ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์

คำนำ

ในเมื่อคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือชนิดหนึ่งที่มนุษย์สร้างขึ้นมาเพื่อทำงานบางอย่างแทนมนุษย์ เราจึงต้องทำความเข้าใจเสียก่อนว่าเราต้องการให้คอมพิวเตอร์ทำงานอะไรแทนเรา ความเข้าใจนี้จะนำเราไปสู่ความเข้าใจว่าคอมพิวเตอร์ต่างจากเครื่องจักรอื่นอย่างไรและมีวิวัฒนาการอย่างไร

สมองของมนุษย์ไม่ใช่แค่มีไว้เพื่อควบคุมการทำงานของร่างกายเท่านั้น แต่สามารถทำได้อีกอย่างหนึ่งคือ นำข้อมูลดิบที่ได้มาโดยผ่านประสาทสัมผัส มาประมวลเป็นข้อมูลที่มีความหมาย สามารถบอกอะไรบางอย่างกับเรา กล่าวคือประสาทสัมผัสของเรา เช่น ตา หู จมูก ลิ้น จะรับข้อมูลดิบ ได้แก่ ภาพ เสียง กลิ่น รส ต่าง ๆ จากโลกภายนอกแล้วกรองให้เป็นสิ่งที่มีความหมาย เช่นเมื่อเรายืนอยู่ริมถนน จะมีภาพและเสียงหลากหลายเข้ามายังประสาทหูและตาของเรา แต่เราจะคัดเลือกว่าภาพและเสียงใดมีความหมายกับเรา ซึ่งขึ้นอยู่กับจุดประสงค์ของเรา เช่นถ้าเราต้องการขึ้นรถเมล์ไปทำงาน อาจจะมีสารพัดสิ่งปรากฏอยู่ในภาพที่เราเห็นหรือเสียงที่เราได้ยิน แต่สิ่งที่มีความหมายกับเราคือรถเมล์และสภาพจราจรรอบข้าง อาจจะทำให้เราไม่ได้สังเกตสิ่งอื่นถึงแม้จะเป็นส่วนหนึ่งของภาพและเสียงที่ประสาทสัมผัสของเรารับเข้ามา เช่น จากข้อมูลดิบได้แก่ภาพและเสียงข้างถนน ข้อมูลที่มีความหมายกับเราที่เกิดจากการประมวลผลแล้ว ก็คือรถเมล์สายที่เรารอยังไม่มา

ตัวอย่างข้างต้นอาจจะไม่ใช่การประมวลผลที่เราต้องการให้คอมพิวเตอร์ทำแทนเรา ตัวอย่างของการประมวลผลจากข้อมูลดิบที่เราต้องการให้คอมพิวเตอร์ทำแทนเราก็อย่างเช่น การลงทะเบียนของนิสิต นิสิตแต่ละคนแจ้งความจำนงว่าตนต้องการเรียนอะไร ข้อมูลเหล่านี้เป็นข้อมูลดิบที่สำนักทะเบียนรับไป สิ่งที่สำนักทะเบียนทำก็คือ นำข้อมูลนี้ไปจำแนกว่าแต่ละรายวิชามีนิสิตแจ้งความจำนงว่าอยากเรียนกี่คน ข้อมูลนี้ก็จะส่งไปยังทุกภาควิชา เป็นข้อมูลที่มีความหมายสำหรับภาควิชาเพราะจะใช้ประกอบการตัดสินใจว่ามีวิชาใดที่ควรปิดหรือไม่ หรือจะทำอย่างไรกับวิชาที่มีนิสิตอยากเรียนมากกว่าที่ภาควิชาจะรับได้ หรือการจำแนกสภาพของนิสิตก็เช่นกัน เมื่อสอบเสร็จแล้วแต่ละภาค อาจารย์ผู้สอนก็จะส่งคะแนนไปให้ฝ่ายทะเบียน สำนักทะเบียนก็จะนำข้อมูลดิบนี้มาประมวลว่า นิสิตแต่ละคนได้เกรดเท่าไร ในแต่ละวิชาที่ลงทะเบียนเรียนในภาคการศึกษานั้น แต้มเฉลี่ยเป็นเท่าไร และแต้มเฉลี่ยสะสมเท่าไร ซึ่งเป็นข้อมูลที่มีความหมายสำหรับนิสิตแต่ละคนว่าสภาพการเรียนของตนเป็นอย่างไร

