วิวัฒนาการคอมพิวเตอร์
สมัยโบราณมนุษย์รู้จักการนับด้วยวิธีการต่าง ๆ เช่น นับเศษไม้ ก้อนหิน ลูกปัด การใช้นิ้วมือ การขีดเป็นรอย ชาวจีนคิดประดิษฐ์เครื่องมือนับเรียกว่า “ลูกคิด” (Abacus) โดยได้แนวคิดจากการเอาลูกปัดร้อยเก็บเป็นพวงในสมัยโบราณ จึงนับได้ว่าลูกคิดเป็นเครื่องมือนับที่มนุษย์คิดขึ้นเป็นสิ่งแรกของโลกเมื่อประมาณ 500 ปีก่อนคริสต์ศักราช และยังคงเป็นที่นิยมใช้กันอยู่จนถึงปัจจุบัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการฝึกคิดคำนวณของเด็ก ๆ ที่ฉลาด ครูได้นำเอาลูกคิดมาใช้ช่วยในการฝึกคิดให้กับเด็กและได้ผลดีเป็นอย่างยิ่ง

ลูกคิด
ความพยายามที่จะผลิตเครื่องมือนับเพื่อช่วยผ่อนแรงสมองที่จะต้องคิดคำนวณจำนวนเลขต่าง ๆ มีอยู่ตลอดเวลา จากเครื่องที่ใช้มือ มาใช้เครื่องจักร ไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ และเครื่องคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน ซึ่งมีวิวัฒนาการตามลำดับดังนี้ค.ศ. 1617 : จอห์น เนเปียร์ (John Nepier) ชาวสก็อต ประดิษฐ์เครื่องคิดเลข “เนเปียร์ส โบนส์” (Nepier’s Bones)ค.ศ. 1632 : วิลเลี่ยม ออตเทรด (William Oughtred) ประดิษฐ์ไม้บรรทัดคำนวณ (Slide Rules) เพื่อใช้ในทางดาราศาสตร์ ถือเป็น คอมพิวเตอร์อนาลอก เครื่องแรกของโลก ค.ศ. 1642 : เบลส ปาสคาล (Blaise Pascal: 1623 - 1662) ชาวฝรั่งเศส ประดิษฐ์เครื่องบวกเลขแบบมีเฟืองหมุนคือมีฟันเฟือง 8 ตัว เมื่อเฟืองตัวหนึ่งนับครบ 10 เฟืองตัวติดกันทางซ้ายจะขยับไปอีกหนึ่งตำแหน่ง ซึ่งหลักการนี้เป็นรากฐานของการพัฒนาเครื่องคำนวณ และถือว่า เครื่องบวกเลข (Adding Machine) ของปาสคาลเป็น เครื่องบวกเลขเครื่องแรกของโลก
Adding Machine ของ ปาสคาล
ค.ศ. 1673 : กอตฟริต ฟอน ไลบนิซ (Gottfried von Leibniz : 1646 - 1716) นักปรัชญาและนักคณิตศาสตร์ ชาวเยอรมัน ออกแบบเครื่องคิดเลขแบบใช้เฟืองทดเพื่อทำการคูณด้วยวิธีการบวกซ้ำ ๆ กัน ไลบนิซเป็นผู้ค้นพบจำนวนเลขฐานสอง (Binary Number) ซึ่งประกอบด้วยเลข 0 และ 1 เป็นระบบเลขที่เหมาะในการคำนวณ เครื่องคิดเลขที่ไลบนิซสร้างขึ้น เรียกว่า Leibniz Wheel สามารถ บวก ลบ คูณ หาร ได้
ค.ศ. 1804 : โจเซฟ มารี แจคการ์ด (Joseph Marie Jacquard : 1752 - 1834) ชาวฝรั่งเศส เป็นผู้คิดประดิษฐ์ Jacquard’s Loom เป็นเครื่องทอผ้าที่ควบคุมการทอผ้าลายสีต่าง ๆ ด้วยบัตรเจาะรู (Punched – card) จึงเป็นแนวคิดในการประดิษฐ์เครื่องเจาะบัตร (Punched – card machine) สำหรับเจาะบัตรที่ควบคุมการทอผ้าขึ้น และถือว่าเป็นเครื่องจักรที่ใช้โปรแกรมสั่งให้เครื่องทำงานเป็นเครื่องแรก
