บทที่ 6

หลักการแก้ปัญหากับภาษาคอมพิวเตอร์

1.วิเคราะห์และกำหนดรายละเอียดของปัญหาต่อไปนี้
1.1การหาพื้นที่สามเหลี่มใดๆ
ตอบ 1.การระบุข้อมูลเข้า คือ พื้นที่รูปสามเหลี่ยมใดๆ1/2คูณ สูง คูณ ฐาน2.การระบุข้อมูลออก คือการหาพื้นที่รูปสามเหลี่ยมใดๆ

3.การกำหนดวิธีการประมวลผล คือโจทย์ต้องการหา "พื้นที่รูปสามเหลี่ยมใดๆ"
1.2การคำนวณหาจำนวนเงินในบัญชีเงินฝากแบบประจำที่มีอัตราดอกเบี้ยร้อยละ8ต่อปี เมื่อนายสมชายฝากเงินครบ5ปีด้วยเงินต้นครั้งแรกจำนวน1000บาท
ตอบ1.การระบุข้อมูลเข้า คือโจทย์กำหนดให้หาจำนวนเงินในบัญชิฃีเงินฝากแบบประจำมีอัตราดอกเบี้ยร้อยละ8ต่อปีเมื่อฝากครบ5ปีด้วยเงินต้นครั้งแรกจำนวน1000บาท

2.การระบุข้อมูลออก คือ จำนวนเงินในบัญชีเงินฝาก
3.การกำหนดวิธีการประมวลผล คือ3.1 จำนวนเงินต้นครั้งแรก 1000บาท
3.2มีอัตราดอกเบี้ยร้อยละ8ต่อปี คิดโดยนำเอา8 หาร 100 คูณ 1000มีค่าเท่ากับ80
3.3ในเวลา 5 ปี มีดอกเบี่ย เท่ากับ 80 คูณ 5 เท่ากับ 400บาท
3.4 นำผลลัพธ์ ที่ได้ 400บาทมารวมกับจำนวนเงินต้นจะมีเงินในบัญชีทั้งสิ้น1400บาท

1.3 การคำนวณเกรดเทคโนโลยีสารสนเทศให้แก่นักเรียนชั้นมัธยม ศึกษาปีที่ 4 จำนวน 30 คนดโยกำหนดให้คะแนนเติมในการเก็บคะแนนและการสอบทั้งหมดของวิชานี้คือ 100 คะแนนกฎเกณฑ์ในการให้เกรดคือ

-นักเรียนที่ได้คะแนนตั้งแต่ 80 คะแนนขึ้นไป ได้เกรด 4
-นักเรียนที่ไดคะแนน 70-79 ได้เกรด 3
-นักเรียนที่ได้คะแนน 60-69 ได้เกรด 2
-นักเรียนที่ได้คำแนน50-59 ได้เกรด1
-นักเรียนที่ได้คะแนนตำกว่า50 ได้เกรด 0
ตอบ1การระบุข้อมูลเข้า คือ โจทย์กำหนดการคำนวณวิชาเทคโนโลยีสารสนเทศของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 จำนวน30 คน คะแนนเต็มคือ 100 คะแนน

-นักเรียนที่ได้คะแนนตั้งแต่ 80 คะแนนขึ้นไป ได้เกรด 4
-นักเรียนที่ไดคะแนน 70-79 ได้เกรด 3
-นักเรียนที่ได้คะแนน 60-69 ได้เกรด 2
-นักเรียนที่ได้คำแนน50-59 ได้เกรด1
-นักเรียนที่ได้คะแนนตำกว่า50 ได้เกรด 0
2 การระบุข้อมูลออก คือจากโจทย์สิ่งที่เป็นคำตอบของปัญหาคือเกรดเทคโนโลยีสารสนเทศ

3การกำหนดวิธีการคำนวณผล คือคะแนนเต็มในการเก็บคะแนนและการสอบวิชานี้คือ100คะแนน กฎเกรฑ์ในการให้เกรดคือนักเรียนที่ได้คะแนนตั้งแต่
-นักเรียนที่ได้คะแนนตั้งแต่ 80 คะแนนขึ้นไป ได้เกรด 4
-นักเรียนที่ไดคะแนน 70-79 ได้เกรด 3
-นักเรียนที่ได้คะแนน 60-69 ได้เกรด 2
-นักเรียนที่ได้คำแนน50-59 ได้เกรด1
-นักเรียนที่ได้คะแนนตำกว่า50 ได้เกรด 0

ซอฟต์แวร์

ซอฟต์แวร์

ซอฟต์แวร์หมายถึง ส่วนที่มนุษย์สัมผัสไม่ได้โดยตรง (นามธรรม) เป็นโปรแกรมหรือชุดคำสั่งที่ถูกเขียนขึ้นเพื่อสั่งให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงาน ซอฟต์แวร์จึงเป็นเหมือนตัวเชื่อมระหว่างผู้ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์และเครื่องคอมพิวเตอร์ ถ้าไม่มีซอฟต์แวร์เราก็ไม่สามารถใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำอะไรได้เลย ซอฟต์แวร์สำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์สามารถแบ่งออกได้เป็น
1. ซอฟต์แวร์สำหรับระบบ (System Software)
คือ ชุดของคำสั่งที่เขียนไว้เป็นคำสั่งสำเร็จรูป ซึ่งจะทำงานใกล้ชิดกับคอมพิวเตอร์มากที่สุด เพื่อคอยควบคุมการทำงานของฮาร์ดแวร์ทุกอย่าง และอำนวยความสะดวกให้กับผู้ใช้ในการใช้งาน ซอฟต์แวร์หรือโปรแกรมระบบที่รู้จักกันดีก็คือ DOS, Windows, Unix, Linux รวมทั้งโปรแกรมแปลคำสั่งที่เขียนในภาษาระดับสูง เช่น ภาษา Basic, Fortran, Pascal, Cobol, C เป็นต้น นอกจากนี้โปรแกรมที่ใช้ในการตรวจสอบระบบเช่น Norton’s Utilities ก็นับเป็นโปรแกรมสำหรับระบบด้วยเช่นกัน
2. ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software)
คือ ซอฟต์แวร์หรือโปรแกรมที่มำให้คอมพิวเตอร์ทำงานต่างๆ ตามที่ผู้ใช้ต้องการ ไม่ว่าจะด้านเอกสาร บัญชี การจัดเก็บข้อมูล เป็นต้น ซอฟต์แวร์ประยุกต์สามารถจำแนกได้เป็น 2 ประเภท คือ
2.1 ซอฟต์แวร์สำหรับงานเฉพาะด้าน คือ โปรแกรมซึ่งเขียนขึ้นเพื่อการทำงานเฉพาะอย่างที่เราต้องการ บางที่เรียกว่า User’s Program เช่น โปรแกรมการทำบัญชีจ่ายเงินเดือน โปรแกรมระบบเช่าซื้อ โปรแกรมการทำสินค้าคงคลัง เป็นต้น ซึ่งแต่ละโปรแกรมก็มักจะมีเงื่อนไข หรือแบบฟอร์มแตกต่างกันออกไปตามความต้องการ หรือกฏเกณฑ์ของแต่ละหน่วยงานที่ใช้ ซึ่งสามารถดัดแปลงแก้ไขเพิ่มเติม (Modifications) ในบางส่วนของโปรแกรมได้ เพื่อให้ตรงกับความต้องการของผู้ใช้ และซอฟต์แวร์ประยุกต์ที่เขียนขึ้นนี้โดยส่วนใหญ่มักใช้ภาษาระดับสูงเป็นตัวพัฒนา
2.3 ซอฟต์แวร์สำหรับงานทั่วไป เป็นโปรแกรมประยุกต์ที่มีผู้จัดทำไว้ เพื่อใช้ในการทำงานประเภทต่างๆ ทั่วไป โดยผู้ใช้คนอื่นๆ สามารถนำโปรแกรมนี้ไปประยุกต์ใช้กับข้อมูลของตนได้ แต่จะไม่สามารถทำการดัดแปลง หรือแก้ไขโปรแกรมได้ ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องเขียนโปรแกรมเอง ซึ่งเป็นการประหยัดเวลา แรงงาน และค่าใช้จ่ายในการเขียนโปรแกรม นอกจากนี้ ยังไม่ต้องเวลามากในการฝึกและปฏิบัติ ซึ่งโปรแกรมสำเร็จรูปนี้ มักจะมีการใช้งานในหน่วยงานมราขาดบุคลากรที่มีความชำนาญเป็นพิเศษในการเขียนโปรแกรม ดังนั้น การใช้โปรแกรมสำเร็จรูปจึงเป็นสิ่งที่อำนวยความสะดวกและเป็นประโยชน์อย่างยิ่ง ตัวอย่างโปรแกรมสำเร็จรูปที่นิยมใช้ได้แก่ MS-Office, Lotus, Adobe Photoshop, SPSS, Internet Explorer และ เกมส์ต่างๆ เป็นต้น

