แอนดรอยด์ (ระบบปฏิบัติการ)

แอนดรอยด์ Android

แอนดรอยด์ (อังกฤษ: android) เป็นระบบปฏิบัติการสำหรับอุปกรณ์พกพา เช่น โทรศัพท์มือถือ แท็บเล็ตคอมพิวเตอร์ เน็ตบุ๊ก ทำงานบนลินุกซ์ เคอร์เนล เริ่มพัฒนาโดยบริษัทแอนดรอยด์ (อังกฤษ: Android Inc.) จากนั้นบริษัทแอนดรอยด์ถูกซื้อโดย และนำแอนดรอยด์ไปพัฒนาต่อ ภายหลังถูกพัฒนาในนามของ Open Handset Alliance^[2] ทางกูเกิลได้เปิดให้นักพัฒนาสามารถแก้ไขโค้ดต่างๆ ด้วยภาษาจาวา และควบคุมอุปกรณ์ผ่านทางชุด Java libraries ที่กูเกิลพัฒนาขึ้นกูเกิล

แอนดรอยด์ได้เป็นที่รู้จักต่อสาธารณชนเมื่อวันที่ 5 พฤศจิกายน พ.ศ. 2550 โดยทางกูเกิลได้ประกาศก่อตั้ง Open Handset Alliance^[3] กลุ่มบริษัทฮาร์ดแวร์, ซอฟต์แวร์ และการสื่อสาร 48 แห่ง ที่ร่วมมือกันเพื่อพัฒนา มาตรฐานเปิด สำหรับอุปกรณ์มือถือ ลิขสิทธิ์ของโค้ดแอนดรอยด์นี้จะใช้ในลักษณะของซอฟต์แวร์เสรี
โทรศัพท์เครื่องแรกที่สามารถใช้งานระบบปฏิบัติการแอนดรอยด์ได้คือ HTC Dream ออกจำหน่ายเมื่อ 22 ตุลาคม 2551^[4]
ความสามารถใหม่ของ แอนดรอยด์ 2.3 ที่เพิ่มขึ้นมาคือ Near field communication

คอมพิวเตอร์เบื้องต้น

คอมพิวเตอร์เบื้องต้น

กล่าวโดยทั่วไปคอมพิวเตอร์ คือ “เครื่องซึ่งทำตามคำสั่งซึ่งจัดเรียงเป็นลำดับและสามารถปรับขยายคำสั่งเหล่านั้นโดยอาศัยผลระหว่างกลาง” เครื่องคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันมีขนาดเล็กลง มีความสามารถมากขึ้นและราคาถูกลงมากเมื่อเทียบกับเครื่องยุคแรก ๆ ที่มีการประดิษฐ์กันขึ้น เนื่องจากการพัฒนาของเทคโลโนยี่ในหลายแขนง


1.1.วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์

ในยุคเริ่มต้นก่อนสงครามโลกครั้งที่สอง เทคโลโนยี่ทางไฟฟ้า เริ่มพัฒนามาพอสมควร มีระบบโทรศัพท์ เกิดขึ้นราว ปี ค.ศ. 1876 รีเลย์ สร้างในปี ค.ศ. 1888 หลอดสูญญากาศใช้เป็นอุปกรณ์ขยายสัญญาณในปี ค.ศ. 1907 Eccles and Jordan สร้าง วงจร flip-flop electronic switching ซึ่งเป็นวงจรพื้นฐานในสร้างวงจรนับในปี ค.ศ. 1919 เครื่องโทรทัศน์ ในปี ค.ศ. 1927

ในปี ค.ศ. 1887 Herman Hollerith ได้พัฒนาเครื่องเจาะบัตร และ เครื่อง card tabulating สร้างเครื่อง และ ให้ US Census Bureau เช่าเครื่อง ใช้ในการช่วยทำสำมะโนประชากร ของอเมริกา โดยข้อมูลของแต่ละคน อยู่ในรูปบัตรเจาะรู และเครื่อง card tabulating สามารถ อ่านบัตร นับจำนวนได้ ทำให้การนับสำมะโนประชากร เช่นนับว่ามีกี่คน ผู้ชายกี่คน ผู้หญิงกี่คน ทำได้เร็วขึ้นกว่าการนับด้วยมือ ซึ่งเครื่องเจาะบัตร และ เครื่องอ่านบัตร เป็น อุปกรณ์การป้อนข้อมูลและโปรแกรมให้คอมพิวเตอร์ในช่วงเวลาต่อมา เครื่อง card tabulating ถือได้ว่าเป็นเครื่องจักรที่ประมวลผลข้อมูลรุ่นแรกที่มีการใช้งานจริง ต่อ Herman Hollerith ได้ตั้งบริษัท และขยายธุรกิจ ให้เช่าเครื่อง ขายเครื่อง และขายบัตรให้กับธุรกิจหลายประเภท เช่น ธุรกิจการรถไฟ ต่อมาบริษัทมีการเปลี่ยนผู้บริหาร ขยายตัว และเปลี่ยนชื่อเป็นบริษัท IBM ในปี ค.ศ. 1924

ในปี ค.ศ. 1937 Alan Turing ได้ลงพิมพ์บทความ “On Computable Numbers with an Application to the Entscheidungsproblem.” ในบทความได้บรรยายถึง Turing Machine เครื่องจักรในอุดมคติ ซึ่ง สามารถคำนวณทางตัวเลขได้ โดยชี้ให้เป็นว่า การคำนวณส่วนใหญ่ สามารถสร้าง Turing Machine ที่ให้ผลการคำนวณนั้นขึ้นได้ จากนั้น Turing ได้อธิบายถึง Universal Turing Machine เป็น Turing Machine เครื่องหนึ่ง ซึ่งสามารถคำนวนได้อย่างอเนกประสงค์ กล่าวคือ จำลองการทำงานให้เหมือน Turing Machine ที่คำนวณเฉพาะงานอื่นๆ ได้โดยอาศัยโปรแกรม Turing พิสูจน์ให้เห็นว่า Universal Turing Machine สามารถสร้างขึ้นได้ โดยโครงสร้างเหมือนกับ Turing Machine สามารถโปรแกรมให้จำลองการทำงานได้ไม่จำกัด และชี้ให้เห็นว่า มีการคำนวณบางประเภท ที่ไม่สามารถ จะเขียนเป็นโปรแกรมได้ Universal Turing Machine ถือเป็น ต้นความคิดของ เครื่องคอมพิวเตอร์

ในปีเดียวกัน Claude Shannon เขียนวิทยานิพนธ์เรื่องA Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits อธิบายการใช้สวิทช์ ในการคำนวณ Boolean algebra และต่อมา George Stibitz ได้สร้างวงจรรีเลย์ ที่สามารถทำงานบวกเลขฐาน 2 ได้

ในปี ค.ศ. 1939 Stibitz และ S.B. Williams สร้างเครื่อง Complex Number Calculator เป็นเครื่องคำนวนโดยใช้ไฟฟ้า ระบบเลขฐาน 2 เครื่องแรก ส่วนของการคำนวณประกอบด้วย รีเลย์โทรศัพธ์ 450 ตัว และ crossbar switches 10 ตัว สามารถหาค่า quotient ของตัวเลข complex number แปดหลัก สองตัว ในเวลา 30 วินาที

ในยุคสงครามโลกครั้งที่ 2 ปี ค.ศ. 1939-1945 เครื่องคอมพิวเตอร์ ถูกพัฒนาขึ้นจากความต้องการการคำนวณจำนวนมาก เช่น การถอดรหัสลับ การสร้างตารางวิถีลูกกระสุนปืนใหญ่ โดยได้รับงบประมาณสนับสนุนจากทางการทหาร

ในเยอรมัน มีการพัฒนาเครื่องคอมพิวเตอร์ Z1-Z4 โดย Konrad Zuseในช่วงเวลา ปี ค.ศ. 1941 – 1944 ถือได้ว่า เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ เครื่องแรกๆ ของโลก เครื่อง Z1 เป็นเครื่องจักรกล เครื่อง Z2 เป็นระบบจักรกล ผสมกับ รีเลย์ เครื่อง Z3 เป็นระบบ รีเลย์ทั้งหมด มีหน่วยคำนวณ หน่วยความจำ และหน่วยควบคุม ตัวเครื่อง Z3 ถูกทำลายจากระเบิดในสงคราม ถูกสร้างขึ้นใหม่ในทศวรรษ 1960 ส่วนเครื่อง Z4 สร้างในปี ค.ศ. 1943 รอดพ้นจากสงคราม และขายให้ ธนาคารในประเทศ สวิสเซอร์แลนด์ แต่ทั้งนี้ เครื่องคอมพิวเตอร์ชุดนี้ไม่มีผลต่อการพัฒนาคอมพิวเตอร์ในอังกฤษและอเมริกา

ในอเมริกา John Vincent Atanasoff ได้ออกแบบเครื่องคอมพิวเตอร์ และสร้างเครื่องต้นแบบ ใน ราวปี ค.ศ. 1937-1942 ใช้การคำนวณแบบเลขฐานสอง สามารถ บวก ลบเลข โดยใช้หลอดสูญญากาศ มีหน่วยความจำ แต่เครื่องทั้งหมดไม่สมบูรณ์ โครงการสิ้นสุดก่อนจะใช้งานได้ เนื่องจากเริ่มสงครามโลกครั้งที่ 2

ในราวปี ค.ศ. 1943 อังกฤษ ได้ สร้างเครื่องคำนวณอิเลคโทรนิค COLOSSUS เพื่อถอดรหัส ข้อความ ที่เข้ารหัสโดยเครื่อง ENIGMA ของเยอรมันซึ่งใช้ส่งข้อความลับในช่วงสงคราม COLOSSUS ทำงานคำนวณจำกัด เฉพาะด้านการถอดรหัส อย่างไรก็ตาม COLOSSUS สามารถโปรแกรมให้ทำงานกับโปรแกรมย่อยต่างๆได้ COLOSSUS ประกอบด้วยหลอดสุญญากาศกว่า 1,800 หลอด COLOSSUS เป็นความลับทางการทหารที่เปิดเผยในรับทราบในปี ค.ศ. 1970 วิธีการคำนวณการถอดรหัสยังคงเป็นความลับอยู่

ในราวปี ค.ศ. 1937-1944 Howard H. Aiken กับวิศวกรจาก IBM ได้พัฒนาเครื่องคอมพิวเตอร์ IBM automatic sequence controlled calculator หรือเรียกกันว่า Harvard MARK I ใช้ รีเลย์ สวิตช์ เป็นส่วนประกอบหลัก มีชุดควบคุมการคำนวณหลักโดยอ่านโปรแกมจากเทปเจาะรู และ ข้อมูลนำเข้าโดยบัตรเจาะรูอีกทางหนึ่ง สามารถ บวก ลบ คูณ และ หาร เลข ได้ ผลลัพธ์ พิมพ์เป็นบัตรเจาะรู หรือพิมพ์ออกกระดาษ โดยเครื่องพิมพ์ ทหารเรือได้ใช้เครื่องนี้คำนวณ สร้างตารางตัวเลข ในช่วงสงครามโลก

โครงการสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ ENIACโดย John Mauchly และ J. Presper Eckert, Jr. ที่Moore School of Electrical Engineering, University of Pennsylvania ใน Philadelphia ได้เริ่มขึ้นในปี ค.ศ. 1943 สร้างเสร็จใน ปี ค.ศ. 1945 ถือเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ ที่เป็นอิเลคโทรนิคทั้งหมดเครื่องแรก เครื่องออกแบบ เป็นโมดูล การโปรแกรมเครื่องให้ทำงานตามต้องการ โดยการโยงสายไฟ ต่อโมดูลต่างๆ เข้าด้วยกัน เครื่อง ENIAC ใช้หลอดสุญญากาศกว่า 18,000 หลอดในการคำนวณตัวเลข เครื่องสูง 10 ฟุต กินเนื้อที่กว่า 1,000 ตารางฟุต หนักรวม 30 ตัน ใช้ไฟกว่า 150 กิโลวัตต์ โดยเครื่อง สามารถทำการคำนวณได้ 300 ครั้งต่อวินาที ราคารวม $486,800 ENIAC ได้นำไปใช้งานที่ U.S. Army Ballistics Research Laboratory, Aberdeen Proving Grounds, Maryland จนถึงปี ค.ศ. 1955

EDVAC พัฒนาต่อจาก ENIAC โดยมีหน่วยความจำสำหรับชุดคำสั่งเป็นอุปกรณ์อิเลคโทรนิค โดยใช้ Mercury (acoustic) delay lines โปรแกรมจะส่งเข้าไปอยู่ในหน่วยความจำ และการทำงานของเครื่อง เป็นไปตามชุดคำสั่งนั้นๆ สร้างเสร็จในปี ค.ศ. 1952

[ The first transistor ] ในปี ค.ศ. 1947 Bell Lab โดย J. Bardeen, H.W. Brattain, และ W. Shockley ได้สร้าง ทรานซิสเตอร์ (Transistor) ต้นแบบได้ และได้เริ่มมีการผลิตในต้นทศวรรษ 1950 ทรานซิสเตอร์ สามารถใช้เป็น สวิตช์ และ ขยายสัญญาณ ได้เช่นเดียวกับหลอดสูญญากาศ มีข้อดีมากกว่ามาก เช่น ใช้พลังงานน้อยกว่า ขนาดเล็กกว่า และมีความเชื่อถือได้สูงกว่า ทำให้ ทรานซิสเตอร์ มาแทนที่หลอดสูญญากาศในเกือบทุกด้าน รวมทั้งเครื่องคอมพิวเตอร์ด้วย

ในปี ค.ศ. 1951 เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในงานทั่วไป ที่ไม่ได้ใช้เพื่อการทหารได้ออกจำหน่าย ในรูปแบบของการจ้างสร้างเครื่อง โดยบริษัท Remington Rand มี John Mauchly และ J. Presper Eckert, Jr ผู้สร้าง ENIAC เป็นผู้คุมทีมสร้างเครื่อง UNIVAC I ใช้เทคโลโนยีเดียวกับ EDVAC และได้พัฒนา digital magnetic tape สามารถบวกเลขฐาน 2 สิบหลัก ได้ 100,000 ตัวต่อวินาที ใช้สัญญาณนาฬิกาความถี่ 2.25 เมกะเฮิสซ์ โดยเครื่องแรกส่งมอบให้ Census Bureau ราคาประมาณ $100,000 ในปี 1954 บริษัทได้ผลิต Univac ERA 1103A โดยใช้ ferrite-core memory

ในปี ค.ศ. 1951-1952 Grace Murray Hopper พัฒนาโปรแกรม compiler A-0 เป็น compiler โปรแกรมแรก ที่เปลี่ยน Assembly code ให้เป็น Machine code สำหรับเครื่อง UNIVAC ต่อมาได้พัฒนา compiler ที่เปลี่ยนประโยคภาษาอังกฤษ เป็น Machine code B-0 (FLOW-MATIC) ในปี ค.ศ. 1957 เป็นต้นกำเนิดของ ภาษา COBOL
ในปี ค.ศ. 1952 บริษัท IBM ได้จำหน่ายเครื่องคอมพิวเตอร์ รุ่น 701 เป็นการเปลี่ยนองค์กรของ IBM จากการขายเครื่องเจาะบัตรเป็นการขายเครื่องคอมพิวเตอร์ IBM 701 ใช้ magnetic tape มีหน่วยความจำแบบ magnetic drum และ cathode-ray tube storage

ในปีถัดมา IBM 650 หรือเรียกว่า Magnetic Drum Calculator ถูกผลิตขึ้นและเป็นเครื่องที่มีการจำหน่ายมาก IBM สามารถครองตลาดคอมพิวเตอร์ได้มากกว่าครึ่งในปี ค.ศ. 1955

มีการพัฒนาโปรแกรม Complier และ สร้างภาษาคอมพิวเตอร์ระดับสูง ภาษา FORTRAN เริ่มพัฒนาในปี ค.ศ. 1954 โดย John Backus และคณะใน IBM ส่งมอบให้ใช้งานได้ในราวปี ค.ศ. 1958 FORTRAN ย่อมาจาก FORmula TRANslator เป็นภาษาที่ออกแบบมาเพื่อให้เขียนโปรแกรมได้ง่ายขึ้นกว่าใช้ภาษาเครื่อง โดยเฉพาะการคำนวณทางวิทยาศาสตร์ สูตรทางคณิตศาสตร์สามารถเปลี่ยนเป็น ภาษา FORTRAN ได้โดยง่าย

ในปี ค.ศ. 1954 Texas Instruments ผลิตทรานซิสเตอร์ออกขายสู่ท้องตลาด 7 ปีจากต้นแบบ

ในปี ค.ศ. 1956-57 IBM ได้สร้าง เครื่อง รุ่น IBM 305 RAMAC และ 650 RAMAC โดยมี hard disk และ เทคโลโนยี่ RAMAC (random-access method of accounting and control) Hard disk เป็นรุ่นแรกที่ผลิต โดยเป็น แผ่นขนาด 2 ฟุต จำนวน 50 แผ่นมีความจุ 5 MByte (สำหรับเครื่อง 350)

ในปี ค.ศ. 1956 บริษัท Univac เปิดตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ Univac II ใช้ ทรานซิสเตอร์ เป็นส่วนประกอบของหน่วยประมวลผลกลาง (แต่ยังใช้หลอดสุญญากาศจำนวนหนึ่ง ขณะนั้น ทรานซิสเตอร์ ยังมีราคาแพงกว่าหลอด) จัดจำหน่ายในปี ค.ศ. 1958

ในปี ค.ศ. 1958 นั้น Seymour Cray สร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ให้กับบริษัท Control Data Corporation รุ่น CDC 1604 โดยใช้ ทรานซิสเตอร์ ทั้งหมด ใช้ ทรานซิสเตอร์ กว่า 25,000 ตัว ออกจำหน่ายปี ค.ศ.1960 ราคา $750,000



IBM เปิดตัว และ ขาย IBM 1401 ซึ่งใช้ ทรานซิสเตอร์ ทั้งหมดในช่วงเวลาใกล้กันในราคา $14,700 เป็นคอมพิวเตอร์ที่ได้รับความนิยม เป็นระบบคอมพิวเตอร์แรกที่มียอดขายกว่า 10,000 เครื่องระบบแรก (CDC 1604 มีความสามารถในการคำนวณสูงกว่า IBM 1401)

ในปี ค.ศ. 1958 Integrated Circuit, คือการสร้างวงจรอิเลคโทรนิคบนแผ่นซิลิคอนแผ่นเดียวกัน, ได้ต่างพัฒนาขึ้นพร้อมๆกันโดย Jack Kilby บริษัท Texas Instruments และ Robert Noyce บริษัท Fairchild Semiconductor ทั้งคู่จดลิกขสิทธ์ ในปี 1959 Jack Kilby และ Texas Instruments ได้รับ U.S. patent #3,138,743 สำหรับ miniaturized electronic circuits ส่วน Robert Noyce และ Fairchild Semiconductor Corporation ได้รับ U.S. patent #2,981,877 สำหรับ silicon based integrated circuit บริษัท Texas Instruments ได้เริ่มผลิต และ จัดจำหน่าย IC ในปี 1961

ในปี ค.ศ. 1958 บริษัท Bell ได้พัฒนา modem data phone เป็นอุปกรณ์ส่งข้อมูลฐาน 2 ทางสายโทรศัพท์

ในปีค.ศ. 1959 ภาษา COBOL (Common Business-Oriented Language) ได้พัฒนาขึ้นโดยกระทรวงกลาโหมสหรัฐ เพื่อเป็นภาษาคอมพิวเตอร์กลาง สำหรับการเขียนโปรแกรมทางการประมวลผลข้อมูล คณะกรรมการได้ออกแบบ ภาษา COBOL โดยสามารถจัดการข้อมูลที่เป็นตัวหนังสือได้ดี และ มีลักษณะเป็นประโยคภาษาใกล้เคียงกับภาษาอังกฤษ ทำให้ตัวโปรแกรมสามารถอ่านได้เข้าใจง่าย บริษัทคอมพิวเตอร์ได้นำข้อกำหนด ไปเขียน complier

ในปี 1964 John Kemeney และ Thomas Kurtz เริ่มพัฒนาภาษา BASIC (Beginner's All-purpose Symbolic Instruction Code) ที่ Dartmouth College เพื่อใช้ในการเรียนการสอน เป็นภาษาที่ง่ายไม่ซับซ้อน

IBM System/360 ในปี ค.ศ. 1964 IBM ได้ลงทุนพัฒนากว่า 5 พันล้านเหรียญ สร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ ตระกูล SYSTEM 360 ขายออกสู่ตลาดเพื่อใช้ในงานทางธุรกิจ โดยเป็นแนวคิดใหม่ที่ให้ เครื่องตระกูลนี้มีหลายขนาด (มีหน่วยประมวลผล 5 รุ่น จัดได้ 19 รูปแบบ ขึ้นกับขนาดของหน่วยความจำ ความเร็ว ความสามารถในการคำนวณ) โดยจัดให้ตรงกับความต้องการของลูกค้า ในราคาที่เหมาะสม ถ้าต้องการความสามารถเพิ่ม ก็เปลี่ยนอุปกรณ์ โดยที่อุปกรณ์ต่างๆ สามารถทำงานร่วมกันได้ และโปรแกรมก็สามารถใช้ได้กับทุกรุ่น ระบบนี้ กลายเป็นมาตรฐานของระบบ Mainfram ในช่วงเวลานั้น บริษัทคอมพิวเตอร์อื่นๆ ได้สร้างเครื่องให้ใช้โปรแกรม และ อุปกรณ์ ของ IBM รุ่นนี้ได้

ในปี ค.ศ. 1963 บริษัท Digital Equipment Corporation (DEC) ผลิตเครื่องคอมพิวเตอร์ออกสู่ท้องตลาด ในราคาต่ำกว่าและขนาดเล็กกว่า เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ขายอยู่ในขณะนั้น ซึ่งเรียกว่าเครื่องมินิคอมพิวเตอร์ โดยเริ่มจากเครื่อง PDP-5 ในปี ค.ศ. 1965 PDP-8 เป็นเครื่องที่ประสบความสำเร็จในด้านการตลาด มีราคา ประมาณ $16,000 ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์เริ่มมีใช้งานในระดับหน่วยงานย่อยๆ เช่นห้องทดลองในมหาวิทยาลัย แทนที่จะเป็นคอมพิวเตอร์แบบรวมศูนย์กลาง (Computer Center)

ที่ ศูนย์คอมพิวเตอร์ มหาวิทยาลัย MIT ได้พัฒนา ระบบโปรแกรม เพื่อให้คอมพิวเตอร์ สามารถใช้งาน เสมือนว่าใช้พร้อมกันได้หลายคน เป็นระบบ Time-Sharing กล่าวคือ คอมพิวเตอร์ สลับการทำงานให้บริการแก่ผู้ใช้แต่ละคนอย่างรวดเร็ว จนผู้ใช้รู้สึกว่าทำงานอยู่กับเครื่องอย่างต่อเนื่อง ระบบนี้เริ่มในปี ค.ศ. 1961 ในบริการแก่ผู้ใช้ในห้องปฏิบัตการคอมพิวเตอร์ เป็นประจำในปี ค.ศ. 1963 ต่อมาพัฒนาเป็นระบบปฏิบัติการ Multics ในปี ค.ศ. 1969 ซึ่งต่อมาจัดจำหน่ายพร้อมกับระบบคอมพิวเตอร์ของบริษัท Honeywell Information Systems ในปี ค.ศ. 1973

