ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์และสถาปัตยกรรม

ความหมาย

             คอมพิวเตอร์ (Computer) หมายถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างหนึ่งที่สามารถรับโปรแกรมและข้อมูลประมวลผลสื่อสารเคลื่อนย้ายข้อมูลและแสดงผลลัพธ์ได้

    เทคโนโลยี (technology) หมายถึง การนำความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์หรือความรู้ด้านอื่นๆ มาประยุกต์ใช้งานด้านใดด้านหนึ่งเพื่อใหงานนั้นมีความสามารถและมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น

    สารสนเทศ(Information)หมายถึงข้อมูลที่ผ่านกระบวนการเก็บรวบรวม และเรียบเรียง ที่เป็นประโยชน์ต่อผู้ใช้
             เทคโนโลยีสารสนเทศ(Informationtechnology:IT)หมายถึง การนำเทคโนโลยีมาใช้งานที่เกี่ยวกับการประมวลผลข้อมูลเพื่อให้ได้เป็นสารสนเทศเป็นเทคโนโลยีที่ใช้เป็นการผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีทางคอมพิวเตอร์กับเทคโนโลยีการสื่อสารเพื่อช่วยในการติดต่อสื่อสารและการส่งผ่านข้อมูลและสารสนเทศ ให้สะดวกรวดเร็วมากขึ้น

องค์ประกอบของเทคโนโลยีสารสนเทศ  มีส่วนประกอบดังนี้

                1.ฮาร์ดแวร์ (Hardware)  หมายถึง เครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วง เช่น แป้นพิมพ์ เมาส์ หน่วยประมวลผลกลาง จอภาพ เครื่องพิมพ์ และอุปกรณ์อื่น ๆ ฮาร์ดแวร์จะทำงานตามโปรแกรมหรือซอฟต์แวร์ที่เขียนขึ้น

                2.ซอฟต์แวร์ (Software) บางครั้งเรียกว่าโปรแกรม หรือชุดคำสั่งวัตถุประสงค์หลักของซอฟต์แวร์ที่สั่งให้ฮาร์ดแวร์ทำงาน คือการประมวลผลข้อมูล (Data) ให้เป็นสารสนเทศ (Information)

                3.เครือข่ายคอมพิวเตอร์และการติดต่อสื่อสาร (Computer network and communication)

               4.ข้อมูลและฐานข้อมูล (Data and database) ในการประมวลผลข้อมูล คอมพิวเตอร์จะประมวลผลตามข้อมูลที่ป้อนเข้าสู่หน่วยรับข้อมูล ดังนั้นข้อมูลจึงเป็นส่วนสำคัญอย่างหนึ่งในการประมวลผลเพื่อให้ได้สารสนเทศเพื่อการตัดสินใจ

วงจรการทำงานของคอมพิวเตอร์

                  1. รับข้อมูล (Input) คอมพิวเตอร์จะทำหน้าที่รับข้อมูลเพื่อนำไปประมวล อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รับข้อมูลที่นิยมใช้ในปัจจุบัน ได้แก่ แป้นพิมพ์ (Keyboard) และเมาส์ (Mouse) เป็นต้น

                  2. ประมวลผล (Process) เมื่อคอมพิวเตอร์รับข้อมูลเข้าสู่ระบบแล้ว จะทำการประมวลผลตามโปรแกรมหรือคำสั่งที่กำหนด เช่น การคำนวณภาษี การคำนวณเกรดเฉลี่ย เป็นต้น

                  3. แสดงผล (Output) คอมพิวเตอร์จะแสดงผลลัพธ์ที่ได้จากดการประมวลผลไปยังหน่วยแสดงผล อุปกรณ์ทำหน้าที่แสดงที่ใช้แพร่หลายในปัจจุบัน ได้แก่ จอภาพ (Monitor)และเครื่องพิมพ์ (Printer) เป็นต้น

                  4. จัดเก็บข้อมูล (Storage) คอมพิวเตอร์จะทำการจัดเก็บข้อมูลลงในอุปกรณ์เก็บข้อมูล เช่น ฮาร์ดดิสก์ (Hard Disk)แผ่นฟลอบปีดิสก์ (Floppy Disk)เป็นต้น

คุณสมบัติของคอมพิวเตอร์

เครื่องคอมพิวเตอร์ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อให้มีจุดเด่น 4 ประการ เพื่อทดแทนข้อจำกัดของมนุษย์ เรียกว่า 4 S special ดังนี้

               1. หน่วยเก็บ (Storage) หมายถึง ความสามารถในการเก็บข้อมูลจำนวนมากและเป็นเวลานาน นับเป็นจุดเด่นทางโครงสร้างและเป็นหัวใจของการทำงานแบบอัตโนมัติของเครื่องคอมพิวเตอร์ ทั้งเป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องด้วย

