การแก้ปัญหา


การสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์


666
ความหมายของการสื่อสารโทรคมนาคมและการสื่อสารข้อมูล
    การสื่อสารโทรคมนาคม (Telecommunication) หมายถึง การส่งผ่านสัญญาณ หรือพลังงาน  ซึ่งอาจจะเป็นข่าวสารหรือข้อมูลในรูปแบบต่างๆ ระหว่างผู้ส่งและผู้รับที่อยู่ห่างไกลกัน ในการส่งผ่านสัญญาณจะอาศัยช่องทางการสื่อสารข้อมูล ซึ่งจะเป็นแบบใช้สายโดยใช้ลวดตัวนำฉนวน หรือแบบไม่ใช้สายโดยส่งสัญญาณผ่านชั้นบรรยากาศ เช่น การสื่อสารโดยการใช้โทรศัพท์ (tele +phone = การพูดระยะไกล) การแพร่ภาพโทรทัศน์ (tele + vision = การดูระยะไกล) โทรเลข (tele + graph = การเขียนทางไกล) เป็นต้น
การสื่อสารข้อมูล (Data communication) หมายถึง การส่งข้อมูลหรือข่าวสาร จากผู้ส่งต้นทางไปยังผู้รับปลายทางที่อยู่ห่างไกล โดยผ่านช่องทางการสื่อสารเพื่อเป็นสื่อกลางในการส่งข้อมูล ซึ่งอาจจะเป็นแบบใช้สาย หรือไม่ใช้สายก็ได้ ส่วนข้อมูลหรือข่าวสารนั้นอาจจะเป็นข้อความ เสียง ภาพเคลื่อนไหว หรือข้อมูลที่เป็นมัลติมีเดียก็ได้ ดังนั้นการสื่อสารข้อมูลจึงเป็นส่วนหนึ่งของการสื่อสารโทรคมนาคม โดยเน้นการส่งผ่านข้อมูล โดยใช้ระบบคอมพิวเตอร์และเครือข่ายเป็นหลัก
องค์ประกอบของการสื่อสารข้อมูล
  • ผู้ส่ง หรือระบบคอมพิวเตอร์ (Sender)
  • ผู้รับ หรืออุปกรณ์รับข้อมูล (Receiver)
  • ข่าวสาร (Message)
  • ตัวกลาง หรือสื่อนำข้อมูล (Medium)
  • โปรโตคอล (Protocol) หรือเกณฑ์วิธี คือข้อกำหนดสำหรับการสื่อสารข้อมูลแบบนั้น ๆ    
         1. ผู้ส่ง  เป็นสิ่งที่ทำหน้าที่ส่งข้อมูลข่าวสารออกไปยังจุดหมายปลายทางที่ต้องการ  ซึ่งอาจเป็นบุคคลหรืออุปกรณ์  เช่น  เครื่องคอมพิวเตอร์  โทรศัพท์  เป็นต้น
          2.  ข้อมูลข่าวสาร  เป็นสิ่งที่ผู้ส่งต้องการส่งไปให้ผู้รับที่อยู่ปลายทางซึ่งอาจเป็นเสียง  ข้อความหรือภาพ  เพื่อสื่อสารให้เกิดความเข้าใจตรงกัน
          3.  สื่อกลาง  หรือช่องทางการสื่อสาร  เป็นสิ่งที่ช่วยให้ข้อมูลข่าวสารเดินทางจากผู้ส่งไปยังผู้รับได้โดยสะดวก  ซึ่งมีหลายรูปแบบ  ดังนี้
                   *  สายสัญญาณชนิดต่างๆ  เช่น  สายโทรศัพท์  สายเคเบิล  เส้นใยแก้วนำแสง  เป็นต้น
                   *  คลื่นสัญญาณชนิดต่างๆ  เช่น  คลื่นวิทยุ  คลื่นไมโครเวฟ  คลื่นแสง  คลื่นอินฟราเรด
                   *  อุปกรณ์เสริมชนิดต่างๆ  เช่น  เสาอากาศวิทยุ  เสาอากาศโทรศัพท์  ดาวเทียม  โมเด็ม
          4.  ผู้รับ  เป็นสิ่งที่ทำหน้าที่รับข้อมูลข่าวสารจากผู้ส่ง  ซึ่งส่งผ่านสื่อกลางชนิดต่างๆ  เช่น  เครื่องคอมพิวเตอร์  โทรศัพท์  โทรทัศน์  วิทยุ  เป็นต้น
การที่จะส่งข้อมูลข่าวสารจากผู้ส่งไปยังผู้รับได้อย่างมีประสิทธิภาพนั้น  จะขาดส่วนประกอบใดส่วนประกอบหนึ่งที่กล่าวมาแล้วไม่ได้  และต้องรู้จักเลือกใช้อุปกรณ์และวิธีการให้เหมาะสมกับลักษณะงาน
            5. โปรโตคอล (Protocol) ป็นข้อกำหนดหรือข้อตกลงถึงกฎระเบียบและวิธีการที่ใช้ในการสื่อสารเพื่อให้ผู้ส่งและผู้รับมีความเข้าใจตรงกัน
 ชนิดของการสื่อสาร
                การสื่อสารข้อมูลระหว่างผู้รับกับผู้ส่งสามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภท
1. การสื่อสารข้อมูลทิศทางเดียว (Simplex Transmission) เป็นการติดต่อสื่อสารเพียงทิศทางเดียว คือผู้ส่งจะส่งข้อมูลเพียงฝั่งเดียวและโดยฝั่งรับไม่มีการตอบกลับ เช่น การกระจายเสียงของสถานีวิทยุ การส่ง e-mail เป็นต้น
 2. การสื่อสารข้อมูลสองทิศทางสลับกัน (Half Duplex Transmission)
สามารถส่งข้อมูลในเวลาใดเวลาหนึ่ง ไปในทิศทางเดียวเท่านั้น ทั้งฝ่ายส่งและฝ่ายรับ หรือพูดอีกนัยหนึ่งคือ ผู้ส่งสามารถส่งข้อมูลไปให้แก่ผู้รับ ส่วนผู้รับก็สามารถโต้ตอบกลับได้ แต่ไม่สามารถส่งสวนทางกันได้ในเวลาเดียวกัน  เช่นการส่งวิทยุของตำรวจ
 3. การสื่อสารข้อมูลสองทิศทางพร้อมกัน (Full Duplex Transmission)
สามารถส่งข้อมูลในเวลาใดเวลาหนึ่ง ได้ทั้ง2ทิศทาง ทั้งฝ่ายส่งและฝ่ายรับ หรือพูดอีกนัยหนึ่งคือ ผู้ส่งและผู้รับ สามารถโต้ตอบสวนทางกันได้ในเวลาเดียวกัน เช่น การส่งสัญญาณโทรศัพท์  สนทนา msn , feaebook
ประเภทของสัญญาณ
ข้อมูลที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลทางคอมพิวเตอร์ ต้องเป็นข้อมูลที่อยู่ในรูปสัญญาณทางไฟฟ้า ซึ่งสามารถจำแนกสัญญาณได้ 2 ลักษณะ
