัยใหม่นี้ผลิตขึ้นโดยใช้วงจรรวม หรือวงจรไอซี (Integrated circuit)โดยมีความจุมากกว่าสมัยก่อนล้านถึงพันล้านเท่า และขนาดของตัวเครื่องใช้พื้นที่เพียงเศษส่วนเล็กน้อยเท่านั้น คอมพิวเตอร์อย่างง่ายมีขนาดเล็กพอที่จะถูกบรรจุไว้ในอุปกรณ์โทรศัพท์มือถือ และคอมพิวเตอร์มือถือนี้ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ขนาดเล็ก และหากจะมีคนพูดถึงคำว่า "คอมพิวเตอร์" มักจะหมายถึงคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลซึ่งถือเป็นสัญลักษณ์ของยุคสารสนเทศอย่างไรก็ดี ยังมีคอมพิวเตอร์ชนิดฝังอีกมากมายที่พบได้ตั้งแต่ในเครื่องเล่นเอ็มพีสามจนถึงเครื่องบินขับไล่ และของเล่นชนิดต่างๆ จนถึงหุ่นยนต์อุตสาหกรรม
ระบบคอมพิวเตอร์ (Computer System)
ระบบ (System) คือกลุ่มขององค์ประกอบที่มีความสัมพันธ์กันและทำงานร่วมกัน ซึ่งระบบคอมพิวเตอร์จะมีองค์ประกอบที่สำคัญ 3 ส่วน คือ
1. ฮาร์ดแวร์ (Hardware)
2. ซอฟต์แวร์ (Software)
3. บุคลากร (Peopleware)
ฮาร์ดแวร์ (Hardware) หมายถึง อุปกรณ์ต่าง ๆ ที่เป็นตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ แบ่งออกเป็นส่วนประกอบดังนี้
หน่วยรับข้อมูล หน่วยประมวลผล หน่วยแสดงผล
1. หน่วยรับข้อมูล (Input unit) เป็นอุปกรณ์รับเข้า ทำหน้าที่รับโปรแกรมและข้อมูลเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์รับเข้าที่ใช้กันเป็นส่วนใหญ่ คือ แป้นพิมพ์ ( Keyboard ) และเมาส์ (Mouse) นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์รับเข้าอื่น ๆ อีก ได้แก่ สแกนเนอร์ ( Scanner), วีดีโอคาเมรา (Video Camera), ไมโครโฟน (Microphone),ทัชสกรีน (Touch screen), แทร็คบอล (Trackball), ดิจิตเซอร์ เทเบิ้ล แอนด์ ครอสแชร์ (Digiter tablet and crosshair)
2. หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit) หรือเรียกโดยทั่ว ๆ ไปว่า CPUซึ่งถือว่าเป็นสมองของระบบคอมพิวเตอร์ มีส่วนประกอบที่สำคัญ 2 ส่วน คือ หน่วยควบคุม หน่วยคำนวณ
หน่วยรับข้อมูล หน่วยประมวลผล หน่วยแสดงผล
1. หน่วยรับข้อมูล (Input unit) เป็นอุปกรณ์รับเข้า ทำหน้าที่รับโปรแกรมและข้อมูลเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์รับเข้าที่ใช้กันเป็นส่วนใหญ่ คือ แป้นพิมพ์ ( Keyboard ) และเมาส์ (Mouse) นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์รับเข้าอื่น ๆ อีก ได้แก่ สแกนเนอร์ ( Scanner), วีดีโอคาเมรา (Video Camera), ไมโครโฟน (Microphone),ทัชสกรีน (Touch screen), แทร็คบอล (Trackball), ดิจิตเซอร์ เทเบิ้ล แอนด์ ครอสแชร์ (Digiter tablet and crosshair)
2. หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit) หรือเรียกโดยทั่ว ๆ ไปว่า CPUซึ่งถือว่าเป็นสมองของระบบคอมพิวเตอร์ มีส่วนประกอบที่สำคัญ 2 ส่วน คือ หน่วยควบคุม หน่วยคำนวณ
1. หน่วยควบคุม (Control Unit หรือ CU) ทำหน้าที่ควบคุมลำดับขั้นตอนการทำงานของหน่วยรับข้อมูล หน่วยแสดงผล หน่วยคำนวณและหน่วยตรรก หน่วยความจำและแปลคำสั่ง
2. หน่วยคำนวณและตรรก (Arithmetic and Logic Unit หรือ ALU) ทำหน้าที่ในการคำนวณหาตัวเลข เช่น การบวก ลบ การเปรียบเทียบ
3. หน่วยความจำ เป็นอุปกรณ์ใช้เก็บโปรแกรมและข้อมูลที่ใช้ในการประมวลผล
3. หน่วยความจำภายใน (Primary Storage Section หรือ Memory) เป็นหน่วยความจำที่อยู่ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สามารถติดต่อกับหน่วยงานอื่น ๆ ได้โดยตรง แบ่งออกเป็น 2 ประเภท
1. หน่วยความจำภายใน
- หน่วยความจำแบบแรม (Random Access Memory หรือ Ram) เป็นหน่วยความจำชั่วคราว ที่ใช้สำหรับเก็บโปรแกรมที่กำลังใช้งานอยู่ขณะนั้น มีความจุของหน่วยเก็บข้อมูลไม่เกิน 640 KB คือผู้ใช้สามารถเขียนหรือลบไปได้ตลอดเวลา ถ้าหากปิดเครื่องคอมพิวเตอร์หรือไฟฟ้าดับ จะมีผลทำให้ข้อมูลต่าง ๆ ที่เก็บไว้สูญหายไปหมด และไม่สามารถเรียกกลับคืนมาได้
- หน่วยความจำแบบรอม (Read Only Memory หรือ Rom) เป็นหน่วยความจำถาวร ที่สามารถอ่านได้อย่างเดียว ไม่สามารถบันทึกข้อมูลได้ ถึงแม้ว่าจะปิดเครื่องหรือไฟฟ้าดับ ข้อมูลที่เก็บไว้จะยังคงอยู่
2. หน่วยความจำสำรอง ได้แก่ เทปแม่เหล็ก จานแม่เหล็ก แผ่นดิสก์ (Diskett) CD-ROM
แผ่นดิสก์หรือสเกต เป็นจานแม่เหล็กขนาดเล็ก ชนิดอ่อน จัดเก็บข้อมูลโดยใช้อำนาจแม่เหล็ก การใช้งานจะต้องมี Disk Drive เพื่อใช้เป็นอุปกรณ์ในการขับเคลื่อนแผ่นดิสก์ โดยแบ่งตำแหน่งพื้นผิวออกเป็น แทร็คและเซ็คเตอร์ แบ่งออกเป็น 3 ขนาด คือ
1. แผ่นดิสก์ขนาด 8 นิ้ว ปัจจุบันไม่นิยมใช้
2. แผ่นดิสก์ขนาด 5.25 นิ้ว แบ่งออกเป็น DD สามรถบันทึกข้อมูลได้ประมาณ 360 KB และ HD สามารถบันทึกข้อมูลได้ 1.2 MB
3. แผ่นดิสก์ขนาด 3.5 นิ้ว แบ่งออกเป็น DD สามารถบันทึกข้อมูลได้ประมาณ 720 KB และ HD สามารถบันทึกข้อมูลได้ 1.44 MB นิยมใช้กันมากในปัจจุบัน
หน่วยวัดความจุของข้อมูลในคอมพิวเตอร์
8 Bit | 1 Byte |
1 Byte | 1 ตัวอักษร |
1 KB | 1,024 Byte |
1 MB | 1,024 KB |
1 GB | 1,024 MB |
1 TB | 1,024 GB |
หน่วยความจำต่ำสุด คือ บิต (BIT [Binary Digit]) โดยใช้บิตแทน 1 ตัวอักขระ หรือ 1 ไบต์ (Bite) หน่วยที่ใหญ่ขึ้นมาอีกหน่วย คือ กิโลไบต์ (Kilobyte) โดยที่ 1 กิโลไบต์ มีค่าเท่ากับ2 10 ไบต์ หรือ 1,024 ไบต์ หน่วยความจำที่ใหญ่ขึ้นไปอีก เรียกว่า เมกะไบต์ กิกะไบต์ และเทระไบต์