               2. ความเร็ว (Speed) หมายถึง ความสามารถในการประมวลผลข้อมูล (Processing Speed) โดยใช้เวลาน้อย เป็นจุดเด่นทางโครงสร้างที่ผู้ใช้ทั่วไปมีส่วนเกี่ยวข้องน้อยที่สุด เป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สำคัญส่วนหนึ่งเช่นกัน

               3. ความเป็นอัตโนมัติ (Self Acting) หมายถึง ความสามารถในการประมวลผลข้อมูลตามลำดับขั้นตอนได้อย่างถูกต้องและต่อเนื่องอย่างอัตโนมัติ โดยมนุษย์มีส่วนเกี่ยวข้องเฉพาะในขั้นตอนการกำหนดโปรแกรมคำสั่งและข้อมูลก่อนการประมวลผลเท่านั้น

               4. ความน่าเชื่อถือ (Sure) หมายถึง ความสามารถในการประมวลผลให้เกิดผลลัพธ์ที่ถูกต้อง ความน่าเชื่อถือนับเป็นสิ่งสำคัญที่สุดในการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ ความสามารถนี้เกี่ยวข้องกับโปรแกรมคำสั่งและข้อมูลที่มนุษย์กำหนดให้กับเครื่องคอมพิวเตอร์โดยตรง กล่าวคือ หากมนุษย์ป้อนข้อมูลที่ไม่ถูกต้องให้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ก็ย่อมได้ผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้องด้วยเช่นกัน

ประเภทของคอมพิวเตอร์

                 1. ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ (Supercomputer) เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุด และมีประสิทธิภาพในการทำงานสูงสุด สามาถประมวลผลคำสั่งได้ 100 ล้านคำสั่งต่อนาที เหมาะกับงานที่ต้องใช้ความละเอียด มีการคำนวณซับซ้อน และต้องการความถูกต้องแม่นยำ เช่น การพยากรณ์อากาศ การทดสอบทางอวกาศ  งานสื่อสารดาวเทียม งานวิจัยพลังงานนิวเคลียร์ งานวิจัยขีปนาวุธ  งานวิจัยวิทยาศาสตร์  เป็นต้น

                  2. เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (Mainframe computer) เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพรองจากซูเปอร์คอมพิวเตอร์  สามารถรองรับการทำงานจากผู้ใช้ได้หลายร้อยคน ประมวลผลด้วยความเร็วสูง มีหน่วยความจำขนาดใหญ่ การจัดเก็บข้อมูลได้เป็นจำนวนมากใช้กับองค์การขนาดใหญ่ เช่น งานธนาคาร การจองตั๋วเครื่องบิน การลงทะเบียนและการตรวจสอบผลการเรียนของนักศึกษา  งานสำมะโนประชากรของรัฐบาล  ประกันชีวิตเป็นต้น

                 3. มินิคอมพิวเตอร์ (Minicomputer) เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพในการทำงานน้อยกว่าเมนเฟรมแต่สูงกว่าไมโครคอมพิวเตอร์ เหมาะกับงานที่มีข้อมูลจำนวนมาก สามารถรับรองการทำงานจากผู้ใช้ได้หลายคนในการทำงานที่แตกต่างกัน เช่น การคำนวณทางด้านวิศวกรรม ทำให้การพัฒนามินิคอมพิวเตอร์เจริญอย่างรวดเร็ว การจองห้องโรงแรม การทำงานด้านบัญชีขององค์การธุรกิจ เป็นต้น

                  4. ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer) เป็นคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่มีผู้นิยมใช้แพร่หลายมาก ที่สุด มีขนาดเล็กและราคาถูก เคลื่อนย้ายได้สะดวก สามารถใช้งานโดยผู้ใช้คนเดียว (Stand alone)  เหมาะกับงาน Word Precessing, Speead sheet, Accorting 

รูปแบบการประมวลผลของคอมพิวเตอร์

                1. การประมวลผลส่วนบุคคล (Personal Computing : PC)   งานเกี่ยวกับการประมวลผลคำ, งานด้านกราฟฟิก ตารางจัดการ  การเขียนโปรแกรม

                2. การประมวลผลแบบรวมศูนย์ (Centralized  Computing) มีเครื่องแม่ข่ายเท่านั้น ที่ทำการประมวลผลและจัดเก็บข้อมูลทุกส่วน

                3. การประมวลผลแบบกระจาย (Distributed Computing)  คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องต้องเชื่อมต่อกันเป็นเครือข่าย โดยมีเครื่องแม่ข่าย (Server) ทำการแจกจ่ายหน้าที่การทำงาน โดยเครื่องลูกข่ายมีความสามารถในการจัดเก็บและทำหน้าที่บางส่วนได้โดยไม่ต้องพึ่งพาเครื่องแม่ข่าย