Transcript Chapter 1 พื้นฐานสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์

ทส.2203 องค์ ประกอบ และสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์
(INT 2203) Computer Organization and Architure
อาจารย์ อังคณา รอดประยูร
ANGKANA
CHAPTER 1
พืน้ ฐานสถาปั ตยกรรมคอมพิวเตอร์
ANGKANA
หัวข้ อการเรี ยนร้ ู
ออร์ กาไนเซชัน และสถาปั ตยกรรม
โครงสร้ าง และหน้ าที่การทางาน
ประวัติสั้น ๆ ของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ ยคุ ที่หนึ่ง : หลอดสุญญากาศ
คอมพิวเตอร์ ยคุ ที่สอง : ทรานซิ สเตอร์
คอมพิวเตอร์ ยคุ ที่สาม : ไอซี
คอมพิวเตอร์ ยคุ ที่สี่ : วงจรรวมสเกลขนาดใหญ่ และ
วงจรรวมสเกลขนาดใหญ่ มาก
คอมพิวเตอร์ ยคุ ต่ อ ๆ มา
บทนา
เครื่ องคอมพิวเตอร์ มีความหลากหลายไม่ ได้ จากัดอยู่แต่ เพียงราคาเท่ านั้น แต่
ยังมีความแตกต่ างกันในด้ านขนาด ประสิ ทธิ ภาพ และงานประยุกต์ ที่ใช้
การเปลี่ ยนแปลงที่ เกิ ดขึน้ อย่ างรวดเร็ ว เป็ นตัวกาหนดเทคโนโลยีข องเครื่ อง
คอมพิ วเตอร์ การเปลี่ ยนแปลงนี ้เกิ ดขึ น้ กับทุกส่ วนประกอบของเครื่ องคอมพิ วเตอร์
ตั้งแต่ บอร์ ดที่เป็ นส่ วนของแผงวงจรไฟฟ้ าสาหรั บการเชื่ อมต่ ออุปกรณ์ ต่ าง ๆ เข้ าด้ วยกัน
ไปจนถึงแนวความคิดในการประมวลผลแบบขนานของอุปกรณ์ ประกอบเหล่ านั้น
ออร์ กาไนเซชัน และสถาปัตยกรรม
สถาปั ตยกรรมคอมพิวเตอร์ หมายถึง คุณสมบัติต่าง ๆ ของระบบคอมพิว เตอร์
ที่ ผ้ ูใช้ สามารถมองเห็นได้ ซึ่ งจะมี ส่วนที่ มีผลกระทบโดยตรงต่ อการประมวลผลของ
โปรแกรมคอมพิวเตอร์
ออร์ กาไนเซชัน และสถาปัตยกรรม
ออร์ กาไนเซชันคอมพิวเตอร์ หมายถึ ง
ส่ วนประกอบแต่ ละส่ วนของเครื่ องคอมพิวเตอร์
และการเชื่ อมต่ อเข้ ากับส่ วนประกอบส่ วนอื่ น ๆ
ซึ่ ง จะเชื่ อ มต่ อ เข้ า ด้ ว ยกั น โดยจะต้ อ งค านึ ง ถึ ง
ข้ อก าหนดทางสถาปั ตยกรรมของเครื่ อง
คอมพิวเตอร์ เครื่ องนั้น
ออร์ กาไนเซชัน และสถาปัตยกรรม
ตัวอย่ างของคณ
ุ สมบัติทางสถาปัตยกรรม
ชุดคาสั่ง (instruction set) จานวน
บิ ตข้ อมูลที่ ใช้ ในการสื่ อความหมายข้ อมูล
ชนิ ด ต่ าง ๆ (เช่ น เลขจ านวนเต็ ม หรื อ
ตัวอักษร) กลไกสาหรั บอุปกรณ์ นาเข้ า และ
แสดงผลข้ อ มู ล และเทคนิ ค ที่ ใ ช้ ในการ
กาหนดที่อยู่ในหน่ วยความจา
ออร์ กาไนเซชัน และสถาปัตยกรรม
ตัวอย่ างของคณ
ุ สมบัติทางด้ านออร์ กาไนเซชัน
ฮาร์ ดแวร์ ที่ เป็ นอุปกรณ์ ต่าง ๆ เช่ น สั ญญาณ
ควบคุมการทางาน ช่ องติ ดต่ อระหว่ างคอมพิ วเตอร์
และอุปกรณ์ ประกอบ และเทคโนโลยีที่ใช้ ในการสร้ าง
