Introduction to Computer

1. Introduction to Computer By…Suthida Chaichomchuen std@kmitnb.ac.th

2. What is Computer? อุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ที่มนุษย์ใช้เป็นเครื่องมือช่วยในการจัดการกับข้อมูล (ตัวเลข ตัวอักษร สัญลักษณ์) โดยมีคุณสมบัติที่สำคัญคือสามารถกำหนดชุดคำสั่งล่วงหน้าหรือโปรแกรมได้

3. คุณสมบัติของคอมพิวเตอร์คุณสมบัติของคอมพิวเตอร์ • ความเร็ว • ความน่าเชื่อถือ • ความเที่ยงตรงและแม่นยำ • จัดเก็บข้อมูลได้ปริมาณมาก • ความสามารถในการสื่อสารและเครือข่าย

4. ชนิดของคอมพิวเตอร์ • Supercomputers • Mainframe Computers • Minicomputers • Workstations • Microcomputers

5. Supercomputer • ขนาดใหญ่ที่สุด, ทำงานรวดเร็ว, ประสิทธิภาพสูง, ราคาแพง • ใช้ในงานที่มีการคำนวณที่ซับซ้อน เช่น การวิจัยทางด้านวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม การพยากรณ์อากาศ การบิน ฯลฯ • มีความรวดเร็วในการคำนวณได้มากกว่า 1 ล้านล้านครั้งต่อวินาที (1 Trillion calculations per second)

6. Supercomputer • รองรับโปรเซสเซอร์ได้มากกว่า 100 ตัว • หน่วยวัดความเร็วเป็น กิกะฟลอป (Gigaflop)

7. Mainframe Computer • มีประสิทธิภาพรองลงมาจาก Super Computer • ใช้ตามหน่วยงานธุรกิจขนาดใหญ่ ที่มีการรับและแสดงผลข้อมูลจำนวนมาก ๆ • ใช้การทำงานแบบ Time sharing, Multiuser, Centralized Data Procesing

8. Mainframe Computer • สามารถรองรับการใช้งานของ user ได้มากกว่า 50000 user และประมวลผลได้มากกว่า 1,600,000,000 ล้านชุดคำสั่งต่อวินาที • หน่วยวัดความเร็วเป็น megaflop (คำนวณ 1 ล้านครั้งใน 1 วินาที)

9. Minicomputer • หลักการทำงานเช่นเดียวกับเครื่อง Mainframe • การเร็วในทำงาน, การควบคุมผู้ใช้งานต่าง ๆ และสื่อที่เก็บข้อมูลมีความจุต่ำกว่าเครื่อง Mainframe

10. Workstation • มีระดับความสามารถในการประมวลผลเทียบชั้นกับ Minicomputers • ใช้สถาปัตยกรรมชิปประมวลผลแบบ RISC (Reduced Instruction Set Computer) ซึ่งมีการประมวลผลที่รวดเร็ว • มักใช้ระบบปฏิบัติการ UNIX เป็นหลักสำคัญ

11. Workstation • นิยมใช้กับงานด้านวิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ และการออกแบบกราฟิกแอนนิเมชั่น • สามารถขยายหน่วยความจำหลักได้มากกว่าไมโครคอมพิวเตอร์ • มีระบบการแสดงผลและจอภาพที่มีความละเอียดสูงมาก

12. Microcomputer • เรียกอีกชื่อว่า คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer: PC) • ขนาดเล็ก มีความคล่องตัวสูง เคลื่อนย้ายง่าย ราคาถูก ประสิทธิภาพสูง • ผู้ใช้สามารถควบคุมอุปกรณ์รอบข้างต่าง ๆ ได้ • ผู้ใช้สามารถเลือกใช้โปรแกรมได้เอง

13. Microcomputer ในปัจจุบัน • PC : Personal Computer • Notebook Computer • PDA : Personal Digital Assistants • Pocket PC • Handhelds PC • Palm Computer

14. การจำแนกผู้ใช้งาน (user) • Home User • Small Office/Home Office User : SOHO • Mobile User • Large Business User • Power User

15. งานที่นำคอมพิวเตอร์มาประยุกต์ใช้งานที่นำคอมพิวเตอร์มาประยุกต์ใช้ • งานด้านสถานีอวกาศ • งานด้านวิทยาศาสตร์การแพทย์ • งานด้านธุรกิจทั่วไป • งานด้านการศึกษาและวิจัย • งานด้านการออกแบบทางวิศวกรรม • งานอุตสาหกรรมและหุ่นยนต์ • การเก็บประวัติอาชญากร • งานด้านบันเทิงต่าง ๆ

16. ยุคของคอมพิวเตอร์ • ยุคที่ 1 : Vacuum Tubes • ยุคที่ 2 : Transistors • ยุคที่ 3 : Integrated Circuit : IC • ยุคที่ 4 : Large-Scale Integration: LSI • ยุคที่ 5 : Very Large-Scale Integration: VLSI

