> เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์

วิวัฒนาการคอมพิวเตอร์

มนุษย์พยายามสร้างเครื่องมือเพื่อช่วยการคำนวณมาตั้งแต่สมัยโบราณแล้ว จึงได้พยายามพัฒนาเครื่องมือต่างๆ ให้สามารถใช้งานได้ง่ายเพิ่มขึ้นตามลำดับ ในระยะ 5,000 ปี ที่ผ่านมา มนุษย์เริ่มรู้จักการใช้นิ้วมือและนิ้วเท้าของตน เพื่อช่วยในการคำนวณ และพัฒนาเป็นอุปกรณ์อื่นๆ

วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์ เริ่มต้นจากวิวัฒนาการของการคำนวณ อุปกรณ์ที่ใช้ในการคำนวณ หรือเครื่องคำนวณต่างๆ เนื่องจากถือได้ว่า “คอมพิวเตอร์” เป็นเครื่องคำนวณรูปแบบหนึ่งนั่นเอง โดยอาจจะเริ่มได้จากการนับจำนวนด้วยก้อนหิน เศษไม้ กิ่งไม้ การใช้ถ่านขีดเป็นสัญลักษณ์ตามฝาผนัง ทั้งนี้เครื่องคำนวณที่นับเป็นต้นแบบของคอมพิวเตอร์ที่งานในปัจจุบันได้แก่ ลูกคิด

เมื่อ พิจารณาศัพท์คำว่า คอมพิวเตอร์ ถ้าแปลกันตรงตัวตามคำภาษาอังกฤษ จะหมายถึงเครื่องคำนวณ ดังนั้นถ้ากล่าวอย่างกว้างๆ เครื่องคำนวณที่มีส่วนประกอบเป็นเครื่องกลไกหรือเครื่องไฟฟ้า ต่างก็จัดเป็นคอมพิวเตอร์ได้ทั้งสิ้น ลูกคิดที่เคยใช้กันในร้านค้า ไม้บรรทัด คำนวณ (slide rule) ซึ่งถือเป็นเครื่องมือประจำตัววิศวกรในยุคยี่สิบปีก่อน หรือเครื่องคิดเลข ล้วนเป็นคอมพิวเตอร์ได้ทั้งหมด

ในปัจจุบันความหมายของคอมพิวเตอร์จะระบุเฉพาะเจาะจง หมายถึงเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถทำงานคำนวณผลและเปรียบเทียบค่า ตามชุดคำสั่งด้วยความเร็วสูงอย่างต่อเนื่องและอัตโนมัติ

พจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถาน พ.ศ. 2525 ได้ให้คำจำกัดความของ คอมพิวเตอร์ ไว้ค่อนข้างกะทัดรัดว่า เครื่องอิเล็กทรอนิกส์แบบอัตโนมัติ ทำหน้าที่เสมือนสมองกล ใช้สำหรับแก้ปัญหาต่างๆ ทั้งที่ง่ายและซับซ้อน โดยวิธีทางคณิตศาสตร์

ลูกคิด (Abacus)

ลูกคิด เป็นเครื่องคำนวณเครื่องแรก ที่มนุษย์ได้ประดิษฐ์คิดค้นขึ้นมา โดยชาวตะวันออก (ชาวจีน) และยังมีใช้งานอยู่ในปัจจุบัน มีลักษณะต่างๆ ออกไป เช่นลักษณะลูกคิดของจีน ซึ่งมีตัวนับรางบน สองแถว ขณะที่ลูกคิดของญี่ปุ่นมีตัวนับรางบนเพียงแถวเดียว แม้เป็นอุปกรณ์สมัยเก่า แต่ก็มีความสามารถในการคำนวณเลขได้ทุกระบบ

ส่วนประกอบของลูกคิด
ส่วนประกอบของลูกคิด

การใช้นิ้วดีดลูกคิด เพื่อคำนวณค่าต่างๆ
การใช้นิ้วดีดลูกคิด เพื่อคำนวณค่าต่างๆ


ในปัจจุบันการคำนวณบางอย่าง ยังใช้ลูกคิดอยู่ถึงแม้นจะมีคอมพิวเตอร์

แท่งเนเปียร์ (Napier's rod)

แท่งเนเปียร์ อุปกรณ์คำนวณที่ช่วยคูณเลข คิดค้นโดย จอห์น เนเปียร์ (John Napier : 1550 - 1617) นักคณิตศาสตร์ชาวสก๊อต มีลักษณะเป็นแท่งไม้ที่ตีเป็นตาราง และช่องสามเหลี่ยม มีเลขเขียนอยู่บนตารางเหล่านี้ เมื่อต้องการคูณเลขจำนวนใด ก็หยิบแท่งที่ใช้ระบุเลขแต่ละหลักมาเรียงกัน แล้วจึงอ่านตัวเลขบนแท่งนั้น ตรงแถวที่ตรงกับเลขตัวคูณ ก็จะได้คำตอบที่ต้องการ โดยก่อนหน้านี้เนเปียร์ ได้ทำตารางลอการิทึม เพื่อช่วยในการคูณและหารเลข โดยอาศัยหลักการบวก และลบเลขมาช่วยในการคำนวณ

