หน่วยการเรียนรู้ที่ 7

หน่วยการเรียนรู้ที่ 7 คอมพิวเตอร์
   
ความหมายของคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์ หมายถึง เครื่องอุปกรณ์อีเล็กทรอนิกส์ชนิดหนึ่ง ที่มีการทำงานแบบอัตโนมัติ ทำหน้าที่เหมือนสมองกล สามารถแก้ปัญหาต่าง ๆ ทั้งที่ง่ายและซับซ้อนตามคำสั่งของโปรแกรม ขั้นตอนการทำงานจะประกอบด้วย การรับโปรแกรมและข้อมูลในรูปแบบที่เครื่องสามารถรับได้ และทำการประมวลผล โดยทำการเปรียบเทียบจนกระทั่งได้ผลลัพธ์ จากนั้นนำผลลัพธ์ที่ได้ไปแสดงผลที่อุปกรณ์แสดงผล เช่น จอภาพหรือเครื่องพิมพ์ เป็นต้น

รับข้อมูล หมายถึง ชุดของคำสั่งที่จะให้คอมพิวเตอร์ทำงาน ซึ่งเราเรียกว่า

โปรแกรมคอมพิวเตอร์ ส่วนข้อมูลนั้นอาจจะเป็นตัวเลข หรือตัวอักษรที่

ต้องการให้คอมพิวเตอร์ทำการประมวลผล

ประมวลผล  หมายถึง การจัดระเบียบแบบแผนของข้อมูล เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ ซึ่งทำได้โดยการคำนวณ เปรียบเทียบ วิเคราะห์โดยใช้สูตรทางวิทยาศาสตร์หรือคณิตศาสตร์ วิธีการต่างๆ เหล่านี้ ทำได้โดยอาศัยชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่เขียนขึ้น

แสดงผลลัพธ์ คือ การนำผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลเสร็จเรียบร้อย แสดงออกในรูปแบบต่าง ๆ ที่ผู้ใช้เข้าใจ และนำไปใช้ประโยชน์ได้

ประเภทของคอมพิวเตอร์ถ้าจำแนกตามลักษณะ วิธีการทำงานภายในเครื่องคอมพิวเตอร์แบ่งได้เป็นสองประเภทใหญ่ คือ แอนะล็อกคอมพิวเตอร์ (Analog Computer) และ ดิจิทัลคอมพิวเตอร์ (Digital Computer)

คอมพิวเตอร์แบบแอนะล็อก

คอมพิวเตอร์แบบแอนะล็อก หมายถึง เครื่องมือประมวลผลข้อมูลที่อาศัยหลักการวัด ทำงานโดยใช้ข้อมูลที่มีการเปลี่ยนแปลงแบบต่อเนื่อง แสดงออกมาในลักษณะสัญญาณที่เรียกว่า Analog Signal เครื่องคอมพิวเตอร์ประเภทนี้มักแสดงผลด้วยสเกลหน้าปัด และเข็มชี้ เช่น การวัดค่าความยาว โดยเปรียบเทียบกับสเกลบนไม้บรรทัด การวัดค่าความร้อนจากการขยายตัวของปรอทเปรียบเทียบกับสเกลข้างหลอดแก้ว

คอมพิวเตอร์ดิจิทัล

คอมพิวเตอร์ดิจิทัล เป็นเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานเกี่ยวกับตัวเลข ค่าตัวเลขของการคำนวณในดิจิทัลคอมพิวเตอร์จะแสดงเป็นหลัก แต่จะเป็นระบบเลขฐานสองที่มีสัญลักษณ์ตัวเลขเพียงสองตัว คือ 0 และ 1 เท่านั้น โดยสัญลักษณ์ทั้งสองตัวนี้ จะแทนลักษณะการทำงานภายในซึ่งเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่ต่างกัน การคำนวณภายใน ดิจิทัลคอมพิวเตอร์จะเป็นการประมวลผลด้วยระบบเลขฐานสองทั้งหมด เครื่องดิจิทัลคอมพิวเตอร์หรือนิยมเรียกสั้นๆ ว่า คอมพิวเตอร์ กำลังได้รับความนิยมกันมากในขณะนี้ และพบเห็นอยู่ทั่วไปในปัจจุบัน
  
วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์

   - คอมพิวเตอร์ยุคแรก
 อยู่ระหว่างปีพ.ศ 2488-2501 เป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้หลอดสูญญากาศซึ่งใช้กำลังไฟฟ้าสูง จึงมีปัญหาเรื่องความร้อนและไส้หลอดขาดบ่อย ถึงแม้จะมีระบบระบายความร้อนที่ดีมาก การสั่งงานใช้ภาษาเครื่องที่รหัสตัวเลขที่สลับซับซ้อน เครื่องคอมพิวเตอร์ของยุคนี้มีขนาดใหญ่ชื่อว่า มาร์ค วัน,อินิแอด,ยูนิแวด

   - คอมพิวเตอร์ยุคที่สอง
 อยู่ระหว่างพ.ศ 2502-2506 เป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์ โดยมีแกนเฟอร์ไรท์เป็นหน่วยความจำ มีอุปกรณ์เก็บข้อมูลสำรองในรูปของสื่อบันทึกแม่เหล็ก เช่น จานแม่เหล็ก ส่วนของด้านซอฟต์แวร์ที่มีการพัฒนาดีขึ้น โดยสามารถเขียนโปรแกรมด้วยภาษาระดับสูงซึ่งเป็นภาษาที่เขียนเป็นประโยคที่คนสามารถเข้าใจได้ 

   - คอมพิวเตอร์ยุคที่สาม
 อยู่ระหว่าง พ.ศ 2507-2512 เป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้วงจรรวม โดยวงจรรวมแต่ละตัวจะมีทรานซิสเตอร์บรรจุอยู่ภายในมากมายทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์จะออกแบบซับซ้อนมากขึ้น และสามารถสร้างเป็นโปรแกรมย่อยๆในการกำหนดชุดคำสั่งต่างๆทางด้านซอฟแวร์ที่มีระบบควบคุมที่มีความสามารถสูงทั้งในรูประบบแบ่งเวลาการทำงานให้กับงานหลายๆอย่าง

    - คอมพิวเตอร์ยุคที่สี่
 ปีพ.ศ 2513 จนถึงปัจจุบันเป็นยุคของคอมพิวเตอร์ที่ใช้วงจรรวมความจุสูงมากเช่น ไมโครโพรเซสเซอร์
ที่บรรจุทรานซิสเตอร์นับหมื่นนับแสนตัว ทำให้ขนาดเครื่องคอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กลงสามารถตั้งบนโต๊ะหรือพกพาได้ ขณะเดียวกันซอฟต์แวร์ก็ได้พัฒนาขีดความสามารถสูงขึ้น มีโปรแกรมสำเร็จให้เลือกใช้กันมากทำให้เกิดความสะดวกในการใช้งานอย่างกว้างขวาง 

   - คอมพิวเตอร์ยุคที่ห้า
 เป็นคอมพิวเตอร์ที่มนุษย์พยายามนำมาเพื่อช่วยในการตัดสินใจและแก้ปัญหาให้ดียิ่งขึ้น โดยจะมีการเก็บความรอบรู้ต่างๆเข้าไว้ในเครื่อง สามารถเรียกค้นและดึงความรู้ที่สะสมไว้มาใช้งานให้เป็นประโยชน์คอมพิวเตอร์ยุคนี้เป็นผลจากวิชาการด้านปัญญาประดิษฐ์ประเทศต่างๆทั่วโลก เช่น สหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น และยุโรป


  ชนิดของคอมพิวเตอร์

 - ไมโครคอมพิวเตอร์

 - สถานีงานวิศวกรรม
 - มินิคอมพิวเตอร์
 - เมนเฟรมคอมพิวเตอร์
 - ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์

  ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์

1. ส่วนรับข้อมูล (Input)
 - Keyboard
 - Mouse
 - Scanner
 - Video camera
 - Microphone
 - Touth screen


2. ส่วนควบคุมกลางหรือซีพียู(central processing unit;CPU) 
ส่วนควบคุมกลางของคอมพิวเตอร์ประกอบด้วย 2 ส่วน คือ
2.1 หน่วยควบคุม ทำหน้าที่ควบคุมการทำงาน ควบคุมการเขียนอ่านข้อมูลระหว่างหน่วยความจำของซีพียู ควบคุมกลไกการทำงานทั้งหมดของระบบ ควบคุมจังหวะเวลา โดยมีสัญญาณนาฬิกาเป็นตัวกำหนดจังหวะการทำงาน
2.2 หน่วยคำนวน มีหน้าที่นำเอาข้อมูลที่เป็นตัวเลขฐานสองมาประมวลผลทางคณิตศาสตร์และตรรกะ

เช่น การบวก การลบ การเปรียบเทียบ และการสลับตัวเลข เป็นต้น การคำนวนทำได้เร็วตามจังหวะการควบคุมของหน่วยควบคุม