การนำข้อมูลดิบมาประมวลเป็นข้อมูลที่มีความหมายเช่นนี้ใช้คนทำก็ได้ มีแค่กระดาษ ดินสอ และความสามารถในการคำนวณก็ทำได้แล้ว แต่ก็จะเป็นงานที่ต้องใช้คนจำนวนมากและสิ้นเปลืองเวลา ถ้าคนทำเหนื่อยก็อาจเกิดความผิดพลาดได้ง่าย ด้วยเหตุนี้มนุษย์จึงคิดวิธีหาเครื่องจักรมาทำสิ่งนี้แทนเพื่อความรวดเร็วและแม่นยำ คอมพิวเตอร์ถูกสร้างขึ้นมาก็เพื่อทำงานเช่นนี้แทนมนุษย์

แน่นอน ปัจจุบันนี้เราใช้คอมพิวเตอร์ทำงานหลายหลาก เช่นเล่นเกมส์ ดูภาพยนต์ ฟังเพลง ซึ่งเป็นกิจกรรมที่ต่างจากตัวอย่างข้างต้น แต่จุดประสงค์ดั้งเดิมของการสร้างคอมพิวเตอร์ขึ้นมา ก็คือเปลี่ยนข้อมูลดิบให้เป็นข้อมูลที่มีความหมายสำหรับเรา และยังคงเป็นจุดประสงค์หลักของการใช้คอมพิวเตอร์

ที่จะเล่าประวัติของคอมพิวเตอร์ให้ทราบนี้ มีจุดประสงค์หลักเพื่อให้เข้าใจว่าคอมพิวเตอร์คืออะไร การที่จะเข้าใจถึงธรรมชาติของสิ่งหนึ่งได้นั้น เงื่อนไขจำเป็นคือต้องรู้ว่าสิ่งนั้นมีที่มาอย่างไร อีกประการหนึ่งจุดประสงค์นี้จะกำหนดขอบเขตของเนื้อหา กล่าวคือการเล่าประวัติของคอมพิวเตอร์จะกล่าวตั้งแต่ต้นจนถึงจุดที่มนุษย์มีเครื่องจักรที่มีลักษณะเป็นคอมพิวเตอร์อย่างสมบูรณ์เท่านั้น ส่วนวิวัฒนาการของไมโครคอมพิวเตอร์ซึ่งเราเห็นกันดาษดื่นในปัจจุบันจะไม่กล่าวถึง เนื่องจากเป็นรายละเอียดที่ไม่ได้ช่วยให้เข้าใจว่าคอมพิวเตอร์คืออะไร

ในการประมวลข้อมูลดิบให้เป็นข้อมูลที่มีความหมาย กระบวนการสำคัญที่ใช้กันทั่วไปในการประมวลผลก็คือการคำนวณ ความจริงแล้วเมื่อเราคำนวณเรากำลังให้ความหมายกับสิ่งที่เราคำนวณ เมื่อเราคำนวณตัวเลขออกมา ตัวเลขนั้นจะบอกอะไรบางอย่างและช่วยให้เราตัดสินใจว่าจะทำอย่างไร ดังนั้นเครื่องจักรชนิดแรกที่มนุษย์สร้างขึ้นเพื่อใส่ความหมายให้กับข้อมูลดิบก็คือเครื่องคำนวณ และการพัฒนาเครื่องคำนวณนำไปสู่คอมพิวเตอร์ซึ่งเป็นเครื่องจักรที่ไม่ได้ใช้แค่คำนวณแต่อย่างเดียว การที่คอมพิวเตอร์มีวิวัฒนาการมาจากเครื่องคำนวณนั้นสังเกตได้จากภาษา เพราะคำว่า compute แปลว่าคำนวณ ดังนั้นต่อไปนี้จะกล่าวถึงว่าเครื่องคำนวณกำเนิดเมื่อไรและพัฒนามาเป็นคอมพิวเตอร์ได้อย่างไร

เนื่องจากคอมพิวเตอร์พัฒนามาจากเครื่องจักรที่ใช้ในการคำนวณ ต่อไปนี้เมื่อพูดถึงประวัติของเครื่อง คำนวณ จะกล่าวถึงเฉพาะเครื่องคำนวณที่เป็นเครื่องจักรเท่านั้น จะไม่พูดถึงเครื่องมือที่ช่วยเราคำนวณ ที่ไม่ใช่ เครื่องจักรอย่างเช่นลูกคิด กล่าวคือ ลูกคิดเป็นเครื่องมือที่ช่วยเราคิดเลข ช่วยให้เราใช้สมองน้อยลง แต่ลูกคิดก็ ไม่ใช่เครื่องจักร เพราะไม่ได้ทำงานโดยอัตโนมัติ เราจะต้องใช้นิ้วดีดทุกขั้นตอน และต้องรู้วิธีดูว่าภาพที่ เห็นในขั้นสุดท้ายบอกถึงผลลัพธ์อะไร เมื่อมนุษย์สร้างเครื่องผ่อนแรง ก็จะมุ่งให้เครื่องนั้นทำงานได้โดย อัตโนมัติให้มากที่สุด เพื่อมนุษย์จะได้ไม่ต้องคอยควบคุมอยู่ทุกขั้นตอน

