วิวัฒนาการคอมพิวเตอร์

วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์ (Evolution of computers)

     1. จุดกำเนิดของคอมพิวเตอร์
          ต้นกำเนิดของคอมพิวเตอร์อาจกล่าวได้ว่ามาจากแนวความคิดของใระบบตัวเลขซึ่งได้พัฒนาเป็นวิธีการคำนวนต่าง ๆ รวมทั้งอุปกรณ์ที่ช่วยในการคำนวนอย่างง่าย ๆ "กระดานคำนวน" และ "ลูกคิด"
          ในศตวรรษที่ 17 เครื่องคำนวนแบบใช้เฟืองเครื่องแรกได้กำเนอดขึ้นจากนักคณิตศาสตร์ขาวฝรั่งเศส Blaise Pascal โดยเครื่องของเขาสามารถคำนวนการบวกการลบได้อย่างเที่ยงตรง และในศตวรรศเดียวกันนักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมัน คือ Gottried Wilhelm von Leibniz ได้สร้างเครื่องคิดเลขเครื่องแรกที่สามารถคูณและหารได้ด้วย
          ในต่นศตวรรษที่ 19 ชาวฝรั่งเศสชื่อ Joseph Marie Jacquard ได้พัฒนาเครื่องทอผ้าที่สามารถโปรแกรมได้ โดยเครื่องทอผ้านี้ใช้บัตรขนาดใหญ่ ซึ่งได้เจาะรูไว้เพื่อควบคุมรูปแบบของลายที่จะปัก บัตรเจาะรู (punched card) ที่ jacquard ใช้นี้ได้ถูกพัฒนาต่อ มาโดยผู้อื่น เพื่อใช้เป็นอุปกรณ์ป้อนข้อมูลและโปรแกรมเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ในยุคแรกๆ
          ต่อมาในศตวรรษเดียวกัน ชาวอังกฤษชื่อ Charles Babbage ได้ทำการสร้างเครื่องสำหรับเครื่องแก้สมการโดยใช้พลังงานไอน้ำ เรียกว่า difference engine และถัดจากนั้นได้เสนอทฤษฎีเดี่ยวกับ คอมพิวพิวเตอร์สมัยใหม่ เมื่อเขาได้ทำการออกแบบ เครื่องจักรสำหรับทำดารวิเคราะห์ (analytical engine) โดยใช้พลังงานจากไอน้ำ ซึ่งได้มีการออกแบบให้ใช้บัตรเจาะรูของ Jacquard ในการป้อนข้อมูล ทำให้อุปกรณ์ชิ้นนี้มีหน่วยรับข้อมูล หน่วยประมวลผล หน่วยแสดงผล และหน่วยเก็บข้อมูลสำรองครบตามรูปแบบของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ แต่โชคไม่ดีที่แม้ว่าแนวความคิดของเขาจะถูกต้อง แต่เทคโนโลยีในขณะนั้นไม่เอื้ออำนวยต่อการสร้างเครื่องที่ใช้งานได้จริง Charles Babbage ได้รับการยกย่องว่าเป็นบิดาของคอมพิวเตอร์คนแรก และผู้ร่วมงานของเขาคือ Augusta Ada Byron ก็ได้รับการยกย่องว่าเป็นนักเขียนโปรแกรมคนแรกของโลก
          จากนั้นประมาณปี ค.ศ.  1886  Dr.Herman Hollerith ได้พัฒนาเครื่องจัดเรียงบัตรเจาะรูแบบ electromechanical ขึ้น ซึ่งทำงานโดยใช้พลังงานไฟฟ้าและสามารถทำการจัดเรียง (sort) และ คัดเลือก (select) ข้อมูลได้  ต่อมาในปี ค.ศ.  1896  Hollerith ได้ทำการก่อตั้งบริษัทสำหรับเครื่องจักรในการจัดเรียงชื่อ Tabulating Machine Company และในปี ค.ศ.  1911  Hollerith ได้ขยายกิจการโดยเข้าหุ้นกับบริษัทอื่น อีก 2 บริษัทจัดตั้งเป็นบริษัท Computing - Tabulating-Recording-Company ซึ่งประสบความสำเร็จเป็นอย่างมาก และในปี ค.ศ.  1924 ได้เปลี่ยนชื่อเป็น International Business Corporation หรือที่รู้จักกันต่อมาใขชื่อของบริษัท IBM
          ในปี ค.ศ.  1939  Dr.Howard H. Aiken จาก Harvard University ได้ร่วมมือกับบริษัท IBM ออกแบบคอมพิวเตอร์โดยใช้ทฤษฎีของ Babbage และในปี ค.ศ.  1944 Harvard mark I ได้ถือกำเนิดขึ้นเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรก ซึ่งมีขนาดยาว 5 ฟุต ใช้พลังงานไฟฟ้าและใช้ relay แทนเฟืองแต่ยังทำงานได้ข้าคือใช้เวลาประมาณ 3-5 วินาทีสำหรับการคูณ
          การพัฒนาที่สำคัญกับ Mark I ได้เกิดขึ้นปี 1946 โดย Jonh Preper Eckert, Jr. และ Dr. Jonh W. Msuchly จาก University of Pennsylvnia ได้ออกแบบสร้างเครื่อง ENIAC (Electronic Numeric Inegator and Calcuator) ซึ่งทำงานได้เร็วอยู่หน่วยของหนึ่งส่วนล้านวินาที
          การพัฒนาที่สำคัญได้เกิดขึ้นมาอีก เมื่อ Jonh von Neumann ซึ่งเป็ยที่ปรึกษาของโครงการ ENIAC ได้เสนอแผนสำหรับคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่จะทำการเก็บโปรแกรมไว้ในหน่วยโปรแกรมไว้ในหน่วยความจำที่เหมือนกับที่เก็บข้อมูล ซึ่งพัฒนาการนี้ทำให้สามารถเปลี่ยนวงจรของคอมพิวเตอร์ได้โดยอัตโนมัติแทนที่จะต้องทำการเปลี่ยนสวิตซ์ด้วยมือเหมือนช่วงก่อน นอกจากนี้ Dr.  Von Nemann ยังได้นำระบบเลขฐานสองมาใช้ในคอมพิวเตอร์ซึ่งหลักการต่างๆเหล่านี้ได้ทำให้เครื่อง IAS ที่สร้างโดย Dr. Von Nemann เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์อเนกประสงค์เครื่องแรกขอฝโลก เป็นการเปิดศักราชขอใคอมพิวเตอร์อย่างแท้จริงและยังได้เป็นบิดาคอมพิวเตอร์คนที่ 2