อธิบายประสิทธิภาพของซอฟต์แวร์ประมวลคำนอกเหนือจากที่กล่าวในบทเรียนมา

2.อธิบายประสิทธิภาพของซอฟต์แวร์ประมวลคำนอกเหนือจากที่กล่าวในบทเรียนมา 3 ข้อ
ตอบ.เป็นซอฟต์แวร์ในการนำตัวอักษรมาเรียงต่อเป็นคำ และเป็นการเตรียมเอกสารที่มองเห็นงานพิมพ์ไปปรากฏที่จอภาพ
1.สามารถควบคุมการแสดงของตัวอักษรได้
2.ช่วยจัดการแก้ไขดัดแปลงข้อความเป็นกลุ่มได้3.จะสร้างข้อมลูในตารางได้ง่ายและสะดวก
3.ระบบปฏิบัติการมีหน้าที่อะไร

ระบบปฏิบัติการมีหน้าที่หลัก

ระบบปฏิบัติการมีหน้าที่หลัก ๆ
คือ การจัดสรรทรัพยากรในเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อให้บริการซอฟต์แวร์ประยุกต์ ในเรื่องการรับส่ง และจัดเก็บข้อมูลกับฮาร์ดแวร์ เช่น การส่งข้อมูลภาพไปแสดงผลที่จอภาพ การส่งข้อมูลไปเก็บหรืออ่านจากฮาร์ดดิสก์ การรับส่งข้อมูลในระบบเครือข่าย การส่งสัญญานเสียงไปออกลำโพง หรือจัดสรรพื้นที่ในหน่วยความจำ ตามที่ซอฟต์แวร์ประยุกต์ร้องขอ รวมทั้งทำหน้าที่จัดสรรเวลาการใช้หน่วยประมวลผลกลาง ในกรณีที่อนุญาตให้รันซอฟต์แวร์ประยุกต์หลายๆตัวพร้อมๆกัน

จงอธิบายลักษณะของซอฟต์แวร์ประยุกต์เฉพาะทาง

จงอธิบายลักษณะของซอฟต์แวร์ประยุกต์เฉพาะทาง

ตอบ. เป็นโปรแกรมที่ได้รับการออกแบบและพัฒนาสำหรับนำไปใช้งานเฉพาะด้าน หรือในสาขาใดสาขาหนึ่งตามความต้องการของผู้ใช้ โดยที่ผู้เขียนคือโปรแกรมเมอร์ (programmer) ที่มีความสามารถในการเขียนโปรแกรมภาษาคอมพิวเตอร์ และต้องศึกษาทำความเข้าใจเข้าใจงานและรายละเอียดของการประยุกต์นั้นเป็นอย่างดี เช่น โปรแกรมช่วยจัดการด้านการเงิน โปรแกรมช่วยจัดการบริการลูกค้า ฯลฯ ตามปกติจะไม่ค่อยได้พบเห็นซอฟต์แวร์ประเภทนี้ในท้องตลาดทั่วไป แต่จะซื้อหาได้จากผู้ผลิตหรือตัวแทนจำหน่ายในราคาค่อนข้างสูงกว่าซอฟต์แวร์ที่ใช้งานทั่วไป โครงสร้างของซอฟต์แวร์เฉพาะทางมักจะประกอบด้วย ฐานข้อมูลเพื่อใช้เก็บข้อมูลลูกค้า และระบบหลักของงาน ภายในซอฟต์แวร์ควรจะมีส่วนทำงานประมวลคำเพื่อใช้สร้างรายงาน ติดต่อโต้ตอบจดหมาย และการนัดหมายตามกำหนดการ ลักษณะของซอฟต์แวร์เฉพาะทางนี้ มีทั้งรูปแบบที่มีผู้ใช้งานคนเดียว หรือผู้ใช้งานได้พร้อมกันหลายคน ในประเทศไทยมีการใช้ซอฟต์แวร์ประเภทใช้เฉพาะทางอยู่บ้าง ส่วนใหญ่จะเป็นซอฟต์แวร์ที่บริษัทผู้ผลิตต่างประเทศได้ออกแบบมาเพื่อรองรับงานด้านธุรกิจ ในที่นี้ได้รวบรวมจัดประเภทไว้ดังนี้

อธิบายประสิทธซอฟต์แวร์ตารางการทำงานนอกเหนือจากที่กล่าวในบทเรียนมา 3 ข้อ

5.อธิบายประสิทธิภาพของซอฟต์แวร์ตารางการทำงานนอกเหนือจากที่กล่าวในบทเรียนมา 3 ข้อ
ตอบ.ซอฟต์แวร์สำเร็จตารางทำงาน หรือกระดาษอิเล็กทรอนิกส์ เป็นเครื่องมือช่วยเพื่อการวิเคราะห์และคำนวณตัวเลขให้กับผู้ใช้ได้อย่างดี เพราะการใช้งานซอฟต์แวร์นี้ จะเปรียบเหมือนกับการนั่งทำงานอยู่บนโต๊ะทำงาน ที่มีกระดาษแผ่นใหญ่ๆ ประกอบด้วยตารางสี่เหลี่ยมของช่องตามแนวแถวและสดมภ์จำนวนมากมายปรากฏบนจอภาพ โดยแต่ละช่องบนตารางทำงาน ภายในซอฟต์แวร์ตารางทำงานจะมีฟังก์ชันต่างๆ จัดมาให้เลือกใช้เรียบร้อยแล้ว เช่น ฟังก์ชันการคำนวณทางคณิตศาสตร์ ฟังก์ชันการคำนวณทางสถิติ ฯลฯ ซึ่งฟังก์ชันเหล่านี้เปรียบได้กับเครื่องคิดเลขที่วางบนโต๊ะทำงาน ผู้ใช้สามารถนำข้อมูลจากช่องต่างๆ บนตารางเป็นตัวแปรของฟังก์ชันหรือสูตรคำนวณ เพื่อคำนวณให้ได้ผลลัพธ์ออกมา และนำไปใช้ในการคำนวณของช่องอื่นๆ ต่อไปได้อีก
1.ฟังก์ชันการคำนวณทางคณิตศาสตร์
2.ฟังก์ชันการคำนวณทางสถิติ
3.ฟังก์ชันหรือสูตรคณิต

ประโยชน์ของระบบจัดการฐานข้อมูล

ประโยชน์ของระบบจัดการฐานข้อมูล

• มีความเป็นอิสระของข้อมูล (data independence)

• มีความปลอดภัยของข้อมูล (data security)

• มีการกำหนดสิทธิในการใช้ข้อมูล (data authority)

• มีระบบการฟื้นสภาพข้อมูลอัตโนมัติเมื่อระบบเกิดความเสียหาย (recovery control)

• มีการดูแลผู้ใช้หลายคนให้สามารถทำงานพร้อมกันได้ (Concurrencey control)

มีการใช้ข้อมูลร่วมกัน (data sharing)

• มีการควบคุมความถูกต้องของข้อมูล (data integrity)
2.4 โครงสร้างการทำงานของระบบจัดการฐานข้อมูล - ระดับที่ 1 ระดับภายใน (Internal Level) จะแสดงรายละเอียดของการจัดเก็บในตัวกลางและวิธีการเรียกใช้ ฐานข้อมูล - ระดับที่ 2 ระดับแนวคิด (Conceptual Level) แสดงโครงสร้างรวมของฐานข้อมูลให้กับผู้ใช้ทุกประเภท โดยโครงสร้างแนวคิดจะแสดงข้อมูลเกี่ยวกับข้อมูล (Metadata) เท่านั้น เช่น ตัวข้อมูล ชนิดของข้อมูล และข้อกำหนดข้อมูล - ระดับที่ 3 ระดับภายนอก (External Level) ประกอบด้วยโครงสร้างภายนอก หรือมโนภาพของผู้ใช้ (user views) หลายๆตัว ด้วยกัน แต่ละตัวจะใช้แสดงมโนภาพของผู้ใช้เฉพาะกลุ่มเท่านั้น
2.5 ส่วนประกอบของระบบจัดการฐานข้อมูล

