ยุคของคอมพิวเตอร์ เหตุการณ์สำคัญๆ จุดเปลี่ยนแปลงเด่นๆ

ยุคของคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์ยุคที่ 1 (1937 - 1953)

คอมพิวเตอร์ในยุคนี้ใช้หลอดสุญญากาศและรีเลย์เป็นอุปกรณ์หลักในวงจรแทนแบบจักรกล โดยหลักการแล้วการทำงานของสวิตซ์ไฟฟ้า  (เปิด-ปิดวงจร) จะมีความน่าเชื่อถือกว่า และการใช้ไฟฟ้านั้นมีความเร็วกว่าการใช้สวิตซ์จักรกลถึง 1000 เท่า แต่หลอดสุญญากาศที่ว่านี้ มีข้อเสียคือต้องการพลังงานมาก อายุใช้งานสั้น และที่สำคัญคือมีขนาดใหญ่ซึ่งถือเป็นความไม่สมบูรณ์ของคอมพิวเตอร์ในยุคนี้ ตัวอย่างเช่นคอมพิวเตอร์ ENIAC ต้องใช้หลอดสุญญากาศถึง 18,000 หลอดต้องการพลังงานไฟฟ้าถึง 140 กิโลวัตต์และหนักถึง 30 ตัน

เครื่องคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรกของโลกคือเครื่องคอมพิวเตอร์ ABC (1937) พัฒนาโดย ดร. จอห์น วี. อทานาซอฟฟ์ (John V Atanasoff) และ คลิฟฟอร์ด เบอรรี่ (Clifford Berry) เครื่องนี้ไม่สามารถใช้โปรแกรมได้ แต่เป็นพื้นฐานสำหรับคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์แบบฐานสองรุ่นหลัง ๆ

ถัดมาในปี 1943 ได้มีเครื่องคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เครื่องที่ 2 คือเครื่องโคโลสซุส เครื่องนี้ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อใช้ประโยชน์ในการทหารนั่นคือ ใช้ถอดรหัสสัญญาณลับที่กองทัพเยอรมันใช้สื่อสารกัน ในสงครามโลกครั้งที่ 2 แต่เครื่องคอมพิวเตอร์โคโลสซุสได้ถูกเก็บไว้เป็นความลับ จนกระทั่งในช่วงหลังปี ค.ศ. 1970 ซึ่งสงครามโลกครั้งที่ 2 สิ้นสุดจึงได้รับการเปิดเผย

ต่อมาในปี 1943 J. Presper Eckert และ John V. Mauchly ได้ร่วมมือกันสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดใหญ่เครื่องแรก เป็นคอมพิวเตอร์สำหรับใช้งานทั่วไปและสร้างได้สำเร็จในปี 1945 เครื่องนี้มีชื่อว่า อินิแอค (ENIAC : Electronic Numerical Integrator and Computer) เครื่องนี้หนัก 30 ตัน ประกอบด้วยหลอดสุญญากาศ 18,000 หลอด กินพื้นที่ถึง 30x50 ช่วงก้าว ใช้กำลังไฟฟ้าถึง 160 กิโลวัตต์ ตอนที่เครื่อง อินิแอคถูกเปิดทำงานครั้งแรกนั้น หลอดไฟฟ้าถึงกับหรี่สลัวทั่วเมืองฟิลาเดลเฟียที่ซึ่งเครื่องนี้ถูกสร้างที่นี่  ENIAC ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อใช้ในทางทหารเช่นเดียวกันโดยใช้ในการคำนวณตารางการยิงและวิถีกระสุน

ต่อมาทั้งสองท่านได้สร้างเครื่องยูนิแวค (UNIVAC: Universal Automatic Computer) ได้ออกสู่ตลาดเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่ได้ออกแบบมาเพื่อใช้ในด้านการค้าขาย พอเครื่อง UNIVAC ออกมาสู่ตลาด ผู้คนทั่วไปก็เริ่มตระหนักและเห็นความสำคัญของคอมพิวเตอร์ หลังจากได้เห็นผลการทำงานอย่างถูกต้องของการวิเคราะห์การออกเสียงของประชาชนร้อยละห้า จากประชากรทั้งหมด อย่างถูกต้องว่านาย Dwight D. Eisenhower จะเป็นผู้ชนะในการเลือกตั้งประธานาธิบดีของสหรัฐอเมริกา ในการเลือกตั้ง ปี ค.ศ 1953