เครื่องคำนวณที่เป็นจักรกลเครื่องแรก ออกแบบขึ้นมาในปี ค.ศ. ๑๖๔๒ โดย Blaise Pascal ซึ่งเป็นนักปรัชญาและนักคณิตศาสตร์ บิดาของ Pascal เป็นพนักงานเก็บภาษีของรัฐ ตัว Pascal เห็นว่าบิดาต้องใช้เวลามากในการคำนวณ จึงคิดสร้างเครื่องจักรเพื่อทุ่นแรงในการคิดเลข เครื่องจักรนี้ประกอบด้วยเฟืองหลายชุดเรียงต่อกัน แต่ละเฟืองมีฟัน ๑๐ ซี่ มีตัวเลข ๐ ถึง ๙ กำกับอยู่บนซี่เฟือง เฟืองที่อยู่ขวาสุดใช้แทนเลขหลักหน่วย เฟืองถัดมาแทนเลขหลักสิบ ถัดมาอีกแทนเลขหลักร้อยตามลำดับ (ดูรูป) เมื่อหมุนเฟืองขวาสุดไป ๑๐ ตำแหน่ง เฟืองนั้นจะหมุนเฟืองทางซ้ายให้หมุนไป ๑ ตำแหน่ง เฟืองเหล่านี้ บรรจุอยู่ในกล่อง ด้านบนมีช่องให้ตัวเลขปรากฏ ถ้าเราจะป้อนแลข ๒๐๕ ลงไป ก็ต้องหมุนล้อเฟืองที่สามจากขวาให้เลข ๒ ปรากฏบนช่อง หมุนล้อเฟืองที่สองจากขวาให้เลข ๐ ปรากฏ หมุนล้อเฟืองขวาสุดให้เลข ๕ ปรากฏ ถ้าต้องการบวก ๘ กับ ๕ ก็หมุนเฟืองขวาสุดให้เลข ๘ ปรากฏ แล้วหมุนต่อไปอีก ๕ ตำแหน่ง Pascal ออกแบบเครื่องนี้สำเร็จเมื่ออายุเพียง ๑๙ ปีเท่านั้น ถึงแม้เครื่องคิดเลขนี้จะได้รับการยกย่องจากนักวิทยาศาสตร์ด้วยกัน แต่ก็ประสบความล้มเหลวในแง่การค้า เพราะในสมัยก่อนใช้แรงคนถูกกว่า

ในปี ค.ศ. ๑๖๗๓ นักปรัชญาและนักคณิตศาสตร์อีกคนหนึ่ง เป็นชาวเยอรมันชื่อ Leibniz (ชื่อเต็มคือ Gottfried Wilhelm Leibniz) ได้ออกแบบเครื่องคำนวณที่ไม่เพียงแต่บวกและลบเท่านั้น แต่สามารถคูณ หาร และถอด square roots ได้ด้วย นอกจากนั้นเขายังเป็นผู้คิดระบบเลขฐานสอง (มีแต่เลข ๐ กับ ๑ แทนที่จะมี ๐ ถึง ๙) ขึ้นมา แต่ไม่มีใครนำความคิดนี้ไปใช้จนอีก ๓๐๐ ปีต่อมา ในภายหลัง Leibniz ได้ออกแบบเครื่องคำนวณไว้อีกหลายเครื่องที่ก้าวหน้ากว่าเครื่องแรก และก้าวหน้าเกินกว่าที่เทคโนโลยีในสมัยนั้นจะสร้างได้ จนในศตวรรษที่ ๑๙ และ ๒๐ จึงมีผู้นำแบบเหล่านี้มาสร้างเป็นเครื่องคิดเลขที่ใช้กันแพร่หลาย