ในปี ค.ศ. 1966 บริษัท Fairchild ผลิต IC logic gate, a quad two-input NAND gate, แบบ TTL ออกจำหน่าย ซึ่งเป็น IC ที่จะใช้ในคอมพิวเตอร์ต่อมา (8 ปีหลังจากต้นแบบ) ในปี ค.ศ. 1968 บริษัท Burroughs ได้ผลิต คอมพิวเตอร์ รุ่น B2500 และ B3500 เป็น คอมพิวเตอร์ที่ใช้ IC รุ่นแรก

ปลายปี ค.ศ. 1967 กระทรวงกลาโหม อเมริกา ให้ทุนศึกษาและออกแบบ เรื่องการต่อเครื่อข่ายคอมพิวเตอร์ เป็นจุดเริ่มต้นของ ARPANET ซึ่งต่อมากลายเป็น Internet โดยเริ่มมีการต่อใช้จริงในปี ค.ศ. 1969 โดย ต่อระหว่าง มหาวิทยาลัย UCLA, UC Santa Barbara, SRI, และ University of Utah



ในปี ค.ศ. 1969 - 1973 Ken Tompson, Dennis Ritchie และคณะ ได้พัฒนาระบบปฏิบัติการ Unix พร้อมกับพัฒนาภาษา C โดย Unix เริ่มพัฒนาบนเครื่อง PDP-7 และเขียนโดยภาษา C เนื่องจาก Unixโปรแกรมในภาษาระดับสูง ทำให้ Unix สามารถย้ายไปลงในระบบอื่นได้โดยง่าย Unix จึงเป็นที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย

ในปี ค.ศ. 1970 E.F. Codd นักวิจัยจากบริษัท IBMได้ตีพิมพ์ผลงาน “A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks” เสนอหลักการของ relational database ซึ่งเป็นรากฐานที่สำคัญของระบบ database ในปัจจุบัน ในปีเดียวกัน บริษัท Intel เริ่มผลิต IC หน่วยความจำ RAM ขนาด 1 Kbyte ออกจำหน่าย

ในปี ค.ศ. 1971 IBM ได้ผลิตเครื่องอ่านเขียน และ “memory disk” หรือ floppy disk ในปัจจุบัน ซึ่งมีผลทำให้การโอนย้ายข้อมูลและโปรแกรมสะดวกขึ้นมาก floppy disk ที่ผลิตขึ้น มีขนาด 8 นิ้ว ความจุ 250KByte ขายพร้อมระบบ 3740 Data Entry System

Microprocessor คือการนำเอาวงจรหน่วยประมวลผลหลักของคอมพิวเตอร์ไปสร้างอยู่บน IC ตัวเดียว ได้เริ่มพัฒนาในราวปี ค.ศ. 1971 โดย Intel ผลิต Microprocessor 4004 เป็น microprocessor แบบ 4 บิท ประกอบด้วย ทรานซิสเตอร์ ประมาณ 2,300 ตัว ในช่วงแรก ผลิตมาเพื่อทำเครื่องคิดเลข

ในปี ค.ศ. 1973 นักวิจัยของ Xerox PARC พัฒนาเครื่องต้นแบบของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล โดย พัฒนา เมาส์ ระบบเครือข่าย Ethernet และ Graphical User Interface ได้สร้างเครื่องต้นแบบ Alto จัดจำหน่ายไม่มากนักให้สถาบันการศึกษา



ในปี ค.ศ. 1974 Intel ผลิต 8080 เป็น microprocessor แบบ 8 บิทออกจำหน่าย ประกอบด้วย ทรานซิสเตอร์ ประมาณ 6,000 ตัว ใช้สัญญาณนาฬิกาที่ความถี่ 2 MHz Ed Roberts เจ้าของบริษัท Micro Instrumentation Telemetry systems ได้จัดชุดคิท (ผู้ซื้อประกอบเอง) เครื่องคอมพิวเตอร์ โดยใช้ 8080 และลงโฆษณาในวารสาร Popular Electronic โดยมีราคา $397 ใช้ชื่อว่า Altair มีการสั่งซื้อเป็นหลายพันเครื่อง ทั้งที่เครื่องต้องโปรแกรม ด้วย สวิตช์ และแสดงผลทาง LED เท่านั้น ถือเป็น ไมโครคอมพิวเตอร์เครื่องแรกๆ

Paul Allen กับ William Gates III ร่วมกันเขียนโปรแกรม Basic interpreter ให้กับเครื่อง Altair ทำให้เครื่อง Altair สามารถเขียนโปรแกรมในภาษา Basicได้ ทั้งคู่ก่อตั้งบริษัท Microsoft ในปี ค.ศ. 1975 และขายโปรแกรมให้กับบริษัทอื่นด้วย เช่นบริษัท Tandy ซึ่งผลิตเครื่อง Radio Shack TRS-80 และบริษัท Commodore ซึ่งผลิตไมโครคอมพิวเตอร์ออกสู่ท้องตลาดต่อมา

ในปี ค.ศ. 1975 IBM 5100 ได้ออกสู่ท้องตลาด เป็นเครื่อง PC รุ่นแรก แต่ไม่ประสบความสำเร็จ เนื่องจาก มีราคาระหว่าง $8,975- $19,975 สามารถโปรแกรมได้โดยภาษา APL และ Basic

ในปี ค.ศ. 1976 บริษัท Shugart Associates ได้ผลิต เครื่องอ่านเขียน floppy disk ขนาด 5.25 นิ้ว รุ่น SA-400 มีความจุ 110 Kbyte ซึ่งกลายเป็นอุปกรณ์มาตรฐาน สำหรับเครื่อง PC จนกระทั่งถูกแทนที่ด้วย floppy ขนาด 3.5 นิ้ว บริษัท Shugart Associates ได้ร่วมมือกับ บริษัท Dysan Corporation ให้ผลิตแผ่น floppy disk 5.25 นิ้วจำหน่าย

ในปี ค.ศ. 1977 เริ่มมี Microcomputer ที่มีแป้นพิมพ์ และ จอภาพ ออกสู่ท้องตลาด โดยบริษัท Tandy ผลิตเครื่อง Radio Shack TRS 80 ราคา $599.9 ใช้ CPU Z80 มี RAM ขนาด 4Kbyte พร้อม ภาษา BASIC ออกขาย 1 เดือนแรกมียอดขายกว่า 10,000 เครื่อง

เครื่อง Commodore Pet ใช้ CPU เบอร์ 6502 มี RAM ขนาด 4K หรือ 8 K พร้อมเทป (สำหรับเก็บโปรแกรมและข้อมูล) และ ภาษา BASIC ราคา $700



Stephen G Wozniak กับ Steven Job ได้ทดลองดัดแปลงเครื่อง Altair แต่ภายหลังเลือก Microprocessor 6502 จากบริษัท MOS Technology ซึ่งมีราคาถูกกว่า และได้สร้าง Apple I ปรับปรุงเป็น Apple II ตั้งบริษัท Apple และจัดจำหน่ายเครื่อง Apple II เครื่อง ประกอบด้วย คีย์บอด จอภาพ มีหน่วยความจำ 16K ROM และ 4K RAM ใช้ภาษา Basic ได้ (พัฒนาเอง แต่ภายหลัง ซื้อจาก Microsoft) ขายในราคา $1,300-$2600 (ขึ้นกับขนาดหน่วยความจำ) ในปี ค.ศ. 1977 มียอดขาย $700,000 ปีต่อมามียอดขายกว่า 7 ล้านเหรียญ ถือว่าเป็นคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ที่ได้รับความสำเร็จทางการตลาด

Gary Kildall ได้พัฒนาระบบปฏิบัติการ CP/M และสร้าง floppy disk controller ให้ใช้กับ floppy disk drive และได้ขาย license ให้กับบริษัท IMSAI ในปี ค.ศ. 1977 บริษัทอื่นๆ ทำตาม ทำให้ CP/M เป็นมาตรฐานสำหรับเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ที่ใช้ 8080 หรือ Z80 เป็น CPU จนกระทั่งยุคของ IBM PC และทำให้เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ เริ่มใช้ floppy disk drive กันมากขึ้น

ในปี ค.ศ. 1978 บริษัท Microsoft มียอดขายกว่า 1 ล้านเหรียญ บริษัท Intel ได้ผลิต 8086-8088 Microprocessor ออกสู่ตลาด เป็น microprocessor ขนาด 16 บิท บริษัท Apple ได้ผลิต floppy disk controller ทำให้เครื่อง Apple สามารถใช้ได้กับเครื่องอ่านเขียน floppy diskได้ และได้สร้าง DOS (Disk operating system) เพื่อให้สามารถใช้งาน floppy disk ได้ Apple ขาย controller card พร้อม floppy drive และ Apple DOS 3.1 ในราคา $595 โดย floppy drive ซื้อจากบริษัท Shugart Associates ต่อมาส่งให้บริษัทในญี่ปุ่นผลิตเพื่อลดต้นทุน

VisiCalc ในช่วงเวลาปี ค.ศ. 1979 เริ่มได้มีการพัฒนาโปรแกรมสำเร็จรูปออกขาย เช่น VisiCalc เป็นโปรแกรม spreadsheet ที่ใช้กับ Apple DOS โดย Don Bricklin และ Bob Franston เป็นโปรแกรมที่ทำให้ยอดของของ Apple สูงขึ้นมาก ในขณะเดียวกัน บริษัท MicroPro ได้ผลิตโปรแกรม Word Processing ชื่อ WordStar ออกจำหน่าย โดยทำงานบน CP/M

ในปี ค.ศ. 1980 Microsoft ผลิต Softcard ซึ่งเป็น card ที่มี Z80 CPU ใช้ต่อในเครื่อง Apple ซึ่งใช้ 6502 CPU แล้วทำให้เครื่องไปใช้งาน Z80 CPU ใน card ทำให้เครื่อง apple สามารถ ทำงานกับระบบปฎิบัติการ CP/M ได้ Microsoft ผลิต card ขายพร้อมกับ CP/M และทำให้ Microsoft สามารถ ขาย Microsoft FORTRAN และ COBOL compiler สำหรับผู้ที่ใช้ Apple ได้

บริษัท Seagate Technology ก่อตั้งโดย Alan Shugart (ซึ่งเป็นคนเดียวกันกับผู้ก่อตั้งบริษัท Shugart Associates ที่ผลิต floppy disk drive แต่ถูกให้ออก) ในปี ค.ศ. 1979 ผลิต Hard disk ขนาด 5.25 นิ้ว เท่ากับ floppy disk drive ออกจำหน่าย รุ่นแรก ST 506 มีความจุ 5 Mbyte ในปี ค.ศ. 1980 บริษัทขายได้เป็นพันเครื่องให้กับ IBM ใช้กับเครื่องเมนเฟรม ซึ่งต่อมาใช้กับเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์

ในปี ค.ศ. 1980 บริษัท IBM เห็นว่า ตลาดของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเป็นตลาดใหญ่ จึงสร้างเครื่อง IBM PC ออกขาย ในปีค.ศ. 1981 ทำให้มีการนำเอาคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลมาใช้ในทางธุรกิจมากขึ้น IBM ได้ซื้อระบบปฏิบัตการ MSDOS และ ภาษา Basic จาก Microsoft เครื่อง IBM PC ใช้ Intel 8088 microprocessor เป็น microprocessor ขนาด 16 บิท หน่วยความจำ 64Kbyte floppy disk drive ขนาด160K ราคาเริ่มต้นที่ $1,565 – $2,880 IBM ขายได้ กว่า 13,500 เครื่อง ใน 4 เดือนแรก และต้องมีการจอง เนื่องจาก IBM ผลิตไม่ทัน

Sony created the 3.5 inch micro floppy disk (foreground) and the disk drive (back) from scratch. ในปีค.ศ.1981 บริษัท Sony ผลิต floppy drive ขนาด 3.5 นิ้ว และ diskette และกลายเป็น มาตรฐานของ floppy drive ในเครื่อง PC จนถึงปัจจุบัน diskette มีความจุ 720Kbye และ 1.44 Mbyte

Osbone I ออกสู่ตลาดในปี ค.ศ. 1981 เป็นเครื่อง Portable เครื่องแรก หนัก 23.5 ปอนด์ (กว่า 10 กิโลกรัม) ใช้ Z80A CPU (8 บิท) มีจอภาพขนาด 8.75 x 6.6 ซ.ม. floppy disk 2 ตัว ใช้ CP/M ราคา $1,795 บริษัทมียอดขาย ถึง $100 ล้าน ใน 2 ปี บริษัทล้มละลายในปี 1983 (เนื่องจาก IBM PC และ Compaq)

ในปี ค.ศ. 1982 บริษัท Intel เริ่มผลิต 80286 microprocessor ในช่วงเวลา 6 ปีของการผลิต มีเครื่อง PC ประมาณ 15 ล้านเครื่อง ที่ใช้ CPU ตัวนี้ทั่วโลก โดย 80286 สามารถทำงานกับโปรแกรมที่เขียนให้กับ 8088 ได้

ในปี ค.ศ. 1982 เนื่องจาก IBM PC ขายดี และเป็นที่ยอมรับของตลาด และ IBM สร้าง PC จากอุปกรณ์ที่มีขายอยู่ทั่วไปในขณะนั้น ทำให้เกิด การสร้าง IBM PC “clone” บริษัท Columbia Data Products ผลิต IBM PC clone รุ่นแรก แต่ไม่ประสบความสำเร็จมากนัก บริษัท Compaq สร้าง IBM PC clone ตามมา อย่างไรก็ตาม IBM มี copy right ใน BIOS ซึ่งถ้าคัดลอก IBM สามารถฟ้องร้องได้ (ซึ่งมีหลายบริษัททำและถูก IBM ฟ้อง) แต่ถ้าจะให้ทำงานเหมือน IBM ต้องมี BIOS เหมือนกัน บริษัท Compaq ลงทุนกว่า ล้านเหรียญ ทำการ Reverse-engineer โดยจ้างโปรแกรมเมอร์ สองกลุ่ม กลุ่มแรก เคยได้ยินเกี่ยวกับ IBM BIOS ให้ดู code ของ IBM แล้วเขียนคุณลักษณะการทำงาน (specification) กลุ่มที่สอง ที่ไม่เคยได้ยินเกี่ยวกับ IBM BIOS ให้เขียนโปรแกรมตาม คุณลักษณะการทำงาน จากกลุ่มที่หนึ่ง บริษัท Compaq ได้ BIOS ที่ทำงานเหมือน IBM BIOS โดยไม่ผิดกฎหมาย copyright จากนั้น บริษัท ผลิตคอมพิวเตอร์ Compaq Portable ที่ 100 % compatible กับ IBM PC ในราคา $3,590 ขายได้ 53,000 เครื่องและมียอดขาย $111 ล้านเหรียญในปีแรก ในปี ค.ศ. 1984 บริษัท Phoenix Software Associate ใช้วิธีเดียวกันกับบริษัท Compaq แต่ Phoenix ไม่ได้ผลิตเครื่องคอมพิวเตอร์เอง บริษัทขาย BIOS ให้กับบริษัทอื่นๆ เพื่อผลิต IBM PC clone ทำให้มีเครื่องที่ทำงานได้เหมือน IBM PC ใช้ ซอฟแวร์ร่วมกันได้ แต่มีราคาถูกกว่า IBM PC ออกสู่ท้องตลาดเป็นจำนวนมาก

ในปี ค.ศ. 1982 บริษัท Hewlett-Packard ซึ่งขณะนั้นผลิตเครื่องคิดเลข ได้ผลิต เครื่องคิดเลข รุ่น HP-75C โปรแกรมได้ ด้วยภาษา BASIC ถือได้ว่าเป็น handheld portable computer เครื่องแรก มี นาฬิกา พร้อม appointment alarm

ในปี ค.ศ. 1983 บริษัท Apple ได้ผลิต Apple Lisa ออกจำหน่าย เป็นเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ เครื่องแรกที่ใช้ Graphical User Interface ราคา $9,995 ใช้ CPU 68000 ของ Motorola โดย Apple ได้รูปแบบ GUI มาจาก Xerox Palo Alto Research Center ไม่ประสบความสำเร็จในการตลาด ยกเลิกการผลิตในสองปีถัดมา

ในปี ค.ศ. 1984 Apple ได้ออกคอมพิวเตอร์ รุ่น Macintosh ใช้ CPU ตัวเดียวกันกับ Lisa ราคาถูกกว่า $2,495 (128KRAM) จอภาพ 9 นิ้ว ขาวดำ 9 เดือนต่อมา ผลิตรุ่น 512KRAM ในราคา $3,195 เครื่อง Apple เป็นเครื่องที่จดลิกสิทธ์ ในเรื่องของ hardware ไว้ ทำให้ไม่มี Apple clone และเครื่อง Macintosh รุ่นแรกๆไม่เหมาะกับการใช้งานทางธุรกิจ ทำให้ไม่สามารถทำตลาดได้มากเท่า IBM PC ต่อมา Apple มุ่งไปที่ตลาด Desktop Publishing และ ผลิต Apple Laser Printer ออกจำหน่าย พร้อม เสนอ โปรแกรม PageMaker บริษัท Microsoft เขียนโปรแกรมให้ Macintosh คือ Microsoft Word 1.0 และ Microsoft Excel 1.0 ในปี ค.ศ. 1985 บริษัท Apple เริ่มมีปัญหาภายใน บริษัทได้จ้างผู้จัดการจากภายนอกเข้าบริหารงาน Steve Wozniak และ Steve Job ผู้ก่อตั้งบริษัท ลาออกในปีนั้น

ในปี ค.ศ. 1983 บริษัท Sony และ Philips เปิดตัว CD-ROM บริษัทผลิตซอฟแวร์ ได้ตกลงมาตราฐานการจัดเก็บข้อมูลใน แผ่น CD ในปี ค.ศ. 1985 และเป็น มาตรฐาน ISO9660 ในที่สุด ทำให้สามารถใช้ CD ได้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกประเภท แผ่น CD มีความจุ 650 Mbyte หรือสามารถบันทึกเพลงได้ 74 นาที (ในรูปแบบ digital) ต่อมาภายหลังจากเครื่องเล่น CD ราคาถูกลง CD-ROM จึงเป็นที่นิยมใช้ในเครื่อง PC

ในปีเดียวกัน IBM เปิดตัว IBM XT ใช้ Intel 8080 CPU 128KRAM 360 Kfloppy disk drive และ Hardisk 10 Mbyte ในราคา $4,995 บริษัท Kyocera (Kyoto Ceramics) (ญี่ปุ่น) ได้ออกแบบคอมพิวเตอร์ ที่เรียกได้ว่าเป็น labtop เครื่องแรก บริษัท Tandy, NEC, และ Olivetti ได้ซื้อลิกสิทธิ์แบบ ไปผลิตเครื่องจำหน่าย โดยเครื่องใช้ถ่าน “AA” สี่ก้อน มีแป้นพิมพ์ขนาดมาตรฐาน ไม่มี floppy disk หน่วยความจำมีแบบตารี backup มีโปรแกรมพร้อมอยู่ภายในเครื่อง ประกอบด้วย Microsoft BASIC, โปรแกรม Text editor และ โปรแกรมสื่อสารข้อมูล

ในปี ค.ศ. 1984 IBM เปิดตัว IBM AT ใช้ Intel 80286 512KRAM 1.2 Mbyte floppy disk drive 20 Mbyte Hard disk ในราคา $5,795

คาดการว่าในปี ค.ศ. 1984 เครื่องคอมพิวเตอร์ขายได้กว่า 5 ล้านเครื่องเฉพาะในสหรัฐ Microsoft มีรายได้กว่า 97 ล้านเหรียญจากการขาย BASIC, Mutiplan (spreadsheet ของ Microsoft) และ MS-DOS เป็นส่วนใหญ่

ในปี ค.ศ. 1985 บริษัท Intel ผลิต Intel386™ Microprocessor (80386) ออกจำหน่าย ภายในประกอบด้วย ทรานซิสเตอร์ กว่า 275,000 ตัว มากกว่า 100 เท่าของ 4004 เป็น microprocessor แบบ 32 บิท และสามารถทำงานแบบ "multi tasking" ได้

ในปี ค.ศ. 1986 บริษัท Compaq ได้เปิดตัวคอมพิวเตอร์ Compaq Deskpro 386 เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์รุ่นแรกที่ใช้ Intel 80386 ก่อนหน้า IBM จะผลิตเครื่องที่ใช้ CPU 80386

ในปี ค.ศ. 1987 IBM เปิดตัว IBM PS/2 รุ่นต่างๆ ราคาจาก $1,395 – $6,995 ใช้ CPU Intel 8080, 80286 และ 80386 แล้วแต่รุ่น ทั้งนี้ โครงสร้างภายของ PS/2 ไม่เปิดเผย และจดลิกสิทธ์ ทั้งนี้เพื่อแย่งส่วนแบ่งตลาดคืนจาก IBM clone และ IBM เปิดตัว OS/2 version 1.0 ปลายปี ซึ่งยังเป็น Text mode ปีถัดมา version 1.1 พร้อมกับโปรแกรม Presentation Manager ซึ่งเป็น GUI ในปี ค.ศ. 1987 ส่วนแบ่งการตลาดของ IBM ในตลาด PC ลดลงจาก 44% เหลือ 39% ขณะที่บริษัท Compaq มีส่วนแบ่งในตลาดเพิ่มขึ้น จาก 16% เป็น 23% ในช่วงทศวรรษต่อมา IBM ไม่ได้เป็นผู้ชี้นำตลาดของ PC คอมพิวเตอร์อีกเลย

ในปี ค.ศ. 1989 Tim Berners-Lee เสนอโครงการสร้าง World Wide Web กับ CERN (European Council for Nuclear Research) ได้รับอนุมัติ และ สร้างต้นแบบในปี ค.ศ. 1990 โดยสร้างมาตรฐาน URLs, HTML, and HTTP

NEC Ultralite ในปี ค.ศ. 1989 บริษัท NEC ได้เปิดตัว NEC UltraLite เป็น notebook คอมพิวเตอร์เครื่องแรก ซึ่งเป็นรูปแบบให้เครื่อง notebook ในสมัยต่อมา เป็นเครื่องที่ไม่มี harddisk ใช้ ROM card สำหรับใส่โปรแกรม มีที่ต่อกับ floppy disk drive ได้

โครงการ ARPANET สิ้นสุดโครงการในปี ค.ศ. 1990 NSFnet/Internet เข้ามาทดแทน โดยต่อมหาวิทยาลัยต่างเข้าด้วยกัน ในปี ค.ศ. 1991 สหรัฐได้อนุญาตให้ใช้ Internet ในการทำการค้าได้

Thinkpad หลังจากที่ล้าช้าในการสร้าง และไม่ประสบความสำเร็จใน Window 1.0 และ Window 2.0 บริษัท Microsoft เปิดตัว Windows 3.0 ออกสู่ท้องตลาดในปี ค.ศ. 1990 ผลิตภัณฑ์ Window ของ Microsoft ทำให้เครื่องที่ใช้ CPU ของ Intel มีระบบปฏิบัติการที่เป็น GUI

ในปี ค.ศ. 1992 IBM เปิดตัว ThinkPad 700C เครื่อง Notebook ใช้ 25 MHz Intel 486 processor 4MB RAM และ 80MB hard drive เป็น notebook ที่ได้รับความนิยมอย่างสูงในเวลานั้น

ในปี ค.ศ. 1992 Microsoft ส่ง Microsoft Window 3.1 ซึ่งมีปรับปรุง Window 3.0 กว่า 1,000 รายการ มีการสั่งซื้อล่วงหน้ากว่า ล้านชุด ทั่วโลก IBM เปิดตัว OS/2 version 2.0 ตามมา ไม่ประสบความสำเร็จในการขาย

