ความเป็นมาของระบบคอมพิวเตอร์

          ถ้าจะพิจารณาตามคำศัพท์ภาษาอังกฤษ คำว่า คอมพิวเตอร์ ควรแปลว่า ผู้คำนวณ ซึ่งหมายถึง อุปกรณ์ที่ใช้ในการคำนวณ เช่น การบวก ลบ คูณ หาร ซึ่งก็หมายถึง เครื่องคิดเลขธรรมดาเครื่องหนึ่ง แต่ในความเป็นจริง คอมพิวเตอร์มีคุณลักษณะและความสามารถดีกว่า คอมพิวเตอร์หลายร้อยเท่า ดังนั้น คอมพิวเตอร์ จึงมีความหมาย ดังนี้ "เครื่องคำนวณอิเล็คทรอนิกส์ ที่มีการทำงานแบบอัตโนมัติ ทำหน้าที่เหมือนสมองกล สามารถแก้ปัญหาต่าง ๆ ทั้งที่ง่ายและซับซ้อนตามคำสั่งของโปรแกรม"

           แต่ในพจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถาน พ.ศ. 2525 ได้ให้คำจำกัดความของคอมพิวเตอร์ไว้ค่อนข้างกะทัดรัดว่า "เครื่องอิเล็กทรอนิกส์แบบอัตโนมัติ ทำหน้าที่เสมือนสมองกล ใช้สำหรับแก้ปัญหาต่าง ๆ ทั้งที่ง่ายและซับซ้อน โดยวิธีทาง คณิตศาสตร์"

           จากความหมายของคอมพิวเตอร์ ดังกล่าวข้างต้น แสดงให้เห็นว่า คอมพิวเตอร์มีอุปกรณ์ที่ทำงานอยู่ 3 อย่าง ดังนี้

           
รูปที่ 1 แสดงการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์

           ถ้าจะจำแนกประเภทของคอมพิวเตอร์ตามลักษณะและวิธีการทำงานภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ แบ่งได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ แอนะล๊อกคอมพิวเตอร์ (Analog Computer) และ ดิจิทัลคอมพิวเตอร์ (Digital Computer)

           1) แอนะล๊อกคอมพิวเตอร์ (Analog Computer) เป็นเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่ได้ใช้ค่าตัวเลขเป็นหลักของการคำนวณ แต่จะใช้ค่าระดับแรงดันไฟฟ้าแทน
ไม้บรรทัดคำนวณ อาจถือเป็นตัวอย่างหนึ่งของแอนะล็อกคอมพิวเตอร์ ที่ใช้ค่าตัวเลขตามแนวความยาวไม้บรรทัดเป็นหลักของการคำนวณ โดยไม้บรรทัดคำนวณ จะมีขีดตัวเลขกำกับอยู่ เมื่อไม้บรรทัดหลายอันมาประกบรวมกัน การคำนวณผล เช่น การคูณ จะเป็นการเลื่อน ไม้บรรทัดหนึ่งไปตรงตามขีดตัวเลขของตัวตั้งและตัวคูณของขีดตัวเลขชุดหนึ่ง แล้วไปอ่านผลคูณซึ่งอยู่บนขีดตัวเลขอีกชุดหนึ่ง แอนะล็อกคอม พิวเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ก็จะใช้หลักการทำนองเดียวกัน โดยแรงดันไฟฟ้าจะแทนขีดตัวเลข ตามแนวยาวของไม้บรรทัด

 

แอนะล็อกคอมพิวเตอร์ จะมีลักษณะเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่แยกส่วน ทำหน้าที่เป็นตัวกระทำ และเป็นฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์

จึงเหมาะสำหรับงานคำนวณทางวิทยาศาสตร์ และวิศวกรรมที่อยู่ในรูปของสมการคณิตศาสตร์ เช่น การจำลองการบิน การศึกษาการสั่น สะเทือนของตึกเนื่องจากแผ่นดินไหว ข้อมูลตัวแปรนำเข้าอาจเป็นอุณหภูมิความเร็วหรือความดันอากาศ ซึ่งจะต้องแปลงให้เป็นค่าแรงดัน ไฟฟ้า เพื่อนำเข้าแอนะล็อกคอมพิวเตอร์ ผลลัพธ์ที่ได้ออกมาเป็นแรงดันไฟฟ้าแปรกับเวลา ซึ่งต้องแปลงกลับไปเป็นค่าของตัวแปรที่กำลัง ศึกษา

