Information & Communication Technology

          เทคโนโลยีสารสนเทศ

 by Phaitoon  Yaemprasuan
    Special Experienced Teacher
    Information and Communication Technology Strand
    Occupation and Technology Group

1.1  ความสำคัญของเทคโนโลยีสารสนเทศ

                ในช่วง 60 กว่าปีที่ผ่านมาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ทำให้โลกของเราก้าวหน้ามากกว่ายุคใดๆ 

ในอดีต  ทำให้มนุษย์สร้างสรรค์สิ่งต่างๆ ได้มากมายชนิดที่คนรุ่นพ่อหรือรุ่นปู่ของเราไม่เคยนึกฝันว่าจะทำได้มาก่อน   คอมพิวเตอร์ช่วยให้มนุษย์สามารถส่งดาวเทียมขึ้นไปโคจรรอบโลกได้มากมาย   ดาวเทียมบางดวงกำลังมองลงมาบนผิวโลกด้วยนัยน์ตาที่คมกริบ   บางดวงกำลังถ่ายทอดสดรายการโทรทัศน์ให้ผู้ชมหลายพันล้านคนได้เห็นการแข่งขันฟุตบอลได้พร้อมกันทั่วโลก  บางดวงเดินทางมุ่งสู่ขอบจักรวาลอันไกลโพ้นเพื่อถ่ายภาพสิ่งที่อยู่ห่างไกลออกไปนับพันล้านไมล์มาให้เราดู

                

ดาวเทียมที่โคจรอยู่นอกโลก ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร

โครงข่ายไฟเบอร์อ็อปติกส์ (Fiber Optic Cables) ใต้ทะเล

บนท้องฟ้าคอมพิวเตอร์ช่วยให้การเดินทางของเครื่องบินมีความปลอดภัย 
ในมหาสมุทรมีเส้นใยนำแสง (Fiber Optic Cables)ทอดวางอยู่อย่างสงบ  แต่ข้างในกำลังทำหน้าที่ส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงในระยะทางไกลๆ เสมือนเส้นเลือดใหญ่ของระบบเครือข่าย  ทำให้เราสามารถเรียกข้อมูลถึงกันได้ทั่วโลก

คอมพิวเตอร์เพื่อการศึกษา

                คอมพิวเตอร์หลายเครื่องในโรงเรียนกำลังให้บริการศึกษาค้นคว้าผ่านระบบอินเทอร์เน็ตแก่นักเรียน  บางเครื่องกำลังจัดทำระบบฐานข้อมูล ขณะที่อีกหลายเครื่องใช้ประกอบการเรียนการสอน คอมพิวเตอร์ในห้องประชุมอาจกำลังนำเสนอข้อมูลต่างๆ  เครื่องคอมพิวเตอร์อีกหลายเครื่องอาจกำลังใช้พิมพ์เอกสารคำสอนหรือข้อสอบให้กับคุณครู  บางเครื่องอาจจะใช้คิดคำนวณเงินเดือนบุคลากรและรายรับรายจ่ายของโรงเรียน   แต่ละปีนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนปลายนับแสนคน ต้องคร่ำเคร่งอยู่กับการสอบเข้าศึกษาต่อในสถาบันอุดมศึกษา ซึ่งการสอบใหญ่ที่ทำกับนักเรียนทั้งประเทศนั้นจะไม่มีทางทราบผลสอบได้ทันเวลาเลย หากยังใช้คนมานั่งตรวจข้อสอบ คิดคะแนน และจัดเรียงลำดับผู้สอบผ่านเข้าเรียนในสาขาต่างๆ ตามที่ที่ผู้สอบเลือกสมัครไว้  ต้องอาศัยคอมพิวเตอร์เข้ามาช่วย

คอมพิวเตอร์ ณ จุดจ่ายเงิน ในบริการค้าปลีก (ห้างสรรพสินค้า)

ผู้คนในสมัยนี้มีพฤติกรรมจับจ่ายใช้สอยแตกต่างไปจากในอดีต ศูนย์การค้าหลายแห่งเปิดให้บริการจนถึงกลางคืน  อาจใช้บัตรเครดิตแทนเงินสดและผู้ที่ตรวจสอบบัตรเครดิตว่าใช้ชำระเงินได้หรือไม่ได้ก็คือคอมพิวเตอร์ หรืออาจมีตู้เอทีเอ็มติดตั้งเอาไว้ให้เรียกเงินสดได้ทันใจ คอมพิวเตอร์อีกนั่นแหละที่จะคอยตรวจสอบว่ามีเงินอยู่ในบัญชีหรือไม่ ถ้ามีก็ยอมให้ถอนเงินได้  ในส่วนของผู้บริหารศูนย์การค้าก็สามารถทราบยอดสินค้าที่จำหน่ายออกไปแล้วและยอดสินค้าที่อยู่ในสต็อคแม้จะมีจำนวนสินค้าจำนวนมากมายหลายพันหลายหมื่นรายการก็ตาม เพราะมีคอมพิวเตอร์ช่วยในการจัดทำระบบฐานข้อมูลสินค้า

