ขั้นตอนการแก้ปัญหาด้วยคอมพิวเตอร์

1. การนิยามปัญหา (Problem Definition) ในขั้นแรกของการแก้ปัญหา สิ่งสำคัญที่สุด คือเราต้องทำความเข้าใจให้ได้ว่าปัญหาคืออะไร ประเด็นหลักอยู่ที่ใด และต้องการให้ได้ผลลัพธ์อะไร 2. การวิเคราะห์ปัญหา (Problem analysis) หลังจากที่เข้าใจปัญหาได้ดีแล้ว ขั้นต่อไป คือ การวิเคราะห์ปัญหา และพัฒนาสูตรเชิงคณิตศาสตร์ที่แทนวิธีการแก้ปัญหา วิเคราะห์ปัญหา ให้พิจารณาที่ผลลัพธ์ของปัญหาก่อน (output) ว่าคืออะไร และมีข้อมูลนำเข้า (input) อะไรบ้างที่จะทำให้ได้ผลลัพธ์เช่นนั้น จากนั้นจึงคิดสูตรเป็นสมการ หรือวิธีการที่จะแก้ปัญหานั้น เราต้องวิเคราะห์ให้ได้ว่า ข้อมูลอะไรที่นำเข้าจากผู้ใช้ ข้อมูลอะไรเกิดขึ้นจากการคำนวณ หรือข้อมูลใดเป็นค่าคงที่ ตัวอย่างเช่น โจทย์ต้องการให้เขียนโปรแกรมคำนวณหาจำนวนเงินที่ต้องการจ่ายให้พนักงานรายวัน แต่ละคน โดยมีค่าแรงเป็น 40 บาทต่อชั่วโมง ถ้าทำงานเกินจะมีค่าล่วงเวลาคิดเป็นอัตรา 7 บาทต่อชั่วโมง จากโจทย์ ผลลัพธ์ที่ต้องการ คือ จำนวนที่ต้องจ่ายให้แก่พนักงาน ข้อมูลนำเข้า คือ จำนวนชั่วโมงที่ทำงาน จากนั้นนำมาเขียนเป็นสูตร เชิงคณิตศาสตร์ดังนี้ ค่าแรงของพนักงาน = จำนวนชั่วโมงที่ทำงาน *40 "ถ้าจำนวนชั่วโมงน้อยกว่าหรือเท่ากับ 8" ค่าล่วงเวลา = (จำนวนชั่วโมงที่ทำงาน -8)*7 "ถ้าจำนวนชั่วโมงมากกว่า 8 ชั่วโมง" รวมจำนวนเงินค่าแรงของพนักงานแต่ละคน = ค่าแรงของพนักงาน + ค่าล่วงเวลา 3. การออกแบบอัลกอริธึม (Algorithm design) หรือการออกแบบขั้นตอนวิธีการแก้ปัญหา ในขั้นนี้เป็นการคิดหาขั้นตอนการแก้ปัญหาทีละขั้น เราต้องคิดว่าจะทำอย่างไรจึงจะแก้ปัญหาได้ และสามารถนำมาแปลงเป็นคำสั่งของภาษาโปรแกรมได้โดยง่าย ซึ่งเรียกขั้นตอนการแก้ปัญหาทีละขั้นนี้ว่าอัลกอริธึม (algorithm) ตัวอย่างจากโจทย์การคำนวณหาจำนวนเงินที่ต้องการจ่ายให้แก่พนักงาน เขียนอธิบายแต่ละขั้นไดดังนี้ ขั้นที่ 1 รับข้อมูลชั่วโมงทำงานของพนักงานจากแป้นพิมพ์ ขั้นที่ 2 เปรียบเทียบจำนวนชั่วโมงทำงานกับ 8 ถ้าจำนวนชั่วโมงทำงาน มากกว่า 8 แล้ว ให้คำนวณตามสูตรต่อไปนี้ ค่าแรงของพนักงาน = 8*40 ค่าล่วงเวลา = (จำนวนชั่วโมงที่ทำงาน – 8 ) *7 ถ้าจำนวนชั่วโมงทำงาน น้อยกว่าหรือเท่ากับ 8 แล้วให้คำนวณ ค่าแรงของพนักงาน = จำนวนชั่วโมงที่ทำงาน * 40 ค่าล่วงเวลา = 0 ขั้นที่ 3 คำนวณจำนวนเงินที่ต้องจ่ายให้แก่พนักงาน รวมจำนวนเงินค่าแรงของพนักงานแต่ละคน = ค่าแรงของพนักงาน + ค่าล่วงเวลา ขั้นที่ 4 แสดงผลลัพธ์ให้ผู้ใช้ทราบ ขั้นที่ 