1. สัญญาณแบบดิจิทัล(Digitals signal)
เป็นสัญญาณที่ถูกแบ่งเป็นช่วงๆ อย่างไม่ต่อเนื่อง (Discrete) โดยลักษณะของสัญญาณจะแบ่งออกเป็นสองระดับเพื่อแทนสถานะสองสถานะ คือ สถานะของบิต 0 และสถานะของบิต 1 โดยแต่ละสถานะคือ การให้แรงดันทางไฟฟ้าที่แตกต่างกัน การทำงานในคอมพิวเตอร์ใช้สัญญาณดิจิทัล
 2. สัญญาณอนาลอก(Analog Signal)
เป็นสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความต่อเนื่องของสัญญาณ โดยไม่เปลี่ยนแปลงแบบทันที่ทันใดเหมือนกับสัญญาณดิจิทัล เช่น เสียงพูด หรืออุณหภูมิในอากาศเมื่อเทียบกับเวลาที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง
 ตาราง พัฒนาการสื่อสารข้อมูลที่สำคัญตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน
พ.ศ.
เทคโนโลยี
รายละเอียด
2380
โทรเลข (telegram)เป็นอุปกรณ์สื่อสารข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์แบบแรก ประดิษฐ์ขึ้นที่ประเทศอังกฤษ ซึ่งใช้อุปกรณ์ทางไฟฟ้าส่งข้อความจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่ง ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการส่งข่าวสาร
2453
เครื่องโทรพิมพ์ (teleprinter)เป็นอุปกรณ์สื่อสารข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์แบบเดียวกับโทรเลข แต่สามารถพิมพ์ข้อความที่ได้รับลงกระดาษได้โดยอัตโนมัติ ซึ่งเป็นที่รู้จักกันทั่วไปชื่อ เทเล็กซ์(TELEX) ส่วนใหญ่ในอเมริกาเรียกว่า TWX
2487
มาร์ค 1 คอมพิวเตอร์
(Mark I- Computer)
เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องแรกของโลก สร้างโดยมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด ประเทศสหรัฐอเมริกา ใช้หลอดสุญญากาศ ซึ่งใช้กำลังไฟฟ้าสูง จึงมีปัญหาเรื่องความร้อนและไส้หลอดขาดบ่อย
2503
ดาวเทียมสื่อสารดวงแรกของสหรัฐอเมริกา (first U.S.satellite)ชื่อว่า เอคโค 1 (Echo 1) ถูกสร้างขึ้นเพื่อการทดสอบระบบสื่อสารผ่านดาวเทียมเท่านั้น ซึ่งดาวเทียมเป็นโลหะมีรูปทรงกลม สามารถสะท้อนคลื่นไมโครเวฟที่ส่งมาจากจุดใดจุดหนึ่งบนพื้นโลกไปยังอีกจุดหนึ่งได้
2513
เลเซอร์ (laser)คิดค้นโดย ทีโอดอร์ ไมแมน (Theodore Maiman) ที่สถาบันวิจัย ฮิวจ์ (Hughes Research Labaratories)เป็นลำแสงขนานที่มีความเข้มสูง และมีความยาวคลื่นที่ตายตัว ซึ่งในช่วงแรกของการวิจัยมีแนวโน้มเพื่อนำไปใช้ทางการทหาร
2514
อีเมล (e-mail)มีการทดลองส่งครั้งแรกในเครือข่ายโดยเรย์ ทอมลินสัน(Ray Tomlinson)
2515
อีเทอร์เน็ต (thernet)บริษัท ซีร็อกซ์ (Xerox) ได้สร้างมาตรฐานสำหรับการสื่อสารข้อมูลบนเครือข่ายเฉพาะบริเวณ (LAN) ขึ้น ซึ่งปัจจุบันเป็นที่ยอมรับกันว่าเป็นเทคโนโลยีเครือข่ายที่เป็นมาตรฐานหลักของเทคโนโลยีสารสนเทศทั้งหมด
2519
พีซี (personal computer:PC)คิดค้นขึ้นเพื่อให้ผู้ใช้งานทั่วไป สามารถใช้คอมพิวเตอร์ได้อย่างสะดวกสบาย
2526
อินเทอร์เน็ต (Internet)เครือข่ายคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่โยงใยกันทั่วโลก โดยเครือข่ายดังกล่าวจะต้องมีมาตรฐานการรับส่งข้อมูลระหว่างกันเป็นแบบเดียวกัน แม้คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมภายในเครือข่ายดังกล่าวอาจจะแตกต่างชนิดหรือต่างขนาดกันก็สามารถสื่อสารกันได้
2527
เซลลูลาร์(cellular)ระบบโทรศัพท์ไร้สายแบบเซลลูลาร์ได้เข้ามาแทนที่ระบบโทรศัพท์ไร้สายแบบใช้คลื่นวิทยุ
2533
ปรับปรุงระบบอาร์พาเน็ต(ARPANET Reorganization)เครือข่ายอาร์พาเน็ตถูกยกเลิกและถูกแทนที่ด้วยระบบเครือข่ายไร้สายระดับชาติ
2535
เวิลด์ไวด์เว็บ (World Wild Web)เป็นการบริการข้อมูลแบบไฮเปอร์เท็กซ์ (hypertext)ที่ประกอบไปด้วยเอกสารจำนวนมากที่มีการเชื่อมโยงกัน
2541
โทรทัศน์แบบ HDTVเป็นโทรทัศน์ที่มีความละเอียดสูง ให้ภาพคมชัดมากกว่าปกติ เริ่มจำหน่ายครั้งแรกในประเทศสหรัฐอเมริกา
2543
ระบบสื่อสารแบบไร้สาย(wireless technology)ระบบสื่อสารแบบไร้สายเริ่มเข้ามามีส่วนแบ่งทางการตลาดมากขึ้น
2545
ระบบสื่อสารแบบบรอดแบนต์(broadband access)บริการอินเทอร์เน็ตความเร็วสูงที่ใช้เทคโนโลยีAsymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) นั่นคือ การสื่อสารข้อมูลความเร็วสูงบนข่ายสายทองแดง หรือคู่สายโทรศัพท์