หน่ วยความจา
โครงสร้ างและหน้ าที่การทางาน
โครงสร้ างลาดับชั้น หมายถึง กลุ่มของระบบย่ อ ยที่ ถูก
นาเข้ ามาประกอบเข้ าด้ วยกัน แต่ ละระบบย่ อยก็จะมีลักษณะเป็ น
โครงสร้ างลาดับชั้นของอุปกรณ์ ต่าง ๆ ซึ่ งจะไล่ ลงไปจนถึงระดับ
ล่ างสุดที่ประกอบด้ วยอุปกรณ์ พืน้ ฐาน เช่ น ทรานซิ สเตอร์ ตัวหนึ่ง
หรื อสายไฟฟ้ าเส้ นหนึ่ง เป็ นต้ น
โครงสร้ างและหน้ าที่การทางาน
ลั ก ษณะโครงสร้ างล าดั บ ชั้ น ของระบบที่ มี ค วามซั บ ซ้ อน ผู้ อ อกแบบจะ
ต้ องการทราบลักษณะโครงสร้ างของแต่ ละระดับสาหรั บการออกแบบแต่ ละขั้นตอน
ฉะนั้น ผู้ออกแบบจึ งต้ องรั บผิดชอบในสองเรื่ องคือ โครงสร้ าง และหน้ าที่
โครงสร้ าง : วิธีการที่อุปกรณ์ ต่าง ๆ เชื่ อมต่ อเข้ าด้ วยกัน
หน้ าที่ : การทางานของส่ วนประกอบแต่ ละส่ วนในฐานะเป็ นส่ วน
หนึ่ง
ของโครงสร้ าง
โครงสร้ างและหน้ าที่การทางาน
หน้ าที่การทางาน
โครงสร้ างและหน้ าที่ ของเครื่ องคอมพิวเตอร์ โดยพืน้ ฐาน จะประกอบไปด้ วย
ส่ วนประกอบหลักสี่ ส่วน คือ
การประมวลผลข้ อมูล (Data processing facility)
ส่ วนเก็บบันทึกข้ อมูล (Data storage facility)
ส่ วนการเคลื่อนย้ ายข้ อมูล (Data movement apparatus)
ส่ วนการควบคุม (Control mechanism)
โครงสร้ างและหน้ าที่การทางาน
Operating environment
(source and destination of data)
Data
movement
apparatus
Data
storage
facility
Control
mechanism
ภาพแสดงองค์ประกอบเครื่องคอมพิวเตอร์
แบ่ งออกตามหน้ าที่การทางาน
Data
processing
facility
โครงสร้ างและหน้ าที่การทางาน
โครงสร้ าง
COMPUTER
 Storage
 Processing
คอมพิ วเตอร์ มี การติ ดต่ อกับสิ่ งแวดล้ อม
ด้ วยวิธีการอย่ างใดอย่ างหนึ่ง โดยทั่วไปแล้ วส่ วนที่
เชื่ อมต่ อกับสิ่ งแวดล้ อมภายนอกทั้งหมดถู กจั ดให้
เป็ นอุปกรณ์ ต่อพ่ วง (peripherals) หรื อสายสื่ อสาร
(communication lines)
โครงสร้ างภายในเครื่ องคอมพิวเตอร์
โครงสร้ างภายในเครื่ องคอมพิวเตอร์ ระดับบนสุด
มีองค์ ประกอบที่สาคัญ 4 อย่ าง คือ
COMPUTER




COMPUTER
Input/Output
System
interconnection
Central
processing
unit
Main memory
หน่ วยประมวลผลกลาง (CPU: Central Processing Unit)
หน่ วยความจาหลัก (main memory)
ไอโอ (I/O)
การเชื่ อมต่ อภายในเครื่ องคอมพิวเตอร์
(system interconnection)
โครงสร้ างภายในเครื่ องคอมพิวเตอร์
COMPUTER
System I/O Memory
bus
CPU
อุปกรณ์ ที่น่าสนใจมากที่สุด และมีความสลับซับซ้ อน
มากที่สุด คือ หน่ วยประมวลผลกลาง (CPU)