พัฒนาการขั้นต่อมาเกิดขึ้นในอุตสาหกรรมทอผ้า เป็นประดิษฐกรรมที่ไม่ได้ออกแบบให้ใช้ในเรื่องที่เกี่ยวกับการคำนวณแต่อย่างใด แต่กลายเป็นสิ่งที่สำคัญมากสำหรับคอมพิวเตอร์ การทอผ้าในสมัยนั้นมีเครื่องจักรใช้แล้ว แต่ยังมีปัญหาที่ว่าเวลาจะทอผ้าออกมาเป็นลวดลายมีสีต่าง ๆ นั้น ผู้บังคับเครื่องต้องใช้ผู้ช่วยหลายคนใส่ด้ายชุดที่ต้องการเวลาที่กระสวยวิ่งผ่านแต่ละครั้ง พอครั้งต่อไปก็เลือกด้ายอีกชุดหนึ่ง เป็นงานที่สิ้นเปลืองแรงงานและเวลา นายช่างชื่อ Joseph-Marie Jacquard จึงได้ประดิษฐ์ punched cards ขึ้นมา เป็นแผ่นโลหะบาง ทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้า เจาะรูสำหรับให้ด้ายร้อยเข้าไป รูเหล่านี้ในการ์ดแต่ละใบแทนรูปแบบของลวดลายและสีที่ด้ายชุดหนึ่งทำให้เกิดขึ้นเมื่อกระสวยวิ่งผ่านไปรอบหนึ่ง การ์ดเหล่านี้ร้อยต่อกันเป็นลูกโซ่ แต่ละใบจะบังคับด้ายต่างชุดกันให้ร้อยเข้าไปตามรู (ดูรูป) ระบบ punched cards นี้นำมาใช้เมื่อปี ค.ศ.๑๘๐๕ และประสบความสำเร็จอย่างแพร่หลาย จนทำให้ Jacquard ได้รับรางวัลเป็นเงินบำนาญตลอดชีวิตจากนโปเลียน

punched cards ที่ Jacquard ประดิษฐ์ขึ้นสำคัญกับวงการคอมพิวเตอร์ เพราะคอมพิวเตอร์รุ่นแรก ๆ ในศตวรรษที่ ๒๐ ใช้ punched cards ทำด้วยกระดาษเพื่อป้อนข้อมูลเข้าคอมพิวเตอร์ อาจมองได้ว่า punched cards ของ Jacquard นั้น เป็นอุปกรณ์ป้อนข้อมูล รูต่าง ๆ บนการ์ดเป็นตัวบอกว่าจะให้ใช้ด้ายชุดใดในการผ่านของกระสวยรอบนี้

ตอนต้นศตวรรษที่ ๑๙ ในประเทศอังกฤษ การพัฒนาเครื่องคำนวณมาถึงจุดหัวเลี้ยวหัวต่อ ในปี ค.ศ. ๑๘๒๒ Charles Babbage ซึ่งเป็นนักคณิตศาสตร์และเป็นศาสตราจารย์ทางคณิตศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ระหว่างปี ค.ศ. ๑๘๒๘ ถึง ๑๘๓๙ ได้ออกแบบเครื่องจักรซึ่งเขาให้ชื่อว่า The Difference Engine สำหรับใช้คำนวณสูตรที่อยู่ในรูปเช่น x²+x+25 เครื่องจักรนี้ประกอบด้วยคอลัมภ์ของเฟืองเกียร์ซึ่งหมุนด้วยคันโยก มีตัวเลขกำกับอยู่ตามเฟือง แตกต่างจากเครื่องของ Pascal ตรงที่มีขนาดใหญ่กว่า มีระบบเฟืองที่ซับซ้อนกว่าเพื่อคำนวณสูตรที่ซับซ้อน ต่อมา Babbage วางแผนที่จะสร้างเครื่องจักรเดียวกันนี้ให้ใหญ่กว่าและคำนวณได้แม่นยำกว่า เขาได้รับทุนสนับสนุนจากรัฐบาลอังกฤษ แต่สร้างไม่สำเร็จ เพราะเทคโนโลยีการช่างในสมัยนั้นไม่อาจสร้างเฟืองเกียร์ให้ประณีตชนิดที่ Babbage ต้องการได้ ห้าปีหลังจากนั้นรัฐบาลก็เลิกให้ทุน (ดูรูป The Difference Engine)

ในปี ๑๘๓๓ Babbage เริ่มออกแบบเครื่องจักรใหม่ที่ก้าวหน้ากว่าเก่ามาก The Difference Engine สามารถคำนวณได้เฉพาะสูตรบางอย่างเท่านั้น คราวนี้ Babbage คิดที่จะสร้างเครื่องจักรที่คำนวณสูตรได้ทุกรูปแบบ แก้โจทย์คณิตศาสตร์อะไรก็ได้ เขาเรียกเครื่องจักรนี้ว่า The Analytical Engine ซึ่งประกอบด้วยเฟืองเกียร์และคันโยก ใช้พลังไอน้ำขับเคลื่อน และป้อนข้อมูลด้วย punched cards ความคิดที่จะใช้ punched cards นั้น Babbage ได้มาจาก Jacquard อย่างเห็นได้ชัด เพราะในห้องทำงานของ Babbage มีผืนผ้าทอเป็นรูปของ Jacquard แขวนอยู่ ซึ่งต้องใช้ punched cards จำนวน ๒๔,๐๐๐ แผ่นในการทอ

