วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์

1

วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร สมัยโบราณมนุษยรูจักการนับดวยวิธีการตาง ๆ เชน นับเศษไม กอนหิน ลูกปด การใชนิ้วมือ การขีดเปนรอย ชาว จีนคิดประดิษฐเครื่องมือนับเรียกวา “ลูกคิด” (Abacus) โดยไดแนวคิดจากการเอาลูกปดรอยเก็บเปนพวงในสมัย โบราณ จึงนับไดวาลูกคิดเปนเครื่องมือนับที่มนุษยคิดขึ้นเปนสิ่งแรกของโลกเมื่อประมาณ 500 ปกอนคริสตศักราช และยังคงเปนที่นิยมใชกันอยูจนถึงปจจุบัน โดยเฉพาะอยางยิ่งการฝกคิดคํานวณของเด็ก ๆ ที่ฉลาด ครูไดนําเอา ลูกคิดมาใชชวยในการฝกคิดใหกับเด็กและไดผลดีเปนอยางยิ่ง

ลูกคิด ความพยายามที่จะผลิตเครื่องมือนับเพื่อชวยผอนแรงสมองที่จะตองคิดคํานวณจํานวนเลขตาง ๆ มีอยูตลอดเวลา จากเครื่องที่ใชมือ มาใชเครื่องจักร ไฟฟา อิเล็กทรอนิกส และเครื่องคอมพิวเตอรในปจจุบัน ซึ่งมีวิวัฒนาการ ตามลําดับดังนี้ ......ค.ศ. 1617 : จอหน เนเปยร (John Nepier) ชาวสก็อต ประดิษฐเครื่องคิดเลข “เนเปยรส โบนส” (Nepier’s Bones) ......ค.ศ. 1632 : วิลเลี่ยม ออตเทรด (William Oughtred) ประดิษฐไมบรรทัดคํานวณ (Slide Rules) เพื่อใช ในทางดาราศาสตร ถือเปน คอมพิวเตอรอนาลอก เครื่องแรกของโลก

เบลส ปาสคาล

Adding Machine ของ ปาสคาล

......ค.ศ. 1642 : เบลส ปาสคาล (Blaise Pascal: 1623 - 1662) ชาวฝรั่งเศส ประดิษฐเครือ่ งบวกเลขแบบมีเฟอง หมุนคือมีฟนเฟอง 8 ตัว เมื่อเฟองตัวหนึ่งนับครบ 10 เฟองตัวติดกันทางซายจะขยับไปอีกหนึ่งตําแหนง ซึ่งหลักการ นี้เปนรากฐานของการพัฒนาเครื่องคํานวณ และถือวา เครื่องบวกเลข (Adding Machine) ของปาสคาลเปน เครื่อง บวกเลขเครื่องแรกของโลก

2

กอตฟริต ฟอน ไลบนิซ ......ค.ศ. 1673 : กอตฟริต ฟอน ไลบนิซ (Gottfried von Leibniz : 1646 - 1716) นักปรัชญาและนักคณิตศาสตร ชาวเยอรมัน ออกแบบเครื่องคิดเลขแบบใชเฟองทดเพื่อทําการคูณดวยวิธีการบวกซ้ํา ๆ กัน ไลบนิซเปนผูคนพบ จํานวนเลขฐานสอง (Binary Number) ซึ่งประกอบดวยเลข 0 และ 1 เปนระบบเลขที่เหมาะในการคํานวณ เครื่อง คิดเลขที่ไลบนิซสรางขึ้น เรียกวา Leibniz Wheel สามารถ บวก ลบ คูณ หาร ได

โจเซฟ มารี แจคการด ......ค.ศ. 1804 : โจเซฟ มารี แจคการด (Joseph Marie Jacquard : 1752 - 1834) ชาวฝรั่งเศส เปนผูคิด ประดิษฐ Jacquard’s Loom เปนเครื่องทอผาที่ควบคุมการทอผาลายสีตาง ๆ ดวยบัตรเจาะรู (Punched – card) จึงเปนแนวคิดในการประดิษฐเครื่องเจาะบัตร (Punched – card machine) สําหรับเจาะบัตรที่ควบคุมการทอผา ขึ้น และถือวาเปนเครื่องจักรที่ใชโปรแกรมสั่งใหเครื่องทํางานเปนเครื่องแรก ......ค.ศ. 1822 : ชารลส แบบเบจ (Charles Babbage: 1792 - 1871) ศาสตราจารยทางคณิตศาสตรแหง มหาวิทยาลัยเคมบริดจของอังกฤษ มีแนวความคิดสรางเครื่องหาผลตาง เรียกวา Difference Engine โดยไดรับ ความชวยเหลือจากราชสมาคม (Royal Astronomical Society) ของรัฐบาลอังกฤษ สรางสําเร็จในป ค.ศ. 1832