 ส่ วนควบคุม (Control unit) :
CPU
Registers
Internal CPU
interconnection
Arithmetic
Control unit
and
logic unit
ทาหน้ าที่ควบคุมการทางานของซี พียู
 ส่ วนเอแอลยู (ALU: Arithmetic and Logic unit) :
ทาหน้ าที่ประมวลผลคาสั่งคณิ ตศาสตร์ และคาสั่งทางตรรกะ
 รีจิสเตอร์ (registers) :
เป็ นหน่ วยบันทึกข้ อมูลภายในตัวซี พียู
 ส่ วนเชื่อมต่ อภายในซีพยี ู (CPU interconnection) :
กลไกที่ช่วยให้ ส่วนประกอบทั้งสามส่ วนสามารถสื่ อสาร
ระหว่ างกันได้
โครงสร้ างภายในเครื่ องคอมพิวเตอร์
CPU
Registers ALU Internal
bus
Control
unit
CONTROL UNIT
Sequencing
logic
Control unit
registers and
decoders
Control
memory
การสร้ างส่ วนควบคุ ม มี แ นวทาง
หลากหลายต่ างกันออกไป เทคนิคที่ นิยมใช้ กัน
มากที่ สุ ด คื อ การใช้ ไมโครโปรแกรม
(microprogrammed) โดยสาระสาคัญแล้ ว
หน่ วยควบคุมที่ ใช้ ไมโครโปรแกรมนั้ นก็ คือ
การประมวลผลคาสั่ งย่ อย (microinstruction)
ที่กาหนดหน้ าที่การทางานของหน่ วยควบคุม
ทาไมจึงต้ องศึกษาเรื่ องออร์ กาไนเซชัน และสถาปัตยกรรม
เหตุผลที่สนับสนุนในการศึกษาสถาปั ตยกรรมคอมพิวเตอร์ ได้ แก่
1. สามารถนาความรู้ ที่ได้ มาประยุกต์ ใช้ ในการประกอบอาชี พในอนาคตได้ เช่ น นักศึกษา
ก้ าวเข้ าไปสู่ การทางานจริ ง และถูกตั้งคาถามเพื่อให้ เลือกเครื่ องคอมพิ วเตอร์ ที่ มีราคา
ต่ อประสิ ทธิ ภาพสู งสุดสาหรั บการใช้ งานในองค์ กรขนาดใหญ่ การเพิ่มค่ าใช้ จ่ายใน
องค์ ป ระกอบส่ วนต่ า ง ๆ เช่ น การใช้
Cache ที่ มี ข นาดใหญ่ ขึ ้น หรื อการใช้
ซี พียทู ี่ มีสัญญาณนาฬิกาสู งขึ น้ จะมีส่วน
สาคัญในการตัดสิ นใจเป็ นอย่ างยิ่ง
ทาไมจึงต้ องศึกษาเรื่ องออร์ กาไนเซชัน และสถาปัตยกรรม
2. ซี พี ยู จ านวนหนึ่ ง ไม่ ไ ด้ พั ฒ นาขึ ้น มาส าหรั บการใช้ งานในเครื่ องพี ซี หรื อเครื่ อง
เซิ ร์พเวอร์ แต่ เป็ นเครื่ องที่ ทางานเฉพาะด้ าน ผู้ออกแบบอาจจะเขี ยนโปรแกรมโดย
สร้ างขึน้ มาสาหรั บระบบเรี ยลไทม์ หรื อระบบขนาดใหญ่
3. นิยามที่ใช้ ในสถาปั ตยกรรมคอมพิวเตอร์ สามารถนาไปประยุกต์ ใช้ ในวิชาอื่ น ๆ ได้
ประวัติของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ ยคุ ทีห่ นึ่ง : หลอดสุญญากาศ
เป็ นการประดิษฐ์ เครื่ องคอมพิวเตอร์ ที่มิใช่ เครื่ องคานวณ โดยเมาช์ ลีและเอ็กเคอร์ ต
(Mauchly and Eckert) ได้ นาแนวความคิ ดมาประดิ ษฐ์ เป็ นเครื่ องคอมพิ วเตอร์ ที่ ม๊
ประสิ ทธิ ภาพมากเครื่ องหนึ่ งเรี ยกว่ า ENIAC (Electronic Numericial Integrator and
Calculator)