ฮาร์ดดิสก์ ( Hard Disk ) เป็นจานแม่เหล็กชนิดแข็ง ชนิดติดแน่นไม่มีการเคลื่อนที่ สามารถบรรจุข้อมูลได้จำนวนมาก เป็น 2 ขนาด คือ
1. ขนาด 5.25 นิ้ว (ปัจจุบันเลิกใช้แล้ว)
2. ขนาด 3.5 นิ้ว
ทั้ง 2 ขนาดจะมีความจุ ตั้งแต่ 10,20,40,80,120,300,400 MB1 GB,2 GBฯลฯ ปัจจุบันนิยมใช้ตั้งแต่ 10 GB ขึ้นไป
1. ขนาด 5.25 นิ้ว (ปัจจุบันเลิกใช้แล้ว)
2. ขนาด 3.5 นิ้ว
ทั้ง 2 ขนาดจะมีความจุ ตั้งแต่ 10,20,40,80,120,300,400 MB1 GB,2 GBฯลฯ ปัจจุบันนิยมใช้ตั้งแต่ 10 GB ขึ้นไป
Hard disk
Data Rate หมายถึง ความเร็วในการอ่านข้อมูลจากดิสก์ไปสู่สมองของเครื่องคอมพิวเตอร์ (หรือมีความเร็วในการนำข้อมูลมาจากสมองเครื่องไปบันทึกลงบนดิสก์) มีหน่วยวัดเป็น จำนวนไบต์ต่อวินาที (Bytes Per Second หรือ bps )
ซีดีรอม (CD-Rom ) เป็นจานแสงชนิดหนึ่ง ใช้เก็บข้อมูลที่มีความเร็วในการใช้งานสูง มี
คุณสมบัติดังนี้
- เป็นสื่อที่สามารถเก็บข้อมูลได้เป็นจำนวนมาก โดยจะมีความจุสูงถึง 2 GB (2 พันล้านไบต์)
- มีขนาดเล็ก สามารถเคลื่อนย้ายได้สะดวก
- ใช้เทคโนโลยีของแสงเลเซอร์ในการอ่านเขียนข้อมูล
- เป็นจานแสงชนิดอ่านได้อย่างเดียว ( Read Only Memory ) ไม่สามารถเขียนหรือลบข้อมูลได้
CD - ROM
3. หน่วยแสดงผล (Output Unit) ทำหน้าที่แสดงผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลของเครื่องคอมพิวเตอร์ หรือใช้เก็บผลลัพธ์เพื่อนำไปใช้ภายหลัง ได้แก่ จอภาพ (Monitor) เป็นอุปกรณ์ส่งออกมากที่สุด เครื่องพิมพ์ (Printer)
ซอฟแวร์ (Software) หมายถึง โปรแกรมชุดคำสั่งที่เขียนให้เครื่องคอมพิวเตอร์ปฏิบัติตาม ซึ่งมี2ประเภท คือ
1. ซอฟแวร์ควบคุมระบบ (System Software) คือ ชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่ควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ เป็นสื่อกลางระหว่างโปรแกรมประยุกต์กับเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อช่วยในการจัดการทรัพยากรของคอมพิวเตอร์ ได้แก่ โปรแกรมควบคุมเครื่อง ระบบปฏิบัติการ เช่นDOS, Windows, Os/2, Unix
2. ซอฟแวร์ประยุกต์ (Application Software) คือ ชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่เขียนขึ้นมาเพื่อให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานตามที่ผู้ใช้ต้องการ ได้แก่ โปรแกรมสำเร็จรูปต่าง ๆ
บุคลากร (Peopleware) หมายถึง บุคลากรทางคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่ในการใช้และดูแลเครื่องคอมพิวเตอร์ เช่น นักเขียนโปรแกรม (Programmer) นักวิเคราะห์ระบบ (System Analyst)