17. ยุคที่ 1 (1951-1958) • ใช้หลอดสุญญากาศเป็นหน่วยประมวลผลกลาง • ใช้ดรัมแม่เหล็กเป็นหน่วยความจำหลัก • ใช้บัตรเจาะรูเป็นหน่วยความจำสำรอง • ใช้ภาษาเครื่องในการควบคุมการทำงาน

18. ยุคที่ 1 • มีขนาดใหญ่โตมาก เนื่องจากมีหลอดสุญญากาศหลายหมื่นหลอด • เกิดความร้อนในการทำงานสูงมาก • มีความน่าเชื่อถือต่ำ • คอมพิวเตอร์ในยุคนี้เริ่มนับจาก UNIVAC I (UNIVersal Automatic Computer I) เป็นต้นมา

19. ยุคที่ 2 (1958-1964) • ใช้วงจรทรานซิสเตอร์ทดแทนหลอดสุญญากาศ ซึ่งมีคุณสมบัติ • เป็นสวิตซ์ที่มีขนาดเล็ก • ใช้พลังงานไฟฟ้าน้อย • ประมวลผลรวดเร็ว • มีความน่าเชื่อถือมากกว่าหลอดสุญญากาศ • ใช้วงแหวนแม่เหล็กเป็นหน่วยความจำหลัก

20. ยุคที่ 2 • ใช้บัตรเจาะรู เทปแม่เหล็ก เป็นหน่วยความจำสำรอง และมีการใช้ จานดิสก์ ในปลายยุค • ใช้ระบบปฏิบัติการแบบ Batch Processing • ใช้ภาษาสัญลักษณ์ในการควบคุมการทำงาน และมีการพัฒนาภาษาระดับสูงได้แก่ FORTRAN COBOL

21. ยุคที่ 2 • คอมพิวเตอร์ในยุคนี้ได้แก่ • IBM-7090 • IBM-7070 • IBM-1401 • UNIVAC • LARD • CDC 1604 • Philco2000

22. ยุคที่ 3 (1965-1971) • มีการค้นพบเทคโนโลยีโซลิตสเตต (Solid-State) ซึ่งได้เป็นวงจร IC (Integrated Circuit) ขึ้นมา • เป็นที่มาของเครื่องมินิคอมพิวเตอร์ • ใช้ภาษาระดับสูงอย่างแพร่หลาย มีการใช้ภาษาเบสิก ภาษาปาสคาล และตัวแปลภาษาเกิดขึ้น • ใช้วงแหวนแม่เหล็กเป็นหน่วยความจำหลัก

23. ยุคที่ 3 • ใช้ดิสก์และจานแม่เหล็กเป็นหน่วยความจำสำรอง • ใช้ระบบปฏิบัติการแบบ Multi-Programming และระบบ Time-Sharing • เป็นยุคแห่งการประมวลผลข้อมูล (Data Processing) • คอมพิวเตอร์ในยุคนี้ได้แก่ System360

24. ยุคที่ 4 (1972-1978) • ใช้เทคโนโลยี LSI (Large-Scale Integration) • เริ่มใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ 8080 • เกิดเครื่อง IBM-PC • ในยุคนี้มีการสร้างเครื่อง Supercomputer ชื่อ CRAY-1 และ CRAY X-MP ซึ่งมีความเร็วในการประมวลผล 100 ล้านคำสั่งต่อวินาที

25. ยุคที่ 4 • มีการพัฒนาภาษา 4GL (Fourth GL) • มีเครื่องมือช่วยในการพัฒนาโปรแกรม (CASE Tools) • เกิดเทคโนโลยีฐานข้อมูล และระบบจัดการฐานข้อมูล (Database Management System : DBMS)

26. ยุคที่ 5 (1979-ปัจจุบัน) • ใช้เทคโนโลยี VLSI (Very Large-Scale Integration) • ชิปในยุคนี้มีความสามารถเทียบเท่ากับ Mainframe Computer ในยุคก่อน ๆ • เทคโนโลยีชิปพัฒนาด้วยการ ลดขนาดลง และภายในสามารถบรรจุจำนวนทรานซิสเตอร์ได้มากขึ้น

27. ยุคที่ 5 • เป็นยุคที่นำคอมพิวเตอร์มาประยุกต์กับงาน • ด้านฐานความรู้ (Knowledge Base) • ระบบผู้เชี่ยวชาญ (Expert System) • ระบบปัญญาประดิษฐ์ (AI : Artificial Intelligence)

28. Computer System

29. ส่วนประกอบของระบบคอมพิวเตอร์ส่วนประกอบของระบบคอมพิวเตอร์ • Hardware • Software • Peopleware • Data

30. Hardware • ตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์รอบข้างที่เกี่ยวข้องต่าง ๆที่สามารถสัมผัสได้ด้วยมือ

31. Hardware

32. ส่วนประกอบทางด้าน Hardware • Input Devices • Central Processing Unit • Memory • Output Devices • Storage

33. ความสัมพันธ์ของ Hardware

34. Hardware :Input devices ทำหน้าที่รับข้อมูลจากผู้ใช้เข้าสู่หน่วยความจำหลัก

35. Hardware : Input devices • Keyed Device • Pointing Devices • Touch-Sensitive Screen • Pen-Based System • Data Scanning Devices • Voice Recognition Devices