Babbage แบ่งองค์ประกอบของเครื่องจักรนี้เป็น ๔ ส่วน ได้แก่ the store ซึ่งใช้เก็บข้อมูลตัวเลขต่างๆ ที่ใช้ในการคำนวณ ส่วนที่ ๒ คือ the mill ซึ่งคำนวณตัวเลขโดยใช้สูตรต่างๆ ส่วนที่ ๓ ทำหน้าที่ส่งข้อมูลไปมาระหว่าง the store และ the mill ส่วนที่ ๔ เป็นกลไกสำหรับส่งข้อมูลเข้าเครื่องและส่งผลการคำนวณออกมา การแบ่งเช่นนี้ใกล้เคียงกับองค์ประกอบของคอมพิวเตอร์ที่เราใช้ในปัจจุบันซึ่งประกอบด้วย ๔ ส่วน ได้แก่

1. หน่วยความจำ (Memory) ใช้เก็บข้อมูลที่จะใช้ในการคำนวณ เทียบได้กับ the store
2. Arithmetic and logic unit ใช้ในการคำนวณ เทียบได้กับ the mill
3. Control unit ใช้ควบคุมขั้นตอนในการทำงานว่าอะไรทำก่อนหลัง ทำหน้าที่เหมือนไฟจราจร
4. Input และ output devices ซึ่งมีใน The Analytical Engine เช่นกัน แต่เป็นระบบเฟืองเกียร์

ยิ่งไปกว่านั้น Babbage ยังคิดวิธีที่จะเก็บสูตรในการคำนวณไว้ในหน่วยความจำที่อยู่นอกเครื่อง สำหรับให้เครื่องเรียกมาใช้เมื่อต้องการ เมื่อเครื่องต้องการสูตรใดสูตรหนึ่ง ก็จะสั่นกระดิ่งและแสดงการ์ดให้ดูที่หน้าต่างว่าต้องการสูตรใด ผู้คุมเครื่องก็จะส่งสูตรนั้นให้เครื่อง

การที่เครื่องจักรนี้มีองค์ประกอบสอดคล้องกับที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ และสามารถคำนวณได้ทุกรูปแบบ ไม่จำกัดอยู่กับการคำนวณเฉพาะบางสูตร จึงถือกันว่า นี่เป็นครั้งแรกที่มีผู้คิดต้นแบบของคอมพิวเตอร์ สมมติว่า Babbage สร้าง The Analytical Engine ได้สำเร็จ ก็จะเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรกของโลก

แต่แน่นอน ถ้าฝีมือการช่างในสมัยนั้นไม่ถึงขั้นที่จะสร้าง the Difference Engine ได้ ก็ย่อมไม่สามารถที่จะสร้าง The Analytical Engine ซึ่งซับซ้อนกว่ามากได้ ความจริงแล้ว Babbage ใช้เวลาเกือบ ๔๐ ปีในการออกแบบและสร้างเครื่องจักรนี้ แต่ทำไม่สำเร็จ และได้ใช้ทรัพย์ส่วนตัวไปเป็นจำนวนมากเพื่อทำ โครงการนี้ อาศัยที่บิดาเป็นนายธนาคารและได้ทิ้งมรดกไว้ให้ จึงทำอยู่ได้นาน Babbage ได้ทิ้งภาพร่างของส่วนต่าง ๆ ของเครื่องจักรนี้ไว้จำนวนมากมาย ทำให้คนรุ่นหลังได้เห็นความปราดเปรื่องของบุคคลผู้นี้ และยกย่องให้เป็นบิดาของคอมพิวเตอร์

การคิดสร้าง The Analytical Engine มิได้เป็นผลงานของเพศชายเท่านั้น เพศหญิงก็เข้ามามีบทบาทด้วย นับว่าเป็นสิ่งที่ดีที่เครื่องจักรที่รับใช้มนุษยชาติเป็นผลงานร่วมกันของมนุษย์ทั้งสองเพศ ผู้หญิงที่เข้ามามีบทบาทในการคิด The Analytical Engine ร่วมกับ Babbage คือ Ada Byron (1815 - 1852) ลูกสาวของ Lord Byron กวีลือนาม (Lord Byron มีลูกสาวคนอื่นอีก แต่ Ada เป็นลูกสาวคนเดียวที่เกิดจากภรรยาที่ถูกต้องตามกฏหมาย) หลังจาก Ada เกิดได้ ๕ สัปดาห์ พ่อแม่ก็หย่ากัน และ Lady Byron ได้รับสิทธิใน การเลี้ยงดู Ada แต่ผู้เดียว   Lady Byron ไม่ต้องการให้ลูกสาวเป็นกวีอย่างพ่อ จึงให้การศึกษา Ada เพื่อให้เป็นนักคณิตศาสตร์และนักวิทยาศาสตร์ การได้รับการศึกษาในทางนี้ ทำให้ Ada มีพื้นความรู้ที่จะเข้าใจโครงการ ของ Babbage