ข้อมูลสารสนเทศ

รหัสแทนข้อมูล          

           คอมพิวเตอร์ที่ใช้กันในปัจจุบันเป็นอุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์ที่ทำงานแบบดิจิทัล เมื่อผู้ใช้ป้อนข้อมูลเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์จะทำการแปลงข้อมูลนั้นเป็นเลขฐานสอง (Binary number system) ซึ่งประกอบด้วยเลข 0  และ เลข 1 ซึ่งเรียกว่า รหัสแทนข้อมูล โดยเป็นรหัสที่ใช้แทน ข้อมูลต่าง ๆ ซึ่งอยู่ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ หรือสื่อบันทึกข้อมูลต่าง ๆ เพื่อให้คอมพิวเตอร์และผู้ใช้สามารถเข้าใจข้อมูลต่าง ๆ ได้

รหัสที่ใช้ในการแทนข้อมูลในปัจจุบันมี 2 กลุ่ม คือ

1. รหัสเอ็บซีดิก (EBCDIC): Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) เครื่องคอมพิวเตอร์เมนเฟรมของไอบีเอ็มยังคงใช้รหัสนี้
2. รหัสแอสกี (ASCII: American Standard Code Information Interchange) เป็นมาตรฐานที่นิยมใช้กันมาก ในระบบคอมพิวเตอร์ เป็นรหัส 8 บิท แทนสัญลักษณ์ต่าง ๆ ได้ 256 ตัว

1. รหัสแทนข้อมูล
          เนื่องจากเครื่องคอมพิวเตอร์จะสามารถเข้าใจเฉพาะตัวเลขเพียง 2 ตัวเท่านั้น คือ 0 และ 1 ฉะนั้นการที่จะให้เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจข้อมูลอื่น ๆ ได้นั้น จะต้องมีการใช้รหัสในการแทนข้อมูล

รหัสแทนข้อมูล หมายถึง การนำเอารหัสตัวเลข 0 และ 1 มาแทนตัวอักษร หรือตัวเลข หรือสัญลักษณ์ต่าง ๆ โดยเป็นรหัสที่ใช้แทนข้อมูลต่าง ๆ ซึ่งอยู่ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อให้คอมพิวเตอร์    และผู้ใช้สามารถเข้าใจข้อมูลต่าง ๆ ได้ ตัวอย่าง เช่น  ตัวอักษร A จะมีรหัสแทนข้อมูล คือ 01000001 เป็นต้น ปัจจุบันนิยมใช้รหัสแอสกี ASCII (American Standard Code for Information Interchange Code) แทนข้อมูลภาษาอังกฤษ ซึ่งเป็นรหัสแทนข้อมูลที่ใช้ในระบบสื่อสารข้อมูลทางโทรคมนาคม และในเครื่องคอมพิวเตอร์ ส่วนรหัสแทนอักขระที่เป็นภาษาไทยนั้น ประเทศไทยก็มีใช้รหัสแอสกี เหมือนกัน และจะควบคุม และกำหนดรหัสโดยสำนักงานมาตรฐานอุตสาหกรรม กระทรวงอุตสาหกรรม

   2. การวัดขนาดข้อมูลหรือหน่วยวัดความจำ
หน่วยที่ใช้วัดความจำที่เล็กที่สุด คือ ไบต์ (Byte) ซึ่งหมายถึง จำนวนตัวเลขในระบบเลขฐานสองที่ต่อเนื่องกันเป็นกลุ่มแต่ละตัวเรียกว่า บิต (bit) เช่น 01100001 = 8 บิต ก็คือ 1 ไบต์ ประกอบด้วยตัวเลข 0 หรือ เลข 1 จำนวน 8 ตัว เรียงต่อกัน