ในปัจจุบัน ไม่ค่อยพบเห็นแอนะล็อกคอมพิวเตอร์เท่าไรนัก เพราะผลการคำนวณมีความละเอียดน้อย ทำให้มีขีดจำกัด ใช้ได้กับงาน

เฉพาะบางอย่างเท่านั้น

           2) ดิจิทัลคอมพิวเตอร์ (Digital Computer) คอมพิวเตอร์ที่พบเห็นทั่วไปในปัจจุบัน จัดเป็นดิจิทัลคอมพิวเตอร์แทบทั้งหมด ดิจิทัล คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานเกี่ยวกับตัวเลข มีหลักการคำนวณที่ไม่ใช่แบบไม้บรรทัดคำนวณ แต่เป็นแบบลูกคิด โดยแต่และหลักของลูกคิดคือ หลักหน่วย หลักสิบ หลักร้อย และสูงขึ้นไปเรื่อย ๆ เป็นระบบเลขฐานสิบที่แทนตัวเลขสิบตัว คือ จากศูนย์ถึงเก้า ตามระบบตัวเลขที่ใช้ในชีวิตประจำวัน

รูปที่ 2 ลูกคิด

           แต่ถ้าแบ่งตามขนาดและประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องฯ แบ่งออกเป็น 5ประเภท ดังนี้
           1) ไมโครคอมพิวเตอร์ (Micro Computer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก หรือ บางทีเรียกว่าคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal
Computer : PC)  มีหน่วยประมวลผลกลางเป็น ไมโครโพรเซสเซอร์ ใช้งานง่าย ตัวอย่างเช่น คอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ, แล็ปท๊อป , โน้ตบุ๊ค , ปาล์มท๊อป เป็นต้น

           2) สถานีงานวิศวกรรม ผู้ใช้สถานีงานวิศวกรรม ส่วนใหญ่เป็นวิศวกร นักวิทยาศาสตร์ สถาปนิก และนักออกแบบ สถานีงานวิศวกรรม มีจุดเด่นในเรื่องงานกราฟิก การสร้างรูปภาพ และการทำภาพเคลื่อนไหว การเชื่อมโยงสถานีงานวิศวกรรม รวมกันเป็น เครือข่าย ทำให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลและใช้งานร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพ

           3) มินิคอมพิวเตอร์ (Mini Computer) เป็นเครื่องที่สามารถใช้งานพร้อม ๆ กันได้หลายคน จึงมีเครื่องปลายทางต่อได้ มีราคาสูงกว่า
ไมโครคอมพิวเตอร์ เหมาะสำหรับองค์การขนาดใหญ่ ที่มีการวางระบบเครือข่ายเพื่อใช้งานร่วมกัน

           4) เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (Mainfram Computer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ ที่มีพัฒนาการมาตั้งแต่เริ่มแรก ตัวเครื่อง ประกอบด้วยตู้ขนาดใหญ่ ภายในตู้มีชิ้นส่วนและอุปกรณ์ต่าง ๆ อยู่เป็นจำนวนมาก แต่ปัจจุบันจะมีขนาดลดลงมาก แต่ราคาค่อนข้างสูง ที่สำคัญต้องอยู่ ในห้องที่มีการควบคุมอุณหภูมิ และมีการดูแลรักษาเป็นอย่างดี

           5) ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ (Super Computer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เหมาะสำหรับงานคำนวณ ที่ต้องมีการคำนวณด้วยตัวเลข จำนวนหลายล้านตัว ภายในเวลาอันรวดเร็ว มีประสิทธิภาพสูงกว่าคอมพิวเตอร์ชนิดอื่น เช่น งานพยากรณ์อากาศ งานควบคุมขีปนาวุธ และงานความคุมทางอากาศ เป็นต้น