ค.ศ. 1822 : ชาร์ลส์ แบบเบจ (Charles Babbage: 1792 - 1871) ศาสตราจารย์ทางคณิตศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ของอังกฤษ มีแนวความคิดสร้างเครื่องหาผลต่าง เรียกว่า Difference Engine โดยได้รับความช่วยเหลือจากราชสมาคม (Royal Astronomical Society) ของรัฐบาลอังกฤษ สร้างสำเร็จในปี ค.ศ. 1832
Charles Babbage
จากนั้นในปี ค.ศ. 1833 ชาร์ลส์ แบบเบจ ได้คิดสร้างเครื่องวิเคราะห์ (Analytical Engine) ซึ่งแบ่งการทำงานออกเป็น 3 ส่วนคือ ส่วนเก็บข้อมูล ส่วนควบคุม และส่วนคำนวณ โดยออกแบบให้ใช้ระบบพลังเครื่องยนต์ไอน้ำเป็นตัวหมุนเฟือง และนำบัตรเจาะรูมาใช้ในการบันทึกข้อมูล สามารถคำนวณได้โดยอัตโนมัติและเก็บผลลัพธ์ไว้ในหน่วยความจำก่อนแสดงผล ซึ่งจะเป็นบัตรเจาะรูหรือพิมพ์ออกทางกระดาษ แต่ความคิดของแบบเบจ ไม่สามารถประสบผลสำเร็จเนื่องจากเทคโนโลยีในสมัยนั้นไม่เอื้ออำนวย แบบเบจเสียชีวิตในปี ค.ศ. 1871 ลูกชายของแบบเบจคือ Henry Prevost Babbage ดำเนินการสร้างต่อมาอีกหลายปีและสร้างเสร็จในปี ค.ศ. 1910
Difference Analytical Engine
หลักการของแบบเบจ ถูกนำมาใช้ในการสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์สมัยใหม่จนถึงปัจจุบัน แบบเบจจึงได้รับการยกย่องให้เป็น บิดาแห่งคอมพิวเตอร์
เลดี้ เอดา ออกัสตา ลัฟเลซ (Lady Ada Augusta Lovelace) นักคณิตศาสตร์ผู้ร่วมงานของแบบเบจ เป็นผู้ที่เข้าใจในผลงานและแนวความคิดของแบบเบจ จึงได้เขียนบทความอธิบายเทคนิคของการเขียนโปรแกรม วิธีการใช้เครื่องเพื่อแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์เป็นครั้งแรก ทำให้เกิดความเข้าใจในผลงานของแบบเบจได้ดีขึ้น Ada จึงได้รับการยกย่องให้เป็น นักโปรแกรมคนแรกของโลก
Lady Ada Augusta Lovelace
1850 : ยอร์ช บูล (George Boole) นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ ได้สร้างแนวคิดเกี่ยวกับระบบพีชคณิตแบบใหม่ เรียกว่า Boolean Algebra เพื่อใช้หาข้อเท็จจริงจากเหตุผลต่าง ๆ และแต่งตำราเรื่อง “The Laws of Thoughts” ว่าด้วยเรื่องของการใช้เครื่องหมาย AND, OR, NOT ซึ่งเป็นรากฐานทางคณิตศาสตร์ให้กับการพัฒนาทางด้านไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ เช่น สวิตช์ปิดหรือเปิด การไหลของกระแสไฟฟ้า ไหลหรือไม่ไหล ตัวเลขจำนวนบวกหรือลบ เป็นต้น โดยที่ผลลัพธ์ที่ได้จากพีชคณิตจะมีเพียง 2 สถานะคือ จริงหรือเท็จเท่านั้น ซึ่งอาจจะแทนจริงด้วย 1 และแทนเท็จด้วย 0