1) ส่วนจัดการฐานข้อมูล (Database manager) ประสานระหว่างข้อมูลที่จัดเก็บในฐานข้อมูล โปรแกรมประยุกต์ และส่วนคำร้องขอ โดยกำหนดการกระทำต่างๆ ผ่านส่วนจัดการแฟ้มข้อมูล (File manager) เพื่อไปกระทำและจัดการกับข้อมูลที่เก็บอยู่ในฐานข้อมูลระดับ กายภาพ

2) ส่วนประมวลผลสอบถาม (Query processor) แปลงประโยคคำสั่งภาษาสอบถามให้อยู่ในรูปแบบของคำสั่งที่ส่วนจัดการฐานข้อมูลเข้าใจ

3) ส่วนแปลงภาษาจัดการข้อมูล (data manipulation language precompiler) : แปลงประโยคคำสั่งภาษา DML ให้อยู่ในรูปแบบที่ส่วนรหัสออบเจกต์ของโปรแกรมประยุกต์สามารถเข้าใจได้ เพื่อส่งต่อรหัสคำสั่งนั้นไปยังส่วนจัดการฐานข้อมูล

4) ส่วนแปลภาษานิยามข้อมูล (data definition language precompiler) : แปลงประโยคคำสั่งภาษา DLL ให้อยู่ในรูปแบบของ metadat ซึ่งเก็บรายละเอียดของโครงสร้างต่างๆ ของข้อมูล โดยเก็บไว้ใน data dictionary

5) ส่วนรหัสอบบเจกต์ของโปรแกรมประยุกต์ (application program object code) : ทำหน้าที่แปลงคำสั่งต่างๆ ของโปรแกรมประยุกต์ และแปลงคำสั่งภาษา DML ที่ส่งต่อมาจากส่วนแปลภาษาจัดการข้อมูลให้ อยู่่ในรูป object code ซึ่งจะส่งต่อให้ส่วนจัดการฐานข้อมูลเพื่อจัดการกับข้อมูลในฐานข้อมูลต่อไป * data files : ข้อมูลต่างๆที่เก็บในฐานข้อมูล มีการกำหนดดัชนี(index) เพื่อช่วยในการเข้าถึงค่าข้อมูลต่้างๆ ได้เร็วขึ้น* data dictionary : ใช้เก็บ meta data เช่น โครงสร้างของข้อมูล, โครงสร้างของตาราง, โครงสร้างดัชนี, กฏที่ใช้ควบคุมความถูกต้องของข้อมูล เป็นต้น

ภาษาแอสเซมบลี (Assembly)

ภาษาแอสเซมบลี (Assembly)

เนื่องจากภาษาเครื่องเป็นภาษาที่คนเราเข้าใจได้ยาก ดังนั้นจึงได้คิดค้นภาษาใหม่ขึ้นมาเพื่อให้สามารถทำความเข้าใจได้ง่ายขึ้นซึ่งก็คือภาษาแอสเซมบลี โดยที่รหัสภาษาเครื่องจะถูกแปลงเป็นรหัสคำสั่งของภาษาแอสเซมบลี และส่วนของข้อมูลที่ไม่สามารถแปลงได้ จะถูกเขียนใหม่ในรูปของตัวเลขฐานสิบหก เพื่อให้ดูง่ายขึ้นกว่าเดิม
ตัวอย่างคำสั่งที่เขียนด้วยภาษาแอสเซมบลี
MOV A, #41h
ซึ่งเป็นคำสั่งสำหรับนำค่า 41(ฐานสิบหก) มาเก็บไว้ในรีจิสเตอร์ A
จะเห็นได้ว่าภาษาแอสเซมบลีเป็นภาษาที่คนสามารถทำความเข้าใจได้ง่ายขึ้นกว่าภาษาเครื่อง แต่ไมโครโพรเซสเซอร์จะไม่สามารถเข้าใจคำสั่งต่าง ๆ ของภาษาแอสเซมบลีได้ ดังนั้นโปรแกรมที่ถูกเขียนด้วยภาษาแอสเซมบลีจะถูกแปลงเป็นภาษาเครื่องก่อนที่จะถูก Execute โดยที่กระบวนการแปลงนี้จะถูกเรียกว่าการแอสเซมบลี และโปรแกรมที่ทำหน้าที่แปลงจะถูกเรียกว่าตัวแอสเซมเบลอร์

ตัวแปลภาษาระดับสูงให้เป็นภาษาเครื่องมีกี่ประเภท

ตัวแปลภาษาระดับสูงให้เป็นภาษาเครื่องมีกี่ประเภท
ในทางคอมพิวเตอร์ก็มีการพัฒนาภาษาสำหรับเป็นเครื่องเป็นแบบดิจิตอลซึ่งข้อมูลและคำสั่งที่เครื่องจะรับรู้และสามารถนำไปประมวลผลได้จะต้องเป็นระบบเลขฐานสองทั้งสิ้น นั่นคือ 0 และ 1 ดังนั้นสัญลักษณ์ ที่คอมพิวเตอร์เข้าใจและมนุษย์ใช้สื่อ ความหมายกับคอมพิวเตอร์ได้ จะต้องเป็นระบบเลขฐานสอง เราเรียก ภาษา ดังกล่าวนี้ว่าภาษาเครื่อง (Machine Language) จึงได้มีผู้คิดค้นภาษาที่มนุษย์จะใช้ติดต่อกับเครื่องได้ง่ายขึ้นจึงเกิดภาษาใหม่ขึ้นมามากมาย สามารถแบ่งได้ดังนี้
1. ภาษาระดับต่ำ (Low Level Language) เป็นภาษาเครื่องใช้สัญลักษณ์ 0 , 1 ดังที่กล่าวมาข้างต้น
2. ภาษาสัญลักษณ์ (Symbol Language) ภาษาที่เริ่มพัฒนาสัญลักษณ์ใหม่เข้ามาแทน 0 และ 1 ในคำสั่งที่ต้องใช้บ่อย ๆ เพื่อลดความยากและประหยัดเวลา มากขึ้น ภาษาในประเภทนี้คือ ภาษา Assembly เมื่อมีการใช้สัญลักษณ์ก็ต้องมีการแปลภาษาจากสัญลักษณ์ให้เป็นภาษาเครื่อง ตัวแปลภาษามีชื่อว่า Assember
3. ภาษาระดับสูง (High Level Language) เป็นภาษาที่ใช้สัญลักษณ์เต็มรูปแบบ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้ง่ายต่อมนุษย์ที่จะนำไปเขียนโปรแกรมวิธีการสร้างภาษาระดับสูงก็คือ ผู้ประดิษฐ์ภาษาจะนำตัวเลข ตัวอักษรและครื่องหมายต่าง ๆ ของภาษาลาตินมาสร้างเป็นภาษาคอมพิวเตอร์ โดยจะสร้างองค์ประกอบของภาษาอย่างครบถ้วน รวมทั้งองค์ประกอบที่ช่วยเขียนโปรแกรมในภาษานั้น ๆ ให้สะดวก และง่ายในแต่ละภาษา ที่สร้างไม่ว่าภาษาใด จะมีองค์ประกอบหลักที่คล้าย ๆ กัน คือ
3.1. คำศัพท์ (Vocabulary หรือ Keyword) คำศัพท์เป็นตัวแทนของความหมายแต่ละ ความหมายแต่ละภาษาจึงต้องมีรายการคำศัพท์จำนวนมากรวบรวมไว้เป็นพจนานุกรม หรือ Dictictionary ภาษาคอมพิวเตอร์ก็ทำนองเดียวกัน ผู้สร้างภาษาจะต้องสร้างคำศัพท์ในภาษาที่สร้างให้ครบถ้วนครอบคลุมที่จะใช้งานคำศัพท์เหล่านี้อาจอยู่ในรูปคำศัพท์เฉพาะในรูปฟังก์ชั่น หรือบางภาษาจะอยู่ในรูปของ Procedureสำหรับภาษาซีคำสั่งต่าง ๆ ถือว่าเป็นฟังก์ชั่นทั้งหมดเช่น คำสั่ง scanf(), printf() เป็นฟังก์ชั่นที่กำหนดส่วนหัวของฟังก์ชั่นไว้ใน เฮดเดอร์ ชื่อ <> ส่วนคำสั่ง clrscr() ซึ่งเป็นคำสั่งลบจอส่วนหัวจะอยู่ในเฮดเดอร์ไฟล์ชื่อ conio.h จึงอ้างถึงด้วยประโยค #include หลังจากนั้นส่วนหัวก็จะส่งผ่านไปยังคลังคำสั่งเพื่อเชื่อมโยงกับส่วนตัวของฟังก์ชั่น เป็นต้น
3.2. ไวยากรณ์ (Syntax) หมายความว่าการนำคำศัพท์มาใช้เขียนคำสั่ง : จะอยู่ในรูปของประโยคคำสั่ง (Statements) จึงต้องมีรูปแบบไวยากรณ์ซึ่งผู้สร้างภาษาจะต้องกำหนดรูปแบบไวยากรณ์ของภาษานั้นซึ่งจะศึกษาได้จากคู่มือของแต่ละภาษา
3.3. โครงสร้างภาษา(Structure) หมายถึง เมื่อนำภาษาไปเขียนโปรแกรมรูปแบบหรือ โครงสร้างของโปรแกรมเป็นอย่างไร เช่น โครงสร้างของโปรแกรมที่เขียนด้วยภาษาซีกับภาษาปาสคาลก็จะไม่เหมือนกัน ถึงแม้จะมีส่วนคล้ายคลึงกันก็ตาม
3.4. ตัวแปลภาษา (Translator) เมื่อภาษาถูกสร้างด้วยสัญลักษณ์เต็มรูปแบบเพื่อง่าย และสะดวกรวดเร็วต่อการใช้เขียนโปรแกรมแต่คอมพิวเตอร์ไม่ได้เข้าใจด้วย จึงจำเป็นความจำเป็นที่ผู้สร้างภาษาจะต้องสร้างซอฟต์แวร์เพื่อแปลหรือแปลงภาษาระดับสูง ให้กลับเป็นภาษาเครื่องเพื่อใช้เป็นซอฟต์แวร์ ควบคุมการทำงานทำงานประมวลผลได้ การแปลภาษามีหลายลักษณะ สามารถแบ่งตัวแปลภาษาตามลักษณะการแปล ได้ 3 แบบ คือ
3.4.1. แอสเซมเบลอ (Assembler) เป็นตัวแปลภาษาแอสเซมบลี ซึ่งเป็นภาษาระดับต่ำให้เป็นภาษาเครื่อง
3.4.2. อินเทอพรีเตอร์ (Interpreter) เป็นตัวแปลภาษาระดับสูงให้เป็นภาษาเครื่องโดยใช้หลักการแปลในขณะทำงานเป็นการแปลทีละประโยค มีข้อดีที่สามารถแก้ไขประโยคได้ง่าย ถ้าพบจุดที่ผิดหรือต้องการปรับปรุง แต่มีข้อเสียที่ต้องมีการแปลกันทุกครั้งที่มีการใช้งานไม่สามารถเก็บส่วนที่แปลแล้วกลับมาใช้ได้อีก เป็นจุดเสียของการแปลแบบนี้ที่ทำให้การทำงานล่าช้า และโปรแกรมที่ใช้งานจะเป็นต้นฉบับทำให้ไม่ปลอดภัยต่อการใช้งานในกรณีที่ต้องการปกปิดหรือป้องกันการแก้ไขโดยไม่หวังดี 3.4.3. คอมไพเลอร์ (Compiler) เป็นตัวแปลภาษาระดับสูงเช่นเดียวกับแบบอินเทอพรีเตอร์ แต่เป็นการแปลทั้งโปรแกรม ผลการแปลทั้งต้นฉบับที่ได้เราเรียกว่า ออบเจ็คโค๊ด (Object Code) 4. ภาษาระดับสูงมาก (Very High Level Language) เป็นภาษายุคที่ 4 เป็นภาษาที่ไม่ได้ใช้หลักการเขียนแบบโพรซีเยอร์ ผู้เขียนเพียงกำหนดความต้องการว่าจะให้โปรแกรมทำอะไรบ้าง โดยไม่ต้องรู้ว่าต้องทำอย่างไร การเขียนโปรแกรมจะง่ายและรวดเร็ว มีผู้กล่าวว่าถ้าใช้ภาษายุคที่ 4 เขียนโปรแกรมจะได้งานมากกว่าที่เขียนด้วย ภาษาระดับสูงถึง สิบเท่าตัวและภาษา QBE (Query Language) ที่ได้รับความนิยมในการใช้งานมาก