ในปี ค.ศ. 1993 Apple เปิดตัว Newton เป็น personal digital assistant รุ่นแรกที่ได้รับความนิยม ใช้การเขียนบนหน้าจอ ในปีเดียวกัน นักศึกษาที่ University of Illinois’ National Center for Supercomputing Applications สร้าง NCSA Mosaic เป็น GUI Web browser บน Window และพัฒนาให้ทำงานได้กับ Macintosh และ X-Window บน Unix ทำให้ WWW เป็นที่นิยม ภายหลังผู้พัฒนา ตั้งบริษัท Netscape

Usage share of Netscape Navigator over time ในปี ค.ศ. 1995 Microsoft เปิดตัว Windows 95 และมี Internet Explore ซึ่งเป็น Web browser อยู่ด้วย ในปี ค.ศ. 1996 บริษัท Netscape ฟ้องร้องต่อศาล ในกรณีที่ Microsoft ควบรวม ระบบปฏิบัติการ และ Internet Explore เข้าด้วยกันในปี ค.ศ. 1997 มีผู้ใช้ Netscape Web browser กว่า 75% ในขณะที่ใช้ Internet Explore เพียง 18% Microsoft เปิดตัว IE4 ในปีนั้น ในปี ค.ศ. 1999 บริษัท Netscape ถูกซื้อโดย AOL ในปี ค.ศ. 2003 Microsoft จ่าย 750 ล้านเหรียญ เพื่อยุติการฟ้องร้อง ในปี ค.ศ. 2004 มีผู้ใช้ IE กว่า 95% ตัวโปรแกรมสำหรับ Web browser เผยแพร่เป็น Open source ในชื่อของ Mozilla ซึ่งในปีปัจจุบัน ได้มีการนำโปรแกรมไปปรับปรุง และ สร้าง Web browser อื่นเช่น Firefox

photo of PalmPilot organizer ในปี 1994 Jeff Hawkin ออกแบบ และ สร้าง PalmPilot organizer และตั้งบริษัท Palm Computing บริษัทถูกซื้อโดย บริษัท US Robotic ในปีถัดมา PalmPilot ได้ปรับปรุงเป็นรุ่น PalmPilot 1000 ในปี 1996 มียอดขายกว่า 350,000 เครื่องในปีแรกที่ออกขาย ปีถัดมาบริษัท 3Com ซื้อบริษัท US Robotic และได้ บริษัท Palm Computing ด้วย Jaff Hawkin ลาออก แล้วตั้งบริษัทใหม่ ผลิตเครื่อง HandSpring Visor และใช้ Palm OS ในปี 1999 บริษัท Palm Computing ควบรวมกับบริษัท HandSpring เป็น บริษัท Palm One ในปี 2003 Palm เป็น PDA ที่ได้รับความนิยมอย่างมากในปัจจุบัน

ข้อมูลจาก Computer Industry Almanac ในปี ค.ศ. 2004 มี PC ใช้กันอยู่ทั่วโลก กว่า 820 ล้านเครื่อง โดย 24% เป็นเครื่อง Notebook และมีผู้ใช้ Internet กว่า 935 ล้านคน ข้อมูลจากปี 2003 ประมาณยอดขายของ PDA กว่า 18 ล้านเครื่อง แต่ยอดขายของ PDA เริ่มลดลงโดยสัดส่วนที่เพิ่มขึ้นจาก PDA-Phone และ Smart Phone จาก 10% ในปี 2002 เพิ่มเป็น 20% ในปี 2003

ในปัจจุบัน เทคโลโนยี่คอมพิวเตอร์ ยังคงพัฒนาอยู่อย่างต่อเนื่อง มีการสร้าง เครื่องในรูปแบบTablet PC มีการใช้เครื่อง PDA อย่างแพร่หลาย ได้มีการพัฒนา Smart Phone โดยเป็นการรวม โทรศัพท์มือถือ และ PDA เข้าด้วยกัน มีการสร้างระบบ Embedded system เป็นการเพิ่มความสามารถในการประมวลผลให้กับอุปกรณ์หลากหลายประเภท เช่น ในรถยนต์ ตู้เย็นเป็นต้น


1.2.คอมพิวเตอร์ประเภทต่าง ๆ ในปัจจุบัน

เครื่องคอมพิวเตอร์ สามารถแบ่งเป็นประเภทต่าง ๆ ตามความสามารถที่แตกต่างกัน ได้เป็นกลุ่มดังต่อไปนี้ คือ ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์, เมนเฟรม, มินิคอมพิวเตอร์ และ ไมโครคอมพิวเตอร์ (รูปที่ 1)

เครื่อง ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ (Supercomputer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีขีดความสามารถสูงสุดในบรรดาคอมพิวเตอร์ที่มีการสร้างขึ้นมา ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ใช้สำหรับประมวลผลข้อมูลที่มีปริมาณมาก ๆ และต้องการการคำนวณจำนวนมาก เช่นการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ -- ปฏิกิริยานิวเคลียร์ เพื่อได้ทราบความเป็นไปที่เกิดขึ้นทุก ๆ เวลาในปฏิกิริยานิวเคลียร์เพื่อได้ทราบความเป็นไปที่เกิดขึ้นทุก ๆ เวลาในปฏิกิริยาลูกโซ่ หรือการใช้ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์เพื่อการตรวจสอบมลภาวะ กลุ่มซุปเปอร์คอมพิวเตอร์จะมีราคาอยู่ในช่วง 20 ล้านเหรียญขึ้นไป ใช้ในวงการวิจัยและวิทยาศาสตร์ โดยมาก จะมีหน่วยประมวลผล จำนวนมาก เช่น เครื่อง Cray XT3 สามารถตั้งเครื่องให้มี CPU จาก 548 – 30,508 ตัว ทำงานด้วยกัน ซึ่งทำให้สามารถคำนวณได้ 2.6 – 147 TFLOPS, 1012 floating point operations per second

เครื่อง เมนเฟรม (Mainframe Computer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่นิยมใช้กันในองค์กรขนาดใหญ่ ที่มีเจ้าหน้าที่จำนวนมากที่ต้องการใช้งานข้อมูลชุดเดียวกัน ซึ่งข้อมูลดังกล่าวจะได้รับการจัดรูปให้อยู่ในระบบฐานข้อมูลขนาดใหญ่ เครื่อง Mainframe อาจจะมีราคาตั้งแต่ 35,000 เหรียญสหรัฐจนถึงหลายล้านเหรียญ เครื่อง เมนเฟรม โดยปกติ จะมีความสารถในการทำงานกับอุปกรณ์ร่วม เช่น hard disk ได้อย่างดี โดยการออกแบบวงจรพิเศษสำหรับจัดการอุปกรณ์ร่วม

เครื่อง มินิคอมพิวเตอร์ (Minicomputer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีขีดความสามารถอยู่ระหว่างเครื่อง Mainframe และเครื่อง PC ทำให้มีการเรียกเครื่อง Minicomputer ว่าเป็นเครื่อง Mid-range, เครื่องมินิคอมพิวเตอร์สามารถรองรับการนำเข้าและส่งออกข้อมูลได้มาก ๆ เช่นเดียวกับ Mainframe

เครื่อง ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer) หรืออาจเรียกว่า คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer, PC) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ Microprocessor เป็น CPU มีหลายแบบให้เลือกใช้งานตามความเหมาะสมได้ เช่น

- เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ (Desktop Models) เป็นเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์แบบแรกที่ได้รับการสร้างขึ้น โดยปกติจะมีขนาดเล็กพอที่จะตั้งบนโต๊ะทำงานได้จึงเรียกว่าเป็นเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ

- เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์แบบโน้ตบุ๊ก (Notebook) เป็นเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กโดยทั่วไปมีขนาด 8.5 x 11 นิ้ว (เท่ากับกระดาษ A4) บางครั้งเรียกว่า Laptop สามารถทำงานได้ด้วยแบตเตอร์รี่ภายในเครื่องเองช่วงเวลาหนึ่ง มีน้ำหนักเบา มีจอพร้อม แป้นพิมพ์ในตัว เคลื่อนย้ายได้สะดวก

- เครื่อง Personal Digital Assistant (PDAs) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์แบบพกพาที่มีขนาดเล็กที่สุดบางครั้งเรียกว่าเครื่อง Palmtops แต่ก็เป็นเครื่องที่มีขีดความสามารถน้อยกว่าเครื่องแบบตั้งโต๊ะ และ โน้ตบุ๊ก ปกติใช้เครื่อง PDA สำหรับตารางคำนวณขนาดเล็ก, แสดงหมายเลขโทรศัพท์และที่อยู่ของผู้ที่ต้องการติดต่อบ่อยๆ หรือบันทึกเตือนสั้นๆ

- เครื่อง Workstation เป็นเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ที่มีขีดความสามารถค่อนข้างสูงเหมาะกับงานบางประเภท เช่นงานทางวิศวกรรมที่มีการคำนวณมาก ๆ

2. ระบบคอมพิวเตอร์

ไม่ว่าเราจะพูดถึงคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดและขีดความสามารถที่แตกต่างกันอย่างไรก็ตาม เครื่องคอมพิวเตอร์เหล่านี้จะประกอบด้วยสิ่งที่เหมือนๆ กันอยู่เสมอดังรูปที่ 2

ระบบคอมพิวเตอร์ประกอบด้วย 4 องค์ประกอบคือ

- ฮาร์ดแวร์ (Hardware) – ตัวเครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ประกอบ

- ซอฟต์แวร์ (Software) – โปรแกรม

- ข้อมูล (Data) - ซึ่งจะถูกคอมพิวเตอร์ประมวลผล

- บุคลากร หรือ ผู้ใช้ (People)

โดยคอมพิวเตอร์ ใช้ในการประมวลผล (Processing) ข้อมูล ให้เป็น สารสนเทศ เครื่องคอมพิวเตอร์ใช้ส่วนประกอบสองอย่างในการทำการประมวลผล คือใช้ ตัวประมวลผล และหน่วยความจำ ตัวประมวลผลเป็นส่วนที่ทำหน้าที่ในการจัดรูปและดำเนินการตามคำสั่ง หรือ โปรแกรม โดยโปรแกรม จะมีการรับข้อมูล และ คำสั่ง จาก ที่ได้รับมาจากผู้ใช้ ผ่านทางอุปกรณ์การรับข้อมูล และ โปรแกรมจะแสดงผลทางอุปกรณ์แสดงข้อมูล ในปัจจุบัน คอมพิวเตอร์ ส่วนมาก ต่อกับระบบเครื่อข่าย ซึ่งทำให้สามารถใช้ข้อมูลร่วมกันได้ สะดวกยิ่งขึ้น

ฮาร์ดแวร์ หมายถึงส่วนต่าง ๆ ของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เราสามารถแตะต้องสัมผัสได้ ฮาร์ดแวร์ประกอบด้วยชิ้นส่วนอิเลคทรอนิกส์ที่เชื่อมต่อกันที่เราสามารถใช้ ควบคุมการทำงาน, ป้อนข้อมูล และส่งข้อมูลออกได้

ซอฟต์แวร์ หมายถึง โปรแกรม และ เอกสารที่เกี่ยวข้อง โปรแกรม คือ กลุ่มคำสั่งทางอิเล็กทรอนิกส์ ที่เป็นตัวสั่งงานให้ฮาร์ดแวร์ทำงาน

ข้อมูล หมายถึงข้อเท็จจริง ที่คอมพิวเตอร์จะทำการประมวลผลข้อมูล อาจหมายถึง ตัวอักษร, ตัวเลข, เสียงหรือภาพ อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าจะเป็นข้อมูลแบบใดก็ตามที่ป้อนให้กับคอมพิวเตอร์ ข้อมูลเหล่านั้นก็จะถูกเปลี่ยนรูปไปเป็นตัวเลข เสมอเพื่อใช้ในการทำงานภายในเครื่องคอมพิวเตอร์เองต่อไป ตัวเลขที่เครื่องคอมพิวเตอร์ใช้ทำงานภายในเครื่องของมันเองเป็นแบบดิจิตอล และภายในคอมพิวเตอร์จะมีการจัดเก็บข้อมูลเอาไว้ในไฟล์ (File)

ผู้ใช้ คือบุคคลที่นำเข้าข้อมูล สั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามต้องการ และนำผลที่ได้ ไปประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์ เพื่อให้เกิดประโยชน์คุ้มค่า ผู้ใช้ควรได้รับการอบรมในการใช้งานคอมพิวเตอร์ ทั้งทักษะเบื้องต้น และการใช้งานโปรแกรมเฉพาะงาน รวมถึงเข้าใจในข้อจำกัด ของคอมพิวเตอร์ด้วย

ระบบเครื่อข่ายคอมพิวเตอร์ หมายถึงการนำคอมพิวเตอร์ มากกว่า หนึ่งตัว มาต่อเข้าด้วยกัน โดยอาศัยอุปกรณ์ ทาง ฮาร์ดแวร์ และ ใช้ ซอฟต์แวร์ในการสื่อสารข้อมูลของผู้ใช้


2.1.องค์ประกอบทางฮาร์ดแวร์

เครื่องคอมพิวเตอร์หรือฮาร์ดแวร์ประกอบด้วยองค์ประกอบต่างๆ จำนวนมาก แต่จะเป็นหนึ่งในสี่ประเภท ดังนี้

- หน่วยประมวลผล (Processor)

- หน่วยความจำ (Memory)

- อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล (Storage devices)

- อุปกรณ์นำข้อมูลเข้า/ออก (Input and Output device)

โดย หน่วยประมวลผลติดต่อกับส่วนอื่นโดยระบบบัส โดยมาก อุปกรณ์นำข้อมูลเข้า/ออก จะส่งข้อมูลผ่าน Port ซึ่งต่อกับ ระบบบัสอีกทีหนึ่ง


2.1.1. หน่วยประมวลผล

องค์ประกอบ 2 อย่างที่เป็นตัวทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ประมวลผลได้ คือ หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit, CPU) และ หน่วยความจำ ซึ่งทั้งสององค์ประกอบเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตั้งอยู่บนแผงวงจรไฟฟ้าที่เรียกว่า System board หรือ mother board

หน่วยประมวลผลกลาง Central Processing Unit (CPU) เป็นที่ที่การประมวลผลข้อมูลเกิดขึ้น CPU ประกอบด้วยองค์ประกอบพื้นฐานภายในตัวมันอย่างน้อย 2 องค์ประกอบคือ หน่วยควบคุม (Control Unit) และส่วนคำนวณคณิตศาสตร์และตรรก (Arithmetic Logic Unit) (รูปที่ 5)

รูปที่ 5 หน่วยควบคุมและหน่วยคำนวณของ CPU

หน่วยควบคุม (Control Unit) ควบคุมการทำงานของ CPU โดยหน่วยควบคุมถูกสร้างตามชุดคําสั่ง (Instruction set) ที่ออกแบบไว้ ซึ่ง CPU แต่ละตระกูลจะมีคําสั่งที่แตกต่างกัน เมื่อ CPU อ่านคําสั่งเข้ามาจากหน่วยความจำ หน่วยควบคุมจะแปลงคําสั่งนั้นให้เป็นการทำงาน บางคำสั่งถูกแปลงให้เป็นคําสั่งที่ย่อยลงไปอีกเรียกว่า microcode ซึ่งเป็นคำสั่งพื้นฐานควบคุมส่วนต่างๆภายใน CPU คําสั่งเหล่านี้จะจัดการการไหลของข้อมูล และการทํางานของส่วนต่างๆภายในตัว CPU โดยชุดคำสั่งเหล่านี้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้า ในรูปของรหัสเลขฐาน 2 หรือ เรียกว่าเป็น machine code

หน่วยคำนวณคณิตศาสตร์และตรรก (The Arithmetic Logic Unit หรือ ALU) เป็นส่วนที่ทำการคำนวณ เป็น วงจรทางไฟฟ้าที่ทำการ การบวกลบคูณหาร เลขฐาน 2 (บางครั้งไม่มีวงจรลบเลข ในการบวกเลข Complement แทนการลบ) และมีวงจรไฟฟ้าที่ทำการคำนวณทาง logic เช่น AND, OR, NOT เปรียบเทียบตัวเลข

CPU ประกอบด้วยกลุ่มของ register เป็นหน่วยความจำความเร็วสูงที่ถูกสร้างอยู่ภายใน CPU มีหน้าที่สำหรับพักหรือเก็บข้อมูลที่กำลังประมวลผล เช่น ใช้ในการเก็บข้อมูลเป็นตัวเลข 2 ตัว ที่อ่านมาจากหน่วยความจำ เพื่อให้ ALU บวกทั้งสองเข้าด้วยกันแล้วเก็บผลลัพธ์ไว้ใน register อีกตัว โดยการทำงานควบคุมโดย control unit เป็นต้น

พื้นฐานของ CPU เป็นวงจร logic ซึ่งถูกสร้างจาก รีเลย์ หลอดสุญญากาศ ทรานซิสเตอร์ โดยประกอบกันเป็นวงจร logic gate จาก logic gate พื้นฐาน AND, OR, NOT ประกอบกันเป็น วงจรที่ซับซ้อนขึ้น เช่น วงจรบวกเลขฐาน 2 , วงจร flip flop, วงจร decoder, วงจร encoder Register ฯลฯ ปัจจุบัน วงจรทั้งหมดสามารถปัจจุบันอยู่ใน IC หนึ่งตัว ซึ่งภายในประกอบด้วย ทรานซิสเตอร์ จำนวนมาก ที่เรียกว่า Microprocessor

ในการทำงานของคอมพิวเตอร์ เพื่อให้จังหวะการทำงานของส่วนต่างๆ สอดคล้องกัน คอมพิวเตอร์ จะมีสัญญาณ นาฬิกาอยู่ภายใน โดยความเร็วของการประมวลผล จะขึ้นอยู่กับ ความถี่ของสัญญาณนาฬิกานี้ ซึ่ง CPU แต่ละรุ่น จะมีความเร็วของสัญญาณนาฬิกากำหนดไว้ เช่น Pentium 4 2.8GHz

ตัวอย่างของ CPU ที่ใช้ในเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ เช่น บริษัท Intel ผลิต Intel Pentium 4, Intel Celeron, Intel Itanium, Intel Xeon บริษัท AMD ผลิต AMD Athlon XP, AMD Athon 64, AMD Opteron เป็นต้น

เครื่องคอมพิวเตอร์ อาจจะประกอบด้วย CPU มากกว่า 1 ตัวขึ้นไปอยู่ภายในเครื่องเดียวกัน และใช้ระบบปฏิบัติการ (OS) พิเศษ ที่สามารถจัดสรรงานให้ CPU แต่ละตัวแบ่งงานกันทำได้อย่างสอดคล้องกัน เรียกการทำงานแบบนี้ว่า Parallel Processing เช่น เครื่อง IBM 3090 มีโพรเซสเซอร์ 2 ถึง 4 ตัว ส่วนเครื่องที่มีโปรเซสเซอร์จำนวนหลายร้อยตัวหรือเป็นพันตัวก็มีซึ่งเรียกว่า massive parallel processors (MPP) เช่นเครื่อง Blue Horizon ของ National Partnership for Advanced Computational Infrastructure ที่สหรัฐอเมริกา ประกอบด้วยโพรเซสเซอร์ 1,152 ตัว.


2.1.2. หน่วยความจำ (Memory)

ถึงแม้ภายใน CPU จะมีหน่วยความจำที่เรียกว่า register แต่ก็เป็นเพียงหน่วยความจำขนาดเล็ก ไม่สามารถเก็บข้อมูลที่เป็นโปรแกรมหรือคำสั่งจำนวนมากๆ ได้ CPU อาจต้องใช้เนื้อที่หลายล้านไบท์ของหน่วยความจำเพื่อจัดเก็บคำสั่งโปรแกรมและข้อมูลที่จะต้องใช้ในการประมวลผล ระบบคอมพิวเตอร์ จึงต้องมีการต่อหน่วยความจำ เป็น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (chip) ที่ติดตั้งอยู่บนแผงวงจร mother board หรืออาจจะอยู่บนแผงวงจรเล็กๆ ติดตั้งบนช่องเสียบของ mother board อีกครั้ง (รูปที่ 9)

หน่วยความจำแบบ nonvolatile เป็นหน่วยความจำอิเล็กทรอนิกส์ ที่สามารถเก็บข้อมูลที่ถูกบรรจุลงใน chip ถึงแม้ว่าจะตัดไฟเลี้ยงออก(ปิดเครื่องคอมพิวเตอร์) ส่วนหน่วยความจำแบบ volatile เป็นหน่วยความจำอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่สามารถเก็บข้อมูลเมื่อไม่มีไฟเลี้ยงวงจร

รูปที่ 9 หน่วยความจำในคอมพิวเตอร์

ปกติแล้วคอมพิวเตอร์ที่มีจำนวนหรือขนาดของ RAM มากกว่าก็จะมีขีดความสามารถและความเร็วมากกว่า ปกติหน่วยวัดขนาดของหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์คือ byte (โดยทั่วไป 1 byte เป็นขนาดของหน่วยความจำที่ใช้จัดเก็บตัวอักษรหนึ่งตัว)

Kilobyte (KB) - ประมาณ 1,000 ไบท์ (bytes) (หรือ 103 ไบท์)

1024 ไบท์

Megabyte (MB) - ประมาณ 1,000,000 ไบท์ (หรือ 106 ไบท์ )

1024 x 1024 ไบท์ = 1,048,576 ไบท์

Gigabyte (GB) - ประมาณ 1,000,000,000 ไบท์ ( หรือ 109 ไบท์ )

1024 x 1024 x 1024 ไบท์ = 1,073,741,824 ไบท์

ROM หรือ read-only memory เป็นหน่วยความจําที่อ่านข้อมูลออกมาได้อย่างเดียวในขณะใช้งานปกติ การบรรจุข้อมูลลงใน ROM (เรียกว่า burning in the data) ต้องทําจากโรงงานที่ผลิต ROM หรือใช้เครื่องมือพิเศษ (chip programmer) ซึ่งสามารถเขียนข้อมูลลงใน ROM chip ได้ ข้อมูลที่เก็บไว้ใน ROM จะคงอยู่แม้ไม่มีไฟเลี้ยงวงจร ดังนั้น ROM จึงถูกจัดเป็นหน่วยความจำประเภท nonvolatile

ROM มีหลายประเภท บางชนิดถูกออกแบบให้เขียนข้อมูลได้ครั้งเดียว บางชนิดสามารถเขียนและลบข้อมูลได้หลายครั้ง การลบข้อมูลใน ROM นั้นมีทั้งการใช้แสงอัลตร้าไวโอเล็ต (ROM ชนิด erasable-prommable ROM หรือ EPROM) และการใช้ไฟฟ้า (ROM ชนิด electrically erasable-programmable ROM หรือ EEPROM และชนิด flash memory) คอมพิวเตอร์ในปัจจุบันจะมีการใช้ ROM ชนิด flash memory (รูปที่ 10) ทําให้สามารถลบและเขียนข้อมูลโดยใช้ไฟฟ้าได้หลายครั้ง ROM ในคอมพิวเตอร์จะเก็บโปรแกรมที่คอมพิวเตอร์จะต้องทําในขณะเริ่มต้นทํางาน และโปรแกรมที่ใช้ติดต่อกับฮาร์ดแวร์ที่อยู่บน mainboard