5 จบการทำงาน แต่ละขั้นตอนต้องมีความชัดเจนว่าจะทำอะไร แล้วได้ผลลัพธ์อะไรในแต่ละขั้น 4. การพัฒนาโปรแกรม (Program development) ในขั้นตอนนี้นักเขียนโปรแกรมต้องนำเอาคำอธิบายของขั้นตอนการแก้ปัญหาแต่ละขั้นจากอัลกอริธึมมาแปลงเป็นคำสั่งของภาษาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ภาษาใดภาษาหนึ่ง เช่น เขียนด้วยภาษา c++ เป็นต้น การพัฒนาโปรแกรมจะทำได้ง่าย ถ้าอัลกอริธึมถูกต้อง และมีความชัดเจน 5. การทดสอบความถูกต้อง (Program Testing) หลังจากที่เราเขียนคำสั่งของภาษาโปแกรมคอมพิวเตอร์แล้ว ขั้นต่อไป คือ การทดสอบ (Testing) เพื่อหาข้อผิดพลาดจากการเขียนคำสั่งผิดไวยกรณ์ของภาษา หรือข้อผิดพลาดจากการคำนวณการทดสอบควรทดสอบทุกกรณีที่คาดว่าจะเกิดขึ้น ตัวอย่างเช่น การคิดจำนวนเงินที่ต้องจ่ายให้แก่พนักงานเราต้องทดสอบด้วยการป้อนจำนวนชั่วโมงทำงานประมาร 3 ค่า คือ ค่าที่มากกว่า 8 หรือค่าที่น้อยกว่า 8 หรือค่าที่เท่ากับ 8 เพื่อทดสอบว่าถูกต้องทุกกรณีตามสูตรที่ออกแบบไว้หรือไม่ 6. การจัดทำเอกสาร (Documentation) การจัดทำเอกสารถือว่าเป็นงานที่สำคัญที่นักเขียนโปรแกรมส่วนใหญ่ละเลย การจัดทำเอกสารมีได้สองแบบ คือจัดทำเอกสารคู่มือผู้ใช้ และเอกสารคู่มือพัฒนา ซึ่งเอกสารแบบหลังนี้มีความสำคัญต่อองค์กร เพราะช่วยให้การบำรุงรักษาโปรแกรมทำได้ง่ายขึ้น และใช้อ้างอิงในกรณีที่มีการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในระบบ การเขียนหมายเหตุในโปรแกรมถือว่าเป็นสิ่งจำเป็นที่ควรจะทำ เพื่ออธิบายความคิดว่าขณะนั้นได้คิดอะไร การเขียนหมายเหตุเป็นสิ่งที่ช่วยเตือนความทรงจำของตัวผู้เขียนเอง และคนอื่น 7. การบำรุงรักษา และการแก้ไข (Maintenance and modification) การพัฒนาโปรแกรมขึ้นมาใหม่ถือว่าเป็นเรื่องที่ง่ายการการบำรุงรักษา และการแก้ไข ต้นทุนการบำรุงรักษาโปรแกรมจะเพิ่มมากขึ้นหากการออกแบบโปรแกรมทำ อ่านต่อ

การใช้คอมพิวเตอร์แก้ปัญหา

1.หลักการแก้ปัญหา           ในชีวิตประจำวันทุกคนต้องเคยพบกับปัญหาต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นปัญหาด้านการเรียน การงาน การเงิน หรือแม้แต่การเล่นเกม เมื่อพบกับปัญหา แต่ละคนมีวิธีที่จะจัดการหรือแก้ปัญหาเหล่านั้นแตกต่างกันไป  ซึ่งแต่ละวิธีการอาจให้ผลลัพธ์ที่เหมือนหรือแตกต่างกันเล็กน้อย  ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความรู้  ความสามารถ และประสบการณ์ของบุคคลผู้นั้น  อย่างไรก็ตาม หากเรานำวิธีการแก้ปัญหาต่างวิธีนั้นมาวิเคราะห์ให้ดี  