คอมพิวเตอร์ยุคที่ 2 (1954 - 1962)

ในยุคที่สองของคอมพิวเตอร์นี้ได้มองเห็นถึงความสำคัญของการพัฒนาคอมพิวเตอร์ในทุกระดับของระบบคอมพิวเตอร์ ตั้งแต่เทคโนโลยีที่จะนำมาสร้างวงจร ไปจนถึงการภาษาในการเขียนโปรแกรมต่าง ๆ เพื่อสร้างโปรแกรมคำนวณทางวิทยาศาสตร์

ค.ศ.1947ได้มีการผลิตทรานซิสเตอร์ขึ้นเป็นครั้งแรกในสหรัฐอเมริกาและมีการนำทรานซิสเตอร์ใช้เป็นวงจรสวิตซ์ของคอมพิวเตอร์ มีความเร็วในการสวิตซ์ 30 ล้านครั้งต่อวินาที (หรือปัจจุบันเรียกว่า clock หรือความเร็วของ CPU) การสร้างคอมพิวเตอร์ในยุคที่ 2นี้ใช้ทรานซิสเตอร์และไดโอดเป็นหลักการใช้ทรานซิสเตอร์ทำให้ความเชื่อถือได้ (reliability)สูงขึ้น ทำให้ขนาดของคอมพิวเตอร์เล็กลง และราคาต่ำลง ซึ่งถือเป็นการแก้ปัญหาข้อบกพร่องของคอมพิวเตอร์ในยุคที่ 1 เหตุผลนี้ ทำให้คอมพิวเตอร์แพร่หลายไปอย่างรวดเร็วในยุคนี้ยังมีความเปลี่ยนแปลงในอีกหลาย ๆด้าน เช่นหน่วยความจำหรือที่เก็บข้อมูลได้เปลี่ยนไปใช้เทปแม่เหล็กซึ่งสามารถเข้าถึงข้อมูลแบบสุ่มได้ (random access memory) แทนแบบเดิมที่ใช้รีเลย์ปรอท

ในยุคนี้การสร้างคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงที่เราเรียกว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์ (supercomputers) คือ Livermore Atomic Research Computer (LARC) และเครื่อง IBM 7030 เพื่อตอบสนองความต้องการในด้านความเร็วในการคำนวณ และเริ่มมีการใช้คอมพิวเตอร์กับการสื่อสาร (network) เป็นต้น

สำหรับทางด้านซอฟต์แวร์ได้มีภาษาระดับสูงหลายภาษาเกิดขึ้น ในช่วงกลางของยุคที่สอง ภาษาที่สำคัญได้แก่ ภาษาฟอร์แทรน (FORTRAN,1956),ภาษาอัลกอล ALGOL (1958), และภาษาโคบอล (COBOL,1959) เครื่องคอมพิวเตอร์ที่สำคัญคือเครื่อง IBM 704, 709 และ 7094

  

คอมพิวเตอร์ยุคที่ 3 (ปี ค.ศ. 1963 - 1972)

นวัตกรรมในยุคนี้คือมีการใช้แผงวงจรรวมหรือ IC : Integrated Circuit (IC ได้ถูกคิดค้นขึ้นมาในปี 1958) ในการสร้างคอมพิวเตอร์ IC เป็นทรานซิสเตอร์หลาย ๆ ตัวต่อกันเป็นวงจรอยู่บนแผ่นสารกึ่งตัวนำ (semi-conductor) เช่น แผ่นซิลิกอน ซึ่งเป็นแผ่นบางขนาดเล็ก จึงนิยมเรียกว่าเวเฟอร์ (wafer) การใช้ IC ในคอมพิวเตอร์นี้ ทำให้คอมพิวเตอร์ในยุคนี้มีความสามารถในด้านการคำนวณสูงขึ้น มีความเชื่อถือได้สูงขึ้น และมีขนาดเล็กลง

นอกจากนี้ในยุคนี้หน่วยความจำก็เปลี่ยนมาใช้สารกึ่งตัวนำ และมีการสร้างระบบปฏิบัติการขึ้น และมีการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ อาจกล่าวได้ว่า การสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์เป็นจุดเด่นที่สำคัญที่สุดจุดหนึ่งของคอมพิวเตอร์ในยุคนี้