หน่วยความจำที่เราสามารถเปลี่ยนแปลงข้อมูลภายในของมันได้ในขณะที่เราใช้งานเครื่องคอมพิวเตอร์นั้น เรียกว่า random-access memory (RAM) ดังนั้นเราจึงใช้หน่วยความจำแบบนี้ในการเก็บข้อมูลและโปรแกรมในขณะที่มีการใช้งานคอมพิวเตอร์ เมื่อปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ ข้อมูลที่อยู่ใน RAM จะหายไป ดังนั้น RAM จึงเป็นหน่วยความจําประเภท volatile

RAM มักจะถูกผลิตโดยติดตั้งบนแผงวงจรไฟฟ้าที่เรียกว่า DIMM หรือ ในรูปแบบที่เรียกว่า SIMM เพื่อใช้เสียบลงในแผง mother board ของเครื่องคอมพิวเตอร์ (รูปที่ 11) ในปัจจุบัน RAM มีให้เลือกหลายประเภท ซึ่งขึ้นอยู่กับ main board ว่ารองรับ RAM แบบใดได้บ้าง ตัวอย่างของ RAM ที่พบเห็นคือ

- Fast Page Mode (FPM) RAM ใช้ใน PC รุ่นเก่า สามารถส่งข้อมูลเป็นชุด (page)โดยส่ง Address ครั้งเดียว

- Extended Data Output (EDO) RAM ใช้วิธีเดียวกันกับ FPM ปรับปรุงให้อ่านค่าตัวถัดไปให้เร็วขึ้นด้วยเทคนิค pipelining ที่มีความเร็วมากกว่า RAM แบบ FPM ประมาณ 5%

- Synchronous Dynamic RAM (SDRAM) มีการทำงานแบบ Synchronous กับสัญญาณนาฬิกา ทำให้ทำ pipelining ได้มากขึ้น สามารถอ่านเขียนข้อมูลได้เร็วกว่า EDO

- Double Data-Rate Synchronous DRAM (DDR SDRAM or DDR) เป็น SDRAM ที่ปรับปรุง โดยเพิ่มการส่งข้อมูลเป็น 2 เท่า โดยทำงานที่สัญญาณนาฬิกา ทั้งด้านขึ้นและด้านลง ในขณะที่ SDRAM ทำงานกับสัญญาณนาฬิกา ที่ด้านหนึ่งเท่านั้น


CPU จะ อ่าน หรือ เขียนข้อมูล ใน หน่วยความจำ โดยการส่งตำแหน่งที่อยู่ของข้อมูลในหน่วยความจำ (memory address) และ คำสั่ง (อ่าน/เขียน) ในกรณีการอ่านข้อมูล หน่วยความจำจะส่งข้อมูลที่เก็บไว้ให้ CPU และ ในกรณีของการเขียนข้อมูล หน่วยความจำจะรับข้อมูลบันทึกไว้ ณ. ตำแหน่งที่กำหนด โดยคำสั่งเหล่านี้คือโปรแกรมที่อยู่ในหน่วยความจำอีกส่วนหนึ่ง (รูปที่ 12)

รูปที่ 12 CPU ส่งตำแหน่งหน่วยความจำที่ต้องการข้อมูลให้ RAM

ตำแหน่งหน่วยความจำเริ่มจากตำแหน่งหมายเลขศูนย์ (0) และเพิ่มขึ้นไปเรื่อยๆ หน่วยความจำแบบนี้เรียกว่า random-access memory ก็เพราะว่าเราสามารถเข้าถึงตำแหน่งหน่วยความจำตำแหน่งใดๆ ได้โดยตรง โดยไม่ต้องไล่เรียงจากตำแหน่งแรกขึ้นไป

การเคลื่อนย้ายข้อมูลระหว่าง RAM และ Register ของ CPU เป็นการทำงานที่ต้องใช้เวลามากที่สุดในการทำงานของ CPU ทั้งนี้เนื่องจากว่าโดยปกติ RAM มีความเร็วในการทำงานช้ากว่า CPU มาก เพื่อแก้ไขปัญหาข้างบนนี้ (ได้บางส่วน) จึงได้มีการสร้าง CPU ที่มีหน่วยความจำแบบแคชภายในตัว CPU หรือ สร้างวงจรหน่วยความจำแคช ระหว่าง หน่วยความจำหลัก กับ CPU หน่วยความจำแคชเป็นหน่วยความจำที่คล้ายกับ RAM แต่หน่วยความจำแคชเป็นอุปกรณ์ที่มีความเร็วสูงมาก

โดยในขณะทำงาน ถ้า CPU ต้องการอ่านคำสั่งหรือข้อมูลใน RAM ตัว CPU จะทำการตรวจดูสิ่งที่ต้องการจากภายในหน่วยความจำแคชก่อน ถ้าไม่พบ มันก็จะไปอ่านจาก RAM เข้ามายัง register ของมันและในเวลาเดียวกันนั้นก็จะเอาไปเก็บไว้ในหน่วยความจำแคชด้วย ในคราวต่อไปถ้า CPU ต้องการชุดคำสั่งหรือข้อมูลชุดเดิม ก็จะสามารถอ่านได้จากหน่วยความจำแคชอย่างรวดเร็ว


2.1.3. ระบบบัส (Bus)

คำว่า บัส (Bus) ภายในคอมพิวเตอร์หมายถึง เส้นทางระหว่างอุปกรณ์ประกอบต่างๆ ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ เป็นกลุ่มของเส้นทางนำไฟฟ้าที่ขนานกันอยู่หลายๆ เส้น บัสภายในคอมพิวเตอร์มีอยู่ 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ บัสข้อมูล (data bus) และ บัสแอดเดรส (address bus) ดังรูปที่ รูปที่ 13 บัสข้อมูล (Databus) คือเส้นทางเดินของกระแสไฟฟ้าที่เชื่อมต่ออยู่ระหว่าง CPU, หน่วยความจำ และอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์อื่นๆ บนแผงวงจร mother board ใช้ส่งข้อมูล บัสแอ็ดเดรส (Address Bus) เป็นกลุ่มเส้นทางนำไฟฟ้าที่เชื่อมระหว่าง CPU และหน่วยความจำและใช้เป็นสัญญาณบ่งบอกตำแหน่งของหน่วยความจำที่ต้องการเข้าถึง(อ่านหรือเขียน)

ในการต่อ Mainboard กับอุปกรณ์ร่วมในเครื่อง PC มีการกำหนดมาตรฐานของระบบบัส (ทั้ง data bus, address bus และสัญญาณควบคุม) ที่ใช้หลายรูปแบบ เช่น

- Industry Standard Architecture (ISA) bus เป็นระบบ bus แบบ 16 บิต

- Extended Industry Standard Architecture (EISA) bus เป็นระบบ bus แบบ 32 บิต

- Peripheral Component Interconnect (PCI) bus เป็น bus ที่ใช้ในเครื่อง PC ในปัจจุบัน เป็นระบบ bus แบบ 32 และ 64 บิต (เลือกออกแบบ อุปกรณ์ได้) และ มีการทำงานแบบ Plug and play กล่าวคือ มีส่วนของการระบุประเภท รุ่น ของอุปกรณ์ได้


2.1.4. อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล

เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเก็บข้อมูลและโปรแกรม เพื่อให้ข้อมูลยังคงอยู่หลังจากปิดเครื่องแล้วก็ตาม อุปกรณ์จัดเก็บที่เป็นที่นิยม ได้แก่ floppy disk, hard disk, CD แตกต่างจากหน่วยความจำ คือ อุปกรณ์จัดเก็บมีขนาดพื้นที่มากกว่าหน่วยความจำมาก สิ่งที่จัดเก็บในอุปกรณ์จัดเก็บจะยังคงอยู่ถึงแม้ว่าเราจะปิดเครื่องคอมพิวเ ตอร์แล้วก็ตามแต่สิ่งที่จัดเก็บในหน่วยความจำ (RAM) จะหายไปหมดเมื่อเราปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์จัดเก็บมีราคาถูกกว่าหน่วยความจำมากเมื่อเทียบจากขนาดที่สามารถเก็บข้อมูลได้

Floppy disk และ Hard disk เขียนข้อมูลโดย ใช้หลักการเปลี่ยนสัญญาณทางไฟฟ้า ให้เป็นสนามแม่เหล็ก เพื่อเหนี่ยวนำสารแม่เหล็ก ที่ฉาบอยู่บนแผ่นรอง ให้เกิดขั้วแม่เหล็ก และ อ่านข้อมูลโดยแปลงสถาพขั้วแม่เหล็กที่บันทึกอยู่ ให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้า แผ่นรองของ floppy disk ทำจากพลาสติก อ่อน อยู่ในซอง ซึ่งถอดเข้า-ออกจากเครื่องอ่านเขียนได้ ในขณะที่แผ่นรองของ hard disk จะทำจากโลหะแข็ง มีทั้งชนิดที่ประกอบกับเครื่องอ่านเขียน และ ชนิดที่ถอดจากเครื่องอ่านเขียนได้ (removable hard disk) เครื่องอ่านเขียน จะประกอบด้วย มอเตอร์เพื่อหมุนแผ่นรองนี้ และจะมีหัวอ่านซึ่งเลื่อนได้ในแนวรัศมีของแผ่น (รูปที่ 14) ทำให้อ่านเขียนข้อมูล ณ. ตำแหน่งใดๆ บนแผ่น การที่แผ่น disk อยู่ในเครื่องอ่านเขียน ทำให้การหมุน และ การ เลื่อนหัวอ่าน มีความละเอียดสูงได้ ทำให้ hard disk ปกติ มีความจุสูงกว่า removable hard disk และ floppy disk ปัจจุบัน ความจุของ hard disk สูงขึ้นทุกปี และมีรูปแบบใหม่ๆ ออกมาเช่น Micro drive มีขนาด 40 x 30 x 5 mm

Optical Disk คือแผ่น disk ที่ใช้หลักการทางแสงในการอ่านและเขียน เช่น CD (Compact disk) และ DVD (digital versatile disk) ถ้าเขียนข้อมูลมาแล้ว เรียก CD หรือ DVD ถ้าเป็นแผ่นที่สามารถเขียนข้อมูลได้ ครั้งแรกโดยเครื่องเขียน เรียก CD-R, DVD-R, DVD+R สำหรับแผ่นที่เขียนอ่านได้หลายครั้ง จะเรียก CD-RW, DVD-RW

แผ่น CD และ DVD จะเป็นแผ่น พลาสติก ที่ฉาบโลหะสะท้อนแสง และ ฉาบพลาสติดใสป้องกันการขีดข่วน การเขียนข้อมูลลงบน แผ่น CD ทำได้โดย สร้าง รูลงบน พื้นผิวโลหะ การอ่านข้อมูล จะใช้แสง laser สะท้อนผิวโลหะ ซึ่ง บริเวณที่เป็นรูจะให้แสงสะท้อนต่างจากบริเวณที่ไม่เป็นรู

สำหรับแผ่น CD-RW นั้น โลหะที่เคลือบจะเป็นโลหะผสมแบบพิเศษ ที่จะมีคุณสมบัติทางแสงต่างกัน หลังจากเย็นลงแล้ว เมื่อให้ความร้อนไม่เท่ากัน กล่าวคือ ถ้าให้ความร้อนสูง โลหะเย็นลงในสถาวะ amorphous ในขณะที่ให้ความร้อนต่ำ โลหะจะเย็นลงในรูปของผลึก ซึ่งจะมีผลให้ เกิด phase shift ของ แสงต่างกัน การเขียนจะทำได้โดยใช้ laser ให้ความร้อนแก่ชั้นโลหะ โดยมีพลังงานไม่เท่ากันในจุด ข้อมูล 0 กับ จุดข้อมูล 1 การอ่านกลับ อาศัยการตรวจจับ ความต่าง phase ของแสงที่สะท้อน

โดย เครื่องอ่านเขียน CD จะมีมอเตอร์ หมุนแผ่น CD และ มอเตอร์เลื่อนหัวอ่านในแนวรัศมี คล้ายกับใน Hard disk เช่นกัน เพื่อให้อ่านเขียนได้ทุกตำแหน่งของแผ่น

DVD ใช้หลักการทำงานเช่นเดียวกันกับ CD แต่มาตรฐานการเก็บข้อมูลต่างกัน จากความก้าวหน้าในเทคโลโนยี่ของการผลิต และ การควบคุมความละเอียด โดยความต้องการที่จะให้ ภาพยนตร์สามารถเก็บอยู่ในแผ่นเดียวได้ แผ่น DVD มีวิธีการผลิตต่างจากแผ่น CD และ เครื่องอ่านเขียน มีความละเอียดสูงกว่า โดย ระยะห่างระหว่างจุด และ ขนาดของจุด บนแผ่น DVD มีขนาดเล็กกว่า CD ทำให้เก็บข้อมูลได้มากกว่า โดย DVD สามารถเก็บข้อมูลได้ 4.7 Gbyte ต่อแผ่น ในขณะที่ CD มีความจุ 680 Mbyte ต่อแผ่น

Flash Memory เป็นหน่วยความจำที่สามารถยังคงเก็บข้อมูลที่เราเขียนเอาไว้ได้อยู่ถึงแม้ว่าจะตัดไฟเลี้ยงออกแล้วก็ตาม Flash memory ซึ่งสามารถเขียนและลบข้อมูลได้โดยใช้ไฟฟ้า นอกจากจะใช้ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ แล้วยังมีการนำมาใช้ เป็น อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลด้วย โดยใช้ Flash Memory กับวงจรติดต่อแบบ USB เรียกกันหลายชื่อ เช่น keydrives, pen drives, thumb drives, flash drives, USB keys, USB memory keys, USB sticks, jump drives หรือ ออกแบบต่างออกไปโดยต้องมีอุปกรณ์ต่อ ต่างหาก เช่น Memory Stick, SmartMedia Card, Multi Media Card ซึ่งมักใช้ร่วมกับ อุปกรณ์เครื่องใช้อิเล็กทรอนิกส์แบบอื่นๆ เช่น กล้องถ่ายรูปดิจิตอล

2.1.5. ช่องเชื่อมต่ออุปกรณ์ (Port)

อุปกรณ์เชื่อมต่อต่างๆ ที่นำมาต่อพ่วงเข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์สามารถทำได้โดยผ่านทางระบบบัส ในบางกรณีเราสามารถต่ออุปกรณ์เข้ากับ ช่องเชื่อมต่อ ที่มีอยู่ด้านหลังเครื่องคอมพิวเตอร์ได้ โดยผู้ผลิตคอมพิวเตอร์ และผู้ผลิตอุปกรณ์ ตกลงกันในมาตรฐานของช่องเชื่อมต่อเหล่านี้ ปกติเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งประกอบด้วย ช่องเชื่อมต่อ ต่างๆ สำหรับการเชื่อมต่อที่มีความสามารถและการใช้งานหลายชนิดด้วยกัน โดยแบ่งได้เป็น 2 ประเภทใหญ่คือ ช่องเชื่อมต่อแบบอนุกรม (Serial port) และ แบบขนาน (Parallel port)

ช่องเชื่อมต่อแบบอนุกรม (Serial port) เป็นช่องทางติดต่อสื่อสารที่สามารถส่งผ่านสัญญาณข้อมูลได้หนึ่งบิต ณ เวลาหนึ่ง ปกติจะใช้สายนำสัญญาณเพียงสองเส้น อย่างไรก็ตามสายตัวนำที่ใช้เชื่อมต่อแบบอนุกรมนี้ก็ประกอบด้วยตัวนำสัญญาณอื่นๆ เช่น สัญญาณควบคุมต่างๆ ด้วย ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์จะมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เรียกว่า universal asynchronous receiver transmitter (UART) เป็นตัวแปลงสัญญาณแบบขนานของ data bus ให้เป็นแบบอนุกรมเพื่อส่งต่อไปยังสายนำสัญญาณแบบอนุกรม

ช่องเชื่อมต่อแบบอนุกรมที่ใช้กันในคอมพิวเตอร์ได้แก่ Keyboard port และ mouse port โดยปกติ จะมี ช่องเชื่อมต่อแบบอนุกรม ตามมาตรฐาน RS-252C อีกด้วย

Universal Serial Bus (USB) เป็นการเชื่อมต่อแบบอนุกรมแบบหนึ่งที่มีความเร็วสูงถึง 12 Mbps และยังสามารถต่อเชื่อมอุปกรณ์ได้ถึง 127 ชิ้นในช่องติดต่อเพียงช่องเดียว (ต่อกับอุปกรณ์เรียก USB Hub เพื่อเพิ่มจำนวนช่อง) เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันจะมีช่อง USB 2 ช่องเป็นมาตรฐาน

ช่องเชื่อมต่อแบบขนาน (parallel port) ม ีลักษณะการส่งผ่านข้อมูลได้หลายๆ บิต ณ เวลาหนึ่งๆ โดยอาศัยสายหลายเส้น เหมือนกับการส่งผ่านข้อมูลภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ผ่านทางระบบบัสข้อมูลมาตร ฐานการเชื่อมต่อแบบขนาน ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันนี้กำหนดให้มีขนาด 8 บิต และ สัญญาณควบคุม นิยมใช้ต่อกับเครื่องพิมพ์

ช่องเชื่อมต่อแบบ ขนาน ตาม มาตรฐาน SCSI (Small Computer System Interface) ปกติแล้วการจะใช้การเชื่อมต่อ SCSI ในเครื่องคอมพิวเตอร์ได้นั้น เราจะต้องใช้แผงวงจรที่เรียกว่า SCSI Adapter ใส่ลงใน slot ของเครื่องคอมพิวเตอร์ และใช้สายเคเบิลต่อออกจาก SCSI adapter เข้าไปยังอุปกรณ์ภายนอกอีกทอดหนึ่ง ระบบ SCSI สามารถใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอกต่อกันเป็นลูกโซ่ได้ ดังรูปที่ 22 มาตรฐานใหม่ของ SCSI คือ SCSI-3 สามารถต่อเชื่อมอุปกรณ์ภายนอกเป็นลูกโซ่ได้ถึง 127 ชิ้น และสามารถส่งผ่านสัญญาณได้ด้วยความเร็ว 160 Mbps

รูปที่ 22 การเชื่อมต่อของ SCSI

รูปที่ 23 ช่องเชื่อมต่ออุปกรณ์ของไมโครคอมพิวเตอร์ทั่วไป


2.1.6. อุปกรณ์นำข้อมูลเข้า/ออก (Input/Output Devices)

อุปกรณ์นำข้อมูลเข้า ส่วนมาก มีหลักการคือเปลี่ยน การกระทำเชิงกล ให้เป็นสัญญาณ ทางไฟฟ้า เช่น การกดคียร์ การเลื่อน ซึ่งอาจจะเป็น การบันทึกการเปลี่ยนแปลง หรือ ค่าโดยตรง จากนั้นสัญญาณไฟฟ้า จะถูกเข้ารหัส เป็นสัญญาณ digital และนำเข้าไปประมวลผลต่อไป

อุปกรณ์นำข้อมูลออก เป็นการแสดงผล ในรูป ภาพ แสง สี เสียง หรือ ภาพบนกระดาษ โดยการนำข้อมูลจากคอมพิวเตอร์ โดยมากส่งออกทาง ช่องเชื่อมต่อมาตรฐาน อุปกรณ์จะรับข้อมูล แล้วแสดงข้อมูลนั้นๆ อุปกรณ์นำข้อมูลเข้า-ออก มีหลากหลาย เช่น แป้นพิมพ์ เมาส์ จอภาพ เครื่องพิมพ์ เป็นต้น

แป้นพิมพ์ (Keyboard) เป็นอุปกรณ์รับข้อมูล โดยการเปลี่ยนจากการกด สวิตช์ ให้เป็น รหัส ส่งให้เครื่องคอมพิวเตอร์ โดยมาก ในแป้นพิมพ์ จะมี microcontroller ควบคุมการทำงาน เนื่องจาก แป้นพิมพ์ ต้องมีจำนวนสวิตช์มาก (80 ตัวในรุ่นเก่า 101 ตัวตามมาตราฐาน IBM PC) เพื่อให้ครอบคลุมทุกตัวอักษร แทนที่สวิตช์จะต่อตรง เข้ากับ microcontroller การออกแบบวงจรใช้วิธีต่อเป็นลักษณะตารางแทน โดย microcontroller จะตรวจหาว่า แถวใด คอลัมใด ถูกกด และ ถูกกดพร้อม คีย์ พิเศษ หรือไม่ แล้วแปลงเป็นรหัส ส่งแบบอนุกรม ให้กับเครื่องคอมพิวเตอร์

การจัดวางตัวหนังสือของแป้นพิมพ์ ได้เลียนแบบ เครื่อง พิมพ์ดีด แป้นพิมพ์แบบ IBM 101 คีย์ ได้เพิ่มส่วนของการพิมพ์ตัวเลข และ ส่วนของการเลื่อน cursor

อุปกรณ์ชี้ตำแหน่ง (Pointer Devices) เป็นอุปกรณ์ ที่ใช้ชี้ตำแหน่งบนจอภาพ มีหลายประเภท เช่น เมาส์, Track ball, Touch pad และ Point stick เป็นต้น

เมาส์ เป็นอุปกรณ์ ที่เลื่อน แล้วให้ค่า ทิศทาง และ ความเร็วในการเลื่อนกับโปรแกรม เมาส์ตัวแรกที่ใช้กับคอมพิวเตอร์ จดลิกสิทธ์ในปี 1970 โดย Englebart ในงานวิจัยที่ Xerox PARC ในปัจจุบัน เมาส์ที่ใช้ลูกบอล เป็นที่นิยมมากกว่า

เมาส์ที่ใช้ลูกบอลแบบสองแกน ทำงานโดย เมื่อเลื่อน mouse ลูกบอล จะหมุน พร้อมกับ หมุนแกน ที่ต่อกับ วงล้อเป็นซี่ จะมีวงจรส่งแสง (LED) และรับแสง (Photo diode) โดยวงล้อซี่ จะบังแสง และ ยอมให้แสงผ่าน สลับกันไป โดยจะมี ตัวรับ แสง 2 ตัวอยู่ชิดกัน จะเกิด ลำดับของ การบังแสง/มีแสง, 0/1, ของตัวที่ 1,2 ตามลำดับดังนี้ (0,0), (0,1),(1,1),(1,0) และจะเกิดลำดับกลับกัน ถ้าหมุนในอีกทิศทางหนึ่ง ทั้งนี้ มีแกนต่อวงล้อซี่สองตัวตั้งฉากกัน จะเกิดสัญญาณ สี่ลำดับ ซึ่งจะทำให้ทราบถึงทิศทางและความเร็ว (สัญญาณถี่มีความเร็วสูง) (รูปที่ 27) ในการเลื่อน mouse ซึ่งจะส่งให้คอมพิวเตอร์ แสดงผล (ใน GUI จะเปลี่ยนตำแหน่งของ Cursor ที่หน้าจอเป็นต้น ในเกมส์ อาจใช้เปลี่ยนมุมมองของผู้เล่น)

เมาส์ที่ใช้แสง มีสองลักษณะ คือ เมาส์ที่ต้องใช้ที่รองแบบพิเศษ กับ เมาส์ที่ใช้การจับภาพ เมาส์ที่ใช้แสงแบบที่ใช้ที่รองพิเศษ ภายในจะมีอุปกรณ์ตรวจรับแสงสะท้อน ที่ส่งออกจากตัวเมาส์ สะท้อนกับ ที่รอง ที่รองจะออกแบบเป็นเส้นตารางสีเข้ม บนพื้นสะท้อนแสง เมื่อเลือนเมาส์ จะเกิด แสงสะท้อนที่มีความเข้มต่างกันไป ปัจจุบัน เมาส์แบบนี้ไม่เป็นที่นิยม เพราะถ้ามีรอยขูดขีดที่ ที่รอง จะทำให้เมาส์ทำงานผิดพลาดได้