ความหมายของคอมพิวเตอร์

ความหมายของคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์ คือ อุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ (electrinic device) ที่มนุษย์ใช้เป็นเครื่องมือช่วยในการจัดการกับข้อมูลที่อาจเป็นได้ ทั้งตัวเลข ตัวอักษร หรือสัญลักษณ์ที่ใช้แทนความหมายในสิ่งต่าง ๆ โดยคุณสมบัติที่สำคัญของคอมพิวเตอร์คือการที่สามารถกำหนดชุดคำสั่งล่วงหน้าหรือโปรแกรมได้ (programmable) นั่นคือคอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้หลากหลายรูปแบบ ขึ้นอยู่กับชุดคำสั่งที่เลือกมาใช้งาน ทำให้สามารถนำคอมพิวเตอร์ไปประยุกต์ใช้งานได้อย่างกว้างขวาง เช่น ใช้ในการตรวจคลื่นความถี่ของหัวใจ การฝาก - ถอนเงินในธนาคาร การตรวจสอบสภาพเครื่องยนต์ เป็นต้น ข้อดีของคอมพิวเตอร์ คือ เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธภาพ มีความถูกต้อง และมีความรวดเร็ว อย่างไรก็ดี ไม่ว่าจะเป็นงานชนิดใดก็ตาม เครื่องคอมพิวเตอร์จะมีวงจรการทำงานพื้นฐาน 4 อย่าง (IPOS cycle) คือ รับข้อมูล (Input) เครื่องคอมพิวเตอร์จะทำการรับข้อมูลจากหน่วยรับข้อมูล (input unit) เช่น คีบอร์ด หรือ เมาส์ ประมวลผล (Processing) เครื่องคอมพิวเตอร์จะทำการประมวลผลกับข้อมูล เพื่อแปลงให้อยู่ในรูปอื่นตามที่ต้องการ แสดงผล (Output) เครื่องคอมพิวเตอร์จะให้ผลลัพธ์จากการประมวลผลออกมายังหน่วยแสดงผลลัพธ์ (output unit) เช่น เครื่องพิมพ์ หรือจอภาพ เก็บข้อมูล (Storage) เครื่องคอมพิวเตอร์จะทำการเก็บผลลัพธ์จากการประมวลผลไว้ในหน่วยเก็บข้อมูล เพื่อให้สามารถนำมาใช้ใหม่ได้ในอนาคต