ค.ศ. 1884 : ดร.เฮอร์มาน ฮอลเลอริธ (Dr.Herman Hollerith) นักสถิติชาวอเมริกัน เป็นผู้คิดประดิษฐ์บัตรเจาะรูสำหรับเก็บข้อมูล โดยได้แนวคิดจากบัตรควบคุมการทอผ้าของ Jacquard และวิธีการหนีบตั๋วรถไฟของเจ้าหน้าที่รถไฟ นำมาดัดแปลงและประดิษฐ์เป็นบัตรเก็บข้อมูลขึ้น และทำการสร้างเครื่องคำนวณไฟฟ้าที่สามารถอ่านบัตรที่เจาะได้ ทำให้สามารถทำงานได้อย่างรวดเร็วและประหยัดค่าใช้จ่ายได้มาก เมื่อปี ค.ศ. 1880 สำนักงานสำรวจสำมะโนประชากรสหรัฐอเมริการได้ทำการสำรวจสำมะโนประชากรโดยใช้แรงงานคนในการประมวลผล ต้องใช้เวลาถึง 7 ปีครึ่งยังไม่แล้วเสร็จ ข้อมูลที่ได้ไม่แน่นอนและไม่ค่อยถูกต้อง ต่อมา ค.ศ. 1890 สำนักงานฯ จึงได้ว่าจ้าง ฮอลเลอริธ มาทำการประมวลผลการสำรวจ ปรากฏว่าเมื่อใช้เครื่องทำตารางข้อมูล (Tabulating machine) และหีบเรียงบัตร (Sorting) ของฮอลเลอริธแล้ว ใช้เวลาในการประมวลผลลดลงถึง 3 ปี ค.ศ. 1896 : ฮอลเลอริธ ได้ตั้งบริษัทผลิตและจำหน่ายอุปกรณ์การประมวลผลด้วยบัตรเจาะรู และต่อมาได้เปลี่ยนชื่อเป็นบริษัทไอบีเอ็ม (International Business Machines Corporation) ในปี ค.ศ. 1924
เครื่องเจาะบัตรของ MARK 1Herman Hollerith
1937 : โฮเวิร์ด เอช ไอเคน (Professor Howard H. Aiken) ศาสตราจารย์ทางคณิตศาสตร์ แห่งมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด (Harvard) เป็นผู้ออกแบบและสร้างเครื่องคำนวณตามหลักการของแบบเบจได้สำเร็จ โดยนำเอาแนวคิดของ Jacquard และ Hollerith มาใช้ในการสร้างและได้รับการสนับสนุนจากวิศวกรของบริษัทไอบีเอ็ม สร้างสำเร็จในปี ค.ศ. 1943 ในชื่อว่า Automatic Sequence Controlled Calculator (ASCC) หรือเรียกกันโดยทั่วไปว่า MARK I Computer นับเป็นเครื่องคำนวณเครื่องแรกของโลกที่ทำงานโดยอัตโนมัติทั้งเครื่อง จัดเป็น Digital Computer และเป็นเครื่องที่ทำงานแบบ Electromechanical คือเป็นแบบ กึ่งไฟฟ้ากึ่งจักรกล การส่งคำสั่งและข้อมูลเข้าไปในเครื่อง ใช้เทปกระดาษเจาะรู เครื่องมีขนาดใหญ่มาก ประกอบด้วยชิ้นส่วนต่าง ๆ ประมาณ 7 แสนชิ้น ใช้สายไฟยาวกว่า 500 ไมล์ ความยาวเครื่อง 55 ฟุต สูง 8 ฟุต กว้าง 3.5 ฟุต ใช้เวลาในการบวกหรือลบประมาณ 1/3 วินาที การคูณ 5 วินาที การหาร 16 วินาที นับว่าช้ามากถ้าเทียบกับปัจจุบัน เครื่อง MARK I ถูกนำมาใช้ทำงานตลอดวันตลอดคืนนานถึง 15 ปีเต็ม MARK I ยังไม่ใช่เครื่องคอมพิวเตอร์ตามแนวความคิดในปัจจุบันอย่างแท้จริง เป็นเพียงเครื่องคิดเลขไฟฟ้าขนาดใหญ่เท่านั้น แต่ถือว่าเป็นสิ่งที่น่าภูมิใจในขณะนั้น ค.ศ. 1943 : เจ เพรสเปอร์ เอ็คเคิร์ท (J. Presper Eckert) นักวิศวกรและ จอห์น มอชลี (John Mauchly) ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนีย ได้ช่วยกันสร้างเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์โดยใช้หลอดสุญญากาศ (Vacuum Tube) สร้างสำเร็จในปี ค.ศ. 1946 นับเป็น เครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรกของโลก เรียกว่า ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator)
