วิวัฒนาการก่อนจะมาเป็นคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์นั้นมีวิวัฒนาการที่รวดเร็วมาก
ตั้งแต่ยุคสมัยดึกดำบรรพ์เป็นต้นมา
มนุษย์เรามีความพยายามที่จะคิดค้นเครื่องมือให้มาช่วยในการคำนวณและการนับ
ตั้งแต่เริ่มต้นใช้นิ้วมือนับ จนมาใช้ก้อนกรวด หิน
มนุษย์จึงคิดค้นวิธีการที่ง่ายกว่านี้ จนกลายมาเป็นกลไกที่ใช้ในการคำนวณ
จนวิวัฒนาการมาเป็นคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน โดยแบ่งเป็น 4 ยุค ดังนี้
- ยุคก่อนเครื่องจักรกล
(Premachanical) (พ.ศ. 2497-2501) คอมพิวเตอร์ในยุคนี้ใช้หลอดสุญญากาศ
(Vacuum tube) เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เครื่องยังมีขนาดใหญ่มาก
ใช้กระแสไฟฟ้าจำนวนมาก ทำให้เครื่องมีความร้อนสูงจึงมักเกิดข้อผิดพลาดง่าย
คอมพิวเตอร์ในยุคนี้ได้แก่ UNIVAC I , IBM 600
- ยุคเครื่องจักรกล
(Mechanical) (พ.ศ. 2502-2507) คอมพิวเตอร์ยุคนี้ใช้ทรานซิสเตอร์
(Transistor) เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ และใช้วงแหวนแม่เหล็กเป็นหน่วยความจำ
คอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กกว่ายุคแรก ต้นทุนต่ำกว่า ใช้กระแสไฟฟ้าน้อยกว่า
และมีความแม่นยำ
- ยุคเครื่องจักรกลระบบอิเล็กทรอนิกส์
(Electromechanical) (พ.ศ. 2508-2513) คอมพิวเตอร์ยุคนี้ใช้วงจรไอซี
(Integrated Circuit)
เป็นสารกึ่งตัวนำที่สามารถบรรจุวงจรทางตรรกะไว้แล้วพิมพ์บนแผ่นซิลิกอน
(Silicon) เรียกว่า "ชิป"
- ยุคเครื่องอิเล็กทรอนิกส์
(Electronic) (พ.ศ. 2514-2523) คอมพิวเตอร์ยุคนี้ใช้วงจร LSI (Large-Scale
Integrated Circuit) เป็นการรวมวงจรไอซีจำนวนมากลงในแผ่นซิลิกอนชิป 1 แผ่น
สามารถบรรจุได้มากกว่า 1 ล้านวงจร
ด้วยเทคโนโลยีใหม่นี้ทำให้เกิดแนวคิดในการบรรจุวงจรที่สำคัญสำหรับการทำงาน
พื้นฐานของคอมพิวเตอร์นั่นคือ CPU ลงชิปตัวเดียว เรียกว่า
"ไมโครโปรเชสเซอร์"
คอมพิวเตอร์ในยุคเริ่มแรก
คอมพิวเตอร์ในยุคเริ่มแรกยังไม่มีชิปประมวลผลหรือระบบปฏิบัติการในปัจจุบัน โดยถ้าย้อนกลับไปเมื่อประมาณ 400 กว่าปีที่แล้วส่วนใหญ่ คอมพิวเตอร์เหล่านี้มักใช้ในการคำนวณมากกว่า
อุปกรณ์ชนิดแรกของโลกที่เป็นเครื่องมือในการคำนวณก็คือลูกคิดนั่นเอง ซึ่งถือได้ว่า เป็นอุปกรณ์ใช้ช่วยการคำนวณที่เก่าแก่ที่สุดในโลกและคงยังใช้งานมาจนถึงปัจจุบัน ในปี พ.ศ. 2158 นักคณิตศาสตร์ชาวสก็อตแลนด์ชื่อ John Napier ได้สร้างอุปกรณ์ใช้ ช่วยการคำนวณขึ้นมา เรียกว่า Napier's Bones มีรูปร่างคล้ายสูตรคูณในปัจจุบัน ในปี พ.ศ. 2185 นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศสชื่อ