          ทั้งนี้ ขนาด 1 ไบต์ หรือ 8 บิต จะสามารถใช้แทนข้อมูลที่เป็นตัวอักษร ตัวเลข และสัญลักษณ์ต่าง ๆ ได้  1 ตัว ซึ่งจำนวน    8 บิต จะใช้แทนตัวอักษร ตัวเลข หรือสัญลักษณ์ต่าง ๆ ได้เท่ากับ 256 แบบ หรือ เท่ากับ 2
ดังนั้นเราจะวัดขนาดข้อมูลของคอมพิวเตอร์ตามหน่วยวัดข้อมูลได้ดังนี้
8 BIT (บิต) = 1 Byte (ไบต์)      = 1 ตัวอักษร
1,024 B     = 1 KB (กิโลไบต์)    = 1,024 ตัวอักษร
1,024 KB  = 1 MB (เมกะไบต์)   = 1,048,576 ตัวอักษร
1,024 MB  = 1 GB (กิกะไบต์)    = 1,073,741,824 ตัวอักษร
1,024 GB   = 1 TB (เทระไบต์)   = 1,099,511,627 ตัวอักษร
          เนื่องจาก คอมพิวเตอร์ทำงานด้วยกระแสไฟฟ้า ดังนั้นจึงมีการแทนที่สภาวะของกระแสไฟฟ้าได้  2 สภาวะ คือ สภาวะที่มีกระแสไฟฟ้า และสภาวะที่ไม่มีกระแสไฟฟ้า และเพื่อให้โปรแกรมเมอร์สามารถสั่งการคอมพิวเตอร์ได้ จึงได้มีการสร้างระบบตัวเลขที่นำมาแทนสภาวะของกระแสไฟฟ้า โดยตัวเลข 0 จะแทนสภาวะไม่มีกระแสไฟฟ้า และเลข 1 แทนสภาวะมีกระแสไฟฟ้า
สภาวะ มีกระแสไฟฟ้า แทนด้วยตัวเลข 1
สภาวะไม่มีกระแสไฟฟ้า แทนด้วยตัวเลข 0
ระบบตัวเลขที่มีจำนวน 2 จำนวน (2 ค่า) เรียกว่าระบบเลขฐานสอง (Binary Number System) ซึ่งเป็นระบบตัวเลข ที่สามารถนำมาใช้ในการสั่งงานคอมพิวเตอร์ โดยการแทนที่สภาวะต่างๆ ของกระแสไฟฟ้า แต่ในชีวิตประจำวันของคนเราจะคุ้นเคยกับตัวเลขที่มีจำนวน 10 จำนวน คือ เลข 0 – 9 ซึ่งเรียกว่าระบบเลขฐานสิบ (Decimal Number System) ดังนั้นจึงมีความจำเป็นต้องศึกษาระบบเลขฐาน ประกอบการการศึกษาวิชาด้านคอมพิวเตอร์

ระบบจำนวนที่ใช้ในทางคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วย

  • ระบบเลขฐานสอง (Binary Number System) ประกอบด้วยตัวเลข 0 และ 1
  • ระบบเลขฐานแปด (Octal Number System) ประกอบด้วยตัวเลข 0 – 7
  • ระบบเลขฐานสิบ (Decimal Number System) ประกอบด้วยตัวเลข 0 – 9
  • ระบบเลขฐานสิบหก (Hexadecimal Number System) ประกอบด้วยตัว เลข 0-9และ A – F
ระบบจำนวน
จำนวนหลัก (Digit)
ฐานสอง
0
1
ฐานแปด
0
1
2
3
4
5
6
7
8
ฐานสิบ
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
ฐานสิบหก
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
                                                                          ถ้ามีสายสัญญาณ 8 เส้น ก็สามารถสร้างรหัสแทนข้อมูลได้ จำนวน 28 = 256 ค่า เป็นต้น
สภาวะไฟฟ้า 8 เส้น
รหัสข้อมูล
 
00000000
00000001
11111111
      บิต (Bit) = สภาวะไฟฟ้า 1 เส้น หรือค่า 0 หรือ 1 แต่ละค่าเรียกว่า บิต (Bit) ซึ่งเป็นคำย่อของ “Binary digit”
     ไบต์ (Byte) = กลุ่มของบิตที่มีความหมายเฉพาะ ก็คือมีสายสัญญาณ 8 เส้น แสดงว่ามีสัญญาณที่สามารถผสมผสานกันได้ 8 บิต เรียกว่า ไบต์ (Byte)

ตัวอย่างในตารางที่แสดงอักขระ, การเรียงกันของบิต และค่าเลขฐาน 10 ที่แทนอักขระ

Character
Bit pattern
Byte
number
Character
Bit pattern
Byte
number
A
01000001
65
10111100
188
B
01000010
66
.
00101110
46
C
01000011
67
:
00111010
58
a
01100001
97
$
00100100
36
b
01100010
98
\
01011100
92
o
01101111
111
~
01111110
126
p
01110000
112
1
00110001
49
q
01110001
113
2
00110010
50
r
01110010
114
9
00111001
57
x
01111000
120
10101001
169
y
01111001
121
>
00111110
62
z
01111010
122
10001001
137
ดังนั้นถ้าต้องการป้อนคำว่า black จะมีค่าเท่ากับข้อมูลจำนวน 5 ไบต์ ซึ่งมักจะได้ยินว่า 1 ไบต์ เทียบกับ  1 ตัวอักษรนั่นเอง

รหัสแอสกี

     รหัสแอสกี (ASCII) เป็นมาตรฐานที่นิยมใช้กันมากในระบบคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ เป็นคำย่อมาจาก American Standard Code Information Interchange เป็นรหัส 8 บิต แทนสัญลักษณ์ต่าง ๆ ได้ 256 ตัว  เมื่อใช้แทนตัวอักษรภาษาอังกฤษแล้ว ยังมีเหลืออยู่ สำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม หรือ สมอ. ได้กำหนดรหัสภาษาไทยเพิ่มลงไปเพื่อให้ใช้งานร่วมกันได้ตามตาราง
ตารางแสดงรหัสเอสกีที่แทนภาษาอังกฤษและภาษาไทย
รหัสเอ็บซีดิก
รหัสเอ็บซีดิก (EBCDIC) เป็นคำย่อมาจาก Extended Binary Coded Decimal Interchange Code พัฒนาและใช้งานโดยบริษัทไอบีเอ็ม เครื่องคอมพิวเตอร์เมนเฟรมของไอบีเอ็มยังคงใช้รหัสนี้

การแทนข้อมูลในหน่วยความจำ
หน่วยความจำหลักของคอมพิวเตอร์เป็นที่เก็บข้อมูลและคำสั่งในขณะประมวลผล การเก็บข้อมูลในหน่วยความจำเป็นการเก็บรหัสตัวเลขฐานสอง ข้อมูลที่ใช้ในการประมวลผลทั้งตัวเลขหรือตัวอักษรจะได้รับ  การแทนเป็นตัวเลขฐานสองแล้วเก็บไว้ในหน่วยความจำ เช่น ข้อความว่า BANGKOK เก็บในคอมพิวเตอร์  จะแทนเป็นรหัสเรียงกันไป ดังนี้