36. Input devices : Keyed Device • Keyboard : มีลักษณะคล้ายแป้นพิมพ์ดีด แต่มีจำนวนแป้นมากกว่า แบ่งออกเป็น 4 กลุ่ม • Character Keys • Control Keys • Function Keys • Numeric Keys

37. Input devices : Pointing Devices • Mouse • มีลูกกลมกลิ้งอยู่ด้านล่าง หรือเป็นระบบแสง • ด้านบนจะมีปุ่มให้กด 2 หรือ 3 ปุ่ม • ส่งข้อมูลเข้าสู่หน่วยความจำโดยการเลื่อนเมาส์ให้ลูกกลมด้านล่างหมุน เพื่อเป็นการเลื่อนตำแหน่งตัวชี้

38. Input devices : Pointing Devices • Track Ball • มีลักษณะเป็นลูกบอลเล็ก ๆ วางอยู่หน้าจอภาพ • เลื่อนตำแหน่งของตัวชี้ได้โดยการหมุนลูกบอล • Track Point • เป็นแท่งพลาสติกเล็ก ๆ อยู่ตรงกลางแป้นพิมพ์ • บังคับโดยใช้นิ้วหัวแม่มือเลื่อนตำแหน่งตัวชี้

39. Input devices : Pointing Devices • Touch Pad • เป็นแผ่นสี่เหลี่ยมวางอยู่หน้าแป้นพิมพ์ • ใช้นิ้ววาดเพื่อเลื่อนตำแหน่งของตัวชี้ • Joy Stick • เป็นก้านสำหรับใช้โยกขึ้น/ลงซ้ายขวาเพื่อย้ายตำแหน่งของตัวชี้

40. Input devices : Touch-Sensitive Screen • Touch Screen • เป็นจอภาพแบบพิเศษ โดยผู้ใช้แตะปลายนิ้วลงบนจอภาพในตำแหน่งที่กำหนด เพื่อเลือกการทำงานที่ต้องการ

41. Input devices : Pen-Based System • Light Pen • ใช้เซลล์แบบ photoelectric ซึ่งมีความไวต่อแสงเป็นตัวกำหนดตำแหน่งบนจอภาพ • ใช้งานโดยการแตะปากกาแสงไปบนจอภาพตามตำแหน่งที่ต้องการ

42. Input devices : Pen-Based System • Digitizing Tablet • ประกอบด้วยกระดาษที่มีเส้นแบ่ง (Grid) และใช้ปากกาเฉพาะ (Stylus) ชี้ไปบนกระดาษ เพื่อส่งข้อมูลตำแหน่งเข้าไปคอมพิวเตอร์

43. Input devices : Data Scanning Devices • Barcode Reader • พิมพ์รหัสสินค้าออกมาในรูปของแถบสีดำและขาวต่อเนื่องกันไป • ใช้ Barcode Reader อ่านข้อมูลบนแถบ Barcode เพื่อเรียกข้อมูลของรายการสินค้า

44. Input devices : Data Scanning Devices • Scanner • ใช้อ่านหรือ scan ข้อมูลบนเอกสารเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ • โดยส่องแสงไปยังวัตถุ แล้วตรวจจับความเข้มของแสงที่สะท้อนกลับมา

45. Input devices : Data Scanning Devices • Digital Camera • ใช้สำหรับถ่ายภาพแบบไม่ต้องใช้ฟิล์ม • ภาพที่ถ่ายจะเก็บในลักษณะดิจิตอล • Digital Video • ใช้สำหรับบันทึกภาพเคลื่อนไหว • เก็บข้อมูลเป็นแบบดิจิตอล

46. Input devices : Voice Recognition Device • Speech Recognition Device • เป็นอุปกรณ์ที่ใช้รับสัญญาณเสียงและแปลงเป็นสัญญาณดิจิตอลเก็บเป็นข้อมูลไว้ในคอมพิวเตอร์

47. Hardware :Central Processing Unit

48. Hardware :CPU • เปรียบเสมือนสมองของระบบคอมพิวเตอร์ • เป็นหน่วยที่มีความซับซ้อนมากที่สุด • เป็นตัวกำหนดความเร็วของเครื่อง

49. Hardware :องค์ประกอบของ CPU • วงจรใน CPU เรียกว่า Microprocessor ประกอบด้วย 2 ส่วนคือ • Control Unit : ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งระบบ • Arithmetic and Logical Unit (ALU) : ทำหน้าที่ประมวลผลการคำนวณทางคณิตศาสตร์ และการเปรียบเทียบทางตรรก

50. Hardware :องค์ประกอบของ CPU • มี Register ทำหน้าที่เก็บและถ่ายทอดข้อมูลหรือคำสั่งที่ถูกนำเข้ามาปฏิบัติการใน CPU • มี Bus เป็นเส้นทางในการส่งผ่านสัญญาณไฟฟ้าของหน่วยต่าง ๆ ภายในระบบ