ENIAC
ใช้หลอดสุญญากาศมากกว่า 18,000 หลอด ติดตั้งในห้องขนาด 20 X 40 ฟุต ตัวเครื่องทั้งระบบหนักเกือบ 30 ตัน บวกเลขได้ 5,000 ครั้งต่อวินาที การคูณและหารทำได้เร็ว 6 ไมโคร วินาที นับว่าเร็วขึ้นมาก เมื่อเปรียบเทียบการทำงานกับ MARK I แล้ว ถ้า ENIAC ทำงาน 1 ชั่วโมง จะเท่ากับเครื่อง MARK I ทำงานประมาณ 1 สัปดาห์ แต่การสั่งงานและการควบคุมยังต้องใช้สวิตช์และแผงเสียบปลั๊กทางสายไฟ ทุกครั้งที่เครื่องทำงานจะทำให้หลอดไฟฟ้าทั้งหมดสว่างขึ้น เป็นผลให้เกิดความร้อน หลอดไฟจึงมักจะขาดบ่อย ต้องตั้งเครื่องไว้ในห้องที่มีการปรับอุณหภูมิห้องให้เพียงพอ ENIAC เริ่มใช้งานในปี ค.ศ. 1946 และใช้งานประมาณ 10 จึงเลิกใช้
ในระหว่างนั้นเกิดสงครามโลกครั้งที่ 2 ทางการทหารสหรัฐอเมริกา ทำการวิจัยเกี่ยวกับโครงการสร้างลูกระเบิดปรมาณู ได้นำเอาเครื่อง MARK I และ ENIAC มาใช้ในโครงการนี้ด้วย แต่ต้องการเครื่องที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า ค.ศ. 1945 ดร.จอห์น ฟอน นอยมานน์ (Dr.John Von Neumann) นักคณิตศาสตร์ นักตรรกวิทยา และนักฟิสิกส์ แห่งมหาวิทยาลัยปรินซ์ตัน พร้อม ร.ท.เฮอร์มาน โกลด์สไตน์ (Herman Goldstein) เจ้าหน้าที่สื่อสารกองทัพบกและอดีตศาสตราจารย์คณิตศาสตร์ แห่งมหาวิทยาลัยมิชิแกน และ ดร.อาเธอร์ เบิร์คส สมาชิกแผนกปรัชญาของมิชิแกน ได้ร่วมมือกันสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สามารถเก็บคำสั่งการปฏิบัติงานทั้งหมดไว้ภายในเครื่องได้ เปลี่ยนแปลงข้อมูลและเปรียบเทียบได้ และใช้ระบบตัวเลขฐานสองภายในเครื่อง ชื่อว่า EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) และสร้างเสร็จในปี ค.ศ. 1952
แนวความคิดในการสร้างเครื่อง EDVAC ของนอยมานน์ มี 2 ประการ คือ 1. ใช้ระบบเลขฐาน 2 ประกอบด้วยตัวเลข 0 และ 1 เรียกว่า บิท (bit = binary digit) ซึ่งสอดคล้องกับลักษณะของกระแสไฟฟ้า 2 ลักษณะคือ ไฟฟ้าเปิดและไฟฟ้าปิด 2. คำสั่งและข้อมูลที่จะประมวลผล ควรเก็บไว้ในเครื่อง
จากแนวความคิดเดียวกันนี้ เอ็ม. วี. วิลคส์ (M.V. wilkes) นักคณิตศาสตร์และนักวิทยาศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ประเทศอังกฤษ ได้สร้างเครื่อง EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Computer) สำเร็จในปี ค.ศ. 1949 เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่สามารถเก็บโปรแกรมไว้ภายในเครื่องได้ ของอังกฤษ มีลักษณะการทำงานเหมือนกับ EDVAC แต่ใช้เทปแม่เหล็กสำหรับบันทึกข้อมูล ซึ่งเป็นวิธีการที่เร็วกว่าการใช้บัตรเจาะรู และเป็นสื่อบันทึกข้อมูลที่นิยมใช้ในอังกฤษ