หน่วยความจำ
B
01000010
A
01000001
N
01001110
G
01000111
K
01001011
O
01001111
K
01001011
ตัวอย่างการแทนข้อความในหน่วยความจำ
           หน่วยความจำของไมโครคอมพิวเตอร์ที่ใช้กันอยู่ในขณะนี้ มีขนาดความกว้าง 8 บิต และเก็บข้อมูลเรียงกันไปโดยมีการกำหนดตำแหน่งซึ่งเรียกว่า เลขที่อยู่ (address)เพื่อให้ข้อมูลที่เก็บมีความถูกต้อง การเขียนหรืออ่านทุกครั้ง  จึงต้องตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล วิธีที่ง่าย และนิยมใช้กันคือการเพิ่มอีก 1 บิต เรียกว่า บิตพาริตี (parity bit) บิตพาริตีที่เพิ่มเติมเข้าไปจะทำให้ข้อมูลทั้งหมดในส่วนนั้น มีเลข 1 เป็นจำนวนคู่ หรือจำนวนคี่ เช่น ในไมโครคอมพิวเตอร์  เพิ่มอีก 1 บิต เพื่อทำให้เลขหนึ่งเป็นจำนวนคู่ เรียกว่าพาริตีคู่ (even parity) บิตพาริตีที่เติมสำหรับข้อมูลตัวอักษร A และ E  เป็นดังนี้
A 01000001 0 <– บิตพาริตี
E 01000101 1 <– บิตพาริตี
ข้อมูล A           มีเลข 1 สองตัว ซึ่งเป็นจำนวนคู่อยู่แล้ว   ดังนั้นจึงใส่บิตพาริตีเป็นเลข 0
ข้อมูล E           มีเลข 1 เป็นจำนวนคี่   จึงใส่บิตพาริตีเป็น 1 เพื่อให้มีเลข 1 เป็นจำนวนคู่
ข้อความ BANGKOK เมื่อเก็บในหน่วยความจำหลักของไมโครคอมพิวเตอร์ที่มีบิตพาริตีด้วยจะเป็นดังรูป

หน่วยความจำ

บิตพาริตี

B
01000010
0
A
01000001
0
N
01001110
0
G
01000111
0
K
01001011
0
O
01001111
1
K
01001011
0

แสดงตัวอย่างหน่วยที่มีบิตพาริ

การแปลงฐานเลข

การแปลงเลขฐานสิบเป็นเลขฐาน 2 และฐาน 2 เป็นฐาน 10
จงเปลี่ยน   (101111)2  ให้เป็นเลขฐาน 10
วิธีทำ           = ( 1  x  25 )  +  ( 0 x24 )  +  (1 x23 )  +  ( 1 x22 ) + ( 1 x 2) + ( 1 x 20)
=  32 + 0 + 8 + 4 + 2 + 1
=  47
คำตอบคือ  47
ตัวอย่าง  จงเปลี่ยนเลข 47 ฐาน 10  ให้เป็นเลขฐาน 2
วิธีทำ
2 ) 47
2 ) 23   เศษ 1
2 ) 11    เศษ1
2 ) 5     เศษ 1
2 ) 2     เศษ 1
1     เศษ 0

คำตอบ คือ   (101111)2

ขอขอบคุณแหล่ง
ข้อมูล  http://a.1asphost.com/chalin623/drinking48/information2/techno2_1.htm

คอมพิวเตอร์เบื้องต้น

คอมฯ
ความหมาย
คอมพิวเตอร์ มาจากภาษาละตินว่า Computare  ซึ่งหมายถึง การนับ หรือ การคำนวณ  พจนานุกรม ฉบับราชบัณฑิตยสถาน พ.ศ. 2525 ให้ความหมายของคอมพิวเตอร์ไว้ว่า “เครื่องอิเล็กทรอนิกส์แบบอัตโนมัติ ทำหน้าที่เหมือนสมองกล ใช้สำหรับแก้ปัญหาต่างๆ ที่ง่าย   และซับซ้อน  โดยวิธีทางคณิตศาสตร์” 
ประวัติ.png

จากอดีตสู่ปัจจุบัน

พัฒนาการทางด้านเทคโนโลยีในช่วง 100 ปีที่ผ่านมาได้พัฒนาไปอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งเทคโนโลยีทางด้าน คอมพิวเตอร์ เมื่อ 50 ปีที่แล้วมา มีคอมพิวเตอร์ขึ้นใช้งาน ต่อมาเกิดระบบสื่อสารโทรคมนาคมสมัยใหม่เกิดขึ้นมากมาย และมีแนวโน้มการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง เราสามารถแบ่งพัฒนาการคอมพิวเตอร์จากอดีตสู่ปัจจุบัน สามารถแบ่งเป็นยุคก่อนการใช้ไฟฟ้าอิเล็กทรอนิคส์ และยุคที่เครื่องคอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าอิเล็กทรอนิคส์
เครื่องคำนวณในยุคประวัติศาสตร์ลูกคิด
เครื่องคำนวณเครื่องแรกของโลก ได้แก่ ลูกคิด มีการใช้ลูกคิดในหมู่ชาวจีนมากกว่า 7.000 ปี และใช้ในอียิปต์โบราณมากกว่า 2.500 ปี ลูกคิดของ  ชาวจีนประกอบด้วยลูกปัดร้อยอยู่ในราวเป็นแถวตามแนวตั้ง โดยแต่ละแถวแบ่งเป็นครึ่งบนและล่าง ครึ่งบนมีลูกปัด 2 ลูก ครึ่งล่างมีลูกปัด 5 ลูก แต่ละแถวแทนหลักของตัวเลข
คอมพิวเตอร์ในยุคเริ่มแรก ได้แก่ เครื่องจักรกลหรือสิ่งประดิษฐ์ขึ้นเพื่อช่วยในการ คำนวณ โดยที่ยังไม่มีการ นำวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เข้ามาใช้ประโยชน์ร่วมด้วย ลำดับเครื่องมือขึ้นมามีดังนี้
เนเปียร์พ.ศ. 2158 นักคณิตศาสตร์ชาวสก็อตแลนด์ ชื่อ John Napierได้ ประดิษฐ์อุปกรณ์ใช้ ช่วยการคำนวณขึ้นมา เรียกว่า Napier’s Bones เป็น อุปกรณ์ที่ลักษณะคล้ายกับตารางสูตรคูณในปัจจุบัน เครื่องมือชนิดนี้ช่วยให้ สามารถ ทำการคูณและหาร ได้ง่ายเหมือนกับทำการบวก หรือลบโดยตรง