3. ส่วนความจำ(Memory)
ทำหน้าที่เก็บโปรแกรมหรือข้อมูลที่รับมาจากหน่วยรับข้อมูล เพื่อเตรียมส่งออกหน่วยประมวลผลกลางทำการประมวลผลและรับผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผล และเตรียมส่งออกหน่วยแสดงผลข้อมูลต่อไป ซึ่งหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์แบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลักๆดังนี้ 
3.1 หน่วยความจำหลัก
- หน่วยความจำหลักแบบอ่านได้อย่างเดียว
- หน่วยความจำหลักแบบแก้ไขได้
3.2 หน่วยเก็บข้อมูลสำรอง
- แบบจานแม่เหล็ก
- แบบแสง
- แบบเทป
- แบบอื่นๆ เช่น การเก็บข้อมูลใน Flash drive,Thumb drive,Handy drive


4.ส่วนแสดงผล(Output)
ทำหน้าที่แสดงผลลัพธ์จากคอมพิวเตอร์โดยแบ่งออกเป็น 2 ประเภท
4.1 หน่วยแสดงผลชั่วคราว เป็นการแสดงผลออกมาที่ผู้ใช้ได้รับทราบในขณะนั้น แต่เมื่อเลิกการทำงานแล้วผลนั้นก็จะหายไปไม่เหลือเป็นวัตถุที่เก็บได้ ถ้าต้องการเก็บผลลัพธ์นั้นก็สามารถส่งถ่ายไปเก็บในรูปของข้อมูลในหน่วยเก็บข้อมูลสำรองเพื่อให้สามารถใช้งานได้ภายหลัง 

เช่น

- จอภาพ(Moniter)
- อุปกรณ์ฉาย(Porjecter)
- อุปกรณ์เสียง(Audio output)

4.2 หน่วยแสดงผลถาวร(Hard copy) เป็นการแสดงผลที่สามารถจับต้องและเคลื่อนย้ายได้ตามต้องการมักจะออกมาในรูปของกระดาษ ซึ่งผู้ใช้สามารถนำไปใช้ในที่ต่างๆได้ เช่น

- เครื่องพิมพ์(Printer)
- เครื่องพลอตเตอร์(Plottor)

ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์

เราได้ประโยชน์อะไรจากการเรียนคอมพิวเตอร์

1. ทันสมัย / ทันเหตุการณ์ / ทันข้อมูลข่าวสาร / ทันโลก ช่วยให้เราสามารถติดต่อสื่อสารกันได้ทั่วโลก

2. ช่วยให้การเรียน การทำงาน ทันสมัยและไรับความสะดวกมากยิ่งขึ้น เช่น ได้เรียนรู้จากสื่อที่ทันสมัยที่สร้างด้วยคอมพิวเตอร์
    ที่เรียกว่า โปรแกรม CAI

3. เป็นแหล่งการเรียนรู้ที่ดีเยี่ยม ช่วยในการค้นคว้าหาความรู้เป็นห้องสมุดขนาดใหญ่

4. ช่วยรับ - ส่งข่าวสารได้อย่างรวดเร็ว

5. ช่วยผ่อนคลายความตึงเครียด เช่น เกม ดูภาพยนตร์ ฟังเพลง ร้องเพลง

6. ช่วยสร้างงานศิลปะ ออกแบบชิ้นงานได้อย่างสร้างสรรค์ สวยงาม

ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ

1. ประโยชน์ทางตรง

        ช่วยให้มนุษย์ทำงานได้โดยตรงคือคอมพิวเตอร์ทำงานได้เที่ยงตรง รวดเร็ว ไม่เหน็ดเหนื่อย ช่วยผ่อนแรงมนุษย์ ในด้านต่าง ๆ
เช่น ด้านการคำนวณ พิมพ์งาน บันทึกข้อมูล ประมวลผล ไม่ว่าจะเป็นหน่วยงานในแวดวงใน หากนำคอมพิวเตอร์เข้าช่วยงาน
จะช่วยแบ่งเบาภาระงานได้เป็นอย่างดีและมีประสิทธิภาพ

2. ประโยชน์ทางอ้อม

        คอมพิวเตอร์ช่วยพัฒนาคุณภาพชีวิต เช่น ช่วยในการเรียนรู้ให้ความปันเทิงความรู้ ช่วยงานบันเทิงพัฒนางานด้านต่าง ๆ
เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีอันส่งผลให้ความเป็นอยู่ของมนุษย์ดีขึ้น เป็นต้น