คอมพิวเตอร์ในทางการแพทย์

คอมพิวเตอร์ในโรงพยาบาลยุคใหม่มีอยู่มากมายหลายแบบ บางเครื่องกำลังถูกใช้บันทึกประวัติคนไข้ บางเครื่องกำลังค้นหายาที่แพทย์สั่งจ่ายให้กับผู้ป่วย บางเครื่องก็ทำการคำนวณและสร้างภาพสมองของคนไข้จากการสแกนด้วยเครื่องเอ็กซเรย์ ขณะที่บางเครื่องอาจจะกำลังหาชีพจรของผู้ป่วยหนักในห้องไอซียู  หรือคอมพิวเตอร์บางเครื่อง 

ตลาดหลักทรัพย์ (ตลาดหุ้น Stock Exchange)

คอมพิวเตอร์ในตลาดหลักทรัพย์ทำให้ผู้ซื้อและผู้ขายสามารถติดต่อสื่อสารด้านราคาหุ้นได้อย่างสะดวกรวดเร็ว เป็นผลให้เกิดการหมุนเวียนเงินตราเกิดกระแสการลงทุน และยังสมารถทราบการขึ้นลงของราคาหุ้นของบริษัทต่างๆ ได้อีกด้วย

1.2  ความหมายของเทคโนโลยีสารสนเทศ

      เทคโนโลยีสารสนเทศ  (Information Technology)  หมายถึง เทคโนโลยีที่ช่วยรวบรวม  จัดเก็บ ประมวลผล เรียกใช้  ถ่ายทอด และนำเสนอด้วยวิธีการทางอิเล็กทรอนิกส์ในทุกรูปแบบที่เกี่ยวข้องกับสารสนเทศ  ประกอบด้วยเทคโนโลยีหลักคือ  เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ และเทคโนโลยีสื่อสารโทรคมนาคม

        1.3  ลักษณะสำคัญของเทคโนโลยีสารสนเทศ

เทคโนโลยีสารสนเทศเป็นเครื่องมือในการเพิ่มประสิทธิภาพ  ช่วยลดข้อจำกัดในเรื่องของระยะทาง  ทำให้งานต่างๆ ดำเนินไปอย่างรวดเร็ว  เป็นการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีการสื่อสารในรูปแบบต่างๆ เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์  ลักษณะสำคัญมีดังนี้

1.3.1 Speed  ความเร็ว   เพราะคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์สื่อสารล้วนเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำงานโดยอาศัยสัญญาณทางไฟฟ้า  จึงทำงานได้อย่างรวดเร็วมาก

คอมพิวเตอร์ทำงานได้รวดเร็ว

1.3.2  Reliable ความเชื่อถือได้   ถ้าได้รับการป้อนคำสั่งที่ถูกต้อง อุปกรณ์ต่างๆ ในระบบเทคโนโลยีสารสนเทศจะทำงานด้วยความแม่นยำถูกต้องและเชื่อถือได้เสมอไม่ว่าจะมีงานในปริมาณมากๆ หรือต้องปฏิบัติซ้ำๆ

Computer is reliable คอมพิวเตอร์เชื่อถือได้

1.3. 3  Storage Capability ความสามารถในการเก็บข้อมูล   คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์สื่อสารโทรคมนาคมในปัจจุบันสามารถเก็บโปรแกรมคำสั่ง และข้อมูลเอาไว้ได้  การเรียกใช้งานจึงทำได้ง่ายและสะดวก   

หน่วยเก็บข้อมูลแบบต่างๆ ของคอมพิวเตอร์ ZComputer Storages) 

1.3.4  Wide Applicability ประยุกต์ใช้งานได้กว้างขวาง   คอมพิวเตอร์มีความสามารถมากมาย   จึงนำไปประยุกต์ใช้งานได้อย่างกว้างขวาง จึงมีความคุ้มค่าต่อการนำมาใช้งาน