เมาส์ใช้แสงแบบจับภาพ พัฒนาโดย Agilent Technologies และขายสู่ท้องตลาดในปี 1999 โดยใช้การจับภาพ กว่า 1,500 รูปต่อ วินาที จากนั้นจะวิเคราะห์รูป โดยวงจร digital signal processing (DSP) เปรียบเทียบรูปเก่า กับรูปใหม่ หาความแตกต่าง เพื่อจะได้ ทิศทาง และ ระยะการเคลื่อนที่

Trackball คือ เมาส์ที่ใช้ลูกบอล แล้วหงายขึ้น ในนิ้วหมุนลูกบอล แทนการเลื่อนตัวเมาส์ให้ลูกบอลหมุน

Touchpad เป็นอุปกรณ์ที่ใช้มากกับ laptop โดยเป็นแผ่น ที่จับค่า capacitance ระหว่างแผ่นกับนิ้ว หรือ ระหว่างตัวแผ่นสองแผ่น ของตัว touchpad เมื่อใช้นิ้วกด จะทำให้ค่า capacitance เปลี่ยนไป โดยตัวจักค่า capacitance จะทำเป็นในรูปตาราง แนวตั้งและแนวนอน อุปกรณ์ควบคุมสแกนหาตำแหน่งที่มีค่า capacitance เปลี่ยนไป จะได้ตำแหน่งที่ถูกกด

Point stick หรือที่จดทะเบียนการค้าของ IBM เรียก TrackPoint ประดิษฐ์ขึ้นโดย Ted Selker โดยเริ่มใช้ใน เครื่อง laptop ThinkPad โดย pointing stick จะตรวจจับแรงที่ดัน ตัวมัน โดยการวัดความต้านทานที่เปลี่ยนไปของวัสดุเมื่อรับแรง แล้วเปลี่ยนเป็นสัญญาณไฟฟ้า

ดิจิไทเซอร์ (digitizer tablet หรือ graphic tablet) เป็นอุปกรณ์ที่ ให้ค่า X-Y ของตำแหน่งตัวชี้ เข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยแผ่นรองจะเป็นตารางของตัวนำอาศัยการกด หรือ สัญญาณจากตัวปากกาหรือตัวชี้ และ ระบุตำแหน่งที่ ชี้ ใช้ในการคัดลอก แบบ ในทางสถาปัตยกรรม และ วิศวกรรม รวมถึง ใช้ในการวาดรูป

จอยสติก (Joystick) จะเป็น ความต้านทานปรับค่าได้ 2 ตัว ซึ่งค่าความต่างศักดิ์ จะเปลี่ยนค่าไปตามตำแหน่งที่โยกคันโยกในแนว X และ Y โดยมากจะมีปุ่มกด เป็น สวิตช์ จำนวนหนึ่ง ใช้มากในการเล่นเกมส์

จอภาพเป็นอุปกรณ์ที่ใช้แสดงผลที่นิยมกันมาก ในปัจจุบัน มีจอภาพ แบบ Cathode-ray tube (CRT), แบบจอแบน Liquid crystal display (LCD) และ จอ Plasma ในการแสดงผลขนาดใหญ่นิยมใช้เครื่อง Projector

จอ CRT ใช้หลักการเดียวกันกับ TV โดยมีหลอดสุญญากาศ ภายในจะมี แหล่งกำเนิดอิเลคตรอน (ไส้หลอด) อิเลคตรอนที่เกิดขึ้น วิ่งโดยการใช้ไฟฟ้าแรงสูงเหนี่ยวนำให้ ไปกระทบกับ ผิวหลอดภาพด้านใน ซึ่งฉาบด้วยสารเรืองแสง สารเรืองแสงจะเปล่งแสงชั่วขณะ เมื่อมีอิเลคตรอนมากระทบ โดยลำอิเลคตรอน จะถูกบังคับให้เลี้ยงเบนโดย ป้อนไฟฟ้า ที่ Horizontal และ Vertical Deflection Plates โดยจะป้อนสัญญาณให้ลำอิเลคตรอน กวาดในแนวนอน เป็นเส้น และ ขยับในแนวตั้ง แล้วกวาดในแนวนอน ใหม่ พร้อมกันนั้น ป้อนสัญญาณ ควบคุมความเข้มของลำอิเลคตรอน ซึ่งจะมีผลต่อความสว่างของจุดที่ปรากฏบนจอภาพ

จอภาพ LCD แบ่งเป็นสองชนิดคือ passive matrix และ active matrix จอ LCD จะเป็นแผ่นแก้วสองแผ่น ที่มีผลึกเหลวอยู่ระหว่างกลาง โดยเมื่อมี ความต่างศักดิ์ไฟฟ้าที่ต่างกัน ผลึกเหลว จะมีการหักเห polarize ของแสงต่างกัน บนแผ่นแก้ว จะมีตัวนำ ในรูปตาราง เพื่อควบคุมความต่างศักดิ์ของแต่ละจุด ทำให้แสดงภาพออกมาได้ จอภาพ LCD แบบ active matrix แต่ละจุดจะมี ทรานซิสเตอร์ ขนาดเล็ก โดยเทคโลโนยี่ Thin-film Transistor เพื่อเก็บประจุ ควบคุมความต่างศักดิ์ ให้คงค่าไว้ได้ระยะเวลาที่นานกว่า ทั้งนี้ จอ LCD จะมีแหล่งกำเนิดแสงอยู่ด้านหลัง และ มี polarize film อยู่ด้านหน้า ผลของ polarize file ทำให้มุมมองของจอ LCD ค่อนข้างจำกัด

จอ Plasma เป็นจอภาพที่แต่ละจุด เปล่งแสงออกมา ด้วยการกระตุ้นด้วยความต่างศักดิ์ให้กับ neon/xenon ที่อยู่ระหว่างแผ่นแก้ว จะเกิด ionized plasma ซึ่งทำให้เกิดแสง UV เพื่อไปกระทบกับ สารเรืองแสง ที่ฉาบไว้บนแผ่นแก้วด้านหน้า จะเกิดแสงที่มองเป็นได้ ในแต่ละจุด



เครื่องพิมพ์ (Printer)

Daisy wheel print head ในยุคเริ่มแรกของคอมพิวเตอร์ การนำผลลัพธ์ พิมพ์ ลงบนกระดาษ ใช้เครื่องพิมพ์ดีดไฟฟ้าที่ดัดแปลงให้รับข้อมูลได้ โดยเครื่องพิมพ์ จะมีวงจรควบคุมซึ่งเลือกตัวอักษรตามรหัสที่ส่งมา แล้วพิมพ์ โดยมีหัวโซลินอย กดให้ก้านตัวอักษร กระทบกับผ้าหมึก เพื่อให้หมึก ติดกับกระดาษ เครื่องพิมพ์ในลักษณะนี้ จะพิมพ์ได้เฉพาะตัวอักษร เท่านั้น

เครื่องพิมพ์ แบบ Dot matrix ใช้การยิงหัวเข็ม(ลวดแข็ง ต่อกับโซลินอย) ลงบนผ้าหมึก เพื่อให้เกิดจุดบนกระดาษ โดยหัวพิมพ์ จะมีหลายเข็มเรียงกันในแนวตั้ง และ จะเลื่อนในแนวนอน เพื่อพิมพ์ ตัวอักษร หรือรูปภาพ ในจุดต่อไป และจะมีที่เลื่อนกระดาษ เพื่อพิมพ์บรรทัดต่อไป เครื่องพิมพ์ แบบThermal ใช้หลักการเดียวกันแต่เปลี่ยนเข็มเป็นที่สร้างความร้อนแทน ผ้าพิมพ์ เป็นผ้าพิมพ์ที่ใช้ความร้อน หรือ ไม่ใช้ผ้าพิมพ์ แต่ใช้กระดาษพิเศษ ที่เคลือบสาร ที่จะมีสีเมื่อถูกความร้อน เครื่องพิมพ์ แบบ Ink Jet ก็เป็นการพิมพ์ข้อมูลทีละจุด แต่ใช้การยิงหมึก ลงบนกระดาษโดยตรง โดยการใช้อุปกรณ์ให้ความร้อนทำให้หมึกเป็นฟอง (bubble ทำให้เรียกว่า bubble jet ในบางรุ่น) แล้วหมึกจะหยดติดกระดาษ ในบางรุ่น ใช้ piezo ที่หัว เมื่อป้อนสัญญาณ จะทำให้เกิดการสั่นอย่างรวดเร็ว หมึกจะถูกยิงลงบนกระดาษเช่นกัน

เครื่องพิมพ์แบบ Laser ใช้หลักการเดียวกันกับเครื่องถ่ายเอกสาร โดย จะมีหัว Laser ยิงแสง ทีละจุดข้อมูล ทีละเส้นในการกวาดในแนวนอน ลงบน ผิวของ drum ทรงกระบอกที่เคลือบสารพิเศษ drum จะถูกให้ประจุโดยลวด ที่ต่อกับไฟแรงสูง แสง laser จะทำให้ประจุคลายออก จากผิว โดย ทรงกระบอก จะหมุน แล้วดูดผงหมึก ณ ตำแหน่วที่มีประจุ และ ทาบกับกระดาษ กระดาษที่ติดผงหมึก จะถูกรีดด้วยความร้อน หมึกจะติดกับกระดาษ เป็นรูปตามต้องการ


เครื่อง Plotter เป็นอุปกรณ์วาดรูป ลายเส้น โดยมีหัวปากกา ที่ควบคุมการยกขึ้นลง และอุปกรณ์การเลื่อนหัวปากกาในแนว X-Y หรือ เลื่อน กระดาษในแนว X และเลื่อนปากกา ในแนว Y (รูปที่ 33)

ในการสร้างเสียง PC คอมพิวเตอร์ จะมีวงจรสร้างเสียง ทั้งในรูปแบบ Sound card ต่ออยู่กับบัส หรือ สร้างไว้ใน main board วงจรสร้างเสียงอย่างง่าย จะเป็นการเปลี่ยนข้อมูล ดิจิตอล ให้เป็น อนาลอก โดยวงจร Digital to Analog converter ในวงจรสร้างเสียงบางรุ่น จะมีวงจรสร้างเสียงสังเคราะห์ในตัว เพื่อลดการทำงานของ CPU โดย โปรแกรมเลือกเสียง และ วงจรสร้างเสียงจะสร้างเสียงขึ้นมาเอง


2.2.ซอฟต์แวร์ (Software)

คอมพิวเตอร์จะทำงานได้ก็ต่อเมื่อมีโปรแกรมที่ทำให้เครื่องทำงานตามชุดคำสั่งเหล่านั้น ในขณะที่เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานตามคำสั่งของโปรแกรมเรียกว่ามันกำลัง run หรือ execute โปรแกรมนั้น ๆ ซอฟแวร์มีความหมายรวมของโปรแกรม หลายโปรแกรม รวมเป็นการใช้งานหนึ่งๆ และ เอกสารประกอบการใช้งานของโปรแกรมเหล่านั้น ซอฟแวร์แบ่งได้เป็น สองประเภทใหญ่ คือ ซอฟแวร์ระบบ และ ซอฟแวร์ประยุกต์


2.2.1. ซอฟต์แวร์ระบบ (System Software)

เป็นซอฟต์แวร์ ที่ควบคุมการทำงานคอมพิวเตอร์ และ ใช้ในการพัฒนา ซอฟต์แวร์ประยุกต์ ประกอบด้วย ซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการ ซอฟต์แวร์เครื่องมือ ซอฟต์แวร์แปลงภาษา ทั้งนี้ ในปัจจุบัน มีซอฟต์แวร์ ประยุกต์ หลายตัวที่ทำหน้าที่เหมือนกับ ซอฟต์แวร์ระบบ

ซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการ (Operating System)

เมื่อเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ จะมีการทำงานตามโปรแกรม ที่เก็บอยู่ใน ROM ของเครื่อง โดย โปรแกรมจะตรวจสอบตัวเอง (Seft-test) เป็นขั้นตอนที่จะจำแนกอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ต่อเชื่อมกับคอมพิวเตอร์ ตรวจสอบขนาดหน่วยความจำและตรวจสภาพของตัวเครื่อง จากนั้นโปรแกรมจะหา ระบบปฏิบัติการ โดยการเรียกดู floppy disk หรือ hard disk เพื่อค้นหาซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการ เมื่อค้นพบโปรแกรมระบบปฏิบัติการแล้ว ระบบปฏิบัติการจะถูกอ่านเข้ามาเก็บ (Load) ไว้ในหน่วยความจำ และ โปรแกรมใน ROM จะยกการทำงานให้ระบบปฏิบัติ คอมพิวเตอร์ก็พร้อมที่จะรับคำสั่งการทำงานจากอุปกรณ์นำเข้าข้อมูล (input devices) เช่น คีย์บอร์ดหรือเมาส์ จากจุดนี้ไป ผู้ใช้ก็สามารถสั่งคำสั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามที่ต้องการได้ ระบบปฏิบัติการเป็นโปรแกรมที่เป็นตัวบอกให้คอมพิวเตอร์รู้ว่าจะติดต่อสื่อสา รกับผู้ใช้อย่างไรและจะใช้อุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่ได้อย่างไร (เช่นคีย์บอร์ด, เครื่องขับจานแม่เหล็ก) และ จะยังคงทำงานอยู่เบื้องหลังตลอดเวลาที่เราเปิดใช้งานเครื่องคอมพิวเตอร์

ซอฟต์เแวร์ระบบปฏิบัติการ มีหน้าที่ ควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ โดยเป็นโปรแกรมระหว่าง ซอฟแวร์ประยุกต์ และ hardware โดย ซอฟแวร์ประยุกต์จะเรียกใช้ hardware ผ่าน OS Application Programming Interface (API) เพื่อความสะดวกในการพัฒนา โดยไม่ต้องโปรแกรมกับ Hardware โดยตรง ซึ่ง hardware แต่ละรุ่น อาจจะมีชุดคำสั่งในการทำงานที่แตกต่างกัน ทั้งนี้ ผู้ผลิต hardware จะเขียนโปรแกรม device driver ที่ทำให้ ระบบปฏิบัติการเรียกใช้การทำงานของ hardware นั้นๆได้

ระบบปฏิบัติการ มีหน้าที่ จัดการ ทรัพยากรของระบบ ให้แก่โปรแกรมต่างๆ เช่น เวลาในการใช้งานหน่วยประมวลผล, เนื้อที่หน่วยความจำสำหรับแต่ละโปรแกรม, จัดการข้อมูลที่ได้รับเข้าจากอุปกรณ์รับข้อมูล และ ข้อมูลที่ส่งไปยังอุปกรณ์แสดงผล ในปัจจุบัน ระบบปฏิบัติการที่ใช้อยู่ เป็นระบบที่สามารถทำงานเสมือนว่าพร้อมกันได้ หลายโปรแกรม ระบบปฏิบัตการจะให้แต่ละโปรแกรม ประมวลผลเป็น ระยะเวลาหนึ่ง แล้ว สลับไปทำอีกโปรแกรม เนื่องการการสลับการทำงานเป็นไปอย่างรวดเร็ว ทำให้ผู้ใช้รู้สึกเหมือนว่าโปรแกรมทำงานตลอดเวลาพร้อมกัน เช่น โปรแกรมสำหรับฟังเพลง มีเสียงต่อเนื่อง ขณะผู้ใช้พิมพ์งานในโปรแกรม word เป็นต้น

ระบบปฏิบัติการที่นิยมใช้ในปัจจุบัน ได้แก่ Microsoft window, Linux สำหรับเครื่อง PC, และ Unix สำหรับเครื่อง Workstation

Microsoft Window เป็นระบบปฏิบัติการ พร้อมกับ Graphic User Interface (GUI) โดยมีหลายรุ่น ตั้งแต่ Windows 3.1, Window 95, Window 98, Window NT, Window 2000, Window XP และ จะมีรุ่นสำหรับเครื่อง Server เช่น Window NT server, Window 2000 Server และ Window 2003 Server เป็นต้น

Linux เป็นระบบปฏิบัติการที่เหมือนกับ unix โดยเขียนขึ้น เพื่อทำงานกับเครื่อง PC Linux มีการแสดงผลแบบตัวหนังสือ สามารถใช้งานกับโปรแกรม X-Window เพื่อให้มีการแสดงผลแบบ GUI Linux เป็น Free ware คือไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการซื้อโปรแกรม มีผู้จัดชุดโปรแกรม Linux รวมกับโปรแกรมอื่นที่ทำงานได้บน Linux เพื่อให้ง่ายต่อการติดตั้งอยู่หลายที่ เช่น Red Hat, SuSE, Debian เป็นต้น ภายหลัง ได้มีการปรับ Linux ให้สามารถทำงานได้กับ Microprocessor หลายรุ่น รวมไปถึง Workstation และ PDA

ซอฟต์แวร์เครื่องมือ

โดยปกติจะมีมาพร้อมกับระบบปฏิบัติการเพื่อให้สามารถใช้งานเครื่องคอมพิวเตอร์ได้ ในระบบ Command line interface ระบบปฏิบัติการ จะเรียกใช้งานโปรแกรมเครื่องมือ ที่เรียกว่า Command line interpreter ซึ่ง ทำหน้าที่รับข้อมูลจากแป้นพิมพ์ แล้วแสดงตัวหนังสือที่หน้าจอ และ ตีความคำสั่ง ว่าให้ทำงานอะไร ซึ่งอาจจะเป็นการเรียกใช้โปรแกรมอื่นๆ หรือเป็นคำสั่งที่ Command line interpreter รู้จัก แล้วทำงานไปตามนั้น โปรแกรม Command line interpreter ใน MS DOS คือ โปรแกรม command.com ในระบบ Unix จะมีหลายตัวเช่น Bourne Shell, C Shell, Korn Shell, Bash เป็นต้น

เครื่องมือพื้นฐานที่โดยมาก ที่มาพร้อมกับระบบปฏิบัติการ คือ โปรแกรมสำหรับ format disk โปรแกรมสำหรับดูว่า ใน disk มีแฟ้มข้อมูลอะไรบ้าง โปรแกรมลบแฟ้มข้อมูล เป็นต้น


2.2.2. ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software)

ซอฟต์แวร์ประยุกต์ เป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ทำให้ผู้ใช้สามารถใช้คอมพิวเตอร์ทำงานบางอย่างที่ตนเองต้องการเราสามารถจัดกลุ่มของ ซอฟต์แวร์ประยุกต์ออกเป็นกลุ่มใหญ่ๆ ได้ดังนี้

- ซอฟต์แวร์ประมวลผลคำ (Word Processing)

- ซอฟต์แวร์ตารางคำนวณ (Spreadsheets)

- ซอฟต์แวร์จัดการฐานข้อมูล (Database management)

- ซอฟต์แวร์นำเสนอ (Presentation)

- กราฟฟิกส์ (Graphics), มัลติมิเดีย (Multimedia)

- ซอฟต์แวร์เพื่อการศึกษาและการบันเทิง

- ซอฟต์แวร์สื่อสาร

ระบบงานที่ต้องการนำคอมพิวเตอร์ไปใช้ อาจจะมีการทำงานที่ไม่เหมือนกับซอฟต์แวร์ สำเร็จรูป ดังนั้นผู้ใช้ อาจจะเลือกที่จะเขียนโปรแกรมขึ้นมาใช้เอง โดยการจ้างเขียนโปรแกรม หรือ พัฒนาขึ้นเองในองค์กร โดยการจ้างโปรแกรมเมอร์ การพัฒนาซอฟแวร์ อาจใช้เวลาเป็นปี และเสียค่าใช้จ่ายมาก

ซอฟต์แวร์สำเร็จรูปมีขายทั่วไป ซึ่งมีหลากหลายมาก ทั้งที่ใช้งานทางธุรกิจ เช่นโปรแกรมบัญชี งานทางวิศวกรรม เช่น AutoCAD ซอฟต์แวร์สำเร็จรูป บางชุด เป็น shareware กล่าวคือ ใช้ได้ฟรีในบางส่วน หรือ เฉพาะช่วงเวลา เช่น 15 วัน ถ้าต้องการใช้ ต้องซี้อจากผู้ขาย ซอฟต์แวร์แบบ freeware เป็นซอฟต์แวร์ที่ให้ใช้ได้ฟรี แต่มี freeware หลายชุด ที่เป็น adware กล่าวคือ จะมีส่วนของการโฆษณาขายสินค้าติดมาด้วย

ซอฟต์แวร์ Word Processing เป็นซอฟต์แวร์ ที่รับตัวหนังสือจากแป้นพิมพ์ แล้วแสดงผลทางจอภาพ สามารถบันทึกข้อมูลดังกล่าวไว้ใน แฟ้มข้อมูลได้ และ นำข้อมูลจากแฟ้มข้อมูลนั้น มาแก้ไขได้ ต่อมาได้มีการพัฒนาความสามารถให้เปลี่ยนรูปร่าง ของตัวหนังสือได้ (font, type face) ความสามารถในการจัดหน้ากระดาษในการพิมพ์ การตรวจคำ ฯลฯ เมื่อระบบปฏิบัติการเป็นแบบ GUI ซอฟต์แวร์ด้าน Word Processing ได้ใช้หลักการ What you see, What you get (WYSWYG) กล่าวคือ สิ่งที่พิมพ์ จะเหมือนกับที่ปรากฏหน้าจอภาพ และ เมื่อมีการพัฒนาเครื่องพิมพ์แบบ dot matrix และ
ซอฟต์แวร์ Spreadsheet มองข้อมูลในรูปแบบของตาราง โดย แต่ละช่องของตารางอาจเป็นข้อมูลดิบ หรือ สูตรการคำนวณ โดยสูตรการคำนวณ จะเป็นการป้อนสูตร ที่อยู่ในรูปแบบ ของ ค่าคงที่ ค่าภายในช่องอื่นๆ เครื่องหมายการคำนวณ และ function การคำนวณ ต่างๆ โดยแต่ละช่อง จะมีชื่อแทน เพื่อใช้ในสูตรคำนวณ เมื่อมีการเปลี่ยนค่าในช่อง ช่องอื่นๆทีมีสูตรใช้ค่าในช่องที่เปลี่ยนค่า จะทำการคำนวณสูตรใหม่ และแสดงค่าใหม่ที่ได้ ตัวอย่างของ โปรแกรม Spreadsheet เช่น Microsoft Excel

ซอฟต์แวร์ Database management system (DBMS) เป็น ระบบซอฟต์แวร์ ที่ใช้จัดเก็บข้อมูล และ สืบค้นข้อมูล โดยมองว่าข้อมูลที่เกี่ยวข้องกัน อยู่ในรูป ชุดข้อมูล (record) สามารถจัดเก็บในรูปแบบของตารางชุดข้อมูล การสืบค้นทำได้โดยกำหนดเงื่อนไขที่ต้องการให้ระบบ เลือกข้อมูลที่ตรงกับเงื่อนไข มานำเสนอ และข้อมูลที่เก็บไว้ สามารถ นำมาแก้ไขได้ ตัวอย่างของระบบ DBMS เช่น Microsoft Access, Microsoft SQL, Oracle, IBM DB2, MySQL เป็นต้น

ซอฟต์แวร์สำหรับ Presentation เป็นซอฟต์แวร์สำหรับการนำเสนอข้อมูล มีแนวความคิดมาจากการฉายไสลด์ โปรแกรมประเภทนี้ ใช้แสดงข้อมูลตัวหนังสือ รูปภาพ ทำ animation แทรกเสียงได้ ตัวอย่างโปรแกรมสำหรับ Presentation เช่น Microsoft PowerPoint