คุณสมบัติของคอมพิวเตอร์ปัจจุบันนี้คนส่วนใหญ่นิยมนำคอมพิวเตอร์มาใช้งานต่าง ๆ มากมาย ซึ่งผู้ใช้ส่วนใหญ่มักจะคิดว่าคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือที่สามารถทำงานได้สารพัด แต่ผู้ที่มีความรู้ทางคอมพิวเตอร์จะทราบว่า งานที่เหมาะกับการนำคอมพิวเตอร์มาใช้อย่างยิ่งคือการสร้าง สารสนเทศ ซึ่งสารสนเทศเหล่านั้นสามารถนำมาพิมพ์ออกทางเครื่องพิมพ์ ส่งผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ หรือจัดเก็บไว้ใช้ในอนาคนก็ได้ เนื่องจากคอมพิวเตอร์จะมีคุณสมบัติต่าง ๆ คือความเร็ว (speed) คอมพิวเตอร์ในปัจจุบันนี้สามารถทำงานได้ถึงร้อยล้านคำสั่งในหนึ่งวินาที ความเชื่อถือ (reliable) คอมพิวเตอร์ทุกวันนี้จะทำงานได้ทั้งกลางวันและกลางคืนอย่างไม่มีข้อผิดพลาด และไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อย ความถูกต้องแม่นยำ (accurate) วงจรคอมพิวเตอร์นั้นจะให้ผลของการคำนวณที่ถูกต้องเสมอหากผลของการคำนวณผิดจากที่ควรจะเป็น มักเกิดจากความผิดพลาดของโปรแกรมหรือข้อมูลที่เข้าสู่โปรแกรม เก็บข้อมูลจำนวนมาก ๆ ได้ (store massive amounts of information) ไมโครคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน จะมีที่เก็บข้อมูลสำรองที่มีความสูงมากกว่าหนึ่งพันล้านตัวอักษร และสำหรับระบบคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่จะสามารถเก็บข้อมูลได้มากกว่าหนึ่งล้าน ๆ ตัวอักษร ย้ายข้อมูลจากที่หนึ่งไปยังอีกทีหนึ่งได้อย่างรวดเร็ว (move information) โดยใช้การติดต่อสื่อสารผ่านระบบ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ ซึ่งสามารถส่งพจนานุกรมหนึ่งเล่มในรูปของข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ ไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ที่อยู่ไกลคนซีกโลกได้ในเวลาเพียงไม่ถึงหนึ่งวินาที ทำให้มีการเรียกเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมกันทั่วโลกในปัจจุบันว่า ทางด่วนสารสนเทศ (Information Superhighway) ผู้ที่สนใจศึกษาทางด้านคอมพิวเตอร์ จะต้องศึกษาหลักการทำงานพื้นฐานของเครื่องคอมพิวเตอร์และโปรแกรมประยุกต์ต่าง ๆ รวมทั้งจะต้องศึกษาถึงผลกระทบจากคอมพิวเตอร์ต่อสังคมในวันนี้ ทั้งในแง่บวกและแง่ลบ โดยในแง่บวกนั้นจะมองเห็นได้ง่ายจากสภาพแวดล้อมทั่วไป นั่นคือทำให้สามารถทำงานต่าง ๆ ได้อย่างสะดวกและรวดเร็วขึ้น เริ่มตั้งแต่การจัดเก็บเอกสาร การพิมพ์จดหมาย การจัดทำหนังสือพิมพ์และวารสารต่าง ๆ การฝาก - ถอนเงินในธนาคาร การจ่างเงินซื้อสินค้า ตรวจความผิดปกติของทารกในครรภ์ และในทางการแพทย์อื่น ๆ อีกมากมายในแง่ลบก็มีไม่น้อย เช่น โรงงานผลิตอุปกรณ์ของเครื่องคอมพิวเตอร์นั้นต้องใช้สารเคมีเป็นจำนวนมาก ซึ่งจะทำให้เกิดมลพิษต่าง ๆ มากมาย ผู้ใช้อาจมีอาการเจ็บป่วยที่เกิดจากการทำงานกับเครื่องคอมพิวเตอร์เป็นเวลานาน ๆ เช่น อาจมีการปวดหลังไหล่ที่เกิดจากการนั่งอยู่หน้าเครื่องนาน ๆ หรืออาจเกิดอาการ Carpal Tunnel Syndrome (CTS) ซึ่งเป็นอาการเจ็บป่วยที่เกิดจากเส้นประสาทบริเวณข้อมูลถูกกดทับเป็นเวลานาน ๆ โดยอาจเกิดจากการใช้คีย์บอร์ดหรือเมาส์ รวมทั้งอาจมีอันตรายจากรังสีออกมาจากจอคอมพิวเตอร์ด้วย ถ้าคอมพิวเตอร์ทำงานผิดพลาดในระบบที่มีความสำคัญมาก ๆ อาจเป็นอันตรายกับชีวิตมนุษย์ได้ เช่น การใช้คอมพิวเตอร์ควบคุมการจราจรทางอากาศ เป็นต้น

ประเภทของคอมเครื่องคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์ที่ใช้อย่างแพร่หลายในปัจจุบัน คือ ไมโครคอมพิวเตอร์ ซึ่งมีการใช้งานกันมาก ทั้งที่บ้าน ที่ทำงาน ตลอดจนในสถานศึกษาต่างๆ ไมโครคอมพิวเตอร์เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็ก แต่มีประสิทธิภาพในการทำงานที่สูงกว่าเครื่องขนาดใหญ่ในสมัยก่อนเสียอีก อย่างไรก็ดีแม้ว่าไมโครคอมพิวเตอร์จะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ก็ยังมีข้อจำกัดบางประการที่ทำไม่สามารถทำงานที่ใหญ่ และมีความซับซ้อนได้ เช่น งานของระบบธนาคารหรืออุตสาหกรรมซึ้งมีปริมาณมากและมีความซับซ้อนจะเป็นงานที่จำเป็นต้องใช้คอมพิวเตอร์ที่ทำงานได้ดีกว่าเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์ ระบบคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยองค์ประกอบสำคัญ 5 ส่วนด้วยกัน คือ ฮาร์ดแวร์ (Hardware) ซอฟต์แวร์ (Sofeware) บุคลากร (Peopleware) ข้อมูลและสารสนเทศ (Data/Information) และกระบวนการทำงาน (Procedure

ชนิดของคอมพิวเตอร์

ชนิดของคอมพิวเตอร์

พัฒนาการทางคอมพิวเตอร์ได้ก้าวหน้าไปอย่างรวดเร็วและต่อเนื่อง จากอดีตเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้หลอดสุญญากาศขนาดใหญ่ ใช้พลังงานไฟฟ้ามาก และอายุการใช้งานต่ำ เปลี่ยนมาใช้ทรานซิสเตอร์ที่ทำจากชิ้นซิลิกอนเล็กๆ ใช้พลังงานไฟฟ้าต่ำ และผลิตได้จำนวนมาก ราคาถูก ต่อมาสามารถสร้างทรานซิสเตอร์จำนวนหลายแสนตัว บรรจุบนชิ้นซิลิกอนเล็ก ๆ เป็นวงจรรวมที่เรียกว่า ไมโครชิป (microchip) และใช้ไมโครชิปเป็นชิ้นส่วนหลักที่ประกอบอยู่ในคอมพิวเตอร์ ทำให้ขนาดของคอมพิวเตอร์เล็กลง

รูปที่ 1 ภาพเปรียบเทียบระหว่างหลอดสุญญากาศ ทรานซิสเตอร์ และวงจรรวม

ไมโครชิปที่มีขนาดเล็กนี้สามารถทำงานได้หลายหน้าที่ เช่น ทำหน้าที่ช่วยหน่วยความจำสำหรับเก็บข้อมูล ทำหน้าที่เป็นหน่วยควบคุมอุปกรณ์รับเข้าและส่งออก หรือทำหน้าที่เป็นหน่วยประมวลผลกลาง ที่เรียกว่า ไมโครโพรเซสเซอร์ ไมโครโพรเซสเซอร์ หมายถึงหน่วยงานหลักในการคิดคำนวณ การบวก ลบ คูณ หาร การเปรียบเทียบ การดำเนินการทางตรรกะ ตลอดจนการสั่งการเคลื่อนย้ายข้อมูลจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง หน่วยประมวลผลกลางเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า ซีพียู(Central Processing Unit :CPU)

รูปที่ 2 วงจรอิเล็กทรอนิกส์และไมโครโพรเซสเซอร์ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์

การพัฒนาไมโครชิบที่ทำหน้าที่เป็นไมโครโพรเซสเซอร์มีการกระทำอย่างต่อเนื่องทำให้มีคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ ๆ ที่ดีกว่าเกิดขึ้นเสมอ จึงเป็นการยากที่จะจำแนกชนิดของคอมพิวเตอร์ออกมาอย่างชัดเจน เพราะเทคโนโลยีได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว ขีดความสามารถของคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กอาจมีประสิทธิภาพสูงกว่าคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่
เราสามารถจำแนกชนิดของคอมพิวเตอร์ตามสภาพการทำงานของระบบเทคโนโลยีที่ประกอบอยู่และสภาพการใช้งานได้ดังนี้aaaaa1) ไมโครคอมพิวเตอร์ (micro computer)aaaaa2) สถานีงานวิศวกรรม (engineering worksstation)aaaaa3) มินิคอมพิวเตอร์ (mini computer)aaaaa4) เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (mainframe computer)aaaaa5) ซูปเปอร์คอมพิวเตอร์หรือคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง (super computer)
1. ไมโครคอมพิวเตอร์
ไมโครคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็ก บางคนเห็นว่าเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานส่วนบุคคล หรือเรียกว่า พีซี (Personal computer: PC) สามารถใช้เป็นเครื่องต่อเชื่อมในเครือข่าย หรือใช้เป็นเครื่องปลายทาง (terminal) ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นเพียงอุปกรณ์รับและแสดงผลสำหรับป้อนข้อมูลและดูผลลัพธ์ โดยดำเนินการการประมวลผลบนเครื่องอื่นบนเครือข่ายaaaaaอาจจะกล่าวได้ว่าไมโครคอมพิวเตอร์ คือเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีหน่วยประมวลผลกลางเป็นไมโครโพรเซสเซอร์ใช้งานง่าย ทำงานในลักษณะส่วนบุคคลได้ สามารถแบ่งแยกไมโครคอมพิวเตอร์ตามขนาดของเครื่องได้ดังนี้aaaaa1) คอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ (desktop computer) เป็นไมโครคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กถูกออกแบบมาตั้งบนโต๊ะ มีการแยกชิ้นส่วนประกอบเป็น ซีพียู จอภาพ และแผงแป้นอักขระ