 

คอมพิวเตอร์ยุคที่ 4 (ปี ค.ศ. 1972 - 1984)

IC ได้ถูกพัฒนาให้มีความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์สูงขึ้นเรื่อย ๆ จากบรรจุทรานซิสเตอร์ไม่กี่ร้อยตัว เป็นหลายพันหลายหมื่นตัว ซึ่งเรียกว่า LSI(Large Scale Integrated Circuit: ภายในมีทรานซิสเตอร์มี 1000 ตัว ต่อชิพหนึ่งตัว) และ VLSI(Large Scale Integrated Circuit: ภายในมีทรานซิสเตอร์มี 100,000 ตัว ต่อชิพหนึ่งตัว) เมื่อมีการใช้ LSI และ VLSI ในคอมพิวเตอร์ ทำให้คอมพิวเตอร์ในยุคนี้มีขนาดเล็กมาก หน่วยการทำงานของคอมพิวเตอร์ต่างๆ ได้แก่ หน่วยประมวลผล หน่วยความจำ ส่วนควบคุมอินพุต/เอาท์พุต สามารถรวมอยู่บนแผ่นชิพเล็ก ๆ เพียงตัวเดียวได้

ในการพัฒนาซอฟต์แวร์ในยุคนี้ที่สำคัญได้แก่การพัฒนาภาษาโปรลอก Prolog (Programming inLogic) ซึ่งเป็นภาษาที่เหมาะสำหรับเขียนโปรแกรมทางด้านปัญญาประดิษฐ์ และสำหรับภาษาอื่น ๆ ก็ได้มีการพัฒนาคอมไพเลอร์ ตัวแปลภาษาระดับสูงให้เป็นภาษาเครื่อง) ให้ดียิ่งขึ้น

นอกจากนี้ได้มีการพัฒนาภาษา   C และระบบปฏิบัติการ   UNIX โดยเค็น ทอมสัน (Ken Thompson) และเดนนิส ริชชี (Dennis Ritchie) ในห้องปฏิบัติการ Bell ซึ่งถือว่าเป็นเหตุการณ์ที่สำคัญมาก พวกเขาได้ใช้ภาษา C ที่สร้างขึ้น สร้างระบบปฏิบัติการ UNIX สำหรับเครื่อง DEC PDP-11 จากนั้น UNIX ก็เป็นที่แพร่หลายอย่างรวดเร็ว เพราะถือเป็นปรากฏการณ์ใหม่ที่ผู้ใช้คอมพิวเตอร์เป็นอิสระจากการที่ต้องเรียนรู้ระบบฮาร์ดแวร์ของคอมพิวเตอร์ทุกครั้งที่จะใช้คอมพิวเตอร์เครื่องใหม่

เมนเฟรมคอมพิวเตอร์และคอมพิวเตอร์สถานีงาน (workstation) ก็ได้รับการพัฒนาขึ้นในยุคนี้เช่นเดียวกัน ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการมีระบบ time-sharing คือแบ่งปันเวลาในการใช้งานหน่วยประมวลผล เนื่องจากเครื่องคอมพิวเตอร์เหล่านี้สามารถมีผู้ใช้หลาย ๆ คนใช้งานพร้อมกันได้ โดยเครื่องที่ผู้ใช้ใช้ในการป้อนข้อมูลและรับผลการประมวลผลเรียกว่าเครื่อง    client ผู้ใช้ส่งข้อมูลมาประมวลผลที่คอมพิวเตอร์หลักที่เป็นเมนเฟรมหรือ workstation นี่เองเป็นที่มาของคำว่า workstation หรือสถานีงาน

คอมพิวเตอร์ยุคที่ 5 (ปี ค.ศ. 1984 - 1990)

การพัฒนาคอมพิวเตอร์ในยุคนี้เน้นในด้านการประมวลผลแบบขนาน (parallel processing) โดยมองเห็นรูปแบบการที่มีตัวประมวลผลหลาย ๆ ตัวช่วยกันประมวลผลพร้อมกันเพื่อเพิ่มความเร็ว