2.3.ข้อมูล

ข้อมูลคือสิ่งที่ผู้ใช้สนใจ ซึ่งขึ้นอยูกับการประยุกต์ใช้งานคอมพิวเตอร์ ในทางธุรกิจ ข้อมูลการขายสินค้าเป็นสิ่งสำคัญ เช่น จำนวนสินค้าที่ขายได้ในแต่ละครั้ง ราคาที่ขาย ในการก่อสร้าง การควบคุมงาน ต้องการทราบจำนวนคนงาน ปริมาณวัสดุที่ใช้ในแต่ละวัน รวมถึงแผนการทำงาน ในโรงงานอุตสาหกรรม ต้องการปริมาณวัสดุ กำลังการผลิต และ จำนวนของเสีย เป็นต้น ข้อมูลเหล่านี้ จะต้องเก็บรวบรวม โดยขบวนการอัตโนมัติ หรือการจดบันทึก ข้อมูลจะถูกประมวลผล เช่น สรุปยอดรายวัน รายเดือน เป็น สารสนเทศ เพื่อประโยชน์ ในการตัดสินใจในการทำงาน ทั้งนี้ ข้อมูลต้องมีความถูกต้อง ครบถ้วน จึงจะได้ สารสนเทศ ที่มีประโยชน์ อีกทั้งต้องสรุปข้อมูลได้ภายในเวลาที่เหมาะสม ทั้งนี้ การประมวลผลข้อมูลอาจทำได้เองโดยผู้ใช้ข้อมูล เมื่อปริมาณของข้อมูลมีจำนวนมากขึ้น การประมวลผลด้วยคอมพิวเตอร์ จะทำได้รวดเร็ว ถูกต้อง

คอมพิวเตอร์ ยังให้ สารสนเทศ จากการจำลองระบบ โดย ผู้ใช้ สร้างแบบจำลอง และทดลองเปลี่ยนข้อมูลต่างๆ เพื่อดูข้อมูลผลของการจำลองระบบ เช่น การจำลองโครงสร้างอาคาร ทดลองเปลี่ยนโครงสร้าง และหาความสามารถในการรับน้ำหนักของโครงสร้าง การจำลองการทำงานของเครื่องยนต์ หาค่าความเค้น ของชิ้นส่วนต่างๆ การจำลองวงจรไฟฟ้า เพื่อหาคุณลักษณะของสัญญาณไฟฟ้าที่จุดต่างๆในวงจร เป็นต้น

คอมพิวเตอร์ ใช้เป็นเครื่องมือในการบันทึกข้อมูล เช่นการใช้บันทึกเอกสาร เนื่องจากสามารถ แก้ไขได้โดยง่าย และสามารถทำสำเนาได้โดยเกือบจะไม่มีค่าใช้จ่าย และ การสืบค้นข้อมูล ที่จัดเก็บทำได้สะดวก ข้อมูลยังถูกเผยแพร่โดยอาศัยระบบเครื่องข่ายคอมพิวเตอร์เช่นในระบบ Internet มีการสร้าง Web site จำนวนมาก เพื่อเผยแพร่ข้อมูลที่เป็นทางการ และไม่เป็นทางการ
2.3.1. ข้อมูล และ การประมวลผล

ความจริงแล้ว คอมพิวเตอร์ไม่สามารถเข้าใจสิ่งใดๆ ได้เลย สิ่งที่คอมพิวเตอร์ทำได้คือ ทำตามคำสั่งที่ได้ถูกโปรแกรมไว้ คอมพิวเตอร์ทำงานโดยอาศัยความแตกต่างของสถานะทางกายภาพ 2 สถานะ ที่เกิดจากกระแสไฟฟ้า ขั้วแม่เหล็ก หรือการสะท้อนของแสงเท่านั้น อาจกล่าวได้ว่าสิ่งที่คอมพิวเตอร์เข้าใจได้ คือ สถานะ การเปิด หรือ การปิดของสวิทช์ เท่านั้น

ฉะนั้นคำว่า ข้อมูล (Data) จึงหมายถึงสถานะเปิด/ปิด (0/1) ที่ได้ถูกจัดกลุ่ม คอมพิวเตอร์จะนำข้อมูลดังกล่าว มาจัดรูปแบบใหม่ให้ได้เป็นสิ่งที่เรียกว่า สารสนเทศ (Information) ซึ่งจะเป็นผลที่ได้จากการประมวลข้อมูลโดยโปรแกรม เพื่อสามารถสื่อสารความหมายบางอย่างได้ดีขึ้นมากกว่า ข้อมูลที่ยังไม่ได้ผ่านการประมวลผล เช่น ข้อมูลเป็นตัวอักษรบนหน้ากระดาษ แต่ถ้าได้ประมวลผลให้เป็นสารสนเทศ ในรูปของรายงาน ตาราง หรือกราฟ ก็จะสามารถสื่อสารความหมายบางอย่างได้ดีขึ้น (ดูรูปที่ 36) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับผู้ใช้

การแทนข้อมูลในคอมพิวเตอร์

สถานะของสวิทช์อิเล็กทรอนิกส์เล็กๆ ภายในคอมพิวเตอร์นั้นจะถูกแทนด้วยตัวเลข เนื่องจากสวิทช์มีแค่ 2 สถานะ คือ ปิดและเปิด ตัวเลขที่ใช้แทนสถานะของสวิทช์ก็จะมี 2 ตัว เช่นเดียวกัน คือ 0 และ 1 ระบบตัวเลขที่มีการใช้ตัวเลขเพียง 2 ตัวนี้ เรียกว่า Binary system ถ้าต้องการแทนตัวเลขที่มีค่ามากกว่า 1 ก็จะต้องใช้ตัวเลข 2 ตัว

สำหรับข้อมูลประเภทอื่นๆ ไม่ว่าจะเป็น ข้อมูลตัวอักษร, ข้อมูลรูปภาพ หรือแม้กระทั่งคำสั่งในโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ก็จะถูกแทนด้วยเลข 0 และ 1 นี้ เช่นเดียวกัน ตัวอักษรที่เราเห็นบนจอภาพคอมพิวเตอร์นั้นเป็นเพียงวิธีการที่คอมพิวเตอร์ใช้สัญลักษณ์แทนตัวเลขเท่านั้น

เมื่อพูดถึงข้อมูลคอมพิวเตอร์แล้ว สวิทช์แต่ละตัวที่ใช้แทนสถานะเปิด/ปิด 1 ตัวนั้นเรียกว่า บิต (bit) ดังนั้น bit จึงเป็นหน่วยที่เล็กที่สุดของข้อมูลในคอมพิวเตอร์ หน่วยที่ใหญ่ขึ้นของบิต คือ กลุ่มของบิตจำนวน 8 บิต เรียกว่าไบต์ (byte) และด้วยจำนวน 8 บิตหรือ 1 ไบต์นี้เอง ที่ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถแทนค่าของตัวเลขได้ 256 ค่าด้วยกัน คือ 0 ถึง 255 (ซึ่งก็คือ 0 ถึง 28 ) และตัวจำนวนบิตขนาด 8 บิตนี้สามารถใช้แทนตัวอักษรต่างๆ ที่ใช้ในชีวิตประจำวันได้ค่อนข้างครบถ้วน

การเข้ารหัสตัวเลข

ตัวเลขในคอมพิวเตอร์ สามารถ แทนได้หลายวิธี ขึ้นอยู่กับรูปแบบตัวเลขที่ต้องการใช้งาน ตัวเลขจำนวนเต็ม สามารถแทนได้ด้วย เลขฐานสองโดยตรง โดยกำหนดจำนวน บิทที่ใช้ โดยปกติ CPU จะออกแบบ ให้มีจำนวนบิท ใน ตัว CPU เป็น 8 บิท หรือ 16 บิท และออกแบบ วงจรการคำนวณให้ใช้กับ ตัวเลขแบบ 8 บิท หรือ 16 บิท ซึ่งจะคำนวณได้เร็ว สำหรับเลขจำนวนเต็มน้อยๆ ก็แทนด้วย เลข 8 บิท (0-256) ถ้ามากกว่านั้นก็ใช้เลข16 บิท (0-65536) ในกรณีที่ต้องการตัวเลขลบ เช่น -1 วิธีหนึ่ง คือใช้บิทหน้า เป็น บิทเครื่องหมาย เช่น สำหรับ 8 บิท ให้ บิทที่ 8 แทนเครื่องหมายโดยให้ 0 เป็นบวก และ 1 เป็นลบ ที่เหลือ 7 บิท จะได้เลข 0 – 127 (จะได้ เลข ศูนย์ 2 ตัว เป็น ศูนย์บวก และ ศูนย์ลบ ซึ่งเป็นเลขฐานสองที่ไม่เท่ากัน) ตัวเลขลบอาจจะใช้วิธีที่เรียกว่า two complement แทนก็ได้

ตัวเลขในระบบฐาน 10 อาจแทนด้วยเลขฐาน 2 ในแต่ละหลัก เช่น 12 แทนด้วยเลขฐาน 2 ขนาด 4 บิท สองตัวคือ 0001 0010 ก็ได้ วิธีการนี้ เรียก Binary Coded Decimal ที่ใช้ 4 บิทต่อ 1 ตัวเพราะต้องการแทนตัวเลข 0-9 และทั้งนี้ การบวก ลบ เลข ต้องใช้การคำนวณพิเศษกว่า บวก ลบ เลขฐาน 2 โดยตรง เนื่องจากการทดข้ามหลัก ไม่เหมือนกัน

ตัวเลขจุดทศนิยม มีการแทนค่าได้หลายวิธีเช่นกัน วิธีหนึ่งเรียกว่า IEEE floting point (IEEE754) เป็นมาตรฐานที่นิยมโดยจะอยู่ในรูป เลขฐาน 2 จำนวน 32 บิท บิทที่ 31 เป็นเครื่องหมาย บิทที่ 30-23 (8 บิท) เป็นส่วน Exponent หรือส่วนของ 10 ยกกำลัง (โดยค่า 127 หมายถึง 0 ดังนั้น 8 บิทจะแทนค่าได้จาก -127 ถึง 128) ส่วนสุดท้าย บิทที่ 22 ถึงบิทที่ 0 เป็น ส่วนของตัวเลข

รหัสตัวอักษร (Text Codes)

รหัสตัวอักษรคือ ค่าตัวเลขที่ใช้แทนอักขระต่างๆ มาตรฐานที่ใช้ในปัจจุบันใหญ่ๆ คือ รหัส ASCII และ รหัส UNICODE

ASCII (American Standard Code for Information Interchange) รหัส ASCII เป็นรหัสที่ใช้กันในคอมพิวเตอร์อย่างกว้างขวาง (ดูตารางที่ 2) เป็นรหัสที่ใช้เลขฐานสองขนาด 7 บิต จึงแทนค่าตัวอักขระได้ 127 ตัว (27 ตัว)

ข้อมูลเสียง ได้จากการเปลี่ยน เสียง ให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า โดย ไมค์โครโฟน คอมพิวเตอร์ จะเปลี่ยนให้กลายเป็น ค่าตัวเลข แทน ความแรงของสัญญาณเสียง (โวลต์) ณ.เวลาหนึ่งๆ ตามช่วงเวลาการสุ่มที่กำหนด(รูปที่ 38) โดยอุปกรณ์ที่เรียกว่า Analog to digital converter ค่าตัวเลขนี้ สามารถแปลงกลับให้เป็น สัญญาณไฟฟ้า ออกทาง Audio output โดย digital to analog converter ผ่านเครื่องขยายเสียง และ ลำโพง เป็น เสียง กลับมาได้ ในการเก็บข้อมูลเสียง จะมีการบีบอัดข้อมูล เพื่อให้จำนวนข้อมูล น้อยลง โดยมีคุณภาพ เสียงใกล้เคียงกับของเดิม ได้หลายวิธี วิธีหนึ่งที่แพร่หลายในปัจจุบัน ที่เรียกกันว่า แฟ้มข้อมูลแบบ MP3 ซึ่งเป็นการเข้ารหัสเสียง แบบ MPEG-1 Audio Layer 3 ทั้งนี้ การเข้ารหัสแบบนี้ ข้อมูลบางส่วนสูญหายไป แต่คุณภาพของเสียง ได้ใกล้เคียง โดยผู้ฟัง อาจไม่รู้สึกถึงความแตกต่างได้ แต่ทั้งนี้ขนาดของข้อมูลลดลงได้กว่า 10 เท่าของข้อมูลการสุ่มค่าตามปกติ

ภาพยนตร์สามารถมองได้เป็นสองส่วน คือ ชุดของภาพ และ เสียง โดย การแสดงภาพทางจอภาพให้ได้มากกว่า 16 ภาพต่อวินาที ตาของมนุษย์จะมองเป็นเป็นภาพต่อเนื่อง แสดงการเคลื่อนไหวได้ ไม่กระตุก การเก็บข้อมูลภาพยนตร์ในคอมพิวเตอร์ ใช้หลักการเดียวกันกับการเก็บภาพ ส่วนหนึ่ง และเก็บเสียงอีกส่วนหนึ่ง การเก็บแต่ละภาพ ใช้การบีบอัดข้อมูลเช่นกัน และ สามารถบีบอัดข้อมูลระหว่างภาพด้วย กล่าวคือ โดยปกติ ภาพที่ต่อเนื่องกันในภาพยนตร์ จะเหมือนๆ กัน ดังนั้น แทนที่จะเก็บภาพที่สอง ใช้วิธีหาผลต่างระหว่างภาพที่ หนึ่งและสอง แล้วเก็บผลต่างแทน เพราะจะมีจำนวนข้อมูลที่ต้องเก็บน้อยกว่า การเก็บข้อมูลภาพยนตร์มีหลายรูปแบบ เช่น แบบ avi, wmv และ mpeg เป็นต้น


2.4.บุคลากร หรือ ผู้ใช้ (People)

ในยุคแรกของคอมพิวเตอร์ เนื่องจากคอมพิวเตอร์ มีราคาแพงมาก ทำให้รูปแบบการทำงานของคอมพิวเตอร์ เป็นในลักษณะของศูนย์คอมพิวเตอร์ มีเจ้าหน้าที่รับผิดชอบต่อเครื่องคอมพิวเตอร์ และการใช้งาน โดยผู้ใช้ทั่วไป จะติดต่อให้เจ้าหน้าที่ ให้ประมวลผลข้อมูลให้ การเขียนโปรแกรม เป็นเรื่องยาก การพัฒนาโปรแกรมสำหรับหน่วยงาน จะเป็นการจ้างเขียนโปรแกรม หรือจ้างโปรแกรมเมอร์

การพัฒนาในเรื่อง การแบ่งเวลา ทำให้ เครื่องคอมพิวเตอร์ สามารถทำงานได้เสมือนว่าพร้อมกัน ทำให้ผู้ใช้ เริ่มที่จะได้ใช้คอมพิวเตอร์ ด้วยตัวเอง โดยจะเป็นโปรแกรมที่เขียนขึ้น เฉพาะงาน ผู้ใช้ทำงานกับเครื่องที่เป็น terminal (มีแป้นพิมพ์ให้ป้อนข้อมูล และ มีจอภาพสำหรับแสดงผล) โดยโปรแกรมทำงานที่เครื่อง เมนเฟรม

ในยุคของ เครื่อง PC คอมพิวเตอร์มีราคาลดลงอย่างมาก ทำให้คนจำนวนมาก เป็นผู้ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ได้ คอมพิวเตอร์กลายเป็นเครื่องมือที่พบทั่วไป ตามบ้าน โรงเรียน และ ในงานธุรกิจ อีกทั้งแม้ว่าจะไม่ได้เป็นเจ้าของเครื่องคอมพิวเตอร์โดยตรง คอมพิวเตอร์เข้ามามีบทบาทในชีวิตประจำวัน เช่น เครื่อง ATM เครื่องคิดเงินตามร้านขายของ แม้กระทั่งคอมพิวเตอร์อยู่ภายในรถยนต์ หลายๆรุ่น

บุคลากรที่เกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์ มีหลายคน เช่น ผู้ใช้ปลายทาง (End user) คือผู้ที่ใช้โปรแกรมทำงานที่ต้องการ ในการพัฒนาโปรแกรมนั้นๆ โปรแกรมถูกออกแบบโดย นักวิเคราะห์ระบบ (System analysis) โดยจะวิเคราะห์ความต้องการของผู้ใช้ เพื่อนำไปเขียนเป็นโปรแกรม โดย โปรแกรมเมอร์ โปรแกรมที่ได้จะถูกตรวจสอบความถูกต้องโดยฝ่ายทดสอบ เมื่อโปรแกรมส่งมอบให้ ผู้ใช้ จะต้องมีการสอนการใช้งาน และ บำรุงรักษาโปรแกรมโดยแก้ข้อผิดพลาดที่พบจากการใช้งานจริง

ในปัจจุบัน มีโปรแกรมสำเร็จรูปจำนวนมาก ที่มีความซับซ้อน ทำให้เกิดผู้เชี่ยวชาญ หรือผู้ที่มีทักษะเฉพาะโปรแกรมนั้นๆ เช่น นักเขียนแบบ โดยใช้ AutoCad นักวาดภาพโดยใช้ Photo shop เป็นต้น

การใช้งานคอมพิวเตอร์ กลายเป็นทักษะพื้นฐานที่ต้องการในงานธุรกิจทั่วๆ ไป ซึ่งมีต้องการให้บุคลากร อย่างน้อยใช้ Window ขั้นพื้นฐานได้ ใช้โปรแกรม Word Processing ส่ง e-mail และใช้ Web browser เป็นต้น

นอกจากจะใช้คอมพิวเตอร์ในการทำงานแล้ว ในปัจจุบัน คอมพิวเตอร์ เป็นอุปกรณ์ สำหรับการศึกษา และ ความบันเทิงด้วย มีข้อมูลจำนวนมาก ในระบบ Internet ซึ่งผู้ใช้สามารถเลือกหาความรู้ให้ตนเองได้ ทั้งนี้ ผู้ใช้ต้องพิจารณาแหล่งข้อมูล ตามความเหมาะสม เช่น นักศึกษาปริญญาตรี ไม่ควรนำข้อมูลจาก Web site ของ นักเรียนชั้นประถม ในการทำรายงาน เป็นต้น ข้อมูลจาก Web site มีการเปลี่ยนแปลงสูง Web page อาจจะหายไปเมื่อไรก็ได้ จึงไม่เหมาะสมสำหรับการอ้างอิง ข้อมูลจาก Web site อาจจะไม่ใช่ความจริงก็ได้ ผู้ใช้ควรตระหนักว่า ใครก็ได้ สามารถ สร้าง Web site ได้ แม้กระทั่งข้อมูลที่เป็นรูปภาพ อาจจะเป็นภาพที่ถูกแก้ไข ทำเทียมได้เช่นกัน

ในการใช้คอมพิวเตอร์ เป็นอุปกรณ์ สำหรับ ความบันเทิง เช่น ดูหนัง ฟังเพลง เล่นเกมส์ ใช้ในการพูดคุยกันโดย e-mail, Web board และ chat ผู้ใช้ต้องตระหนักถึงความเหมาะสม ในเรื่องของเวลา และ สถานที่ เช่น การใช้คอมพิวเตอร์ของที่ทำงาน ของห้องปฏิบัติการของสถานศึกษา ทั้งนี้ เจ้าของบริษัท หรือ มหาวิทยาลัย เป็นผู้ลงทุนด้าน เครื่องคอมพิวเตอร์ โปรแกรม และค่าใช้จ่ายในการต่อเครือข่าย โดยหวังประโยชน์ในทางธุรกิจ หรือ เพื่อสนับสนุนทางการศึกษา เป็นต้น ในทางธุรกิจ เริ่มมีการใช้โปรแกรมตรวจสอบการทำงานของพนักงาน ว่าใช้คอมพิวเตอร์ทำอะไรอยู่ ทั้งนี้ก่อให้เกิดปัญหาเรื่องความเป็นส่วนตัวของพนักงาน

ปัญหาเรื่องเด็ก นักเรียน นักศึกษา ติดเกมส์ ใช้เวลาเล่นเกมส์ ทั้งวันทั้งคืน เริ่มจะพบ มากขึ้น ทั้งนี้ การเล่นเกมส์ เพื่อการพักผ่อน เป็นเรื่องปกติ แต่การใช้เวลากับเกมส์มากจนเกินไป ไม่สามารถเลิกเล่นได้ ถือเป็นการเสพติดอย่างหนึ่ง ผู้เล่นเอง ต้องตระนักว่า เกมส์ ก็คือเกมส์ ในความจริงแล้ว เป็นแค่ตัวเลขชุดหนึ่งเท่านั้น การได้แต้มสูง ไม่ได้มีผลใดๆ ต่อการใช้ชีวิตทั้งสิ้น

ในการสื่อสารผ่าน Internet ผู้ใช้ สามารถ ทำตัวเป็นใครก็ได้ ผู้ชาย สามารถแจ้งว่าตัวเองเป็นผู้หญิงก็ได้ เรื่องที่พูดคุย อาจเป็นการแต่เรื่องขึ้นทั้งหมดก็ได้ ทั้งนี้ขึ้นกับวิจารณญาณของผู้ใช้เอง เป็นที่สังเกตได้ว่า การสื่อสารผ่าน Web board ผู้ใช้มีแนวโน้มก้าวร้าว กว่าการสนทนาตัวต่อตัว

ในทำนองเดียวกัน เนื่องจากการทำธุรกิจผ่าน Internet ต้องอาศัยการระบุตัวบุคคลอย่างได้อย่างหนึ่ง ทำให้เกิดปัญหาเรื่อง การสวมรอยบุคคลได้ เช่น นำชื่อ นามสกุล หมายเลขประจำตัวของบุคคลอื่นไปใช้ ดังนั้น การให้ข้อมูล การเก็บรักษาข้อมูล และ การเผยแพร่ข้อมูล ส่วนบุคคล ผ่าน Internet หรือ Web site เป็นเรื่องที่ต้องระวัง

เป็นที่กล่าวกันว่า คอมพิวเตอร์ทำงานไม่ผิดพลาด แต่เป็นเพราะผู้ใช้เองที่ผิดพลาด ข้อความนี้ไม่ได้เป็นจริงเสมอไป ที่จะเป็นเช่นนั้น ในทางทฤษฎีแล้ว การทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ ควรจะถูกต้อง แต่ในสภาพความซับซ้อน อาจเกิดข้อผิดพลาดได้เสมอ

ในปี 1983 หลังจาก IBM PC เริ่มขาย ปรากฏรายงานว่า ถ้าให้เครื่องคำนวณ 100 หาร 10 จะได้ผลลัพธ์ 9.999999999 เป็น bug ในโปรแกรมการคำนวณเลขทศนิยมภายในเครื่อง (BASIC ROM) ได้มีการแก้ไข ให้เครื่องทำงานได้ถูกต้อง

ในปี 1995 มีการรายงาน bug ของ Pentium ว่าคำนวณเลขทศนิยมผิด ภายหลัง Intel ยืนยันข้อผิดพลาดนี้ โดยในการออกแบบ CPU ในส่วนของขบวนการคำนวณเลขทศนิยม มีความผิดพลาด แต่ Intel คำนวณว่า โอกาสที่จะพบข้อผิดพลาดมีน้อยมาก และจะมีผลต่อทศนิยมหลักที่ 9 ถึง 10 โอกาสเกิดแค่ 1 ใน 9 พันล้าน จึงไม่ได้แก้ไข แต่ภายหลังก็ตรวจพบโดยผู้ใช้