รูปที่ 3 คอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ

2) แล็ปท็อปคอมพิวเตอร์ (laptop computer) เป็นไมโครคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่วางใช้งาน บนตักได้ จอภาพที่ใช้เป็นแบบแบนราบชนิดจอภาพผลึกเหลว (Liquid Crystal Display : LCD ) น้ำหนักของเครื่องประมาณ 3-8 กิโลกรัม

รูปที่ 4 แล็ปท็อปคอมพิวเตอร์

3) โน้ตบุ๊คคอมพิวเตอร์ (notebook computer) เป็นไมโครคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดและความหนามากกว่า แล็ปท็อปน้ำหนักประมาณ1.5-3กิโลกรัมจอภาพที่ใช้เป็นแบบแบนราบมีทั้งแสดงผลแบบสีเดียว หรือแบบหลายสี โน้ตบุ๊คที่มีขายอยู่ทั่วไปมีประสิทธิภาพและความสามารถเท่ากับ แล็ปท็อป

รูปที่ 5 โน้ตบุ๊คคอมพิวเตอร์

4) ปาล์มท็อปคอมพิวเตอร์ (palmtop computer) เป็นไมโครคอมพิวเตอร์สำหรับทำงานเฉพาะอย่าง เช่น เป็นพจนานุกรม เป็นสมุดจดบันทึกประจำวัน บันทึกการนัดหมายและการเก็บข้อมูลบางอย่างที่สามารถพกพาไปได้สะดวก


รูปที่ 6 ปาล์มท็อปคอมพิวเตอร์
2. สถานีงานวิศวกรรม
ใช้สถานีงานวิศวกรรมส่วนใหญ่เป็นวิศวกร นักวิทยาศาสตร์ สถาปนิกและนักออกแบบ สถานีงานวิศวกรรมมีจุดเด่นทางกราฟิก การสร้างรูปภาพ และการทำภาพเคลื่อนไหว การเชื่อมโยงสถานีงานวิศวกรรมรวมกันเป็นเครือข่าย ทำให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลและใช้งานร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพบริษัทพัฒนาซอฟต์แวร์หลายบริษัทได้พัฒนาซอฟต์แวร์สำเร็จสำหรับใช้กับสถานีงานวิศวกรรมขึ้น เช่น โปรแกรมการจัดทำต้นแบบหนังสือ การออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์งานจำลองและคำนวณทางวิทยาศาสตร์ งานออกแบบทางด้านวิศวกรรมและการควบคุมเครื่องจักรaaaaaการซื้อสถานีงานวิศวกรรมต่างจากการซื้อเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ เพราะไมโครคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องสามารถใช้โปรแกรมสำเร็จสำหรับไมโครคอมพิวเตอร์ได้ และมีลักษณะการใช้งานเหมือนกัน ส่วน การซื้อสถานีงานวิศวกรรมนั้นยุ่งยากกว่า สถานีงานวิศวกรรมมีราคาแพงกว่าไมโครคอมพิวเตอร์มาก การใช้งานก็ต้องการบุคคลากรที่มีการฝึกหัดมาอย่างดี หรือต้องใช้เวลาเรียนรู้สถานีงานวิศวกรรมส่วนใหญ่ใช้ระบบปฏิบัติการยูนิกซ์ ประสิทธิภาพของซีพียูของระบบอยู่ในช่วง 50-100 ล้านคำสั่งต่อวินาที (Million Instruction Per Second : MIPS) อย่างไรก็ตามหลังจากที่ใช้ซีพียูแบบริสก์ (Reduced Instruction Set Computer : RISC) ก็สามารถเพิ่มขีดความสามารถเชิงคำนวณของซีพียูสูงขึ้นได้อีก ทำให้สร้างสถานีงานวิศวกรรมให้มีขีดความสามารถเชิงคำนวณได้มากกว่า 100 ล้านคำสั่งต่อวินาที
รูปที่ 7. สถานีงานวิศวกรรม

3. มินิคอมพิวเตอร์
มินิคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องที่สามารถใช้งานได้พร้อมกันหลาย ๆ คนจึงเป็นเครื่องปลายทางต่อได้ มินิคอมพิวเตอร์เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีราคาสูงกว่าสถานีงานวิศวกรรม นำมาใช้สำหรับการประมวลผลในงานสารสนเทศขององค์การขนาดกลาง จนถึงองค์การขนาดใหญ่ที่มีการวางระบบเป็นเครือข่ายเพื่อใช้งานร่วมกัน เช่น งานบัญชีและการเงิน งานออกแบบทางวิศวกรรม งานควบคุมการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรมaaaaaมินิคอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ขององค์การที่เรียกว่าเครื่องให้บริการ (server) มีหน้าที่ให้บริการช่วยในการคำนวณ และการสื่อสาร


รูปที่ 8 มินิคอมพิวเตอร์

4. เมนเฟรมคอมพิวเตอร์
เมนเฟรมคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่สุดที่มีการพัฒนาตั้งแต่เริ่มแรกเหตุที่เรียกว่า เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ เพราะตัวเครื่องประกอบด้วยตู้ขนาดใหญ่ที่ภายในตู้มีชิ้นส่วนและอุปกรณ์ต่าง ๆ อยู่เป็นจำนวนมาก แต่อย่างไรก็ตามในปัจจุบันเมนเฟรมคอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กลงมากaaaaaเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ที่มีราคาสูงมาก มักอยู่ที่ศูนย์คอมพิวเตอร์หลักขององค์การ และต้องอยู่ในห้องที่ต้องมีการควบคุมอุณหภูมิและมีการรักษาเป็นอย่างดีaaaaaบริษัทผู้ผลิตเมนเฟรมได้พัฒนาขีดความสามารถของเครื่องให้สูงขึ้น ข้อเด่นของการใช้เมนเฟรมอยู่ที่งานที่ต้องการให้มีระบบศูนย์กลาง และกระจายการใช้งานไปเป็นจำนวนมาก เช่น ระบบเอทีเอ็มซึ่งเชื่อมต่อกับฐานข้อมูลที่จัดการโดยเครื่องเมนเฟรม อย่างไรก็ตามขนาดของเมนเฟรมและ มินิคอมพิวเตอร์ก็ยากที่จะจำแนกจากกันอย่างชัดเจนปัจจุบันเมนเฟรมได้รับความนิยมน้อยลง ทั้งนี้เพราะเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กมีประสิทธิภาพและความสามารถสูงขึ้น ราคาถูกลง ขณะเดียวกันระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ก็ดีขึ้นจนทำให้การใช้งานบนเครือข่ายกระทำได้เหมือนการใช้งานบนเมนเฟรม
ซูเปอร์คอมพิซูเปอร์คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เหมาะกับงานคำนวณที่ต้องมีการคำนวณตัวเลขจำนวนหลายล้านตัวภายในเวลาอันรวดเร็ว เช่น งานพยากรณ์อากาศ ที่ต้องนำข้อมูลต่าง ๆ เกี่ยวกับอากาศทั้งระดับภาคพื้นดิน และระดับชั้นบรรยากาศเพื่อดูการเคลื่อนไหวและการเปลี่ยนแปลงของอากาศ งานนี้จำเป็นต้องใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีสมรรถนะสูงมาก นอกจากนี้มีงานอีกเป็นจำนวนมากที่ต้องใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ซึ่งมีความเร็วสูง เช่น งานควบคุมขีปนาวุธ งานควบคุมทางอวกาศ งานประมวลผลภาพทางการแพทย์ งานด้านวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะทางด้านเคมี เภสัชวิทยา และงานด้านวิศวกรรมการออกแบบaaaaaซูเปอร์คอมพิวเตอร์ทำงานได้เร็ว และมีประสิทธิภาพสูงกว่าคอมพิวเตอร์ชนิดอื่น การที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ทำงานได้เร็ว เพราะมีการพัฒนาให้มีโครงสร้างการคำนวณพิเศษ เช่น การคำนวณแบบขนานที่เรียกว่า เอ็มพีพี (Massively Parallel Processing : MPP) ซึ่งเป็นการคำนวณที่กระทำกับข้อมูลหลาย ๆ ตัวในเวลาเดียวกัน

วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์

วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์
จุดกำเนิดของคอมพิวเตอร์
ต้นกำเนิดของคอมพิวเตอร์อาจกล่าวได้ว่ามาจากแนวความคิดของระบบตัวเลข ซึ่งได้พัฒนาเป็นวิธีการคำนวณต่าง ๆ รวมทั้งอุปกรณ์ที่ช่วยในการคำนวณอย่างง่าย ๆ คือ" กระดานคำนวณ" และ "ลูกคิด"
ในศตวรรษที่ 17 เครื่องคำแบบใช้เฟื่องเครื่องแรกได้กำเนิดขึ้นจากนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศษ คือ Blaise Pascal โดยเครื่องของเขาสามารถคำนวณการบวกการลบได้อย่างเที่ยงตรง และในศตวรรษเดียวกันนักคณิตศาสตร์ชาวเยอร์มันคือ Gottried Wilhelm von Leibniz ได้สร้างเครื่องคิดเลขเครื่องแรกที่สามารถคูณและหารได้ด้วย
ในต้นศตวรรษที่ 19 ชาวฝรั่งเศษชื่อ Joseph Marie Jacquard ได้พัฒนาเครื่องทอผ้าที่สามารถโปแกรมได้ โดยเครื่องทอผ้านี้ใช้บัตรขนาดใหญ่ ซึ่งได้เจาะรู้ไว้เพื่อควบคุมรูปแบบของลายที่จะปัก บัตรเจาะรู(punched card) ที่ Jacquard ใช้นี้ได้ถูกพัฒนาต่อๆมาโดยผู้อื่น เพื่อใช้เป็นอุปกรณ์ป้อนข้อมูลและโปรแกรมเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ในยุคแรกๆ
ต่อมาในศตวรรษเดียวกัน ชาวอังกฤษชื่อ Charles Babbage ได้ทำการสร้างเครื่องสำหรับแก้สมการโดยใช้พลังงานไอน้ำ เรียกว่า difference engine และถัดจากนั้นได้เสนอทฤษฎีเกี่ยวกับ คอมพิวเตอร์สมัยใหม่ เมื่อเขาได้ทำการออกแบบ เครื่องจักรสำหรับทำการวิเคราะห์ (analytical engine) โดยใช้พลังงานจากไอน้ำ ซึ่งได้มีการออกแบบให้ใช้บัตรเจาะรูของ Jacquard ในการป้อนข้อมูล ทำให้อุปกรณ์ชิ้นนี้มีหน่วยรับข้อมูล หน่วยประมวลผล หน่วยแสดงผล และหน่วยเก็บข้อมูลสำรอง ครบตามรูปแบบของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ แต่โชคไม่ดีที่แม้ว่าแนวความคิดของเขวจะถูกต้อง แต่เทคโนโลยีในขณะนั้นไม่เอื้ออำนวยต่อการสร้างเครื่องที่สามารถทำงานได้จริง อย่างไรก็ดี Charles Babbage ก็ได้รับการยกย่องว่าเป็นบิดาของคอมพิวเตอร์คนแรก และผู้ร่วมงานของเขาคือ Augusta Ada Byron ก็ได้รับการยกย่องว่าเป็นนักเขียนโปรแกรมคนแรกของโลก

เครื่อง Difference Engine ของ Charles Babbage

จากนั้นประมาณปี ค.ศ. 1886 Dr.Herman Hollerith ได้พัฒนาเครื่องจัดเรียงบัตรเจาะรูแบบ electromechanical ขึ้น ซึ่งทำงานโดยใช้พลังงานไฟฟ้า และสามารถทำการ จัดเรียง (sort) และ คัดเลือก (select) ข้อมูลได้ ต่อมาในปี ค.ศ. 1896 Hollerith ได้ทำการก่อตั้งบริษัทสำหรับเครื่องจักรในการจัดเรียงชื่อ Tabulating Machine Company และในปี ค.ศ.1911 Hollerith ได้ขยายกิจการโดยเข้าหุ้นกับบริษัทอื่นอีก 2 บริษัทจัดตั้งเป็นบริษัท Computing -Tabulating-Recording-Company ซึ่งประสบความสำเร็จเป็นอย่างมาก และในปี ค.ศ. 1924 ได้เปลี่ยนชื่อเป็น International Business Corporation หรือที่รู้จักกันต่อมาในชื่อของบริษัท IBM นั่นเอง

เครื่องจัดเรียงบัตรเจาะรูของ Dr. Her Hollerith

ในปี ค.ศ.1939 Dr. Howard H. Aiken จาก Harvard University ได้ร่วมมือกับบริษัท IBM ออกแบบคอมพิวเตอร์โดยใช้ทฤษฎีของ Babbage และในปี ค.ศ.1944 Harvard mark I ก็ได้ถือกำเนิดขึ้นเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรก ซึ่งมีขนาดยาว 5 ฟุต ใช้พลังงานไฟฟ้าและใช้ relay แทนเฟือง แต่ยังทำงานได้ช้าคือใช้เวลาประมาณ 3-5 วินาทีสำหรับการคูณ
การพัฒนาที่สำคัญกับ Mark I ได้เกิดขึ้นปี 1946 ดดย Jonh Preper Eckert, Jr. และ Dr. Jonh W.Msuchly จาก University of Pennsylvnia ได้ออกแบบสร้างเครื่อง ENIAC ( Electronic Numeric Integator and Calcuator ) ซึ่งทำงานได้เร็วอยู่ในหน่วยของหนึ่งส่วนล้านวินาที ในขณะที่ Mark I ทำงานอยู่ในหน่วยของหนึ่งส่วนพันล้านเท่า โดยหัวใจของความสำเร็จนี้อยู่ที่การใช้หลอดสูญญากาศมาแทนที่ relay นั่นเอง และถดจากนั้น Mauchly และ Eckert ก็ทำการสร้าง UNIVAC ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิส์เพื่อการค้าเครื่องแรกของโลก

เครื่อง ENIAC สูง 10 ฟุต กว้าง 10 ฟุต และยาว 10 ฟุต การพัฒนาที่สำคัญได้เกิดขึ้นมาอีก เมื่อ Jonh von Neumann ซึ่งเป็นที่ปรึกษาของโครงการ ENIAC ได้เสนอแผนสำหรับคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่จะทำการเก็บโปรแกรมไว้ในหน่วยโปรแกรมไว้ในหน่วยความจำที่เหมือนกับที่เก็บข้อมูล ซึ่งพัฒนาการนี้ทำให้สามารถเปลียนวงจรของคอมพิวเตอร์ได้ดดยอัตโนมัติแทนที่จะต้องทำการเปลียนสวิทต์ด้วยมือเหมือนช่วงก่อน นอกจากนี้ Dr. Von neumann ยังได้นำระบบเลขฐานสองมาใช้ในคอมพิวเตอร์ซึ่งหบักการต่งๆเหล่านี้ได้ทำให้เครื่อง IAS ที่สร้างโดย Dr. von Neumann เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์เอนกประสงค์เครื่องแรกของโลก เป็นการเปิดศักราชของคอมพิวเตอร์อย่างแท้จริงและยังได้เป็นบิดาคอมพวเตอร์คนที่ 2
ยุคของคอมพิวเตอร์
เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง สามารถแบ่งออกได้โดยแบ่งส่วนประกอบของฮาร์ดแวร์ (Hardward ) เป็น 4 ยุคด้วยกัน
ยุคที่ 1 (1951-1958)
ก่อนหน้าปี 1951 เครื่องคอมพิวเตอร์จะมีใช้เฉพาะนักวิทยาศาสตร์ วิศวกร และทหารเท่านั้น จนกระทั่งผู้สร้าง ENIAC คือ Mauchly และ Eckert ได้จัดตั้งบริษัทเพื่อทำตลาดเชิงพาณิชย์ของเครื่องรุ่นถัดมาของพวกเขา คือเครื่อง UNIVAC ซึ่งคอมพิวเตอร์ในยุคนี้จะมี หลอดสูญญากาศ และ ดรัมแม่เหล็ก (magnetic drum) เป็นส่วนประกอบสำคัญ แต่หลอดสุญญากาศจะมีไม่น่าเชื่อถือสูง เป็นเหตุให้ต้องใช้ความพยายามอย่างมากในการทำให้เครื่องในยุคนั้นสามารถทำงานได้ ส่วนดรัมแม่เหล็กถูกใช้เป็นหน่วยความจำหลัก (primary memory) บนเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนมากในยุคแรกนี้ ส่วนหน่วยบันทึกข้อมูลสำรอง (secondary storage) ซึ่งใช้เก็บทั้งข้อมูลและคำสั่งโปรแกรมในยุคนี้จะอยู่ในบัตรเจารู จนปลายยุคนี้เทปแม่เหล็กจึงได้ถูกนำมาใช้เป็นหน่วยบันทึกข้อมูลสำรอง
ภาษาคอมพิวเตอร์ในยุคนี้จะอยู่ในรูปของภาษาเครื่อง ซึ่งเป็นตัวเลขฐาน 2 ทั้งสิ้น ทำให้ผู้ที่จะสามารถโปรแกรมให้เครื่องทำงานได้ ต้องเป็นผู้เชี่ยวชาญเท่านั้น