Ada ได้ยินเรื่อง The Analytical Engine เมื่ออายุได้ ๑๙ ปี และเกิดความประทับใจ   ในปี ค.ศ. ๑๘๔๑ Babbage เสนอรายงานเรื่องเครื่องจักรนี้ในที่สัมมนาที่เมือง Turin ประเทศ Italy   ชาวอิตาเลียนชื่อ Menabrea เขียนสรุปปาฐกถาของ Babbage และตีพิมพ์เป็นภาษาฝรั่งเศส   อีก ๒ ปีต่อมา Ada (ซึ่งขณะนั้นได้แต่งงานแล้วกับ Earl of Lovelace มีลูกแล้ว ๓ คน และมีตำแหน่งเป็น Lady Lovelace) แปลบทความของ Menabrea เป็นภาษาอังกฤษ และส่งให้ Babbage ดู   Babbage เสนอให้ Ada เขียนข้อสังเกตเพิ่มลงไป ซึ่ง Ada ก็ทำเช่นนั้นและเป็นข้อเขียนที่ยาวกว่าบทความเดิมถึง ๓ เท่า หลังจากนั้น Ada ก็เขียนจดหมายติดต่อกับ Babbage เสนอข้อคิดต่างๆเกี่ยวกับ The Analytical Engine ข้อเสนอที่สำคัญคือแผนผังวิธีที่จะให้ The Analytical Engine คำนวณระบบเลข Bernoulli   แผนผังนี้ถือกันว่าเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ชิ้นแรกของโลก ในปี ค.ศ. ๑๙๗๙ เมื่อกระทรวงกลาโหมสหรัฐอเมริกาเขียนภาษาโปรแกรมขึ้นมาใช้ ก็ให้ชื่อภาษานี้ว่า Ada เพื่อเป็นเกียรติแก่ Ada ซึ่งถือกันว่าเป็นโปรแกรมเมอร์คนแรกของโลก

ในข้อสังเกตที่ Ada เขียนผนวกลงในบทความของ Menabrea นั้น มีข้อสังเกตที่น่าสนใจข้อหนึ่ง Adaให้ข้อคิดว่า The Analytical Engine น่าจะทำงานกับสิ่งอื่นที่ไม่ใช่ตัวเลขได้ ถ้าสิ่งนั้นสามารถเขียนออกมาเป็นสูตรได้ เช่น ถ้าระดับเสียงสามารถเขียนออกมาเป็นสูตรได้ เครื่องจักรก็จะสามารถแต่งเพลงได้ ทั้งเพลงที่ง่ายและซับซ้อน ข้อสังเกตนี้แสดงให้เห็นว่า Ada เข้าใจลักษณะการทำงานของ The Analytical Engine ว่ามีความสามารถมากกว่าแค่คำนวณตัวเลข และนี่เป็นคำทำนายที่กลายเป็นความจริงในปัจจุบัน

จากความฝันไปสู่ความจริง

Mark 1 ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อใช้ในการสงคราม กองทัพอเมริกันต้องการเครื่องคำนวณวิถีกระสุนปืนใหญ่ และ Mark 1 มีส่วนช่วยในการทำสงครามอย่างมาก ในเวลาใกล้เคียงกัน ก็มีความพยายามที่จะสร้างเครื่องคำนวณเพื่อจุดประสงค์อย่างเดียวกัน ที่มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย Dr. J. Presper Eckert และ Dr. John Mauchly สร้างเครื่องคำนวณชื่อ ENIAC (ซึ่งย่อมาจาก the Electronic Numerical Integrator and Calculator) ซึ่งก้าวหน้ากว่าเครื่องคำนวณที่มีมาทั้งหมดตรงที่ใช้อุปกรณ์อิเลคโทรนิคแทนที่จะใช้เครื่องจักรกลอย่างแต่ก่อน กล่าวคือ ใช้ vacuum tubes ซึ่งเป็นหลอดไฟฟ้าทรงสูง ผลที่ได้คือความเร็วที่เพิ่มขึ้นอย่างมหาศาล เพราะอิเลคทรอนเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าเครื่องจักรกลมาก   ENIAC เป็นเครื่องขนาดมหึมา ใช้ vacuum tubes ทั้งหมด ๑๘,๐๐๐ หลอด ยาว ๑๐๐ ฟุต สูง ๑๐ ฟุต และลึก ๓ ฟุต กินพื้นที่ ๑๕,๐๐๐ ตารางฟุต เริ่มใช้งานได้ในปี ค.ศ. ๑๙๔๖ ดูรูป เมื่อไรที่ ENIAC เปิดใช้งานตอนกลางคืน ไฟฟ้าในเมือง Philadelphia ทางตอนเหนือถึงกับสลัวลง เนื่องจากเสร็จหลังสงครามเลิก จึงไม่ได้ใช้เพื่อจุดประสงค์ที่สร้างขึ้นมาแต่อย่างใด กระนั้นก็ดี ในปี ๑๙๔๕ ระหว่างที่อยู่ในขั้นทดลองใช้   ENIAC ถูกใช้ในงานคำนวณของโครงการสร้างระเบิดไฮโดรเยน