เบลส ปาสคาลเครื่องคำนวนเครื่องคำนวณกลไกที่รู้จักกันดีได้แก่ เครื่องคำนวณของปาสคาล เป็นเครื่องที่บวกลบด้วยกลไกเฟืองที่ขบต่อกัน เบลส ปาสคาล(Blaise Pascal)  นักคณิตศาสาตร์ชาวฝรั่งเศส ได้ประดิษฐ์ขึ้นในปี พ.ศ. 2185 ซึ่งในขณะนั้นมีอายุ 19 ปี   ได้ออกแบบ เครื่องมือในการคำนวณโดย ใช้หลักการหมุนของ ฟันเฟืองหนึ่งอันถูกหมุนครบ 1 รอบ ฟันเฟืองอีกอันหนึ่งซึ่งอยู่ ทางด้านซ้ายจะถูกหมุนไปด้วยในเศษ 1 ส่วน 10 รอบ เครื่องมือของ ปาสคาลนี้ถูกเผยแพร่ออกสู่สาธารณะชน เมื่อ พ.ศ. 2188 แต่ไม่ประสบความสำเร็จเท่าที่ควรเนื่องจากราคาแพง และเมื่อใช้งานจริงจะเกิดเหตุการณ์ที่ฟันเฟืองติดขัดบ่อย ๆ ทำให้ผลลัพธ์ที่ได้ไม่ค่อยถูกต้องตรงความเป็นจริง เครื่องมือของปาสคาล สามารถใช้ได้ดีในการคำนวณการบวกและลบ ส่วนการคูณและหารยังไม่ดีเท่าที่ควร
hollerith
ดังนั้นในปี พ.ศ. 2216 นักปราชญ์ชาวเยอรมันชื่อ Gottfriend von Leibnitz ได้ปรับปรุงเครื่องคำนวณ ของ ปาสคาลให้สามารถในการคูณและหารได้โดยตรง โดยที่การคูณใช้หลักการบวกกันหลาย ๆ ครั้ง และการหาร ก็คือการลบกันหลา ยๆ ครั้ง แต่เครื่องมือของ Leibnitz ยังคงอาศัยการหมุนวงล้อ ของเครื่องเองอัตโนมัติ นับว่า เป็นเครื่องมือที่ช่วยให้การคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่ดูยุ่งยากกลับเป็นเรื่องที่ง่ายขึ้น
โจเซฟ
พ.ศ. 2344 นักประดิษฐ์ชาวฝรั่งเศสชื่อ Joseph Marie Jacquard ได้พยายามพัฒนาเครื่องทอผ้าโดยใช้ บัตรเจาะรูในการบันทึกคำสั่ง ควบคุมเครื่องทอผ้าให้ทำตามแบบที่กำหนดไว้ และแบบดังกล่าวสามารถนำมา สร้างซ้ำๆ ได้อีกหลายครั้ง ความพยายามของ Jacquard สำเร็จลงใน พ.ศ. 2348 เครื่องทอผ้านี้ถือว่าเป็น เครื่องทำงานตามโปรแกรมคำสั่งเป็นเครื่องแรก