ยุคที่ 2 (1959-1964)
การพัฒนาที่สำคัญที่สุดที่แบ่งแยกยุคนี้ออกจากยุคแรก คือการแทนที่หลอดสูญญากาศด้วยทรานซิสเตอร์ (transistor) หน่วยความจำพื้นฐานก็ได้มีการพัฒนามาเป็น magnetic core รวมทั้งมีการใช้ magnetic disk ซึ่งเป็นหน่วยบันทึกข้อมูลสำรองที่มีความเร็วสูงขึ้น นอกจากนี้ ส่วนประกอบที่คอมพิวเตอร์ได้ถูกรวบรวมเข้าไว้ใน แผ่นวงจรพิมพ์ลาย (printed circuit boards) ซึ่งง่ายต่อการเปลี่ยนและมีการสร้างโปรแกรมวิเคราะห์เพื่อหาส่วนผิดพลาดได้อย่างรวดเร็ว
ภาษาโปรแกรมระดับสูง เช่น FORTRAN และ COBOL ได้ถูกใช้ในการโปรแกรมสำหรับยุคนี้ โปรแกรมเมอร์สามารถใช้งานภาษาเหล่านี้ได้สะดวกกว่าคอมพิวเตอร์ในยุคที่ 1 เนื่องจากมีไวยากรณ์ที่คล้ายคลืงกับภาษาอังกฤษ อย่างไรก็ดี เนื่องจากคอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้แต่เฉพาะกับภาษาเครื่อง ทำให้ต้องใช้โปรแกรมตัวอื่น คือ compiler และ interpreter ในการแปลงภาษาระดับสูงให้เป็นภาษาเครื่อง
ในยุคที่ 2 เริ่มมีการติดต่อสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ 2 เครื่องที่อยู่ห่างกันโดยผ่านสายโทรศัพท์ ถึงแม้ว่าจะติดสื่อสารกันได้ช้ามากก็ตาม ปัญหาในยุคนี้คืออุปกรณ์รับข้อมูลและอุปกรณ์แสดงผลทำงานได้ช้ามาก ทำให้คอมพิวเตอร์ต้องรอการรับข้อมูลหรือการแสดงผลบ่อย ๆ ซึ่ง Dr.Daniel Slotnick ได้ทำการพัฒนาเพิ่มเติม โดยใช้หลักการของการประมวลผลแบบขนานกัน นอกจากนั้ยังมีกลุ่มคณาจารย์และนักเรียกจาก Massachusetts Instiute of Technoligy พัฒนาระบบ มัลติโปรแกรมมิ่ง (multiprogramming) ซึ่งเป็นการจัดสรรให้คอมพิวเตอร์ทำงานหลายโปรแกรมพร้อม ๆ กนได้ ทำให้ไม่ต้องเสียเวลารอหน่วยรับข้อมูลและหน่วยแสดงผลอีกต่อไป
ยุคที่ 3 (1965-1971)
ในยุคที่ 3 เป็นยุคของอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ที่มีการเติบโตมาก ได้มีการนำ แผงวงจรรวม (IC หรือ integrated circuits) ซึ่งประกอบด้วยทรานซิสเตอร์และวงจรไฟฟ้าที่รวอยู่บนแผ่นซิลิกอนเล็ก ๆ มาแทนการประกอบแผ่นวงจรพิมพ์ลาย ทำให้เวลาการทำงานขิงคอมพิวเตอร์ลดลงอยู่ในหน่วยหนึ่งส่วนพันล้านวินาที นอกจากนี้ มินิคอมพิวเตอร์ได้ถือกำเนิดขึ้นในปี ค.ศ.1965 คือเครื่อง PDP-8 ของ Digital Equipment Corportion (DEC) ซึ่งต่อมาก็มีการใช้มินิคอมพิวเตอร์ที่สามารถติดต่อกับคอมพิวเตอร์กันอย่างแผร่หลาย รวมทั้งมีการใช้งาน เทอร์มินัล (terminal) ซึ่งเป็นจอคอมพิวเตอร์ผ่านทาง คีย์บอร์ด (keyboard) ทำให้การป้อนข้อมูลและพัฒนาโปรแกรมกระทำได้สะดวกขึ้น



แผงวงจรรวมเปรียเทียบกันทรานซิสเตอร์และหลอดสูญญากาศ



ภาษาโปรแกรมระดับสูงได้เกิดขึ้นมากมานในยุคที่ 3 เช่น RPG APL BASICA เป็นต้น และได้มีการเปิดตัว โปรแกรมจัดการระบบ (Operating system) ซึ่งช่วยให้สามารถบริการทรัพยากรของคอมพิวเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ระบบแบ่งเวลา (time sharing) ก็ทำให้สามารถติดต่อเทอร์มินัลจำนวนมากเข้าไปยังคอมพิวเตอร์ 1 เครื่อง โดยที่ผู้ใช้แต่ละคนสามารถทำงานในส่วนของตนได้พร้อม ๆ กัน
ยุคที่ 4 (1971-ปัจจุบัน)
ในยุคที่ 4 เทคโนโลยีแผงวงจรรวมได้พัฒนาขึ้นเป็น แผงวงจรรวมขนาดใหญ่ (LSI หรือ large-scale integartion) และจากนั้นก็มีการพัฒนาต่าเป็น แผงวงจรขนาดใหญ่มาก (Very Large-Scale integartion - VLSI) ซึ่งทำให้เกิด microprocessor ตัวโลกของโลก คือ Intel 4004 จากบริษัท Intel ซึ่งเป็นการใช้แผ่นชิฟเพียงแผ่นเดียวสำหรับเก็บ หน่วยควบคุม (control unit) และ คำนวณเลขตรรกะ (arithmetic-logic unit) ของคอมพิวเตอร์ทั้งหมดเทคนิคในการย่อทรานซีสเตอร์ให้อยู่กันอย่างหนาแน่นบนแผ่นซิลิกอนนี้ ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องจากปัจจุบันสามารถเก็บทรานซิสเตอร์นับล้านตัวไว้ในชิปเพียงหนึ่งแผ่น ในส่วนของหน่วยบันทึกข้อมูลสำรอง (secondary storage) ก็ได้เพิ่มความจุขึ้นอย่างมากจนสามารถเก็บข้อมูลนับพันล้านตัวอักษรได้ในแผ่นดิสก์ขนาด 3 นิ้ว
เนื่องจากการเพิ่มความจุของหน่วยบันทึกข้อมูลสำรองนี่เอง ซอฟต์แวร์ชนิดใหม่ได้พัฒนาขึ้น เพื่อให้สามารถเก็บรวมรวบและบันทึกแก้ไขข้อมูลจำนวณมหาศาลที่ถูกจัดเก็บไว้ นั่นคือ ซอฟร์แวร์ ฐานข้อมูล (Data base ) นอกจากนี้ ยังมีการถือกำเนิดขึ้นของเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลในปี 1975 คือเครื่อง Altair ซึ่งใช้ชิป intel 8080 และถัดจากนั้นก็เป็นยุคของเครื่อง และ ตามลำดับ ในส่วนของซอฟต์แวร์ก็ได้มีการพัฒนาให้เป็นมิตรกับผู้ใช้ มีขนาดใหญ่และซับซ้อนมากขึ้นเรื่อย ๆ รวมทั้งมีการนำเทคนิคต่าง ๆ เช่น OOP (Object-Oriented Programming) และ Visual Programming มาเป็นเครื่องมือช่วยในการพัฒนา
การพัฒนาที่สำคัญอื่นๆในยุคที่ 4 คือการพัฒนาเครื่องข่ายคอมพิวเตอร์ความเร็วสูง ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถเชื่อมโยงและแลกเปลี่ยนกันได้ โดยการใช้งานภายในองค์กรนั้น ระบบเครื่อข่ายท้องถิ่น (Local Araa Networks) ซึ่งนิยมเรียกว่า แลน (LANs) จะมีบทบาทในการเชื่องโยงเครื่องนับร้อยเข้าด้วยกันในพื้นที่ไท่ห่าวกันนัก ส่วนระบบเครื่องข่ายระยะไกล ( Wide Area Networks ) หรือ แวน (WANs) จะทำหน้าที่เชื่อมโยงเครื่องคอมพิวเตอร์ที่อยู่ห่างไกลคนละซีกโลกเข้าด้วยกัน