เนื่องจาก ENIAC เป็นคอมพิวเตอร์แบบอิเลคโทรนิคเครื่องแรก และคอมพิวเตอร์ที่เราใช้กันอยู่ปัจจุบัน เป็นเครื่องอิเลคโทรนิค จึงถือกันว่า ENIAC เป็นต้นตระกูลของคอมพิวเตอร์ปัจจุบัน เมื่อปี ๑๙๙๖ มีการ เฉลิมฉลองครบรอบ ๕๐ ปีของ ENIAC กันอย่างยิ่งใหญ่

ข้อที่น่าสังเกตก็คือ ผู้สร้าง ENIAC ยอมรับว่า คอมพิวเตอร์เช่นนี้อาจสร้างขึ้นได้เมื่อ ๑๐ ปีก่อนหน้านี้ เทคโนโลยี่และอุปกรณ์ต่าง ๆ มีพร้อมตั้งแต่ตอนนั้น ที่เพิ่งจะสร้างขึ้นในตอนนี้ก็เป็นเพราะทางทหารต้องการใช้ในการทำสงคราม แต่ไม่สามารถสร้างให้เสร็จทันใช้เพราะสงครามเลิกเสียก่อน ที่ยังสร้างต่อไปได้ก็เพราะฝ่ายทหารเห็นประโยชน์ที่มีต่อกิจการทางทหารอยู่ จึงให้ทุนสนับสนุนต่อไป ต้นตระกูลคอมพิวเตอร์ปัจจุบันจึงมิได้เกิดขึ้นมาจากแรงดลใจทางวิทยาศาสตร์หรือความไฝ่ฝันที่จะสร้างเครื่องจักรขึ้นมาคิดแทนสมองมนุษย์   Babbage จึงสมควรได้รับการยกย่อง เพราะมิใช่แค่เป็นคนแรกที่ออกแบบคอมพิวเตอร์เท่านั้น แต่คิดได้ตั้งแต่เทคโนโลยี่ยังไม่พร้อม และด้วยแรงดลใจที่มิได้รับใช้ผลประโยชน์ของใครนอกเหนือไปจากมวลมนุษย์

พัฒนาการขั้นต่อไปก็คือ การทำให้คอมพิวเตอร์มี "the stored program" ซึ่งเป็นสิ่งที่ Babbage เคยขบคิดมาแล้ว กล่าวคือ ENIAC มีหน่วยความจำไว้เก็บตัวเลข และมีวงจรไฟฟ้า อีกที่หนี่งสำหรับเก็บคำสั่งในการคำนวณ เมื่อได้โจทย์ที่จะคำนวณ ผู้ใช้เครื่องจะต้องคิดออกมาก่อนว่าจะต้องใช้คำสั่งอะไรบ้าง แล้วจึงไปต่อวงจรไฟฟ้าให้ถูกต้อง ซึ่งต้องทำด้วยมือเหมือนกับเอาแจ๊คไปเสียบตามช่องต่าง ๆ ในตู้วงจรโทรศัพท์ บางครั้งต้องใช้คนหลายคนทำงานนี้เป็นเวลาหลายวัน ต้องต่อสายกันเป็นร้อย ๆ จุด พอมีโจทย์มาใหม่ ก็ต้องทำกันใหม่อีก การแก้ปัญหานี้ทำได้โดยการเก็บสูตรในการ คำนวณไว้ในหน่วยความจำ เรียกมาใช้ได้โดยอัตโนมัติ ไม่ต้องต่อวงจรกันด้วยมือ ความคิดนี้ฟังดูง่าย แต่ความยากอยู่ที่จะออกแบบคอมพิวเตอร์อย่างไรให้ทำเช่นนี้ได้ ในที่สุดในปี ค.ศ. ๑๙๔๖ ศาสตราจารย์ John von Neumann เขียนบทความเสนอการออกแบบให้คอมพิวเตอร์เก็บสูตรคำนวณที่เป็นพื้นฐาน และที่การคำนวณทุกชนิดต้องใช้ โดยฝังไว้ในวงจรไฟฟ้า มีหมายเลขกำกับ เรียกมาใช้ได้เมื่อต้องการ คอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่ใช้ the stored program คือ EDSAC (ย่อมาจาก Electronic Delay Storage Automatic Calculator) เริ่มใช้งานเมื่อปี ค.ศ. ๑๙๔๙