ซึ่ งต่ อมาได้ ทาการปรั บปรุ งการทางาน
ของเครื่ องคอมพิ ว เตอร์ ให้ มี ป ระสิ ทธิ ภ าพดี
ยิ่ ง ขึ ้ น แ ล ะ ไ ด้ ป ร ะ ดิ ษ ฐ์ เ ค รื่ อ ง UNIVAC
(Universal Automatic Computer) ขึน้ เพื่อใช้ ใน
การสารวจสามะโนประชากรประจาปี
ประวัติของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ ยคุ ทีห่ นึ่ง : หลอดสุญญากาศ
UNIVAC เป็ นเครื่ องคอมพิ วเตอร์ เครื่ องแรกของโลกที่ ถูกใช้ งานในเชิ งธุ รกิ จ
ซึ่ งนับเป็ นการเริ่ มของเครื่ องคอมพิวเตอร์ ในยุคแรกอย่ างแท้ จริ ง เครื่ องคอมพิวเตอร์ ในยุคนี ้
ใช้ หลอดสุ ญญากาศในการควบคุมการทางานของเครื่ อง ซึ่ งทางานได้ อย่ างรวดเร็ ว แต่ มี
ขนาดใหญ่ มากและราคาแพง ยุคแรกของคอมพิวเตอร์ สิ ้นสุ ดเมื่อมีผ้ ปู ระดิษฐ์ ท รานซิ สเตอร์
มาใช้ แทนหลอดสุญญากาศ
ลักษณะเฉพาะของเครื่ องคอมพิวเตอร์ ยคุ ที่ 1
 ใช้ อุปกรณ์ หลอดสุ ญญากาศ (Vacuum Tube) เป็ นส่ วนประกอบหลัก ทาให้ ตัวเครื่ องมี
ขนาดใหญ่ ใช้ พลังงานไฟฟ้ ามาก และเกิดความร้ อนสู ง
 ทางานด้ วยภาษาเครื่ อง (Machine Language) เท่ านั้น
 เริ่ มมีการพัฒนาภาษาสั ญลักษณ์ (Assembly / Symbolic Language) ขึน้ ใช้ งาน
ประวัติของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ ยคุ ทีส่ อง : ทรานซิสเตอร์
มี ก ารน าทรานซิ ส เตอร์ มาใช้ ในเครื่ อง
คอมพิ ว เตอร์ จึ ง ท าให้ เครื่ องมี ข นาดเล็ก ลง และ
สามารถเพิ่ มประสิ ทธิ ภาพในการทางานให้ มี ความ
รวดเร็ วและแม่ นยามากยิ่งขึน้ นอกจากนี ้ ในยุคนี ย้ ัง
ได้ มีการคิ ดภาษาเพื่ อใช้ กับเครื่ องคอมพิ ว เตอร์ เช่ น
ภาษาฟอร์ แทน (FORTRAN) จึ ง ท าให้ ง่ า ยต่ อ การ
เขียนโปรแกรมสาหรั บใช้ กับเครื่ อง
ประวัติของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ ยคุ ทีส่ อง : ทรานซิสเตอร์
ลักษณะเฉพาะของเครื่ องคอมพิวเตอร์ ยุคที่ 2
 ใช้ อุ ป กรณ์ ทรานซิ ส เตอร์ (Transistor) สร้ างจากสารกึ่ ง ตั ว น า (Semi-Conductor)
เป็ นอุ ป กรณ์ หลัก แทนหลอดสุ ญ ญากาศ เนื่ องจากทรานซิ ส เตอร์ เพี ย งตั วเดี ยว มี
ประสิ ทธิ ภาพในการทางานเที ยบเท่ าหลอดสุ ญญากาศได้ นับร้ อยหลอด ทาให้ เครื่ อง
คอมพิวเตอร์ ในยุคนีม้ ีขนาดเล็ก ใช้ พลังงานไฟฟ้ าน้ อย ความร้ อนตา่ ทางานเร็ ว และ
ได้ รับความน่ าเชื่ อถือมากยิ่งขึน้
 เก็บข้ อมูลได้ โดยใช้ ส่วนความจาวงแหวนแม่ เหล็ก (Magnetic Core)
 มี ค วามเร็ ว ในการประมวลผลในหนึ่ ง ค าสั่ ง ประมาณหนึ่ ง ในพั น ของวิ น าที
(Millisecond : mS)