Computer can be applied to many fields.
สามารถประยุกต์ใช้งานคอมพวเตอร์ได้อย่างหลากหลาย

1.4   Impacts ผลกระทบของเทคโนโลยีสารสนเทศ

เทคโนโลยีสารสนเทศทำให้การกระจายของข้อมูลเป็นไปอย่างรวดเร็วทุกทิศทาง  จึงส่ง
ผลกระทบต่อการเปลี่ยนแปลงในหลายด้านด้วยกัน โดยมีแนวโน้ม ดังนี้

วิวัฒนาการของสังคมมนุษย์ เข้าสู่ยุคสารสนเทศ (Information Age)

1.4.1 Information Society เปลี่ยนเป็นสังคมสารสนเทศ   สังคมมนุษย์มีเปลี่ยนแปลงมาแล้วสองครั้ง ครั้งแรกเกิดขึ้นเมื่อหลายพันปีก่อน จากสังคมแบบเร่ร่อนมาเป็นสังคมเกษตรกรรม มีการสร้างบ้านเรือนเป็นหลักแหล่ง  ครั้งที่สองเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 300 ปีที่ผ่านมา  เปลี่ยนจากสังคมเกษตรกรรมเป็นสังคมอุตสาหกรรม  เมื่อมนุษย์เริ่มใช้เครื่องจักรมาช่วยในการทำงาน ปัจจุบันสังคมได้เข้าสู่ยุคสารสนเทศ ซึ่งเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์  เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ และเทคโนโลยีสื่อสารพัฒนาก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว การใช้สารสนเทศอย่างกว้างขวาง

On Demand Service 

1.4.2  On Demand สามารถตอบสนองความต้องการของผู้ใช้  จะมีลักษณะของการสื่อสารแบบสองทางและโต้ตอบกันได้  ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีในปัจจุบันสามารถทำได้  เช่น การใช้บริการผ่านอินเทอร์เน็ตที่สามารถตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ได้

ทำงานได้ทั้งปี  ทั้งวันทั้งคืน และทั้งปี

1.4.3 Anytime & Anyplace เกิดสภาพการทำงานแบบทุกสถานที่ ทุกเวลา ระยะทางหรือสภาพภูมิศาสตร์ไม่เป็นปัญหา  ทำให้ผู้ใช้ขยายขอบเขตการดำเนินกิจกรรมไปทุกหนแห่งตลอด 24 ชั่วโมง ไม่จำเป็นต้องมีวันหยุด และสามารถใช้บริการจากที่บ้านได้

Globalization Economics  

           1.4.4  Globalization เปลี่ยนจากระบบท้องถิ่นไปเป็นเศรษฐกิจโลก  ขอบเขตการให้บริการจะขยายวงกว้างออกไปแบบไร้พรมแดน  ระบบเศรษฐกิจของโลกจะเชื่อมโยงและมีผลกระทบต่อกัน เช่น สินค้าหนึ่งตำบลหนึ่งผลิตภัณฑ์  มีการเผยแพร่ผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต เป็นต้น

การวางแผนระยะยาว

           1.4.5  Long Range Planning ก่อให้เกิดแผนงานระยะยาว  เพราะระบบข้อมูลมีความสมบูรณ์  การตัดสินใจจึงขึ้นอยู่กับข้อมูลและสารสนเทศทำให้มีความรอบคอบและลดข้อผิดพลาดลงได้  โครงการพัฒนาขนาดใหญ่ ที่มีผลกระทบต่อสังคมและสิ่งแวดล้อม จะต้องทำการศึกษาวิจัยนำร่อง และทำประชาพิจารณ์ เทคโนโลยีสารสนเทศทำให้กระบวนการทำงานยากๆ เหล่านี้สำเร็จลงได้ในเวลาอันรวดเร็ว

Network Organization

           1.4.6  Network Organization การจัดองค์กรจะมีลักษณะเป็นเครือข่าย  เพราะมีระบบการสื่อสารสองทางและกระจายอำนาจ  สร้างเครือข่ายผูกพันกันเป็นกลุ่มงาน รวมถึงข้ามหน่วยงานกันได้ไม่ยาก  เช่น กระทรวง กรม กองต่างๆ จะเชื่อมโยงข้อมูลกันมากขึ้น   ขณะที่รัฐบาลได้ประกาศตัวเป็นรัฐบาลอิเล็กทรอนิกส์ (E-Government) เพื่อให้การบริการต่อประชาชนทำได้ดีขึ้น