จะพบว่าสามารถสรุปวิธีการเหล่านั้นเป็นทฤษฎีซึ่งมีรูปแบบที่แน่นอนได้  และบางครั้งต้องอาศัยการเรียนรู้ในระดับสูงเพื่อแก้ปัญหาบางอย่างให้สมบูรณ์แบบ  แต่ก่อนที่เราจะศึกษาต่อไป  ลองพิจารณาปัญหาต่อไปนี้ ตัวอย่างที่ 1   เกมทายใจ  คือเกมให้ผู้เล่นทายตัวเลข 3 ตัว  ในการเล่นเกมต้องใช้ผู้เล่น 2 คน  คนที่หนึ่งคือ ผู้กำหนด เป็นคนกำหนดเลข 3 ตัวที่ไม่ซ้ำกัน โดยเลือกจากกลุ่มตัวเลข 1-9  และอีกคนหนึ่งคือผู้ทาย  เป็นผู้ทายตัวเลข 3 ตัวที่ไม่ซ้ำกันที่ผู้กำหนดได้กำหนดไว้แล้ว  หลังจากที่ผู้ทายทายเลขแต่ละครั้ง  ผู้กำหนดต้องให้รายละเอียดว่าตัวเลขที่ทายมานั้นถูกต้องกี่ตัว  และในกรณีที่ตัวเลขที่ทายมาถูกตำแหน่งด้วยก็ต้องบอกว่าถูกตำแหน่งกี่ตัว เช่น  ถ้าตัวเลขที่กำหนดไว้เป็น 815 และผู้ทายทายว่า 123 ผู้กำหนดต้องแจ้งว่าตัวเลขที่ทายนั้นถูก 1 ตัว และไม่มีตัวใดถูกตำแหน่ง  ตารางที่ 1 เป็นตารางแสดงข้อมูลการเล่นเกม ตารางที่ 1 ข้อมูลการเล่นเกมทายใจ เลขที่ทาย จำนวนตัวเลขที่ถูก จำนวนตำแหน่งที่ถูก 123 415 425 416 715 815 1 2 1 1 2 3 - 2 1 1 2 3 จะเห็นว่าการแก้ปัญหาดังกล่าวข้างต้น  นอกจากจะใช้วิธีลองผิดลองถูกในการทายครั้งแรกๆ แล้วยังมีการใช้เหตุผลประกอบการแก้ปัญหาซึ่งเราเรียกวิธีการดังกล่าวว่า “วิธีขจัด” (method of elimination) คือ จะแยกข้อมูลออกเป็นกรณีที่เป็นไปไม่ได้ทิ้ง จนเหลือกรณีที่เป็นไปได้ รูปแบบของการใช้เหตุผลประกอบการแก้ปัญหาอาจแตกต่างกันขึ้นอยู่กับเงื่อนไข ในบางปัญหาอาจจะขจัดให้เหลือกรณีเดียวไม่ได้ แต่อาจจะทำให้เหลือกรณีน้อยที่สุด           นอกจากวิธีการแก้ปัญหาที่ยกตัวอย่างมาซึ่งได้แก่  วิธีการลองผิดลองถูก  การใช้เหตุผล  การใช้วิธีขจัด  ยังมีวิธีการแก้ปัญหาอีกมากมายที่ผู้แก้ปัญหาสามารถเลือกใช้ให้เข้ากับตัวปัญหาและประสบการณ์ของผู้แก้ปัญหาเอง  แต่อย่างไรก็ตาม  วิธีการเหล่านั้นล้วนมีขั้นตอนที่คล้ายคลึงกัน  และจากการศึกษาพฤติกรรมในการเรียนรู้และแก้ปัญหาของมนุษย์พบว่า โดยปกติมนุษย์มีกระบวนการในการแก้ปัญหา  ซึ่งประกอบด้วย4 ขั้นตอน ดังนี้ j การวิเคราะห์และกำหนดรายละเอียดของปัญหา           การวิเคราะห์และกำหนดรายละเอียดของปัญหา (State the problem) ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนแรกสุดก่อนที่จะลงมือแก้ปัญหา แต่ผู้แก้ปัญหามักจะมองข้ามความสำคัญของขั้นตอนนี้อยู่เสมอ จุดประสงค์ของขั้นตอนนี้ คือการทำความเข้าใจกับปัญหาเพื่อแยกให้ออกว่าข้อมูลที่กำหนดมาในปัญหาหรือเงื่อนไขของปัญหาคืออะไร