ดังนั้น EDVAC ถือได้ว่าเป็นคอมพิวเตอร์ต้นแบบของการสร้างคอมพิวเตอร์ทั้งหมด และอาจถือได้ว่าเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรกของโลก (ในประเทศอังกฤษถือว่า EDSAC เป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรกของโลก เนื่องจากว่า EDSAC สร้างเสร็จก่อน แม้ว่าจะสร้างทีหลังก็ตาม)
ค.ศ. 1949 : หลังจากที่มอชลีและเอ็คเคิร์ท ได้ร่วมมือกันจัดตั้งบริษัทผลิตคอมพิวเตอร์ออกขาย แต่ประสบปัญหาทางการเงิน จึงขายกิจการให้กับบริษัท Speery Rand Corporation และได้ร่วมมือกันสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) สำเร็จในปี ค.ศ. 1951 โดยใช้เทปแม่เหล็กเป็นสื่อบันทึกข้อมูล นับว่าเป็นคอมพิวเตอร์สำหรับใช้งานทางธุรกิจเป็นเครื่องแรกของโลก โดยติดตั้งให้กับบริษัท General Electric Appliance ในปี ค.ศ. 1954 ต่อมาบริษัท Speery Rand Corporation เปลี่ยนชื่อเป็น บริษัทยูนิแวคและยูนิซิส จนกระทั่งบริษัทไอบีเอ็ม ได้ก้าวเข้าสู่วงการคอมพิวเตอร์ และได้พัฒนาเครื่องคอมพิวเตอร์จนเจริญก้าวหน้ามาตามลำดับ
EDVAC คอมพิวเตอร์ต้นแบบเครื่องแรกของโลก UNIVAC I
1953 : บริษัทไอบีเอ็ม สร้างเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องแรกคือ IBM 701 และในปี ค.ศ. 1954 สร้างเครื่อง IBM 650 และเป็นแบบที่ใช้กันแพร่หลายในระยะ 5 ปีต่อมา เป็นเครื่องที่ใช้หลอดสุญญากาศ ต่อมาปรับปรุงดัดแปลงมาใช้วงแหวนแม่เหล็ก (Magnetic Core) เป็นวงแหวนเล็ก ๆ โดยจัดวางชิดกันเป็นแผ่นคล้ายรังผึ้ง เวลาเครื่องทำงาน ความร้อนจึงไม่สูง และเมื่อมีการนำทรานซิสเตอร์มาใช้แทนหลอดสุญญากาศ ทำให้สามารถลดขนาดเครื่องลงได้มาก ความร้อนลดลง ไม่เปลืองเนื้อที่ภายในเครื่อง ต้นปี ค.ศ. 1964 บริษัทไอบีเอ็ม สร้างเครื่อง IBM System 360 ใช้หลักไมโครอิเล็กทรอนิกส์ มีความในการทำงานสูงขึ้น ขนาดของเครื่องเล็กลง และมีระบบหน่วยความจำที่ดีกว่าเดิมคอมพิวเตอร์ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องจากหลาย ๆ กลุ่ม เทคโนโลยีที่ก้าวหน้า วิทยาการที่นำสมัย ทำให้คอมพิวเตอร์เป็นที่ต้องการมากขึ้น การปรับปรุงเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ได้มากขึ้น คอมพิวเตอร์ในปัจจุบันจึงมีประสิทธิภาพสูง ขนาดของเครื่องเล็กลง ราคาถูก เป็นที่นิยมใช้กันทั่วไป และในอนาคตคาดว่า คอมพิวเตอร์ จะกลายเป็นอุปกรณ์ที่มีความจำเป็นในการใช้งานเช่นเดียวกับเครื่องไฟฟ้าในบ้านประเภทอื่น ๆ
การแบ่งยุคคอมพิวเตอร์
การพัฒนาคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันมีการแบ่งออกเป็นยุคต่าง ๆ เป็น 5 ยุค ดังนี้