 สั่ งงานได้ สะดวกมากขึน้ เนื่องจากทางานด้ วยภาษาสั ญลักษณ์ (Assembly Language)
 เริ่ มพัฒนาภาษาระดับสู ง (High Level Language) ขึน้ ใช้ งานในยุคนี ้
ประวัติของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ ยคุ ทีส่ าม : ไอซี
คอมพิ ว เตอร์ ในยุ ค นี ้เ ริ่ มต้ น ภายหลั ง จากการใช้ ทรานซิ ส เตอร์ ได้ เ พี ย ง 5 ปี
เนื่ องจากได้ มีการประดิษฐ์ คิดค้ นเกี่ยวกับวงจรรวม (Integrated-Circuit) หรื อเรี ยกกันย่ อ ๆ
ว่ า "ไอซี " (IC) ซึ่ งไอซี นีท้ าให้ ส่วนประกอบและวงจรต่ าง ๆ สามารถวางลงได้ บนแผ่ นชิ ป
(chip) เล็กๆ เพียงแผ่ นเดียว จึ งมีการนาเอาแผ่ นชิ ปมาใช้ แทนทรานซิ สเตอร์ ทาให้ ประหยัด
เนือ้ ที่ได้ มาก
นอกจากนีย้ ังเริ่ มมีการใช้ งานระบบจัดการฐานข้ อมูล (Data Base Management
Systems : DBMS) และมีการพัฒนาเครื่ องคอมพิวเตอร์ ให้ สามารถทางานร่ วมกันได้ หลายๆ
งานในเวลาเดียวกัน และมีระบบที่ ผ้ ูใช้ สามารถโต้ ตอบกับเครื่ องได้ หลายๆ คน พร้ อมๆ กัน
(Time Sharing)
ประวัติของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ ยคุ ทีส่ าม : ไอซี
ลักษณะเฉพาะของเครื่ องคอมพิวเตอร์ ยุคที่ 3
 ใช้ อุปกรณ์ วงจรรวม (Integrated Circuit : IC) หรื อ ไอซี และวงจรรวมสเกลขนาดใหญ่
(Large Scale Integration : LSI) เป็ นอุปกรณ์ หลัก
 ความเร็ วในการประมวลผลในหนึ่งคาสั่ ง ประมาณหนึ่งในล้ านของวินาที
(Microsecond : mS) (สู งกว่ าเครื่ องคอมพิวเตอร์ ในยุคที่ 1 ประมาณ 1,000 เท่ า)
 ทางานได้ ด้วยภาษาระดับสู งทั่วไป
ประวัติของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ ยคุ ทีส่ าม : ไอซี
แสดงแนวความคิดหลักในการทางานของ
แผงวงจรรวม หรื อไอซี
ประวัติของคอมพิวเตอร์
อัตราการเติบโตของจานวนทรานซิ สเตอร์ ในชิ พ
คอมพิวเตอร์ ยคุ ทีส่ าม : ไอซี
ประวัติของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ ยคุ ทีส่ าม : ไอซี
จากทฤษฏีของ Moore ทาให้ เกิดข้ อเท็จจริ งตามมาดังนี ้
1. ราคาของชิ พ แทบจะไม่ มีการเปลี่ยนแปลงเลยตลอดช่ วงเวลาการเติบโตอย่ างรวดเร็ วนี ้
ซึ่ งหมายความว่ าราคาของอุปกรณ์ คอมพิวเตอร์ ได้ ลดลงเป็ นอย่ างมาก
2. เนื่ องจากส่ วนประกอบในชิ พถูกวางไว้ ใกล้ ชิดกันมาขึ น้ เรื่ อย ๆ ทาให้ ระยะห่ าง หรื อ
ทางเดินสั ญญาณสั้ นลง มีผลให้ ความเร็ วในการทางานของชิ พเพิ่มขึน้
3. เครื่ องคอมพิวเตอร์ มีขนาดเล็กลง ทาให้ สามารถนาไปใช้ งานได้ ในหลายสถานที่
ประวัติของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ ยคุ ทีส่ าม : ไอซี