Blaise Pascal คิดว่าน่าจะมีวิธีที่จะคำนวณตัวเลขได้ง่ายกว่า เขาได้ออกแบบ
เครื่องมือช่วยในการคำนวณโดย ใช้หลักการหมุนของฟันเฟืองหนึ่งอันถูกหมุนครบ
1 รอบ ฟันเฟืองอีกอันหนึ่งซึ่งอยู่ ทางด้านซ้ายจะถูกหมุนไปด้วยในเศษ 1
ส่วน 10 รอบ เครื่องมือของปาสคาลนี้ถูกเผยแพร่ออกสู่สาธารณชน เมื่อ พ.ศ. 2188
แต่ไม่ประสบความสำเร็จเท่าที่ควรเนื่องจากราคาแพง
และเมื่อใช้งานจริงจะเกิดฟันเฟืองติดขัดบ่อยๆ
ทำให้ผลลัพธ์ที่ได้ไม่ค่อยถูกต้องตรงความเป็นจริง
ในสมัยนั้นยังไม่มีเครื่องจักรใดที่สามารถทำตามคำสั่งหรือทำงานเองโดยอัตโนมัติได้แต่ใน พ.ศ. 2344 นักประดิษฐ์ชาวฝรั่งเศสชื่อ Joseph Marie Jacquard ได้พยายามพัฒนาเครื่องทอผ้าโดย
ใช้ บัตรเจาะรูในการใส่คำสั่งให้ควบคุมเครื่องทอผ้าให้ทำตามแบบที่กำหนดไว้
และแบบดังกล่าวสามารถนำมา สร้างซ้ำๆ ได้อีกหลายครั้ง ความพยายามของ
Jacquard สำเร็จลงใน พ.ศ. 2348
เครื่องทอผ้านี้ถือว่าเป็น เครื่องทำงานตามคำสั่งเป็นเครื่องแรก
และตั้งแต่ Jacquard
ได้ประดิษฐ์สิ่งนี้ขึ้นมาทำให้มีเครื่องกลเกิดขึ้นมาหลายอย่าง
และได้มีเครื่องมือชนิดหนึ่งที่ได้เปลี่ยนวงการของเครื่องคอมพิวเตอร์และการ
คำนวณ โดยอุปกรณ์ที่ว่านี้มีชื่อว่าเครื่องหาผลต่าง (Difference Engine)
โดยเจ้าเครื่องนี้มีความคล้ายกับเครื่องคิดเลขในปัจจุบันนั่นเอง โดย Chales Babbage เป็นผู้สร้างเครื่องนี้ขึ้นมา ในปี พ.ศ. 2373 เขาได้รับความช่วยเหลือจากรัฐบาลอังกฤษเพื่อ
สร้างเครื่อง Difference Engine ขึ้นมาจริงๆ แต่ในขณะที่ Babbage
ทำการสร้างเครื่อง Difference Engine อยู่นั้น
ได้พัฒนาความคิดไปถึงเครื่องมือในการคำนวณที่มีความสามารถสูงกว่านี้
ซึ่งก็คือเครื่องที่เรียกว่าเครื่องวิเคราะห์ (Analytical Engine)
และได้ยกเลิกโครงการสร้างเครื่อง Difference Engine ลงแล้วเริ่มต้นงานใหม่
คือ งานสร้างเครื่องวิเคราะห์ ในความคิดของเขา
โดยที่เครื่องดังกล่าวประกอบไปด้วยชิ้นส่วนที่สำคัญ 4 ส่วน คือ
- ส่วนเก็บข้อมูล เป็นส่วนที่ใช้ในการเก็บข้อมูลนำเข้าและผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณ
- ส่วนประมวลผล เป็นส่วนที่ใช้ในการประมวลผลทางคณิตศาสตร์
- ส่วนควบคุม เป็นส่วนที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายข้อมูลระหว่างส่วนเก็บข้อมูล และส่วนประมวลผล
- ส่วนรับข้อมูลเข้าและแสดงผลลัพธ์
เป็นส่วนที่ใช้รับทราบข้อมูลจากภายนอกเครื่องเข้าสู่ส่วนเก็บ
และแสดงผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณให้ผู้ใช้ได้รับทราบ
เป็นที่น่าสังเกตว่าส่วนประกอบต่างๆ ของเครื่อง Alaytical Engine
มีลักษณะใกล้เคียงกับส่วนประกอบ ของระบบคอมพิวเตอร์ ในปัจจุบันมาก
แต่น่าเสียดายที่เครื่อง Alalytical Engine ของ Babbage นั้นไม่สามารถ
สร้างให้สำเร็จขึ้นมาได้ ทั้งนี้เนื่องจากเทคโนโลยี
สมัยนั้นไม่สามารถสร้างส่วนประกอบต่างๆ ดังกล่าว และอีกประการหนึ่งก็คือ
สมัยนั้นไม่มีความจำเป็น ต้องใช้เครื่องที่มีความสามารถสูงขนาดนั้น
ดังนั้นรัฐบาล อังกฤษจึงหยุดให้ความสนับสนุนโครงการของ Babbage
ทำให้ไม่มีทุนที่จะทำการวิจัยต่อไป สืบเนื่องจากมาจากแนวความคิดของ
Analytical Engine เช่นนี้จึงทำให้ Charles Babbage ได้รับการยกย่อง
ให้เป็น บิดาของเครื่องคอมพิวเตอร์
และหลังจากนั้นอุปกรณ์ทางคอมพิวเตอร์ก็เริ่มพัฒนาขึ้น
แต่มีอย่างหนึ่งที่ยังไม่มีในยุคนั้น สิ่งนั้นก็คือโปรแกรมนั้นเอง เนื่องจากในสมัยนั้นไม่มีใครคิดที่จะทำคอมพิวเตอร์สำหรับทำงานขึ้นมา แต่ใน พ.ศ. 2385 ชาวอังกฤษ ชื่อ Lady Auqusta Ada Byron ได้ทำการแปลเรื่องราวเกี่ยวกับเครื่อง Anatical Engine จากภาษาฝรั่งเศสเป็นภาษาอังกฤษใน
ระหว่างการแปลทำให้ Lady Ada เข้าใจถึงหลักการทำงาน ของเครื่อง Analytical
Engine
และได้เขียนรายละเอียดขั้นตอนของคำสั่งให้เครื่องนี้ทำการคำนวณที่ยุ่งยาก
ซับซ้อนไว้ในหนังสือทางคณิตศาสตร์เล่มหนึ่ง
ซึ่งถือว่าเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์โปรแกรมแรกของโลก และจากจุดนี้จึงถือว่า
Lady Ada เป็นโปรแกรมเมอร์คนแรกของโลก (มีภาษาที่ใช้เขียนโปรแกรมที่เก่าแก่
อยู่หนึ่งภาษาคือภาษา Ada มาจาก ชื่อของ Lady Ada) นอกจากนี้ Lady Ada
ยังค้นพบอีกว่าชุดบัตรเจาะรูที่บรรจุคำสั่งไว้สามารถนำกลับมาทำงานซ้ำได้ถ้า
ต้องการ นั่นคือหลักของการทำงานวนซ้ำ หรือเรียกว่า Loop
เครื่องมือที่ใช้ในการคำนวณที่ถูกพัฒนาขึ้นในศตวรรษที่ 19 นั้น ทำงานกับเลขฐานสิบ (Decimal Number) แต่เมื่อเริ่มต้นของศตวรรษที่ 20 ระบบคอมพิวเตอร์ได้ถูกพัฒนาขึ้นจึงทำให้มีการเปลี่ยนแปลงมาใช้ เลขฐานสอง (Binary Number) กับระบบคอมพิวเตอร์ ที่เป็นผลสืบเนื่องมาจากหลักของพีชคณิต
ตอนนี้คอมพิวเตอร์เริ่มพัฒนามาเรื่อยๆ จวบจนถึงยุคคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ โดยบริษัทที่ได้ทำคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ก็คือบริษัท ไอบีเอ็ม (IBM) นั่นเอง
ข้อมูลจาก th.wikipedia
ความคิดเห็น
แสดงความคิดเห็น