แท่งเนเปียร์ (Napier's rod)

ไม้บรรทัดคำนวณ (Slide Rule)

วิลเลี่ยม ออทเตรด (1574 - 1660) ได้นำหลักการลอการิทึมของเนเปียร์มาพัฒนาเป็น ไม้บรรทัดคำนวณ หรือสไลด์รูล โดยการนำค่าลอการิทึม มาเขียนเป็นสเกลบนแท่งไม้สองอัน เมื่อนำมาเลื่อนต่อกัน ก็จะอ่านค่าเป็นผลคูณหรือผลหารได้ โดยอาศัยการคาดคะเนผลลัพธ์

ไม้บรรทัดคำนวณ (Slide Rule)

นาฬิกาคำนวณ (Calculating Clock)

นาฬิกาคำนวณ เป็นเครื่องคำนวณที่รับอิทธิพลจากแท่งเนเปียร์ โดยใช้ตัวเลขของแท่งเนเปียร์บรรจุบนทรงกระบอกหกชุด แล้วใช้ฟันเฟืองเป็นตัวหมุนทดเวลาคูณเลข ประดิษฐ์โดย วิลเฮล์ม ชิคการ์ด (1592 - 1635) ซึ่งถือได้ว่าเป็นผู้ที่ประดิษฐ์เครื่องกลไกสำหรับคำนวณได้เป็นคนแรก

นาฬิกาคำนวณ (Calculating Clock)

เครื่องคำนวณของปาสกาล (Pascal's Pascaline Calculator)

เครื่องคำนวณของปาสกาล ประดิษฐ์ในปี 1642 โดย เบลส ปาสกาล (Blaise Pascal :1623 - 1662) นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศษ โดยเครื่องคำนวณนี้มีลักษณะเป็นกล่องสี่เหลี่ยม มีฟันเฟืองสำหรับตั้งและหมุนตัวเลขอยู่ด้านบน ถือได้ว่าเป็น “เครื่องคำนวณใช้เฟืองเครื่องแรก”

Blaise Pascal
Blaise Pascal

Pascal's Pascaline Calculator
Pascal's Pascaline Calculator

การคำนวณใช้หลักการหมุนของฟันเฟืองหนึ่งอันถูกหมุนครบ 1 รอบ ฟันเฟืองอีกอันหนึ่งทางด้านซ้ายจะถูกหมุนไปด้วยในเศษ 1 ส่วน 10 รอบ เช่นเดียวกับการทดเลขสำหรับผลการคำนวณจะดูได้ที่ช่องบน และได้ถูกเผยแพร่ออกสู่สาธารณชนเมื่อ พ.ศ. 2188 แต่ไม่ประสบผลสำเร็จเท่าที่ควร เครื่องมือนี้สามารถใช้ได้ดีในการคำนวณบวกและลบ เท่านั้น ส่วนการคูณและหารยังไม่ดีเท่าไร

เครื่องคำนวณของไลปนิซ (The Leibniz Wheel)

กอดฟรีด ไลปนิซ (Gottfried Wilhelm Leibniz: 1646 - 1716) นักคณิตศาสตร์ นักปรัชญา นักการฑูต ชาวเยอรมัน ได้ปรับปรุงเครื่องคำนวณของปาสกาลให้สามารถคูณ และหารได้ ในปี 1673 โดยการปรับฟันเฟืองให้ดีขึ้นกว่าของปาสกาล ใช้การบวกซ้ำ ๆ กันแทนการคูณเลข จึงทำให้สามารถคูณและหารได้โดยตรง ซึ่งอาศัยการหมุนวงล้อของเครื่องเอง ยังค้นพบเลขฐานสอง (Binary Number) คือ เลข 0 และเลข 1 ซึ่งเป็นระบบเลขที่เหมาะในการคำนวณ

เครื่องคำนวณของไลปนิซ (The Leibniz Wheel)
เครื่องคำนวณของไลปนิซ (The Leibniz Wheel


ผู้เขียน

  1. นายบุญเลิศ อรุณพิบูลย์ นักวิชาการ ศูนย์บริการความรู้ทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี



Personal Tools
Creative Commons License
STKS Online Learning โดย http://stks.or.th/wiki อนุญาตให้ใช้ได้ตาม สัญญาอนุญาตของครีเอทีฟคอมมอนส์แบบ แสดงที่มา-ไม่ใช้เพื่อการค้า-อนุญาตแบบเดียวกัน 3.0 ประเทศไทย.