ชาญ  พ.ศ. 2373 Chales Babbage ถือกำเนิดที่ประเทศอังกฤษ เมื่อ พ.ศ. 2334 จบการศึกษาทางด้านคณิตศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยแคมบริดจ์ และได้รับตำแหน่ง Lucasian Professor ซึ่งเป็นตำแหน่งที่ Isaac Newton เคยได้รับมาก่อน ในขณะที่กำลังศึกษาอยู่นั้น Babbage ได้สร้างเครื่อง หาผลต่าง (Difference Engine) ซึ่งเป็นเครื่องที่ใช้คำนวณ และพิมพ์ตารางทางคณิตศาสตร์อย่างอัตโนมัติ จนกระทั่งปี พ.ศ. 2373 เขาได้รับความช่วยเหลือจากรัฐบาลอังกฤษเพื่อสร้างเครื่อง Difference Engine ขึ้นมาจริงๆ แต่ในขณะที่ Babbage ทำการสร้างเครื่อง Difference Engine อยู่นั้น ได้พัฒนาความคิดไปถึง เครื่องมือในการคำนวณที่มีความสามารถสูงกว่านี้ ซึ่งก็คือเครื่องที่เรียกว่าเครื่องวิเคราะห์ (Analytical Engine) และได้ยกเลิกโครงการสร้างเครื่อง Difference Engine ลงแล้วเริ่มต้นงานใหม่ คือ งานสร้างเครื่องวิเคราะห์ ในความคิดของเขา โดยที่เครื่องดังกล่าวประกอบไปด้วยชิ้นส่วนที่สำคัญ 4 ส่วน คือ
1. ส่วนเก็บข้อมูล เป็นส่วนที่ใช้ในการเก็บข้อมูลนำเข้าและผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณ 2. ส่วนประมวลผล เป็นส่วนที่ใช้ในการประมวลผลทางคณิตศาสตร์
3. ส่วนควบคุม เป็นส่วนที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายข้อมูลระหว่างส่วนเก็บข้อมูล และส่วนประมวลผล
4. ส่วนรับข้อมูลเข้าและแสดงผลลัพธ์ เป็นส่วนที่ใช้รับทราบข้อมูลจากภายนอกเครื่องเข้าสู่ส่วนเก็บ และแสดงผลลัพธ์ที่ได้จาก    การคำนวณให้ผู้ใช้ได้รับทราบ
เป็นที่น่าสังเกตว่าส่วนประกอบต่างๆ ของเครื่อง Alaytical Engine มีลักษณะใกล้เคียงกับส่วนประกอบ ของระบบคอมพิวเตอร์ ในปัจจุบัน แต่น่าเสียดายที่เครื่อง Alalytical Engine ของ Babbage นั้นไม่สามารถ สร้างให้สำเร็จขึ้นมาได้ ทั้งนี้เนื่องจากเทคโนโลยี สมัยนั้นไม่สามารถสร้างส่วนประกอบต่างๆ ดังกล่าว และอีกประการหนึ่งก็คือ สมัยนั้นไม่มีความจำเป็น ต้องใช้เครื่องที่มีความสามารถสูงขนาดนั้น ดังนั้นรัฐบาล อังกฤษจึงหยุดให้ความสนับสนุนโครงการของ Babbage ในปี พ.ศ. 2385 ทำให้ไม่มีทุนที่จะทำการวิจัยต่อไป สืบเนื่องจากมาจากแนวความคิดของ Analytical Engine เช่นนี้ จึงทำให้ Charles Babbage ได้รับการยกย่อง ให้เป็น บิดาของเครื่องคอมพิวเตอร์
Ada พ.ศ. 2385 ชาวอังกฤษ ชื่อ Lady Auqusta Ada Byron ได้ทำการแปลเรื่องราวเกี่ยวกับเครื่อง  Anatical Engine จากภาษาฝรั่งเศลเป็นภาษาอังกฤษ ในระหว่างการแปลทำให้ Lady Ada เข้าใจ  ถึงหลักการทำงาน ของเครื่อง Analytical Engine และได้เขียนรายละเอียดขั้นตอนของคำสั่งให้ เครื่องนี้ทำการคำนวณที่ยุ่งยาก ซับซ้อนไว้ในหนังสือทางคณิตศาสตร์เล่มหนึ่ง ซึ่งถือว่าเป็น  โปรแกรม  คอมพิวเตอร์โปรแกรมแรกของโลก และจากจุดนี้จึงถือว่า Lady Ada เป็น  โปรแกรมเมอร์คน  แรกของโลก (มีภาษาที่ใช้เขียนโปรแกรมที่เก่แก่ อยู่หนึ่งภาษาคือ ภาษา Ada   มาจาก ชื่อของ Lady Ada) นอกจากนี้ Lady Ada ยังค้นพบอีกว่าชุดบัตรเจาะรู ที่บรรจุคำสั่งไว้  สามารถนำกลับมาทำงานซ้ำได้ถ้าต้องการ นั่นคือหลักของการทำงานวนซ้ำ หรือเรียกว่า Loop เครื่องมือที่ใช้ในการคำนวณที่ถูกพัฒนาขึ้นในศตวรรษที่ 19 นั้น ทำงานกับเลขฐานสิบ (Decimal Number) แต่เมื่อเริ่มต้นของศตวรรษที่ 20 ระบบคอมพิวเตอร์ได้ถูกพัฒนาขึ้นจึงทำให้มีการเปลี่ยนแปลงมาใช้ เลขฐานสอง (Binary Number) กับระบบคอมพิวเตอร์ ที่เป็นผลสืบเนื่องมาจากหลักของพีชคณิต
bullพ.ศ. 2397 นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ George Boole ได้ใช้หลักพีชคณิตเผยแพร่กฎของ Boolean Algebra ซึ่งเป็นคณิตศาสตร์ที่ใช้อธิบายเหตุผลของตรรกวิทยาที่ตัวแปรมีค่าได้เพียง “จริง” หรือ “เท็จ” เท่านั้น (ใช้สภาวะเพียงสองอย่างคือ 0 กับ 1 ร่วมกับเครื่องหมายในเชิงตรรกพื้นฐาน คือ AND, OR และ NOT)  สิ่งที่ George Boole คิดค้นขึ้น นับว่ามีประโยชน์ต่อระบบคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันอย่างยิ่ง เนื่องจากเป็น การยากที่จะใช้กระแสไฟฟ้า ซึ่งมีเพียง 2 สภาวะ คือ เปิด กับ ปิด ในการแทน เลขฐานสิบซึ่งมีอยู่ถึง 10 ตัว คือ 0 ถึง 9 แต่เป็นการง่ายกว่าเราแทนด้วยเลขฐานสอง คือ 0 กับ 1 จึงถือว่าสิ่งนี้เป็นรากฐานที่สำคัญของการออกแบบวงจรระบบคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน
hollerithพ.ศ. 2423 Dr. Herman Hollerith นักสถิติชาวอเมริกันได้ประดิษฐ์เครื่องประมวลผลทางสถิติซึ่ง ใช้กับ บัตรเจาะรู เครื่องนี้ได้รับการพัฒนา ให้ดียิ่งขึ้นและมาใช้งานสำรวจสำมะโนประชากร ของสหรัฐอเมริกา ในปี พ.ศ. 2433 และช่วยให้การสรุปผลสำมะโนประชากรเสร็จสิ้นภายในระยะเวลา 2 ปีครึ่ง (โดยก่อนหน้านั้นต้องใช้เวลาถึง 7 ปีครึ่ง) เรียกบัตรเจาะรูนี้ว่า บัตรฮอลเลอริธ และชื่ออื่นๆ ที่ใช้เรียกบัตรนี้ ก็คือ บัตร ไอบีเอ็ม หรือบัตร 80 คอลัมน์ เพราะผู้ผลิตคือ บริษัท IBM
ยุค