ชารลส แบบเบจ ......จากนั้นในป ค.ศ. 1833 ชารลส แบบเบจ ไดคิดสรางเครื่องวิเคราะห (Analytical Engine) ซึ่งแบงการทํางาน ออกเปน 3 สวนคือ สวนเก็บขอมูล สวนควบคุม และสวนคํานวณ โดยออกแบบใหใชระบบพลังเครื่องยนตไอน้ําเปน ตัวหมุนเฟอง และนําบัตรเจาะรูมาใชในการบันทึกขอมูล สามารถคํานวณไดโดยอัตโนมัติและเก็บ ผลลัพธไวใน หนวยความจํากอนแสดงผล ซึ่งจะเปนบัตรเจาะรูหรือพิมพออกทางกระดาษ แตความคิดของแบบเบจ ไมสามารถ ประสบผลสําเร็จเนื่องจากเทคโนโลยีในสมัยนั้นไมเอื้ออํานวย แบบเบจเสียชีวิตในป ค.ศ. 1871 ลูกชายของแบบเบจคือ Henry Prevost Babbage ดําเนินการสรางตอมาอีกหลายปและสรางเสร็จในป ค.ศ. 1910

3

Difference Analytical Engine หลักการของแบบเบจ ถูกนํามาใชในการสรางเครื่องคอมพิวเตอรสมัยใหมจนถึงปจจุบัน แบบเบจจึงไดรับการยกยอง ใหเปน บิดาแหงคอมพิวเตอร

Lady Ada Augusta Lovelace ......เลดี้ เอดา ออกัสตา ลัฟเลซ (Lady Ada Augusta Lovelace) นักคณิตศาสตรผูรวมงานของแบบเบจ เปนผูที่ เขาใจในผลงานและแนวความคิดของแบบเบจ จึงไดเขียนบทความอธิบายเทคนิคของการเขียนโปรแกรม วิธีการใช เครื่องเพื่อแกปญหาทางคณิตศาสตรเปนครั้งแรก ทําใหเกิดความเขาใจในผลงานของแบบเบจไดดีขึ้น Ada จึงไดรับ การยกยองใหเปน นักโปรแกรมคนแรกของโลก ......ค.ศ.1850 : ยอรช บูล (George Boole) นักคณิตศาสตรชาวอังกฤษ ไดสรางแนวคิดเกี่ยวกับระบบพีชคณิต แบบใหม เรียกวา Boolean Algebra เพื่อใชหาขอเท็จจริงจากเหตุผลตาง ๆ และแตงตําราเรื่อง “The Laws of Thoughts” วาดวยเรื่องของการใชเครื่องหมาย AND, OR, NOT ซึ่งเปนรากฐานทางคณิตศาสตรใหกับการพัฒนา ทางดานไฟฟาและอิเล็กทรอนิกส เชน สวิตชปดหรือเปด การไหลของกระแสไฟฟา ไหลหรือไมไหล ตัวเลขจํานวน บวกหรือลบ เปนตน โดยที่ผลลัพธที่ไดจากพีชคณิตจะมีเพียง 2 สถานะคือ จริงหรือเท็จเทานั้น ซึ่งอาจจะแทนจริง ดวย 1 และแทนเท็จดวย 0 ......ค.ศ. 1884 : ดร.เฮอรมาน ฮอลเลอริธ (Dr.Herman Hollerith) นักสถิติชาวอเมริกัน เปนผูคิดประดิษฐ บัตรเจาะรูสําหรับเก็บขอมูล โดยไดแนวคิดจากบัตรควบคุมการทอผาของ Jacquard และวิธีการหนีบตั๋วรถไฟของ เจาหนาที่รถไฟ นํามาดัดแปลงและประดิษฐเปนบัตรเก็บขอมูลขึ้น และทําการสรางเครื่องคํานวณไฟฟาที่สามารถ อานบัตรที่เจาะได ทําใหสามารถทํางานไดอยางรวดเร็วและประหยัดคาใชจายไดมาก ......เมื่อป ค.ศ. 1880 สํานักงานสํารวจสํามะโนประชากรสหรัฐอเมริการไดทําการสํารวจสํามะโนประชากรโดยใช แรงงานคนในการประมวลผล ตองใชเวลาถึง 7 ปครึ่งยังไมแลวเสร็จ ขอมูลที่ไดไมแนนอนและไมคอยถูกตอง ตอมา

4

ค.ศ. 1890 สํานักงานฯ จึงไดวาจาง ฮอลเลอริธ มาทําการประมวลผลการสํารวจ ปรากฏวาเมื่อใชเครื่องทํา ตารางขอมูล (Tabulating machine) และหีบเรียงบัตร (Sorting) ของฮอลเลอริธแลว ใชเวลาในการประมวลผล ลดลงถึง 3 ป ......ค.ศ. 1896 : ฮอลเลอริธ ไดตั้งบริษัทผลิตและจําหนายอุปกรณการประมวลผลดวยบัตรเจาะรู และตอมาได เปลี่ยนชื่อเปนบริษัทไอบีเอ็ม (International Business Machines Corporation) ในป ค.ศ. 1924