และสิ่งที่ต้องการคืออะไร อีกทั้งวิธีการที่ใช้ประมวลผล ในการวิเคราะห์ปัญหาใด กล่าวโดยสรุปมีองค์ประกอบในการวิเคราะห์ ดังนี้ 1.1  การระบุข้อมูลเข้า  ได้แก่ การพิจารณาข้อมูลและเงื่อนไขที่กำหนดมาในปัญหา 1.2  การระบุข้อมูลออก  ได้แก่ การพิจารณาเป้าหมายหรือสิ่งที่ต้องหาคำตอบ 1.3  การกำหนดวิธีประมวลผล  ได้แก่ การพิจารณาขั้นตอนวิธีหาคำตอบหรือข้อมูลออก ตัวอย่างที่ 2 แสดงการวิเคราะห์และกำหนดรายละเอียดของการหาค่าเฉลี่ยของจำนวนเต็ม 5 จำนวน ได้แก่0 3 4 8 และ 12           จากองค์ประกอบในการวิเคราะห์และกำหนดรายละเอียดของปัญหา (1)   การระบุข้อมูลเข้า ในที่นี้โจทย์กำหนดให้หาค่าเฉลี่ยของจำนวนเต็ม 5 จำนวน ดังนั้น ข้อมูลเข้าได้แก่ จำนวน 0 3 4 8และ 12 (2)   การระบุข้อมูลออก จากโจทย์สิ่งที่เป็นคำตอบของปัญหาคือ ค่าเฉลี่ย (X) ของจำนวนทั้งห้า (3)   การกำหนดวิธีประมวลผล จากสิ่งที่โจทย์ต้องการ “ค่าเฉลี่ย” หมายถึง ผลรวมของจำนวนทั้ง 5 หารด้วย 5 ดังนั้น ขั้นตอนของการประมวลผลประกอบด้วย 3.1) รับค่าจำนวนทั้ง 5 จำนวน 3.2) นำจำนวนเต็มทั้ง 5 มาบวกเข้าด้วยกัน 3.3) นำผลลัพธ์จากข้อ 3.2) มาหารด้วย 5 ตัวอย่างที่ 3 แสดงการวิเคราะห์และกำหนดรายละเอียดของการหาค่า X เมื่อ X คือจำนวนเต็มจำนวนหนึ่งในกลุ่มจำนวนเต็ม 5 จำนวน ที่มีค่าเฉลี่ยเป็น 10 และจำนวนอีก 4 จำนวนได้แก่ 3 4 8 และ 12           จากองค์ประกอบในการวิเคราะห์และกำหนดรายละเอียดของปัญหา (1)   การระบุข้อมูลเข้า จากโจทย์ข้อมูลเข้า ได้แก่ 1.1)  จำนวนอีก 4 จำนวน คือ 3 4 8 12 1.2)  ค่าเฉลี่ยของจำนวนทั้ง 5 จำนวน คือ 10 (2)   การระบุข้อมูลออก จากโจทย์สิ่งที่เป็นผลลัพธ์ คือ ค่า X (3)   การกำหนดวิธีประมวลผล จากโจทย์และความหมายของ “ค่าเฉลี่ย” เราสามารถสรุปขั้นตอนของการประมวลผลได้ดังนี้ 3.1)  หาค่าผลรวมของจำนวนเต็มทั้ง 5 โดยนำค่าเฉลี่ยคูณด้วยจำนวนของเลขจำนวนเต็ม นั่นคือ 10 x 5 = 50 3.2)  จากความหมายของ “ผลรวม” จะได้ 3+4+8+12+X = 50 3.3)  แก้สมการ 27+X = 50 (จะได้ X = 23 ซึ่งคือผลลัพธ์) k การเลือกเครื่องมือและออกแบบขั้นตอนวิธี               การเลือกเครื่องมือและออกแบบขั้นตอนวิธี (Tools and Algorithm development) ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนของการวางแผนในการแก้ปัญหาอย่างละเอียดถี่ถ้วน หลังจากที่เราทำความเข้าใจกับปัญหา พิจารณาข้อมูลและเงื่อนไขที่มีอยู่ และสิ่งที่ต้องการหาในขั้นตอนที่ 1 แล้ว เราสามารถคาดคะเนวิธีการที่จะใช้ในการแก้ปัญหา