ยุคที่ 1 UNIVAC I คือเครื่องคอมพิวเตอร์เอนกประสงค์ที่ใช้ในเชิงธุรกิจ เป็นเครื่องหมายของการเริ่มต้นยุคที่ 1 เครื่องคอมพิวเตอร์ในยุคนี้มีขนาดใหญ่ ใช้หลอดสุญญากาศ (Vacuum tubes) ซึ่งก่อให้เกิดความร้อนสูงมาก จึงต้องใช้เครื่องปรับอากาศ การบำรุงรักษา และพื้นที่กว้างมาก สื่อบันทึกข้อมูลได้แก่ เทปแม่เหล็ก IBM 650 เป็นเครื่องที่สามารถทำงานได้ทั้งด้านธุรกิจและวิทยาศาสตร์ หน่วยความจำเป็น ดรัมแม่เหล็ก (magnetic drum) และใช้บัตรเจาะรู การสั่งงานใช้ภาษาเครื่อง (machine language) ซึ่งเป็นภาษาตัวเลข ในระบบตัวเลขฐานสอง (binary digit)
หลอดสุญญากาศ วงแหวนแม่เหล็ก
ยุคที่ 2 ค.ศ. 1959 ทรานซิสเตอร์ และส่วนประกอบอื่น ๆ เช่น Solid state, semiconductor วงจรทรานซิสเตอร์ มีขนาดเล็กลง ความร้อนลดลง ราคาถูกลง และต้องการพลังงานน้อยกว่าการใช้หลอดสุญญากาศ คอมพิวเตอร์ในยุคที่สอง จึงมีขนาดเล็กลง แต่ความเร็วสูงขึ้น และน่าเชื่อถือมากกว่าคอมพิวเตอร์ในยุคที่ 1 คอมพิวเตอร์ในยุคนี้ใช้ วงแหวนแม่เหล็ก (Magnetic cores) เป็นหน่วยความจำ สื่อบันทึกข้อมูลหลักในยุคนี้ใช้จานแม่เหล็ก (magnetic disk packs) หน่วยความจำสำรองอื่น ๆ ยังคงเป็น เทปแม่เหล็ก และบัตรเจาะรู ในยุคนี้ มีการพัฒนาภาษาระดับต่ำ (low-level language) หรือภาษาอิงเครื่อง เป็นภาษารหัส ที่ง่ายต่อการเขียนมากกว่าภาษาเครื่อง เช่น ภาษาแอสเซมบลี (assembly) โดยมีโปรแกรมแปลภาษาคือ แอสเซมเบลอร์ (assembler) ทำหน้าที่แปลให้เป็นภาษาเครื่อง
เครื่องเจาะบัตร ม้วนกระดาษเจาะรู เครื่องอ่านเทป
ยุคที่ 3 ค.ศ. 1964 IBM system/360 คือจุดเริ่มต้นของยุคที่ 3 วงจรไอซี (IC: integrated circuits) เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่นำมาใช้แทนวงจรทรานซิสเตอร์ ลักษณะของ IC เป็นแผ่นซิลิกอนขนาดเล็กหรือเรียกว่า ชิป (chip) เป็นวงจรไมโครอิเล็กทรอนิกส์ มีขนาดเล็กกว่า น่าเชื่อถือมากกว่า ความเร็วสูงขึ้น และ ขนาดของคอมพิวเตอร์เล็กลงเริ่มใช้วิธีการแบบ Time-sharing และการสื่อสารข้อมูล ความสามารถในการประมวลผลหลาย ๆ โปรแกรมพร้อม ๆ กันเรียกว่า multi-programming ระบบปฏิบัติการ (Operating system) ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อควบคุมการประมวลผลคอมพิวเตอร์ ภาษาระดับสูงสำหรับเขียนโปรแกรม เช่น FORTRAN, COBOL เป็นต้น โปรแกรมสำเร็จรูปแพร่หลายมากขึ้น เครื่องขนาด มินิคอมพิวเตอร์เครื่องแรก คือ PDP-8 ของ the Digital Equipment Corporation ในปี ค.ศ. 1969
เครื่องอ่านเทปแม่เหล็ก เทปแม่เหล็ก