พัฒนาการคอมพิวเตอร์

ก่อนที่จะพัฒนามาเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ทันสมัยที่ใช้อยู่ในปัจจุบันนี้  มนุษย์ได้พัฒนาเครื่องคำนวณมาตั้งแต่สมัยโบราณ  โดยเริ่มตั้งแต่ ลูกคิด (abacus) ซึ่งคาดกันว่าชาวจีนเมื่อหลายพันปีมาแล้วเป็นผู้พัฒนาขึ้น  และมีการพัฒนาเครื่องคำนวณต่อมาอีกเรื่อยๆ  

ในปี พ.ศ.2185  ปาสคาล (Pascal) นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส  ได้ประดิษฐ์เครื่องคำนวณแบบกลไกที่รู้จักกันอย่างแพร่หลาย

   

Mechanical Calculator  (เครื่องคำนวณเชิงกลไก ) ผลงานของ Blaise Pascal

ต่อมาในปี พ.ศ. 2237 ไลบ์นิซ (Leibniz) ชาวเยอรมันได้ประดิษฐ์เครื่องคำนวณที่สามารถคูณและหารได้  และยังมีผู้พัฒนาเครื่องคำนวณต่อเนื่องกันมา

เครื่องคำนวณของLeibniz

ชาวอังกฤษชื่อ ชาร์ล แบ็บเบจ (Charles Babbage) เป็นผู้ที่มีบทบาทสำคัญในการสร้างเครื่องคำนวณ ในปี พ.ศ.2343 โดยเขาประสบผลสำเร็จในการสร้างเครื่องคำนวณที่เรียกว่า Difference Engine และในปี พ.ศ.2354 เขาได้เริ่มพัฒนาเครื่องคำนวณแบบใหม่ที่ชื่อ Analytical Engine ซึ่งมีองค์ประกอบคล้ายกับคอมพิวเตอร์ คือมีหน่วยความจำ หน่วยคำนวณ และวิธีการที่จะให้เครื่องทำงานตามคำสั่งจนได้ผลลัพธ์ออกมา  แต่ข้อจำกัดของเทคโนโลยีในสมัยนั้นทำให้ไม่สามารถผลิตชิ้นส่วนจำนวนมากที่มีความละเอียดสูง  เครื่องของแบบเบจจึงไม่สามารถใช้งานได้

Difference Engine 

Difference Engine  เปรียบเทียบขนาดกับมนุษย์

Charles Babbage กับเครื่องคำนวณที่สามารถป้อนโปรแกรมได้ (Programable Device)
มีชื่อเรียกว่า Analytical Engine

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2  ทางกองทัพต้องการเครื่องคำนวณเพื่อใช้ในกิจการทหาร

ทางฝ่ายเยอรมนี และอังกฤษ ได้พยายามพัฒนาเครื่องถอดรหัส เพื่อจะได้ล่วงรู้การสั่งการทางทหารของแต่ละฝ่าย  ขณะที่กองทัพสหรัฐต้องการเครื่องคำนวณการยิงของอาวุธหนักต่างๆ    พ.ศ.2487 บริษัทไอบีเอ็มได้สร้างเครื่องคำนวณไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่สามารถคำนวณจำนวนที่มีค่าต่างๆ ได้

โดยศาสตราจารย์ ไอเคน (Aiken) แห่งมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด และให้ชื่อว่า มาร์ควัน (Mark I )

Harvard Mark-I

2.1  คอมพิวเตอร์ยุคที่ 1 : ยุคหลอดสุญญากาศ Vacuum Tubes  (พ.ศ.2488 – 2501)

มอชลี (Mouchly) และ เอคเคิร์ท (Eckert) แห่งมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย ได้เริ่มพัฒนาเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้หลอดสุญญากาศชื่อ  ENIAC  ถือว่าเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรกของโลก และในช่วงเวลาเดียวกันนี้ได้มีการสร้างคอมพิวเตอร์ และเครื่องคำนวณที่ใช้หลอดสุญญากาศขึ้นอีกหลายรุ่นด้วยกัน  ซึ่งหลอดสุญญากาศ Vacuum Tubes  เป็นชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีขนาดใหญ่ กินไฟฟ้ามาก เพราะต้องเผาไส้หลอดให้เกิดประจุอิเล็กตรอนวิ่งผ่านแผ่นตาราง   มีการพัฒนาหน่วยความจำที่เก็บข้อมูลได้จำนวนมาก  ระยะแรกใช้บัตรเจาะรู แต่ทำงานได้ช้า จึงได้พัฒนาวงแหวนแม่เหล็กและ