     2. ยุคของคอมพิวเตอร์
          เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง สามารถออกได้โดยแบ่งส่วนประกอบของฮาร์ดแวร์ (Hardware) เป็น 5 ยุคด้วยกัน

          - คอมพิวเตอร์ยุคที่ 1
            อยู่ระหว่างปี พ.ศ.  2488 ถึง พ.ศ.  2501 เป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้หลอดสุญญากาศ ซึ่งใช้กำลังไฟฟ้าสูง จึงมีปัญหาเรื่องความร้อนและไส้หลอดขาดบ่อย ถึงแม้จะมีระบบระบายความร้อนได้ดีมาก การสั่งงานใช้ภาษาเครื่องซึ่งเป็นรหัสตัวเลขที่ยุ่งยาก ซับซ้อน เครื่อฝคอมพิวเตอร์ของยุคนี้มีขนาดใหญ่โต เช่น มาร์ค วัน (MAEK I), อีนิแอค (ENIAC), ยุนิแวค (UNIVAC)




          - คอมพิวเตอร์ยุคที่ 2
            คอมพิวเตอร์ยุคที่ 2 อยู่ระหว่างปี พ.ศ.  2502 ถึง พ.ศ.  2506 เป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์โดยมีแกรเฟอร์ไรท์เป็นหน่วยความจำ มีอุปกรณ์เก็บข้อมูลสำรองในรูปของสื่อบันทึกแม่เหล็ก เช่น จานแม่เหล็ก ส่วนทางด้านซอฟต์แวร์ก็มีการพัฒนาดีขึ้น โดยสามารถเขียนโปรแกรมด้วยภาษาระดับสูง ซึ่งเป็นภาษาที่เขียนเป็นประโยคที่คนสามารถเข้าใจได้ เช่น ภาษาฟอร์แทน (fortran), ภาษาโคบอล (cobol) เป็นต้น ภาษาระดับสูงนี้ได้มีการพัฒนาและใช้งานมาจนถึงปัจจุบัน




          - คอมพิวเตอร์ยุคที่ 3
            คอมพิวเตอร์ยุคที่ 3 อยู่ระหว่างปี พ.ศ.  2507 ถึง พ.ศ.  2512 เป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้วงจรรวม (Integrated Circuit  :  IC) โดยวงจรแต่ละหัวจะมีทรานซิสเตอร์บรรจุอยู่ภายในมากมายทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์จะออกแบบซับซ้อนมากขึ้น และสามารถสร้างเป็นโปรแกรมย่อย ๆ ในการกำหนดชุดคำสั่งต่าง ๆ ทางด้านซอฟต์แวร์ก็มีระบบควบคุมที่มีความสามารถสูงทั้งในรูประบบแบ่งเวลาการทำงานให้กับงาน หลาย ๆ อย่าง




          - คอมพิวเตอร์ยุคที่ 4
            คอมพิวเตอร์ยุคที่ 4 ตั้งแต่ปี พ.ศ.  2513 จนถึงปัจจุบัน เป็นยุคขอใคอมพิวเตอร์ที่ใช้วงจรความจุสูงมาก (Very Large Scale Integration  : VLSI) เช่น ไมโครโพรเซสเซอร์ที่บรรจุทรานซิสเตอร์นับหมื่นนับแสนตัว ทำให้ขนาดเครื่องคอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กลง สามารถตั้งบนโต๊ะในสำนักงานหรือพกพาเหมือนกระเป๋าให้ไปในที่ต่าง ๆ ได้ขณะเดียวกันระบบซอฟต์แวร์ก็ได้พัฒนาขีดความสามารถสูงขึ้นมาก มีโปรแกรมสำเร็จให้เลือกใช้กันมากทำให้เกิดความสะดวกในการทำงานอย่างกว้างขวาง




          - คอมพิวเตอร์ยุคที่ 5
            คอมพิวเตอร์นุคที่ 5 เป็นคอมพิวเตอร์ที่มนุษย์พยายามนำมาเพื่อช่วยในการตัดสินใจและแก้ปัญหาให้ดีขึ้นโดยจะมีการเก็บความรอบรู้ต่าง ๆ เข้าไว้ในเครื่อง สามารถเรียกค้นและดึงความรู้ที่สะสมไว้มาใข้งานให้เป็นประโยชน์ คอมพิวเตอร์ยุคนี้เป็นผลจากวิชาการด้านปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligsnce : AI) ประเภทต่าง ๆ ทั่วโลกไม่ว่าจะเป็นสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น และประเทศในทวีปยุโรบกำลังสนใจค้นคว้าและพัฒนาด้านนี้กันอย่างจริงจัง