จากทฤษฏีของ Moore ทาให้ เกิดข้ อเท็จจริ งตามมาดังนี ้
4. เครื่ องคอมพิ วเตอร์ มี ความต้ องการใช้ พลังงานไฟฟ้ า และระบบระบายความร้ อน
ลดลง
5. การเชื่ อมต่ อระหว่ างส่ วนประกอบภายในไอซี มีความไว้ วางใจได้ มากขึน้ โดยเฉพาะ
การเพิ่มจานวนชิ น้ ส่ วนในชิ พ ทาให้ มีจานวนชิ พลดลง และมีการเชื่ อ มต่ อระหว่ างชิ พ
ลดลงไปด้ วย
ประวัติของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ ยคุ ทีส่ ี่ : วงจรรวมสเกลขนาดใหญ่ (Large Scale Integration : LSI)
และวงจรรวมสเกลขนาดใหญ่ มาก (Very Large Scale Integration : VLSI)
เป็ นยุคที่ นาสารกึ่งตัวนามาสร้ างเป็ นวงจร
รวมความจุสูงมาก (Very Large Scale Integrated :
VLSI) ซึ่ งสามารถย่ อส่ วนไอซี ธรรมดาหลายๆ วงจร
เข้ ามาในวงจรเดี ยวกัน และมี การประดิ ษฐ์ ไมโคร
โพรเซสเซอร์ (Microprocessor) ขึ น้ ทาให้ เครื่ องมี
ขนาดเล็ก ราคาถูก ลง และมี ค วามสามารถในการ
ทางานสู งและรวดเร็ วมาก จึ งทาให้ มี คอมพิ ว เตอร์
ส่ วนบุคคล (Personal Computer) ถือกาเนิ ดขึน้ มา
ในยุคนี ้
ประวัติของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ ยคุ ทีส่ ี่ : วงจรรวมสเกลขนาดใหญ่ (Large Scale Integration : LSI)
และวงจรรวมสเกลขนาดใหญ่ มาก (Very Large Scale Integration : VLSI)
ลักษณะเฉพาะของเครื่ องคอมพิวเตอร์ ยุคที่ 4
 ใช้ อุปกรณ์ วงจรรวมสเกลขนาดใหญ่ (Large Scale Integration : LSI) และ วงจรรวม
สเกลขนาดใหญ่ มาก (Very Large Scale Integration : VLSI) เป็ นอุปกรณ์ หลัก
 มี ค วามเร็ วในการประมวลผลแต่ ละค าสั่ ง ประมาณหนึ่ ง ในพั น ล้ านวิ น าที
(Nanosecond : nS) และพัฒนาต่ อมาจนมีความเร็ วในการประมวลผลแต่ ละคาสั่ ง
ประมาณหนึ่งในล้ านล้ านของวินาที (Picosecond : pS)
ประวัติของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ ยคุ ปัจจบุ ัน
ในยุ ค นี ้ ได้ มุ่ งเน้ นการพั ฒ นา ความสามารถในการท างานของระบบ
คอมพิวเตอร์ และความสะดวกสบายในการใช้ งานเครื่ องคอมพิวเตอร์ อย่ างชัดเจน มี การ
พัฒนาสร้ างเครื่ องคอมพิวเตอร์ แบบพกพาขนาดเล็ก (Portable Computer) ขึน้ ใช้ งานใน
ยุคนี ้
โครงการพัฒนาอุปกรณ์ VLSI ให้ ใช้ งานง่ าย และมีความสามารถสู งขึน้ รวมทั้ง
โครงการวิจัยและพัฒนาเกี่ยวกับ ปั ญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence : AI) เป็ นหั วใจ
ของการพั ฒ นาระบบคอมพิ ว เตอร์ ในยุค นี ้ โดยหวั ง ให้ ระบบคอมพิ ว เตอร์ มี ค วามรู้
สามารถวิเคราะห์ ปัญหาด้ วยเหตุผล
ประวัติของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ ยคุ ปัจจบุ ัน
องค์ ประกอบของระบบปัญญาประดิษฐ์ ประกอบด้ วย 4 หัวข้ อ ได้ แก่
1. ระบบหุ่นยนต์ หรื อแขนกล (Robotics or Robotarm System)
คือหุ่ นจาลองร่ างกายมนุษย์ ที่ควบคุม
ก า ร ท า ง า น ด้ ว ย เ ค รื่ อ ง ค อ ม พิ ว เ ต อ ร์ มี
จุดประสงค์ เพื่อให้ ทางานแทนมนุษย์ ใ นงานที่
ต้ องการความเร็ ว หรื อเสี่ ยงอันตราย เช่ น แขน
กลในโรงงานอุ ต สาหกรรม หรื อหุ่ นยนต์ ก้ ู
ระเบิด เป็ นต้ น
ประวัติของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ ยคุ ปัจจบุ ัน
องค์ ประกอบของระบบปัญญาประดิษฐ์ ประกอบด้ วย 4 หัวข้ อ ได้ แก่
2. ระบบประมวลภาษาพูด (Natural Language Processing System)
คื อ การพัฒนาให้ ระบบคอมพิวเตอร์
สามารถสั ง เคราะห์ เสี ย งที่ มี อ ยู่ใ นธรรมชาติ
(Synthesize) เพื่ อสื่ อความหมายกับมนุษย์ เช่ น
เครื่ องคิดเลขพูดได้ (Talking Calculator) หรื อ
นาฬิกาปลุกพูดได้ (Talking Clock) เป็ นต้ น
ประวัติของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ ยคุ ปัจจบุ ัน
องค์ ประกอบของระบบปัญญาประดิษฐ์ ประกอบด้ วย 4 หัวข้ อ ได้ แก่
3. การรู้ จาเสี ยงพูด (Speech Recognition System)
คื อ การพั ฒนาให้ ระบบคอมพิ วเตอร์ เข้ าใจภาษามนุษย์ และสามารถจดจ า
คาพูดของมนุษย์ ได้ อย่ างต่ อเนื่อง กล่ าวคื อเป็ นการพัฒนาให้ เครื่ องคอมพิวเตอร์ ทางาน
ได้ ด้วยภาษาพูด เช่ น งานระบบรั กษาความปลอดภัย งานพิ มพ์ เอกสารสาหรั บผู้ พิ การ
เป็ นต้ น
ประวัติของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ ยคุ ปัจจบุ ัน
องค์ ประกอบของระบบปัญญาประดิษฐ์ ประกอบด้ วย 4 หัวข้ อ ได้ แก่
4. ระบบผู้เชี่ ยวชาญ (Expert System)
คื อ การพัฒนาให้ ระบบคอมพิ วเตอร์ มีความรู้ รู้ จั กใช้ เหตุผลในการวิเคราะห์
ปั ญหา โดยใช้ ความรู้ ที่ มี หรื อจากประสบการณ์ ในการแก้ ปัญหาหนึ่ ง ไปแก้ ไขปั ญหา
อื่ นอย่ างมี เหตุผล ระบบนี จ้ าเป็ นต้ องอาศัยฐานข้ อมูล (Database) ซึ่ งมนุษย์ ผ้ ูมีความรู้
ความสามารถเป็ นผู้ ก าหนดองค์ ความรู้ ไว้ ใ นฐานข้ อ มู ล ดั ง กล่ า ว เพื่ อ ให้ ร ะบบ
คอมพิ ว เตอร์ สามารถวิ เ คราะห์ ปั ญหาต่ างๆ ได้ จากฐานความรู้ นั้ น เช่ น เครื่ อง
คอมพิวเตอร์ วิเคราะห์ โรค หรื อเครื่ องคอมพิวเตอร์ ทานายโชคชะตา เป็ นต้ น
คาถามท้ ายบท
1. นิยามของคอมพิวเตอร์ ประกอบด้ วยส่ วนสาคัญกี่ส่วน อะไรบ้ าง จงอธิ บาย
2. จากรู ป จงอธิ บายแนวความคิดหลักในการทางานของแผงวงจรรวม หรื อไอซี
THE END