เมื่อมาถึงจุดนี้ ก็หมายความว่า ๗๘ ปีหลังจาก Babbage สิ้นชีวิต The Analytical Engine ที่เขาใฝ่ฝันที่จะสร้างก็กลายมาเป็นความจริง

พัฒนาการขั้นต่อไปเกิดขึ้นเมื่อมีการประดิษฐ์ transistor ขึ้นในปี ค.ศ. ๑๙๔๘ โดยนักฟิสิกส์ ๓ คน คือ John Bardeen, Walter H. Brattain และ William Shockley อุปกรณ์นี้สร้างขี้นมาแทน vacuum tubes เหตุที่คิดสร้างอุปกรณ์ขึ้นมาแทน vacuum tubes ก็เพราะ vacuum tubes ส่งความร้อนสูงมาก ทำให้เสียง่าย ซึ่งมีผลให้คอมพิวเตอร์ทำงานผิดปกติ   transistor ทำหน้าที่อย่างเดียวกับ vacuum tubes แต่เล็กกว่ามาก ใช้พลังงานน้อย ทำให้เกิดความร้อนต่ำกว่า vacuum tubes มาก และ transistor เมื่อให้ความร้อนต่ำก็ติดตั้งใกล้กันได้ การที่มีขนาดเล็กและติดตั้งใกล้กันได้ ทำให้คอมพิวเตอร์ที่ใช้ transistor มีขนาดเล็กลงกว่าเดิมมาก ดูรูปซึ่งจะอธิบายให้เข้าใจว่าทำไมคอมพิวเตอร์ที่ใช้ vacuum tubes จึงมีขนาดใหญ่

แต่ transistor เองก็มีข้อบกพร่อง วงจรไฟฟ้าที่ใช้ transistor จะเป็นแผ่นพลาสติกที่มี transistor จำนวนหนึ่ง พร้อมทั้งอุปกรณ์เสริมอื่น ๆ เสียบอยู่ เชื่อมกันด้วยเส้นโลหะที่บัดกรีลงไปบนแผ่นวงจร ขาเสียบของ transistor อาจจะหัก หรือสายที่บัดกรีอาจจะขาด ต่อมาจึงมีผู้ออกแบบให้ transistor และอุปกรณ์เสริมฝังลงเป็นส่วนหนึ่งของแผ่นรองรับ เรียกว่า integrated circuits คิดขึ้นเมื่อปี ๑๙๕๙ โดย Jack Kilby ลักษณะของวงจรแบบใหม่เป็นแผ่น silicon ที่สลักวงจรรวมทั้ง transistor ลงไป เรียกว่า silicon chip (silicon เป็นธาตุที่มีมากเป็นที่สองรองจากอ็อกซิเยน พบได้ในทรายและหิน ควอตซ์ เป็นต้น) chip เหล่านี้ได้รับการพัฒนาให้เล็กลงเรื่อยๆ เช่น chip ที่มีขนาดนิ้วหัวแม่มือ มี transistors ฝังอยู่ไม่ต่ำกว่าพันล้านตัว (chip รุ่นล่าสุดในปี ๒๕๕๑ มี transistors ไม่ต่ำกว่าสองพันล้านตัว) ผลก็คือคอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กจนตั้งบนโต๊ะได้เช่นที่เราเห็นอยู่ แต่มีความเร็วสูงขี้นเรื่อยๆ

Links ไปยังที่อื่นที่มีข้อมูลเกี่ยวกับประวัติคอมพิวเตอร์

Charles Babbage เป็นอัจฉริยะ นั่นก็คือเป็นคนประหลาด ตำนานชีวิตและผลงานของเขาจึงเต็มไปด้วย เกร็ดที่ขบขันและน่าทึ่ง อ่านประวัติชีวิตของ Babbage โดยสังเขปได้จาก Charles Babbage