หลอดสุญญากาศ  Vacuum tube

2.2  คอมพิวเตอร์ยุคที่ 2  : ยุคทรานซิสเตอร์  Transistors  (พ.ศ.2500 – 2507)

ทรานซิสเตอร์เป็นผลงานของนักวิจัยแห่งบริษัทเบลล์ มีผลทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในวงการคอมพิวเตอร์ เพราะทรานซิสเตอร์ Transistors มีขนาดเล็ก ใช้กระแสไฟน้อย ทนทานและราคาถูกกว่าหลอดสุญญากาศ  คอมพิวเตอร์ในยุคนี้จึงมีขนาดเล็กลง  สามารถผลิตเพื่อการค้า ได้เป็นจำนวนมาก  คอมพิวเตอร์ยุคนี้ส่งผลให้เกิดความเจริญก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างรวดเร็ว  เช่น  องค์การนาซ่า (NASA) ใช้คอมพิวเตอร์ในการคำนวณและควบคุมยานอวกาศต่างๆ ในยุคแรก และมีพัฒนาการมาอย่างต่อเนื่องจนถึงปัจจุบัน

Transistors 

Transistors 

2.3  คอมพิวเตอร์ยุคที่ 3  : ยุควงจรรวม  (พ.ศ.2508 – 2512)

ในยุคนี้มีการพัฒนาวิธีการสร้างทรานซิสเตอร์จำนวนมากลงบนแผ่นซิลิคอนขนาดเล็ก ทำให้เกิดวงจรรวมบนแผ่นซิลิคอนที่เรียกว่า ไอซี (Integrated Circuit : IC)  พัฒนาการของไอซีทำให้คอมพิวเตอร์มีความซับซ้อนสูงขึ้น  มีวงจรการทำงานที่ทำการคิดคำนวณจำนวนเต็มได้เป็นหลายล้านครั้งต่อวินาที นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาหน่วยความจำที่ใช้ไอซี  และมีการพัฒนาหน่วยเก็บข้อมูลมาเป็นฮาร์ดดิสก์ (Hard Disk)  เครื่องคอมพิวเตอร์ในยุคนี้มีขนาดเล็กลงมาก อุตสาหกรรมการผลิตคอมพิวเตอร์เริ่มมีการขยายตัวอย่างรวดเร็ว

integrated circuit  วงจรรวม หรือ monolithic integrated circuit ( IC, a chip, or a microchip)

2.4  คอมพิวเตอร์ยุคที่ 4 : ยุคไมโครโพรเซสเซอร์  (พ.ศ.2513-ปัจจุบัน)

ในยุคนี้เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ก้าวหน้าถึงขั้นสร้างวงจรรวมที่มีโครงสร้างซับซ้อนมากรวมไว้ในแผ่นซิลิคอนขนาดเล็กเรียกว่า วงจรวีแอลเอสไอ (Very Large Scale Integrated: VLSI)  เป็นวงจรที่สามารถนำทรานซิสเตอร์นับล้านตัวมารวมอยู่ในแผ่นซิลิคอนขนาดเล็กเพียงแผ่นเดียว ผลิตเป็นหน่วยประมวลผลที่ซับซ้อนเรียกว่า ไมโครโพรเซสเซอร์ (Microprocessor) ทำให้สามารถผลิตเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กและมีประสิทธิภาพสูง คือ ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer) หรือคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer : PC) ทีใช้กันแพร่หลายในปัจจุบัน

Microprocessor

เทคโนโลยีในปัจจุบันสามารถพัฒนาวงจรวีแอลเอสไอให้มีจำนวนทรานซิสเตอร์เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ  ชิปประมวลผลในปัจจุบันจึงมีขีดความสามารถสูงขึ้นเป็นทวีคูณ จึงทำให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้พร้อมกันหลายงาน และยังเชื่อมโยงถึงกันเป็นเครือข่ายที่เรียกว่า เน็ตเวิร์ก (Network) 

คอมพิวเตอร์ในยุคปัจจุบันยังมีความสามารถประมวลผลข้อมูลได้ครบทุกมิติ ไม่ว่าจะเป็นคิดคำนวณตัวเลข  ประมวลข้อความ รูปภาพ เสียง และภาพเคลื่อนไหว  คอมพิวเตอร์สมัยใหม่จึงทำงานกับสื่อได้ทุกประเภทหรือสื่อประสม (Multimedia)

(ล่าง) คลิปแสดงความก้าวหน้าของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ในปี 2562 

Technology In 2019 - What The Future Of Tech Looks Like!