ยุคที่ 4 ค.ศ. 1970 เทคโนโลยีหลักที่เกิดขึ้นในยุคนี้คือ วงจร LSI (large-scale integration) เป็นวงจรรวมของวงจรตรรกะ (logic) และ หน่วยความจำ (memory) ของคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์หลายพันวงจรไว้บนแผงซิลิกอนซึ่งเป็นชิปขนาดเล็ก และถูกนำมาใช้เป็นชิปหน่วยความจำแทนวงแหวนแม่เหล็ก (ซึ่งใช้ในยุคที่ 2 และยุคที่ 3) ค.ศ. 1971 ไมโครโพรเซสเซอร์ (Microprocessor) ตัวแรกที่เกิดขึ้นคือ Intel 4004 เป็นวงจรรวมหน่วยประมวลผลหลักไว้บนชิปเพียงตัวเดียว ต่อมา ค.ศ. 1974 จึงมีการพัฒนา Intel 8080 เพื่อใช้ในระบบไมโครคอมพิวเตอร์เครื่องแรกคือ Altair 8800 ต่อมา ค.ศ. 1978 Steve Jobs และ Steve Wozniak จึงพัฒนา Apple II ออกมาจำหน่าย และปี ค.ศ. 1981 IBM พัฒนาไมโครคอมพิวเตอร์ออกจำหน่ายเช่นกัน กลางปี ค.ศ. 1980 พบว่า ไมโครคอมพิวเตอร์จำนวนหลายล้านเครื่องถูกใช้ในบ้าน โรงเรียน และในธุรกิจ
ในยุคนี้อุปกรณ์ที่ใช้ป้อนข้อมูลโดยตรง เช่น Keyboard (แป้นพิมพ์) electronic mouse (เมาส์) light pen (ปากกาแสง) touch screen (จอสัมผัส) data tablet (แผ่นป้อนข้อมูล) เป็นต้น อุปกรณ์แสดงผลลัพธ์ เช่น จอภาพ แสดงข้อภาพ กราฟิก และเสียง เป็นอุปกรณ์พื้นฐานในเวลาต่อมา ภาษาที่ใช้ในการเขียนโปรแกรม คล้ายกับภาษามนุษย์มากขึ้น เกิดระบบจัดการฐานข้อมูล และภาษาในยุคที่ 4 หรือภาษาธรรมชาติ ไม่เพียงแต่ทำให้โปรแกรมเมอร์เขียนโปรแกรมง่ายขึ้นเท่านั้น ยังช่วยให้ผู้ใช้ไม่ต้องบอกวิธีการให้คอมพิวเตอร์ทำงาน เพียงแต่บอกว่า งานอะไร ที่พวกเขาต้องการเท่านั้น โปรแกรมสำเร็จรูปในยุคนี้ ได้แก่ electronic spreadsheet (ตารางทำงาน) , word processing (ประมวลผลคำ) เช่น ค.ศ. 1979 โปรแกรมวิสิแคล (VisiCalc electronic spreadsheet program) และ โปรแกรมเวิร์ดสตาร์ (WordStar word processing) ค.ศ. 1982 โปรแกรมจัดการฐานข้อมูล DBASE II และ โปรแกรมตารางทำงาน Lotus1-2-3 เป็นต้น
ยุคที่ 1 หลอดสุญญากาศ ยุคที่ 2 ทรานซิสเตอร์
ยุคที่ 3 วงจร IC ยุคที่ 4 LSI Chip
ยุคที่ 5 เริ่มเข้าสู่ศตวรรษที่ 21 คอมพิวเตอร์ในยุคนี้เป็นการเปลี่ยนแปลงขนานใหญ่จากยุคที่ 4 เป็นคอมพิวเตอร์อัจฉริยะ สามารถคิด มองเห็น ฟัง และพูดคุยได้ โครงสร้างคอมพิวเตอร์จะแตกต่างไปจากเดิม การประมวลผลข้อมูลเป็นแบบขนาน (Parallel) แทนแบบอนุกรม (Serially) การสร้างระบบคอมพิวเตอร์อัจฉริยะ คือหนึ่งในเป้าหมายหลักทางด้านวิทยาการเกี่ยวกับปัญญาประดิษฐ์ (artificial intelligence: AI) สิ่งที่ปรากฏในยุคนี้คือ optical computer ใช้ photonic หรือ optoelectronic เป็นวงจรมากกว่าวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ประมวลผลข้อมูลด้วยแสงเลเซอร์ ปฏิบัติการด้วยความเร็วใกล้กับความไวแสง ในอนาคตจะมีขนาดเล็กมาก เร็ว และ biocomputer มีอำนาจมากขึ้น จะเติบโตจากองค์ประกอบสำคัญคือการใช้เซลจากสิ่งมีชีวิตเป็นวงจร
ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์มีการเติบโตอย่างต่อเนื่อง ใช้ง่ายและสามารถใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย ปรับเปลี่ยนได้ง่าย ผู้ใช้สามารถสนทนากับคอมพิวเตอร์ได้ด้วยภาษามนุษย์ โปรแกรมสำเร็จรูปจะทำงานร่วมกันเป็นโปรแกรมอเนกประสงค์ที่ใช้งานง่าย ทำหน้าที่ต่างกันเพื่อผู้ใช้ที่ไม่มีความรู้ทางเทคนิค เทคโนโลยีระบบสารสนเทศและเทคโนโลยีทางการสื่อสารเข้ามามีบทบาทมากขึ้น การใช้เครือข่ายคอมพิวเตอร์ ระบบสำนักงานอัตโนมัติ เช่น จดหมายอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic mail) ไปรษณีย์เสียง (voice mail) และ การประชุมผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (teleconferencing)
ระบบสารสนเทศบนพื้นฐานของเทคโนโลยีการสื่อสารขั้นสูง จะรวมกับการถ่ายโอนและการประมวลผลข้อมูล ภาพ และ เสียง รวมถึงการใช้คอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีใยแก้วนำแสง (Fiber optics technology) ในการให้บริการเครือข่ายดิจิตอล โรงงานปฏิบัติงานอัตโนมัติ ใช้ระบบสารสนเทศและเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ เช่น หุ่นยนต์ (Robotics) เปลี่ยนไปจากโรงงานธรรมดา โรงงานอัตโนมัตินี้ เป็นผลมาจากการผลักดันเกี่ยวกับการทำงานร่วมกันของคอมพิวเตอร์ในการผลิต การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยออกแบบ การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการผลิต หุ่นยนต์ และเทคโนโลยีการผลิตอื่น ๆ เพื่อให้กระบวนการผลิตทั้งหมดเป็นไปโดยอัตโนมัติ
ธุรกิจต่าง ๆ ใช้คอมพิวเตอร์และเครือข่าย ในการดำเนินงาน ไม่ว่าจะเป็น ค้าส่ง ค้าปลีก คลังสินค้า และโรงงาน ผู้จัดการจะอาศัยระบบสารสนเทศสำหรับผู้บริหารมากขึ้น ผู้ใช้จะพึ่งพาระบบผู้เชี่ยวชาญ (Expert system) ของระบบปัญญาประดิษฐ์เพื่อช่วยในการทำงานตามหน้าที่ทุก ๆ วัน การใช้คอมพิวเตอร์มีอยู่ทั่วไป เช่น ระบบการโอนเงินทางธนาคาร ระบบชำระค่าสินค้า ระบบการใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในด้านวิศวกรรม เครื่องมือในการพัฒนาระบบสารสนเทศอัตโนมัติ ระบบการใช้คอมพิวเตอร์ช่วยสอนในการศึกษา Telecommuting เป็นระบบการสื่อสารเพื่อการทำงานภายในบ้าน และ ระบบ videotext สำหรับหาซื้อสินค้าในระบบอิเล็กทรอนิกส์ (electronic shopping) การธนาคาร และบริการสารสนเทศถึงบ้าน จะมีความตื่นเต้นเร้าใจมากขึ้น สังคมจะให้ความเชื่อถือ ความมั่นใจในคอมพิวเตอร์มากขึ้นเมื่อเข้าสู่ศตวรรษที่ 21
ที่มา : http://www.chakkham.ac.th/technology/computer/web02.htm