ในโปรแกรม โอกาสที่จะพบเห็นข้อผิดพลาดมีมากกว่า ทั้งนี้ ระบบปฏิบัติการ ก็มีข้อผิดพลาดได้ ซึ่งมีผลทำให้ Application โปรแกรม ทำงานผิดพลาด ในทำนองกลับกัน Application โปรแกรมที่ทำงานผิดพลาด อาจจะทำให้ระบบล้มเหลว แม้ว่าระบบปฏิบัติการจะพยายามป้องกันในส่วนนี้ก็ตาม

ในระบบปฏิบัติการ Microsoft Window เป็นที่รู้จักกันดีในชื่อ Blue screen of death ทั้งนี้บริษัทผู้ผลิต software ก็พยายามแก้ไข จุดบกพร่อง โดยสร้าง patch ขึ้นมาเพื่อเปลียนโปรแกรมในส่วนที่มีข้อผิดพลาด แม้ว่าความเสียหายที่เกิดขึ้น อาจจะมองว่าเป็นเรื่องเล็กน้อย แต่ในบางครั้ง อาจจะมีมูลค่าความเสียหายกับทางธุรกิจ เป็นมูลค่าสูง

ในปี 1990 เริ่มมีบทความตระหนักถึงข้อผิดพลาดที่จะเกิดกับระบบคอมพิวเตอร์ ในปี 2000 เป็นที่เรียกกันว่า ปัญหา Y2K ทั้งนี้เกิดเนื่องจาก การเก็บข้อมูลปีมักจะใช้ตัวเลขเพียง 2 หลัก เช่น 2 มกราคม 1990 จะแทนด้วยเลข 990102 โดยแทนด้วย ปี เดือน วัน เพื่อสะดวกในการเรียงข้อมูล การเก็บข้อมูลด้วยวิธีดังกล่าว จะมีปัญหาในปี 2000 เนื่องจาก วันที่ 1 มกราคม 2000 จะแทนด้วยเลข 000101 ซึ่งจะทำให้การเรียงข้อมูลผิดจากที่ต้องการ และ การคำนวณโดยเฉพาะ การลบ วันที่ หาช่วงเวลาจะผิดพลาดทันที ปัญหาดังกล่าว ทำให้มีการแก้ไขโปรแกรมกันอย่างมาก ทั่วโลก อย่างไรก็ตาม วันที่ 1 มกราคม 2000 ผ่านมาได้ด้วยดี คาดว่างบประมาณที่ใช้โดยรัฐบาล และ บริษัททั่วโลกในการแก้ปัญหานี้ กว่า 8.58 แสนล้านเหรียญ (ทั้งนี้ตัวเลขประมาณการของแต่ละแห่งแตกต่างกัน)

ในปีค.ศ. 1999 ยาน Mars Climate Orbiter ของ NASA ราคา $125ล้านเหรียญ ถูกทำลายขณะเข้าสู่บรรกาศของดาวอังคาร ผลการสอบสวนพบว่า โปรแกรมคำนวณของ สองทีม ใช้หน่วยไม่เท่ากัน ทีมที่หนึ่งใช้ หน่วยของแรงเป็น ปอนด์-วินาที อีกทีมใช้หน่วนเป็น นิวตัน ซึ่งมีค่าแตกต่างกัน 4.45 เท่า

จะเห็นว่า การทำงานของคอมพิวเตอร์ อาจจะไม่ถูกต้องเสมอไป ข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นได้ง่ายกว่า กรณีที่ยกมา คือ การป้อนข้อมูลผิดพลาด ซึ่งมีผลต่อการคำนวณที่ตามมา จะให้ข้อมูลผิดพลาดเช่นกัน เป็นที่กล่าวกันว่า Garbage in, Garbage out ถ้าใส่ขยะเข้าไป ก็ได้ขยะ ออกมา การคำนวณ ก็ขึ้นอยู่กับโปรแกรม ซึ่งโปรแกรม ก็อาจจะมีข้อผิดพลาดได้เช่นกัน ปัญหาในการเลือกใช้ โปรแกรม หรือ ส่วนของโปรแกรม ขึ้นกับผู้ใช้ เพราะโปรแกรม เป็น แบบจำลองของระบบ เท่านั้น มิใช่ตัวระบบเอง ซึ่งมีข้อจำกัด โดยเฉพาะสมมุติฐาน ที่เป็นต้นแบบ ของโปรแกรมนั้นๆ เช่น โปรแกรม SPSS สามารถช่วยในการคำนวณค่าทาง สถิติได้ แต่การจะเลือก ว่าใช้การคำนวณใด ผู้ใช้ต้องมีความรู้ในเรื่องสถิติ ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยบเทียบค่าเฉลี่ย เหมาะสมกับข้อมูลจำนวนมาก ที่มีการกระจายแบบ Normal distribution แต่ค่าเฉลี่ยอาจจะเปรียบเทียบกันโดยไม่มีความหมาย ถ้าการกระจายของข้อมูล ต่างกัน เป็นต้น

ปัญหาเรื่องคอมพิวเตอร์ Virus, Worm, Trojan เป็นปัญหาใหญ่ในปัจจุบัน ผู้ใช้ต้องตระหนัก และ ป้องกันตัวเอง จากโปรแกรมเหล่านี้ Virus เป็นโปรแกรม ที่สามารถทำสำเนาตัวเอง ไปติดกับโปรแกรมอื่นๆ ได้ เมื่อสั่งให้โปรแกรมที่ติด Virus ทำงาน โปรแกรมอื่นในเครื่องหรือในระบบเครื่อข่าย ก็จะติด Virus ไปด้วย ในขณะที่ Worm จะเป็นโปรแกรมเดี่ยว ที่หาจุดอ่อนของระบบ เมื่อพบและเข้าสู่ระบบได้ จะ คัดสำเนา ตัวเอง และโปรแกรมประเภท Trojan เข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ เป้าหมาย จากนั้น อาจจะแพร่กระจายตัวเองต่อไป ด้วยวิธีเดียวกัน ไปที่เครื่องอื่นๆต่อไป เป็นหน้าที่ของผู้ใช้ ที่จะต้องติดตั้งโปรแกรมป้องกันโปรแกรมเหล่านี้ และ ต้องปรับปรุงระบบ โดยการ update โปรแกรมต่างๆ โดยเฉพาะระบบปฏิบัติการ ทั้งนี้ โปรแกรมเหล่านี้ บางครั้งจะทำให้ข้อมูลในเครื่องหายไปได้ ทำให้เครื่องไม่สามารถทำงานได้ ในหลายกรณี จะทำให้ระบบเครือข่ายช้าลง หรือทำงานไม่ได้ ทำให้ผู้อื่นในระบบใช้งานเครือข่ายไม่ได้ เพราะมีเครื่องหนึ่งเครื่องในเครือข่ายติด Virus


2.5.ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Computer Networking)
2.5.1. การสื่อสารข้อมูล

ระบบการสื่อสารข้อมูล (data communication system) เป็นระบบคอมพิวเตอร์ที่มีการส่งผ่านข้อมูลทางระบบสายส่ง เช่นสายโทรศัพท์หรือเคเบิล และเริ่มมีการพัฒนาขึ้นในช่วงกลางทศวรรคที่ 60

ในยุคเริ่มแรกของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นเครือข่ายแบบรวมศูนย์หรือที่เรียกว่า Centralized data processing กล่าวคือ มีการรวมทุกสิ่งทุกอย่างของระบบเอาไว้ที่ส่วนกลางไม่ว่าจะเป็น ซอฟต์แวร์, ฮาร์ดแวร์, และการประมวลผล แต่ระบบเช่นนี้ไม่สะดวกและประสิทธิภาพไม่ดี ทั้งนี้เนื่องจากข้อมูลที่ ป้อนเข้าระบบทั้งหมด จะต้องนำมาส่งยังส่วนกลางเพื่อการประมวลผลโดยคอมพิวเตอร์กลาง

เมื่อมีการพัฒนาเทคโนโลยีมากขึ้นต่อมาจึงมีการต่อเชื่อม terminal เข้ากับคอมพิวเตอร์ส่วนกลางผ่านสายส่ง และเรียกว่าระบบ teleprocessing ทำให้ผู้ใช้สามารถเข้าถึงคอมพิวเตอร์กลางได้จากสถานที่ไกล ๆ หรือกระทั่งอยู่ต่างเมืองกัน อย่างไรก็ตามถึงแม้ว่าจะสามารถเข้าถึงคอมพิวเตอร์กลางได้จากที่ไกล ๆ แต่การประมวลผลทั้งหมดก็ยังคงเกิดขึ้นที่คอมพิวเตอร์กลางอยู่ดี

ในระหว่างปี 1970 ธุรกิจต่าง ๆ เริ่มมีการใช้คอมพิวเตอร์ชนิด minicomputer ซึ่งเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์กลาง และภายในระบบของ minicomputer เองก็มีการใช้คอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่สามารถประมวลด้วยตัวของมันเองได้เช่นกัน อย่างไรก็ตามมีการทำงานบางอย่างยังคงต้องอาศัยคอมพิวเตอร์กลาง ระบบที่กล่าวนี้เรียกว่า distributed data processing จะเห็นได้ว่าการทำงานของระบบมีลักษณะคล้ายกับระบบ teleprocessing เพียงแต่ในระบบนี้สามารถประมวลผลเองได้ด้วย มีการประยุกต์ใช้ในระบบ distributes data processing กันมากในวงการธุรกิจหรือองค์กรที่มีสาขาหลาย ๆ สาขา

การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่เกิดขึ้นเมื่อมีการคิดค้นระบบการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (PC) เข้าด้วยกันเป็นเครือข่าย ระบบการเชื่อมต่อของคอมพิวเตอร์ที่เรียกว่าเครือข่าย (Network) คือระบบคอมพิวเตอร์ที่มีการใช้อุปกรณ์สื่อสารเพื่อการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ตั้งแต่สองเครื่องเข้าด้วยกัน ระบบ distributed data processing เป็นระบบเครือข่ายแบบหนึ่ง แต่สิ่งที่เป็นที่ต้องการขององค์กรธุรกิจในทุกวันนี้คือระบบเครือข่ายในแบบที่เรียกว่า LAN (Local Area Network) ซึ่งเป็นระบบที่ได้รับการออกแบบให้สามารถใช้ข้อมูลและทรัพยากรอื่น ๆ ภายในระบบของผู้ใช้หลาย ๆ ผู้ใช้ร่วมกันภายในสำนักงานหรืออาคาร ในหัวข้อต่อ ๆ ไปจะได้กล่าวถึงการเชื่อมต่อเป็นเครือข่ายอีกครั้งหนึ่ง

ไม่ว่ารูปแบบการต่อเชื่อมคอมพิวเตอร์เป็นเครือข่ายแบบใดก็ตาม เราก็จะได้รับประโยชน์จากการใช้เครือข่ายอย่างน้อย ๆ 4 ด้านที่สำคัญ คือ

- สามารถเข้าถึงโปรแกรมและข้อมูลได้หลายคนพร้อมกัน

พ นักงานหรือเจ้าหน้าที่ในองค์กรหนึ่งก็มีความจำเป็นจะต้องใช้ข้อมูลเดียวกันใ นเวลาเดียวกันอยู่เสมอ ดังนั้นการใช้ระบบเครือข่ายที่สามารถให้ใช้แฟ้มข้อมูลหรือโปรแกรมร่วมกันได้ ก็จะสามารถควบคุมให้ข้อมูลมีความถูกต้องได้ดีกว่าการที่ผู้ใช้แต่ละคนมีแฟ้ม ข้อมูลชุดเดียวกันแยกต่างหากกัน เพราะจะทำให้เราสามารถใช้ผู้จัดการระบบเพียงคนเดียว (หรือคนกลุ่มเดียว) เป็นผู้ควบคุมการใช้และตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลได้จากจุด ๆ เดียว ทุก ๆ คนที่ใช้ข้อมูลก็จะได้รับสารสนเทศจากข้อมูลชุดเดียวกันเสมอ

- สามารถใช้อุปกรณ์เชื่อมต่อร่วมกันได้

การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เป็นระบบเครือข่าย ทำให้ผู้ใช้งานระบบสามารถใช้อุปกรณ์เชื่อมต่อบางอย่างร่วมกันได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุปกรณ์ที่มีราคาสูงมาก ๆ เช่นเครื่องพิมพ์สีคุณภาพสูง ๆ หรือเครื่องสแกนภาพ ทำให้ประหยัดงบประมาณการลงทุนได้มาก

- ทำให้การสื่อสารภายในองค์กรดีขึ้น

การใช้เครือข่ายคอมพิวเตอร์ในองค์กรทำให้เราสามารถใช้ระบบติดต่อสื่อสารที่เรียกว่า ไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ (E-mail) ซึ่งนอกจากเราจะสามารถส่งข้อความถึงกันได้แล้ว เรายังสามารถส่งเอกสารที่เป็นรูปภาพถึงกันได้ด้วย นอกจากนี้ ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีในปัจจุบันเรายังสามารถใช้เครือข่ายเพื่อการประชุมทางไกล (Teleconference) โดยที่ผู้ร่วมประชุมไม่จำเป็นต้องมาอยู่ในห้องประชุมเดียวกัน

- ทำให้การทำสำเนาเพื่อสำรองข้อมูลง่ายขึ้น

เนื่องจากข้อมูลภายในองค์กรมีความสำคัญต่อการดำเนินการกิจกรรมต่าง ๆ ขององค์กร ดังนั้น การทำสำเนาข้อมูลเพื่อใช้เป็นข้อมูลสำรองจึงมีความสำคัญต่อองค์กรมาก ดังที่กล่าวในข้อ ก) แล้วว่าการใช้เครือข่ายทำให้เราสามารถมีข้อมูลเพียงชุดเดียวเพื่อใช้งานร่วมกันทั้งองค์กร ดังนั้นการคัดลอกข้อมูลเพื่อทำสำเนาจึงสามารถทำได้จากข้อมูลชุดเดียวนี้ก็เป็นการเพียงพอ

หัวข้อต่อไปจะได้กล่าวถึงอุปกรณ์ของระบบสื่อสาร เพื่อให้เรามองเห็นภาพโดยรวมในการทำ งานร่วมกันของอุปกรณ์ต่าง ๆ


2.1.1 การเชื่อมต่อเป็นเครือข่าย

การส่งข่าวสารหรือข้อมูลจากสถานที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งเราจำต้องใช้อุปกรณ์พื้นฐานของระบบสื่อสาร คือ

- อุปกรณ์ส่งข่าวสาร

- สายส่งข่าวสาร

- อุปกรณ์รับข่าวสาร

ตัวอย่างของอุปกรณ์ทั้งสามข้างบนนี้ คือ เครื่องคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องส่งข่าวสาร, ระบบสายส่งโทรศัพท์ และ เครื่องคอมพิวเตอร์อีกเครื่องหนึ่งที่ทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์รับข่าวสาร อย่างไรก็ตามอาจเป็นสิ่งอื่น ๆ ได้อีกมาก ปกติแล้วการติดต่อสื่อสารโดยผ่านทางสายส่งโทรศัพท์ทั่วไปดังที่กล่าวนี้จะต้ องใช้อุปกรณ์อีกตัวหนึ่งเพื่อทำหน้าที่เปลี่ยนข้อมูลของคอมพิวเตอร์ให้เป็นส ัญณาณที่สามารถส่งผ่านได้ทางระบบสายส่งโทรศัพท์และสามารถเปลี่ยนสัญญาณที่รั บมาจากสายส่งโทรศัพท์ให้เป็นข้อมูลที่คอมพิวเตอร์ที่อยู่ทางด้านรับข้อมูลสา มารถเข้าใจได้ เช่นการใช้ โมเด็ม (Modem) ซึ่งจะกล่าวถึงต่อไป

ในระบบคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ ๆ อาจจะประกอบด้วยอุปกรณ์พิเศษเพื่อใช้เป็นตัวจัดการการเชื่อมต่อหรือการติดต่อสื่อสาร เรียกว่า Front-end processor ซึ่งปกติก็จะเป็นคอมพิวเตอร์อีกเครื่องหนึ่ง เพื่อทำหน้าที่ในการสื่อสารหรือตรวจจับข้อผิดพลาดของการส่งผ่านข้อมูลแทนคอมพิวเตอร์กลาง เพื่อให้คอมพิวเตอร์กลางมีเวลาในการประมวลผลตามคำสั่งโปรแกรมประยุกต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพเต็มที่



การส่งข้อมูล

การส่งผ่านข้อมูลระหว่างอุปกรณ์รับ-ส่งอาจแบ่งออกได้เป็นแบบ simplex, half duplex และ full-duplex ขึ้นอยู่กับการอนุญาตให้มีการส่งผ่านในทิศทางการส่ง-รับอย่างไร ดูรูปที่ 39

- Simplex transmission เป็นการส่งผ่านข้อมูลที่สามารถทำได้ในทิศทางเดียวเท่านั้น ตัวอย่าง เช่นการส่งสัญญาณโทรทัศน์จากสถานีส่งมายังเครื่องรับ

- Half-duplex transmission เป็นการส่งผ่านข้อมูลได้สองทิศทางทั้งไปและกลับ แต่เป็นการส่งผ่านได้ในทิศทางหนึ่ง ณ เวลาหนึ่งเท่านั้น เช่นการส่งสัญญาณของวิทยุสมัครเล่น หรือระบบเครื่องฝาก-ถอนเงินอัตโนมัติของธนาคาร

- Full-duplex transmission เป็นการส่งผ่านข้อมูลได้ทั้งสองทิศทางในเวลาเดียวกัน เช่น ระบบโทรศัพท์

การส่งแบบ digital และ analog

การส่งข้อมูลด้วยการส่งเป็นสัญญาณ digital นั้นเป็นการใช้สัญญาณในแบบเดียวกับที่ใช้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ อย่างไรก็ตามสื่อกลางหรือตัวนำสัญญาณทั้งหลายที่มีใช้อยู่อย่างแพร่หลายไม่ได้ออกแบบมาสำหรับระบบสัญญาณ digital อุปกรณ์สื่อสารต่าง ๆ เช่น ระบบสายส่งโทรศัพท์, สายเคเบิลและวงจรไมโครเวฟ เป็นระบบที่เป็นแบบ analog ในทางปฏิบัติแล้วการสื่อสารข้อมูลที่ดูจะสะดวกที่สุดคือการใช้ระบบสายส่งต่าง ๆ ที่มีอยู่แล้ว ซึ่งจำเป็นจะต้องเปลี่ยนสัญญาณ digital ในเครื่องคอมพิวเตอร์ให้เป็นสัญญาณแบบ analog เสียก่อน การเปลี่ยนแปลงจากสัญญาณแบบ digital ให้เป็นสัญญาณแบบ analog นั้นปกติเรียกว่า modulation และการเปลี่ยนกลับให้เป็นสัญญาณแบบ digital เรียกว่า demodulation และการทำเช่นนี้ได้เราจะต้องใช้เครื่องมือที่เรียกว่า modem (Modulator – Demodulator) ในการเปลี่ยนกลับไป-มาระหว่างสัญญาณแบบ digital และสัญญาณแบบ analog

โมเด็มรุ่นใหม่ ๆ ที่ใช้ในเครื่องคอมพิวเตอร์สามารถใช้เป็นเครื่อง Fax ได้ในตัวด้วยการใช้โปรแกรมพิเศษ โมเด็มแบบนี้เรียกว่า Fax Modem

ความเร็วของโมเด็มวัดได้จากความเร็วในการรับส่งสัญญาณมีหน่วยเป็นบิตต่อวินาที โมเด็มมีความเร็วในการส่งผ่านข้อมูลต่าง ๆ กัน เช่น 1200, 2400 และ 9600 บิตต่อวินาที ตารางข้างล่างเป็นตารางเปรียบเทียบเวลาที่ในการส่งผ่านข้อมูลที่เป็นตัวอักษรขนาด 20 หน้ากระดาษผ่านโมเด็มความเร็วต่าง ๆ กัน

การใช้สายส่งโทรศัพท์ระบบ digital

การใช้ระบบสายส่งโทรศัพท์แบบ analog ด้วยการใช้โมเด็มดังกล่าวมาข้างต้นนี้มีข้อจำกัดความเร็วอยู่ที่ 56 Kbps ทั้ง ๆ ที่โดยทั่วไปแล้วการสื่อสารกันภายในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์เองนั้นทำได้ที่ความเร็ว 10 Mbps หรือสูงกว่า ดังนั้นในปัจจุบันนี้จึงมีการติดตั้งระบบสายส่งความเร็วสูงแบบ digital ขึ้นใช้งานในระบบโทรศัพท์ ทำให้การสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ที่ต้องใช้ระบบสายส่งโทรศัพท์ digital ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนสัญญาณให้อยู่ในรูป analog ก่อนการส่งออก และยังทำได้ที่ระดับความเร็วสูงกว่ามาก เพียงแต่ต้องใช้วงจรอิเล็กทรอนิกส์พิเศษเพื่อจัดรูปแบบของสัญญาณให้เหมาะสมกับการส่งหรือรับเท่านั้น

ระบบบริการ digital ที่เป็นที่นิยมใช้โดยทั่วไปคือระบบ ISDN (Integrated services digital network) ปกติแล้วระบบ ISDN ที่กล่าวถึงกันโดยทั่วไปนั้นเป็นระบบที่เรียกว่า Basic rate ISDN (BRI) ซึ่งเป็นระบบที่สามารถบริการช่องสัญญาณสื่อสารได้ 3 ช่องสัญญาณในสายส่งสัญญาณเดียว คือ เป็นช่องสัญญาณข้อมูล 2 ช่องที่ขนาดความเร็ว 64 และ 56 Kbps และช่องสัญญาณควบคุมที่ความเร็ว 19 Kbps อีกหนึ่งช่อง ดังนั้นในขณะที่เราใช้ช่องสัญญาณเพื่อพูดโทรศัพท์อยู่นั้นเราก็สามารถส่งข้อมูลอื่น ๆ เช่น Fax ได้ในเวลาเดียวกันนั้น นอกจากนี้ระบบ ISDN ยังสามารถใช้เป็นช่องสัญญาณเดียวที่ความเร็ว 128 Kbps ได้ด้วย การใช้การสื่อสาร ISDN ที่ต้องการต่อเข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์เป็นเครือข่ายนั้นก็ต้องอาศัยอุปกรณ์เชื่อมต่อที่เรียกว่า ISDN Adapter ระบบบริการ ISDN ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าที่กล่าวมาแล้วนี้แบบหนึ่ง คือ ระบบที่เรียกว่า Primary rate ISDN หรือ PRI ระบบบริการ PRI สามารถส่งสัญญาณได้ 24 ช่องที่ความเร็วของแต่ละช่องเป็น 64 Kbps ดังนั้นความเร็วรวมทั้งช่องสัญญาณคือ 1.544 Mbps ระดับความกว้างของช่องส่งสัญญาณระดับนี้เรียกว่า T1 ระบบบริการบางแห่งสามารถให้บริการในระบบ ISDN ที่เรียกว่า T3 ซี่งมีช่องสัญญาณสูงถึง 672 ช่องสัญญาณที่แต่ละช่องสัญญาณมีความเร็ว 64 Kbps

นอกจากระบบบริการ ISDN ดังกล่าวแล้ว ยังมีระบบบริการสื่อสาร digital แบบอื่น ๆ ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า ISDN อีกหลายประเภท เช่น ระบบบริการ Digital Subscriber Line (DSL) ที่มีความเร็วในการสื่อสารสูงถึง 52 Mbps ระบบ DSL นี้แบ่งเป็นประเภทย่อย ๆ อีกหลายประเภท เช่น Asymmetrical DSL (ADSL), ระบบ Rate adaptive DSL (RADSL), ระบบ High-bit-rate DSL (HDSL), ระบบ ISDN DSL (IDSL), ระบบ Symmetrical DSL (SDSL) และระบบ Very-high-rate DSL (VDSL)