ยุคที่ 1 หลอดสุญญากาศ

สูญญากาศ
อยู่ระหว่างปี พ.ศ. 2488 ถึงพ.ศ.2501เป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้เทคโนโลยีหลอดสุญญากาศ ซึ่งใช้กำลังไฟฟ้าสูงจึงมักมีปัญหาเรื่องความร้อนและไส้หลอดขาดบ่อยถึงแม้จะมีระบบระบายความร้อนที่ดีมากการสั่งงานใช้ภาษาเครื่องซึ่งเป็นรหัสตัวเลขที่ยุ่งยากซับซ้อนเครื่องคอมพิวเตอร์ของยุคนี้มีขนาดใหญ่โต เช่น มาร์ค วัน (MARK I), อีนิแอค (ENIAC), ยูนิแวค (UNIVAC)

eniacunivac





ยุคที่ 2 ทรานซิสเตอร์  

transistor
ทรานซิสเตอร์

อยู่ระหว่างปี พ.ศ. 2502 ถึง พ.ศ. 2506 เป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้เทคโนโลยีทรานซิสเตอร์ โดยมีแกนเฟอร์ไรท์เป็นหน่วยความจำมีอุปกรณ์เก็บข้อมูลสำรองในรูปของสื่อบันทึกแม่เหล็ก เช่น จานแม่เหล็กส่วนทางด้านซอฟต์แวร์ก็มีการพัฒนาดีขึ้นโดยสามารถเขียนโปรแกรมด้วยภาษาระดับสูงซึ่งเป็นภาษาที่เขียนเป็นประโยค ที่คนสามารถเข้าใจได้ เช่น ภาษาฟอร์แทน ภาษาโคบอล เป็นต้น ภาษาระดับสูงนี้ได้มีการพัฒนาและใช้งานมาจนถึงปัจจุบัน

ยุคที่ 3 วงจรรวม

IC
อยู่ระหว่างปี พ.ศ. 2507 ถึง พ.ศ. 2512 เป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้วงจรรวม (Integrated Circuit : IC) โดยวงจรรวมแต่ละตัวจะมีทรานซิสเตอร์บรรจุอยู่ภายในมากมายทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ จะออกแบบซับซ้อนมากขึ้นและสามารถสร้างเป็นโปรแกรมย่อย ๆ ในการกำหนดชุดคำสั่งต่างๆทางด้านซอฟต์แวร์ก็มีระบบควบคุมที่มีความสามารถสูงทั้งในรูป ระบบแบ่งเวลาการทำงานให้กับงานหลาย ๆ อย่าง

ยุคที่ 4 วงจรขนาดใหญ่ VLSI

Cpu
อยู่ในระหว่าง พ.ศ 2514-2523  คอมพิวเตอร์ยุคนี้ใช้เทคโนโลยีของ วงจรรวมขนาดใหญ่
LSI (Large-Scale Integrated Ciruit) เป็นการรวมวงจรไอซีจำนวนมากลงในแผ่นซิลิกอนชิป1 แผ่น สามารถบรรจุได้มากกว่า 1 ล้านวงจร ด้วยเทคโนโลยีใหม่นี้ทำให้เกิดแนวคิดในการบรรจุวงจรที่สำคัญสำหรับการทำงานพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ นั่นคือ CPU ลงชิปตัวเดียว เรียกว่า “ไมโครโปรเชสเซอร์

ยุคที่ 5 ปัญญาประดิษฐ์

หุ่นยนต์
  ตั้งแต่ พ.ศ. 2524 มาจนถึงปัจจุบัน คอมพิวเตอร์ยุคนี้ใช้เทคโนโลยี วงจร VLSI (Very Large-Scale  Integrated Ciruit) เป็นการพัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น
คอมพิวเตอร์ยุคที่ห้าเป็นคอมพิวเตอร์ที่มนุษย์พยายามนำมาเพื่อช่วยในการตัดสินใจและแก้ปัญหาให้ดียิ่งขึ้น โดยจะมีการเก็บความรอบรู้ต่าง ๆ เข้าไว้ในเครื่องสามารถเรียกค้นและดึงความรู้ที่ 3 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์และไมโครโปรเฟสเซอร์ สะสมไว้มาใช้งานให้เป็นประโยชน์คอมพิวเตอร์ยุคนี้เป็นผล จากวิชาการด้านปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence : AI) และมีขีดความสามารถสูงขึ้น ทำงานได้เร็ว การแสดงผล การจัดการข้อมูล สามารถประมวลได้ครั้งละมาก ๆ จึงทำให้คอมพิวเตอร์สามารถทำงานหลายงานพร้อมกัน (multitasking) ขณะเดียวกันก็มีการเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์ในองค์การโดยใช้เครือข่าย ท้องถิ่นที่เรียกว่า Local Area Network : LAN เมื่อเชื่อมหลายๆกลุ่มขององค์การเข้าด้วยกันเกิดเป็น เครือข่ายคอมพิวเตอร์ขององค์การ เรียกว่า อินทราเน็ต และหากนำเครือข่ายขององค์การเชื่อมต่อเข้าสู่เครือข่ายสากล ที่ต่อเชื่อมกันทั่วโลก เรียกว่า อินเทอร์เน็ต (internet)

ประวัติการนำคอมพิวเตอร์มาใช้ในประเทศไทย 

ประเทศไทยได้นำคอมพิวเตอร์เข้ามาใช้ในปี พ.ศ.2506 โดยจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยโดยสนับสนุนจากมูลนิธิเอไอดีและบริษัทไอบีเอ็ม เพื่อใช้ในการศึกษา   ต่อมาปี พ.ศ.2507สำนักงานสถิติแห่งชาติ ได้นำเอาเข้ามาเครื่องคอมพิวเตอร์ IBM 1401มาใช้ในการคำนวณสำมะโนประชากร นับเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ยุคแรกที่มีใช้ในประเทศ ปัจจุบันได้มีการนำเอาคอมพิวเตอร์มาใช้งานทุกด้านอย่างแพร่หลาย  

       ขอขอบคุณ :กระปุกดอทคอม 
http://men.kapook.com/view53375.html