การทำงานพื้นฐานของคอมพิวเตอร์

ความสำคัญของคอมพิวเตอร์ นับว่ามีบทบาทมากยิ่งขึ้นทุกวัน ตราบที่วิวัฒนาการทางองค์ความรู้ของมนุษย์มีมากขึ้นเพียงใด ตราบนั้นย่อมหมายถึงความละเอียดและซับซ้อน ที่จะมีมากยิ่งขึ้นตามไปด้วย โดยเฉพาะการพัฒนาของเทคโนโลยี ซึ่งก้าวสู่กระบวนการทำงานที่ล้ำสมัยมากขึ้นในทุกวงการ ทำให้ความสามารถทางร่างกายของมนุษย์อาจมีขีดจำกัดที่ไม่รองรับ จึงจำเป็นต้องมีการคิดค้นผลิตอุปกรณ์ขึ้นมาไว้ใช้สนับสนุนการปฏิบัติงานต่าง ๆ โดยเฉพาะอุปกรณ์ที่มีความสามารถในการบันทึกจัดการบริหารข้อมูล และการประมวลผลอย่างคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์ คืออะไร?

คอมพิวเตอร์ เป็นอุปกรณ์ที่มีความจำเป็น และมีการใช้งานอย่างแพร่หลายอย่างมากในปัจจุบัน นับเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หรือ Electronic Device ที่มีคุณสมบัติเด่นในด้านงานคำนวณ โดยเฉพาะการใช้ปฏิบัติงานในองค์กรหน่วยงาน และสาขาวิชาชีพต่าง ๆ ตราบไปจนถึงการใช้งานในเรื่องทั่วไป เช่น การบันเทิง ผ่อนคลาย หรือการสื่อสาร

ทั้งนี้รูปแบบการจัดการของคอมพิวเตอร์ จะสามารถรองรับการจัดการข้อมูลได้หลากหลายลักษณะ ไม่ว่าจะเป็น ตัวอักษร หรือ ตัวเลข รวมไปถึงเครื่องหมายสัญลักษณ์ เป็นสิ่งกำหนดค่าคำสั่งต่าง ๆ ซึ่งระบบการทำงาน จะอาศัยหลักการเชื่อมโยงกับการเขียนโปรแกรม ทำหน้าที่กำหนดรูปแบบการทำงาน หรือเงื่อนไขการแสดงผลข้อมูลไว้ล่วงหน้า เพื่อรองรับการตอบโต้ปฏิกริยากับคำสั่งที่ป้อนลงไป จากผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์

โดยแต่ละโปรแกรม นอกจากจะนำไปประยุกต์ใช้งานได้อย่างหลากหลายวัตถุประสงค์แล้ว ยังมีโปรแกรมรูปแบบเฉพาะที่เขียนขึ้นโดยตรง เพื่อรองรับแต่ละกิจกรรม หรือการปฏิบัติการในสาขาวงการต่าง ๆ โดยเฉพาะอีกด้วย ซึ่งเราจะพบเห็นได้ทั้งคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์พิเศษที่ติดตั้งชิปคอมพิวเตอร์พร้อมกับโปรแกรมใช้งาน อย่างเช่น ในอุปกรณ์ทางการแพทย์ หรืออุปกรณ์ทั่วไปในชีวิตประจำวัน ตู้ฝาก-ถอนเงิน หรือใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งจำเป็นต้องใช้ระบบการคิดคำนวณ ที่จะต้องมีความถูกต้อง แม่นยำ และรวดเร็ว รวมถึงรองรับงานที่ต้องกระทำซ้ำ ๆ ได้อย่างเสถียร

ลักษณะการทำงานพื้นฐาน 4 อย่าง (IPOS cycle) ของคอมพิวเตอร์ จะประกอบไปด้วยดังนี้

1. การรับข้อมูลขาเข้า (Input)

ข้อมูลขาเข้าคือคุณสมบัติในการรับข้อมูลจากอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่มีการติดตั้งหน่วยรับข้อมูล ให้สามารถเชื่อมการทำงานกับคอมพิวเตอร์ได้ ไม่ว่าจะเป็นอุปกรณ์เชื่อมต่อทั่วไป อาทิเช่น เมาส์ คีย์บอร์ด หรืออุปกรณ์เฉพาะทางชนิดอื่น ๆ

2. ความสามารถในการประมวลผล (Processing)

การประมวลผล คือการนำเอาข้อมูลไม่ว่าจะเป็นข้อมูลจากอุปกรณ์เชื่อมต่อ หรือข้อมูลจากการส่งคำสั่งผ่านคีย์บอร์ดหรือปุ่มควบคุมสั่งการที่ติดตั้งมาพร้อมกับเครื่องคอมพิวเตอร์ นำเอาข้อมูลนั้นมาคำนวณตามหลักการคำนวณที่โปรแกรมเอาไว้ ซึ่งจะทำให้ได้ผลลัพท์ออกมาตามสูตรคำนวณ โดยมีการนำมาใช้ในการประมวลผลหลายจุดประสงค์ เช่น การคำนวณเพื่อหาผลลัพท์ทางคณิตศาสตร์ หรือการคำนวณเพื่อแสดงผลออกมาเป็นภาพ แสงสีเสียง เป็นต้น

3. ความสามารถในการแสดงผล (Output)

ขั้นตอนการแสดงผลคือขั้นตอนที่อาศัยข้อมูล จากการประมวลผลนำมาแสดงภายใต้ข้อกำหนดของโปรแกรม หรือเงื่อนไขของอุปกรณ์รองรับการแสดงผล หรือส่งต่อข้อมูลรหัส เพื่อให้อุปกรณ์แสดงผลที่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ สามารถนำไปประยุกต์การแสดงผลตามความสามารถและเทคโนโลยีของอุปกรณ์ได้

4. การเก็บข้อมูล (Storage)

การเก็บข้อมูลเป็นคุณสมบัติเด่น ที่ได้รับความนิยมใช้งานเครื่องคอมพิวเตอร์มากที่สุด แม้แต่ผู้ที่ไม่มีทักษะในการใช้งานคอมพิวเตอร์มากนัก ก็ได้อาศัยความสามารถในเชิงเก็บข้อมูล เพื่อเก็บบันทึกข้อมูลต่าง ๆ ที่ต้องการเก็บเอาไว้และนอกจากความสามารถในการเก็บข้อมูลแล้ว ระบบหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ ยังจะต้องรับหน้าที่ในการเก็บผลลัพธ์จากการประมวลผลชั่วคราว ที่เกิดขึ้นจากการรันระบบปฏิบัติการหรือโปรแกรม ซึ่งมีการบันทึกข้อมูลชั่วคราว เพื่อนำมาเข้าสู่กระบวนการประมวลผลที่ซับซ้อนอย่างรวดเร็ว ซึ่งต้องขึ้นอยู่กับสมรรถนะความสามารถ ของโครงสร้างคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องเป็นหลัก

สมองของมนุษย์มีการทำงานอย่างไร?

ประกอบด้วย 3 ขั้นตอน คือ

คอมพิวเตอร์มีการทำงานอย่างไร?