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) เป็นบริการสื่อสารข้อมูลความเร็วสูงโดยใช้คู่สายของโทรศัพท์พื้นฐาน ADSL ทำให้สามารถรับส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูง เหมาะกับการใช้งานอินเทอร์เน็ตความเร็วสูง โดยให้บริการความเร็วในการรับข้อมูล (Downstream) ที่ 2 Mbps และการส่งข้อมูล (Upstream) ที่ 512 Kbps และระหว่างใช้ Internet สามารถใช้โทรศัพท์ได้ด้วยในเวลาเดียวกัน ซึ่งเร็วกว่าการใช้งาน Analog Modem หลายเท่า


2.1.2 สายส่งสัญญาณ

สายส่งโทรศัพท์เป็นช่องทางการส่งที่ดูจะมีความสะดวกเนื่องจากระบบสายส่งโทรศัพท์ได้รับการวางเครือข่ายไว้อย่างกว้างขวางอยู่แล้ว อย่างไรก็ตามก็ยังมีทางเลือกอื่น ๆ ในการใช้สายส่งอื่น ๆ ในการส่งผ่านข้อมูล (ดูรูปที่ 41)

Wire pairs หรือ twisted pair ทำด้วยสายทองแดงหุ้มฉนวน บิดเป็นเกลียว เป็นสายส่งข้อมูลที่นิยมใช้กันมาก มีราคาถูกและติดตั้งง่าย อย่างไรก็ตามสายส่งแบบนี้ จะถูกรบกวนด้วยสัญญาณรบกวนอื่น ๆ ได้ง่าย

สาย Coaxial ประกอบด้วยสายตัวนำอยู่ภายในแกนกลางของสายและถูกห่อหุ้มด้วยฉนวนและเปลือกป้องกันการรบกวนอีกชั้น สาย Coaxial สามารถติดตั้งโดยการผังดินหรือเดินใต้น้ำได้ และสามารถส่งผ่านข้อมูลได้เร็วกว่าสาย wire pair มาก

Fiber Optics คือเส้นใยแก้วขนาดเล็ก ๆ ซึ่งสามารถนำแสงได้ ใช้สัญญาณแสงส่งข้อมูล สามารถส่งผ่านสัญญาณของข้อมูลได้ครั้งละจำนวนมาก กว่าสายส่งแบบอื่นๆ อีกทั้งสามารถรองรับสัญญาณที่มีช่วงความถี่กว้างกว่ามาก (ช่วงกว้างของความถี่ที่สามารถส่งผ่านได้เรียกว่า band-width) ไม่เกิดการรบกวนเนื่องจากสัญญาณทางไฟฟ้า และ ไม่เกิดการกัดกร่อนของโลหะ แต่การเชื่อมต่อระหว่างสายทำได้ยาก เกิดการสูญเสียของสัญญาณที่จุดต่อได้ง่าย และ อาจหักภายใน

Microwave ระบบการส่งผ่านข้อมูลอีกแบบที่เป็นที่นิยมคือการส่งโดยการใช้ Microwave ซึ่งเรียกว่าการส่งผ่านข้อมูลแบบ line-of-sight ทั้งนี้เนื่องจากสัญญาณที่ส่งนี้ไม่สามารถโค้งไปตามแนวเปลือกโลกได้ดังนั้นจึงต้องมีการติดตั้งสถานีถ่ายทอดเป็นช่วง ๆ ซึ่งปกติจะอยู่ในที่สูง เช่น บนภูเขาหรืออาคารสูง ๆ ห่างกันประมาณ 30 ไมล์

Satellite หรือดาวเทียม มีส่วนประกอบพื้นฐานของการส่งสัญญาณ คือ สถานีภาคพื้นดินซึ่งเป็นตัวรับ-ส่งสัญญาณฯและอุปกรณ์ดาวเทียมที่เรียกว่า Transponder ที่ติดตั้งบนดาวเทียม อุปกรณ์ transponder เป็นอุปกรณ์ที่รับสัญญาณจากสถานีภาคพื้นดินและทำการขยายสัญญาณ, เปลี่ยนความถี่และส่งผ่านสัญญาณดังกล่าวกลับมายังสถานีภาคพื้นดิน


ระบบการสื่อสารโดยปกติ เป็นระบบผสม ระบบเครือข่ายหนึ่งไม่ได้ถูกจำกัดให้ใช้การเชื่อมต่อแบบใดแบบหนึ่งเท่านั้น ใช้การเชื่อมต่อที่ใช้สายส่งหลาย ๆ แบบผสมผสานกันตามความเหมาะสมกับสภาพทางภูมิศาสตร์เมื่อมีการสื่อสารกันในระยะไกล ๆ

2.1.3 โปรโตคอล(Protocols)

โปรโตคอล (Protocols) เ ป็นกฎเกณฑ์ที่กำหนดขึ้นเพื่อการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ โปรโตคอลเป็นซอฟต์แวร์ส่วนหนึ่งของระบบปฏิบัติการเครือข่าย ปกติโปรโตคอลเป็นการจัดระเบียบของข่าวสารหรือข้อมูลก่อนการส่งออก เนื่องจากผู้ผลิตอุปกรณ์เชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์จะมีการออกแบบโปรโตคอลข องตัวเองทำให้การติดต่อระหว่างคอมพิวเตอร์อาจมีความยุ่งยากหรือเป็นไปไม่ได้ เลย ดังนั้นจึงมีการกำหนดมาตรฐานของโปรโตคอลเพื่อให้การติดตั้งระบบการติดต่อคอม พิวเตอร์เป็นไปได้สะดวกขึ้น เครือข่ายคอมพิวเตอร์หนึ่งอาจจะประกอบด้วยระบบการสื่อสารที่ใช้โปรโตคอลหลาย ๆ แบบได้ โปรโตคอลที่ใช้อยู่ในการสื่อสารของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่พบเห็นบ่อย ๆ คือ

Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) เดิมเป็นโปรโตคอลที่ใช้งานในระบบปฏิบัติการ UNIX แต่ปัจจุบันเป็นโปรโตคอลมาตรฐานที่ใช้งานในเครือข่าย Internet และยังเป็นโปรโตคอลมาตรฐานที่ใช้ในระบบปฏิบัติการ Windows 2000

โปรโตคอล IPX/SPX เป็นโปรโตคอลเฉพาะในระบบปฏิบัติการ Netware ของบริษัท Novell

โปรโตคอล NetBEUI เป็นโปรโตคอลมาตรฐานของระบบปฏิบัติการ Windows 3.11, Windows 95 ซึ่งเหมาะกับระบบเครือข่ายขนาดเล็ก


2.1.4 โทโปโลยี่ของเครือข่าย (Network Topologies)

ดังที่ได้กล่าวมาแล้วว่า เครือข่ายคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยอุปกรณ์เชื่อมต่อที่ใช้ในการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ และการเชื่อมต่อนี้เป็นไปได้หลายรูปแบบ รูปแบบของการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายเรียกว่า topology ซึ่งแบ่งเป็น 3 รูปแบบ คือ Star, Ring และ Bus (รูปที่ 44) ปกติคอมพิวเตอร์ที่อยู่ภายในเครือข่ายเรียกว่า Node (อุปกรณ์อื่น ๆ ที่อยู่ในเครือข่ายก็เรียกว่า Node เช่นเดียวกัน)

เครือข่ายแบบ Star จะมีคอมพิวเตอร์ตัวหนึ่งเป็นตัวกลางทำหน้าที่เป็นผู้จัดการระบบเครือข่าย ข้อมูลหรือข่าวสารทั้งหมดภายในเครือข่ายจะถูกส่งผ่านทางคอมพิวเตอร์กลางนี้ ความล้มเหลวในการติดต่อระหว่างคอมพิวเตอร์กลางกับคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายเครื่องหนึ่ง จะไม่ก่อให้เกิดผลใด ๆ ในการใช้เครื่องคอมพิวเตอร์อื่น ๆ ในเครือข่ายเดียวกัน แต่ถ้าคอมพิวเตอร์กลางล้มเหลวก็จะทำให้เครือข่ายทั้งระบบล้มเหลวไปด้วย

เครือข่ายแบบ Ring จะเชื่อมต่อ Node ทั้งหมดเข้าด้วยกันเป็นลูกโซ่ข้อมูลข่าวสารจะถูกส่งผ่านไปภายในลูกโซ่วงแหวนเพียงทิศทางเดียวข้อมูลใด ๆ ที่ถูกส่งเข้าในระบบวงแหวนจะถูกตรวจสอบด้วยคอมพิวเตอร์ทุกตัวในระบบว่าเป็นข้อมูลที่ต้องการส่งมาหามันหรือไม่ ถ้าพบว่าไม่ใช่ มันก็จะส่งต่อข้อมูลนั้นไปยัง Node ถัดไป ระบบเครือข่ายแบบนี้จะล้มเหลวทั้งระบบทันที่ที่มี Node ใด Node หนึ่งล้มเหลว

เครือข่ายแบบ Bus ใช้สายส่งเส้นเดียวและแยกต่อไปหา Node หรือหาคอมพิวเตอร์อื่น ๆ บนเครือข่าย คอมพิวเตอร์จะส่งข้อมูลเข้าระบบเครือข่ายโดยหวังว่าในขณะนั้นจะไม่มีข้อมูลอื่นวิ่งอยู่ในเครือข่าย ถ้าพบว่ามีข้อมูลอื่นอยู่บนเครือข่ายมันจะทำการส่งข้อมูลที่ต้องการใหม่อีกครั้ง ระบบแบบนี้สามารถเพิ่มหรือลด node ได้โดยไม่กระทบกระเทือนการทำงานของ node อื่น ๆ ที่กำลังทำงานอยู่ในเครือข่ายเดียวกัน

2.1.5 เครือข่ายท้องถิ่น(Local Area Network, LAN)

เครือข่ายท้องถิ่นหรือ LAN เป็นการรวมคอมพิวเตอร์ซึ่งปกติมักจะใช้คอมพิวเตอร์มาต่อเชื่อมกันเพื่อใช้ทัพยากรในระบบ เช่น ฮาร์ดแวร์, ซอฟต์แวร์, หรือโปรแกรม/ข้อมูลร่วมกัน การเชื่อมต่อเป็น LAN เป็นการเชื่อมต่อในระยะทางที่ไม่ไกลมาก เช่น ระหว่างคอมพิวเตอร์ในสำนักงานเดียวกัน หรือระหว่างสำนักงานภายในอาคารเดียวกัน หรือระหว่างอาคารที่อยู่ใกล้กัน


องค์ประกอบของ LAN

ระบบ LAN ประกอบด้วยอุปกรณ์ต่าง ๆ ประกอบเข้าด้วยกัน ดังนี้

- ระบบ LAN ใช้สื่อกลางของตนเองซึ่งอาจจะเป็นสายเคเบิล, หรือสาย twisted pairs หรืออาจใช้สาย Coaxial หรือสายใยแก้วนำแสงก็ได้ อย่างไรก็ตาม ระบบ LAN อาจจะใช้ระบบสื่อสารแบบไร้สายก็ได้ กล่าวคือ ใช้การส่งคลื่นวิทยุหรืออินฟาเรด

- ระบบ LAN ต้องใช้แผงวงจรเครือข่าย (Network Interface Card) หรือ NIC แผงวงจรอิเลคโทรนิคส์ ที่เสียบเข้าภายในช่องเสียบของเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยจะมีสายส่งของระบบเครือข่ายต่ออยู่กับแผงวงจร NIC อีกครั้งหนึ่ง

- เครือข่ายหลาย ๆ เครือข่ายที่มีการใช้โปรโตคอลการสื่อสารแบบเดียวกันสามารถต่อเชื่อมเพื่อสื่อสารกันได้ด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เรียกว่า Bridge ซึ่งเป็นอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ที่ควบคุมด้วยซอฟต์แวร์เพื่อใช้ในการจำแนกตำแหน่งของ Node ในอีกเครือข่ายหนึ่ง เช่น เครือข่ายของแผนกขายจะติดต่อกับเครือข่ายของแผนกผลิตได้ด้วยการใช้ Bridge

- Router เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์พิเศษที่ใช้ในการเชื่อมต่อเพื่อจัดการการติดต่อระหว่างเครือข่ายหลาย ๆ เครือข่ายเช่นเดียวกับ bridge แต่มีโครงสร้างที่ซับซ้อนกว่า bridge มาก Router จะเป็นตัวค้นหาช่องทางการติดต่อที่เหมาะสมและเป็นไปได้ระหว่างเครือข่าย อย่างไรก็ตามในปัจจุบันมีการนำอุปกรณ์ที่เรียกว่า IP Switch มาใช้แทน Router กันมากขึ้นเนื่องจากมีความเร็วสูงกว่าและราคาถูกกว่า

- Gateway เป็นอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ที่ควบคุมด้วยซอฟท์แวร์ที่ใช้ในการเชื่อมต่อเครือข่ายคน ละประเภทกัน ภาระหน้าที่อย่างหนึ่งของ gateway คือการเปลี่ยน Protocol ให้เหมาะสมกับเครือข่ายแต่ละประเภทที่ติดต่อกันอยู่ระหว่างเครือข่าย



เครือข่าย Client/Server (Clients /Server Network)

ระบบ Client/Server ประกอบด้วยตัวคอมพิวเตอร์ที่เป็นตัวควบคุมเครือข่ายเรียกว่า Server ที่ตัว Server ประกอบด้วยฮาร์ดดิสก์ที่เก็บไฟล์หรือข้อมูล, เครื่องพิมพ์ความเร็วสูงและอุปกรณ์อื่น ๆ ที่เครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายจะใช้ร่วมกันได้ เครื่องคอมพิวเตอร์อื่น ๆ ที่กล่าวถึงนี้เรียกว่า Client ภายใต้สภาแวดล้อมแบบ Client/Server นี้ การประมวลผลต่าง ๆ บังเกิดขึ้นที่ตัว Server แล้วส่งผลให้กับตัว Client แต่ก็เป็นได้ที่ตัว Client จะนำผลที่ได้รับจาก Server มาประมวลผลด้วยตัวมันเองต่อไป



เครือข่ายแบบ Peer-to-Peer (Peer-to-Peer Network)

คอมพิวเตอร์ที่นำมาต่อกันในระบบ pear-to-pear มีสถานะเท่าเทียมกันทั้งหมดไม่มีเครื่องคอมพิวเตอร์ตัวใดทำหน้าที่ในการควบคุมเครือข่าย ผู้ใช้คอมพิวเตอร์จะสามารถใช้ทรัพยากรอื่น ๆ ของเครื่องคอมพิวเตอร์อื่น ๆ ได้ตามที่ต้องการ ข้อเสียของระบบแบบนี้ คือมีความล่าช้าในการทำงานภายใต้ภาวะที่มีการใช้งานที่มีการติดต่อสื่อสารกันมาก ๆ


โปรโตคอลของ LAN

ดังที่ได้กล่าวมาแล้วว่าการใช้เครือข่ายคอมพิวเตอร์จะต้องมีโปรโตคอลเป็นตัวกำหนดการสื่อสารหรือการรับส่งข้อมูลข่าวสาร โปรโตคอลที่ใช้กันมากในปัจจุบันมีสองโปรโตคอลคือ Ethernet

เดิม Ethernet ได้รับการออกแบบมาให้ใช้กับโทโปโลยี่แบบ Bus ที่ใช้สายส่งแบบ thick coaxial cable แต่ในปัจจุบันระบบเครือข่าย Ethernet ใช้โทโปโลยี่แบบ star (logical topology ยังเป็นแบบ bus) ที่ใช้ twisted-pair หรือใยแก้วนำแสงเป็นสื่อนำสัญญาณ Ethernet เป็นระบบที่มีราคาถูกและติดตั้งง่าย เนื่องจากคอมพิวเตอร์ในระบบนี้มีการรับ-ส่งข้อมูลภายในสายส่งเส้นเดียวกัน ดังนั้นจึงมีการกำหนดข้อกำหนดของเวลาหรือช่วงจังหวะในการส่งข้อมูลเพื่อไม่ให้เกิดภาวะ การส่งข้อมูลผ่านสายส่งในเวลาเดียวกัน (ซึ่งเรียกว่าเกิดการชนกันของข้อมูล) ก่อนที่คอมพิวเตอร์จะส่งข้อมูลเข้าระบบสายส่งคอมพิวเตอร์จะต้องทำการตรวจสอบดูว่าสายส่งว่างจากข้อมูลอื่น ๆ หรือไม่ ถ้าพบว่าสายส่งมีข้อมูลอื่นส่งผ่านอยู่ก็จะต้องรอจนกว่าสายส่งจะว่างจึงจะส่งข้อมูลของตนเองออกได้ กรรมวิธีการส่งข้อมูลแบบนี้เรียกว่า Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection หรือ CSMA/CD ในกรณีที่มีคอมพิวเตอร์ 2 เครื่องส่งข้อมูลเข้าสายส่งเครือข่ายพร้อมกันในเวลาเดียวกันข้อมูลทั้งสองก็จะเกิดการชนกัน ในกรณีเช่นนี้คอมพิวเตอร์ในระบบเครือข่ายก็จะหยุดการส่งข้อมูลออกชั่วคราวเป็นเวลาชั่วขณะหนึ่งจึงจะเริ่มทำการส่งข้อมูลออกครั้งใหม่


2.1.6 ระบบเครือข่ายขนาดใหญ่

Wide Area Network (WAN) เป็นการเชื่อมต่อระบบ LAN เข้าด้วยกัน โดยระบบ LAN อยู่ห่างกัน เช่นการต่อระบบ LAN ของสำนักงานใหญ่ที่กรุงเทพ เข้ากับระบบ LAN ของสำนักงานสาขาที่ต่างจังหวัด ซึ่งต้องอาศัยระบบโทรศัพท์ โดยการเช่าคู่สายระหว่างสำนักงาน หรือ อาจต่อเข้ากับระบบ Internet

อินเตอร์เน็ต (Internet) เป็นระบบเครือข่ายที่มีความสลับซับซ้อน เป็นระบบที่ประกอบด้วยเครือข่ายและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องเชื่อมต่อถึงกันจำนวนมาก ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ที่อยู่ในทุกมุมโลกที่อยู่ในเครือข่ายนี้สามารถติดต่อสื่อสารกันได้ เครือข่ายของอินเตอร์เน็ต จะใช้ TCP/IP โปรโตคอล และต่อเข้าด้วยกันโดยไม่มีการควบคุมการต่อเครือข่ายจากหน่วยงานใดๆ (แต่ทั้งนี้ หมายเลขเครื่อง หรือ IP Address จะถูกควบคุมโดย InterNIC ไม่ให้ซ้ำกัน) ทั้งนี้ การรับ/ส่งข้อมูล จะต้องทราบ IP ปลายทาง หรือชื่อของเครื่องที่จะรับ/ส่ง ข้อมูล (ทั้งนี้ จะมีการขบวนการเปลี่ยน ชื่อให้เป็น IP address โดยระบบที่เรียกว่า DNS) ข้อมูลจะถูกส่งผ่านโดยผู้รับส่ง ไม่จำเป็นต้องทราบเส้นทางการส่งข้อมูล

จากโครงสร้างของอินเตอร์เน็ตนี้ ทำให้มีการพัฒนาโปรแกรมประยุกต์ จำนวนมาก และเป็นที่นิยมใช้กันทั่วไป เช่น e-mail บนอินเตอร์เน็ต การส่งแฟ้มข้อมูลผ่านโปรแกรม FTP โปรแกรม Chat โปรแกรมและระบบ News group และ World Wide Web


2.1.7 การใช้งานระบบเครือข่าย

ไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Mail) หรือที่เรียกว่า e-mail เป็นระบบการแลกเปลี่ยนหรือรับ-ส่งข่าวสารที่เป็นเอกสารจากคอมพิวเตอร์หนึ่งไปยังคอมพิวเตอร์อีกเครื่องหนึ่งผ่านทางระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ไปรษณีย์เสียง (Voice Mail) จะทำการเปลี่ยนคลื่นเสียงให้เป็นสัญญาณ digital ซึ่งสามารถส่งผ่านทางระบบเครือข่ายได้ และคอมพิวเตอร์ที่เป็นตัวรับก็จะเปลี่ยนสัญญาณ digital ของสัญญาณเสียงกลับสู่สัญญาณเสียงเดิมอีกครั้งหนึ่ง โดยปกติสัญญาณเสียงจะถูกบันทึกเก็บไว้ในคอมพิวเตอร์ และสามารถเรียกฟังภายหลังได้

โทรสาร (Facsimile, Fax) ปกติการส่ง Fax ผ่านทางระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ต้องใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า Fax modem ซึ่งมีการทำงานเช่นเดียวกับเครื่อง Modem ธรรมดาทั่วไป การใช้ Fax Modem ทำให้เราสามารถส่งข้อความ, รูปภาพ หรือรูปกราฟไปยังคอมพิวเตอร์อีกเครื่องหนึ่งในเครือข่ายได้เช่นเดียวกับการใช้ Fax ทั่วไป

การประชุมทางไกล (Teleconference) ทำให้เราสามารถประชุมร่วมกันได้โดยไม่จำเป็นต้องอยู่ภายในห้องประชุมเดียวกั น ซึ่งจะประหยัดค่าใช้จ่ายในการเดินทางมาเข้าร่วมประชุม ระบบนี้อาจจะประกอบด้วยจอภาพขนาดใหญ่และกล้องวีดีโอเป็นตัวส่งสัญญาณภาพและส ัญญาณเสียงเข้าสู่คอมพิวเตอร์และส่งต่อเข้าระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ระบบบริการออนไลน์ (Online Services) มีบริษัทเอกชนบางบริษัทที่ให้บริการการใช้คอมพิวเตอร์โดยผู้ขอใช้ต้องสมัครเ ป็นสมาชิกและเสียค่าบริการให้กับบริษัทและผู้ใช้ต้องมีคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ต่อเข้ากับระบบเครือข่ายที่ต่อไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ของบริษัทผ่านทางสายโ ทรศัพท์ ผู้ใช้สามารถสืบค้นข้อมูลทางธุรกิจหรือสอบถามปัญหาบางอย่างที่บริษัทให้บริก ารอยู่ เช่นข้อมูลพยากรณ์อากาศ, ข่าวประจำวัน, เกม, การศึกษา หรือข้อมูลการเงิน

WWW เป็นการเผยแพร่ข้อมูล โดยเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีโปรแกรม Web server เป็นเครื่องให้บริการในระบบ Internet โดยใช้โปรแกรม Web browser เรียกดูข้อมูล โดยมาก ข้อมูลจะอยู่ในรูป HTML ซึ่ง ใน HTML จะมี link ไปยังข้อมูลชุดอื่นได้ โดย กำหนดให้การอ้างถึงข้อมูลชุดอื่นๆ อยู่ในรูปแบบที่เรียกว่า URL จากโครงสร้างพื้นฐานนี้เอง มีผู้สร้าง Web page และ ผู้เรียกดู Web page เป็นจำนวนมาก และเข้ามาแทนที่บริการ Online Service HTML และ โปรแกรม Web browser ได้มีการพัฒนา ให้สามารถเขียนโปรแกรมลงใน Web page เช่น Javascript และ Web server สามารถให้ข้อมูล จากการเรียกการทำงานจาก URL โดยใช้โปรแกรมภาษา เช่น Java, ASP และ PHP