การพัฒนาด้านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ทั้งเครือข่ายระยะไกล (WAN: Wide Area Network) และเครือข่ายระยะใกล้ (LAN: Local Area Network) เป็นไปอย่างรวดเร็ว

นอกจากนี้ได้มีเทคโนโลยี RISC (reduced instruction set) เป็นสถาปัตยกรรมของไมโครโพรเซสเซอร์ที่ใช้คำสั่งสั้นและเป็นพื้นฐานกว่า CISC (complex instruction set computing) โดยทำให้ความเร็วเพิ่มขึ้นด้วย

 

คอมพิวเตอร์ยุคที่ 6 (ปี ค.ศ. 1990 - ปัจจุบัน)

ที่ผ่านมาทั้ง 5 ยุค พัฒนาการของคอมพิวเตอร์จะเป็นไปในทางการปรับปรุงการผลิต และการเสริมสร้างความสามารถทางด้านการคำนวณของคอมพิวเตอร์เป็นส่วนใหญ่ ซึ่งเป็นการจำกัดความสามารถทางด้านการป้อนข้อมูล ในปัจจุบันความต้องการทางด้านการป้อนข้อมูลอย่างอิสระ โดยใช้เสียงและภาพ ซึ่งถือเป็นการป้อนข้อมูลโดยธรรมชาตินั้นสูงขึ้นเรื่อยๆ ความต้องการคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ที่ไม่เป็นเพียงแต่เครื่องคำนวณ จึงสูงขึ้นเรื่อย ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความต้องการประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์ในการแก้ปัญหาสังคม เศรษฐกิจ อุตสาหกรรม เทคโนโลยี การติดต่อระหว่างประเทศและอื่น ๆ ในช่วงทศวรรษปี 1990 เช่น

       1) การพัฒนาด้านการผลิตของอุตสาหกรรม การตลาด ธุรกิจ      
       2) การพัฒนาทางด้านการติดต่อสื่อสารระหว่างประเทศ
       3) การช่วยเหลือทางด้านการประหยัดพลังงาน
       4) การแก้ไขปัญหาของสังคม การศึกษา การแพทย์

ความสามารถที่คอมพิวเตอร์ยุคที่ 6 ควรจะมี อาจแบ่งได้ดังนี้

   1) การพัฒนาปัญญาให้คอมพิวเตอร์ เพื่อที่จะสามารถนำไปใช้เป็นผู้ช่วยของมนุษย์ได้ สำหรับการพัฒนาด้านปัญญาของคอมพิวเตอร์หรือที่เรียกว่า AI (artificial intelligence) อาจกล่าวได้ว่าเป็นการพัฒนาด้านการป้อนข้อมูลด้วยเสียงและภาพ ความสามารถในการโต้ตอบด้วยภาษาพูด ความสามารถในการเก็บข้อมูลในด้านความรู้และการนำความรู้ไปใช้ การค้นหาความรู้จากข้อมูลมหาศาสล และอื่น ๆ

    2) การลดคว ามยากลำบากในการผลิตซอฟต์แวร์ เป็นการพัฒนาทางด้านการเขียนโปรแกรม พัฒนา ภาษาของโปรแกรมให้ง่ายขึ้น วิธีการติดต่อกับผู้ใช้ และอื่น ๆ

        3) การพัฒนาทางด้านความสามารถ อาจแบ่งย่อย ๆ ได้เป็น
              - การทำให้ขนาดของคอมพิวเตอร์เล็กลง เพื่อให้สามารถพกพาได้ และติดต่อกับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ได้ ทั้งโดยใช้สายและไม่ใช้สาย
              - การพัฒนาด้านความเร็ว และด้านหน่วยความจำให้เหมาะสมกับงานใหม่ ๆ ที่ยากขึ้น ข้อมูลมากขึ้น
              - การพัฒนาคอมพิวเตอร์ ให้สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับระบบอื่น ๆ ได้
              - การพัฒนาทางด้านความปลอดภัยของข้อมูลและความเชื่อถือได้

จะเห็นได้ว่าการพัฒนาคอมพิวเตอร์ในโครงการคอมพิวเตอร์ยุคที่ 6 จะไม่เน้นทางด้านการคำนวณมากนัก แต่จะเน้นหนักไปที่การจัดการกับข้อมูลที่มนุษย์เข้าใจได้โดยตรงมากกว่า