ขั้นตอนนี้จำเป็นต้องอาศัยประสบการณ์ของผู้แก้ปัญหาเป็นหลัก หากผู้แก้ปัญหาเคยพบกับปัญหาทำนองนี้มาแล้วก็สามารถดำเนินการตามแนวทางที่เคยปฏิบัติมา               ขั้นตอนนี้จะเริ่มจากการเลือกเครื่องมือที่ใช้ในการแก้ปัญหา โดยพิจารณาความเหมาะสมระหว่างเครื่องมือกับเงื่อนไขต่างๆ ของปัญหาซึ่งหมายรวมถึงความสามารถของเครื่องมือในการแก้ปัญหาดังกล่าว และสิ่งที่สำคัญคือความคุ้นเคยในการใช้งานเครื่องมือนั้นๆ ของผู้แก้ปัญหา               อีกสิ่งหนึ่งที่สำคัญในการแก้ปัญหา คือยุทธวิธีที่ใช้ในการแก้ปัญหาหรือที่เราเรียกว่า ขั้นตอนวิธี(algorithm) ในการแก้ปัญหา  หลังจากที่เราได้เครื่องมือช่วยแก้ปัญหาแล้ว ผู้แก้ปัญหาต้องวางแผนว่าจะใช้เครื่องมือดังกล่าวเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องและดีที่สุด การออกแบบขั้นตอนวิธีในการแก้ปัญหา ผู้แก้ปัญหาควรใช้แผนภาพหรือเครื่องมือในการแสดงขั้นตอนการทำงานเพื่อให้ง่ายต่อความเข้าใน เช่น ผังงาน(flowchart) ที่จำลองขั้นตอนวิธีการแก้ปัญหาในรูปของสัญลักษณ์  รหัสลำลอง (pseudo code) ซึ่งเป็นการจำลองขั้นตอนวิธีการแก้ปัญหาในรูปของคำบรรยาย การใช้เครื่องมือช่วยออกแบบดังกล่าวนอกจากแสดงกระบวนการที่ชัดเจนแล้ว ยังช่วยให้ผู้แก้ปัญหาสามารถหาข้อผิดพลาดของวิธีการที่ใช้ได้ง่ายและแก้ไขได้อย่างรวดเร็ว l การดำเนินการแก้ปัญหา               การดำเนินการแก้ปัญหา (Implementation) หลังจากที่ได้ออกแบบขั้นตอนวิธีเรียบร้อยแล้ว ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนที่ต้องลงมือแก้ปัญหาโดยใช้เครื่องมือที่ได้เลือกไว้ หากการแก้ปัญหาดังกล่าวใช้คอมพิวเตอร์เข้ามาช่วยง่าน ขั้นตอนนี้ก็เป็นการใช้โปรแกรมสำเร็จหรือใช้ภาษาคอมพิวเตอร์เขียนโปรแกรมแก้ปัญหา ขั้นตอนนี้ต้องอาศัยความรู้เกี่ยวกับเครื่องมือที่เลือกใช้ซึ่งผู้แก้ปัญหาต้องศึกษาให้เข้าใจและเชี่ยวชาญ ในขณะที่ดำเนินการหากพบแนวทางที่ดีกว่าที่ออกแบบไว้ก็สามารถปรับเปลี่ยนได้ m การตรวจสอบและปรับปรุง               การตรวจสอบและปรับปรุง (Refinement) หลังจากที่ลงมือแก้ปัญหาแล้ว ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าวิธีการนี้ให้ผลลัพธ์ที่ถูกต้อง โดยผู้แก้ปัญหาต้องตรวจสอบว่าขั้นตอนวิธีที่สร้างขึ้นสอดคล้องกับรายละเอียดของปัญหา ซึ่งได้แก่ ข้อมูลเข้า และข้อมูลออก เพื่อให้มั่นใจว่าสามารถรองรับข้อมุเข้าได้ในทุกกรณีอย่างถูกต้องและสมบูรณ์ ในขณะเดียวกันก็ต้องปรับปรุงวิธีการเพื่อให้การแก้ปัญหานี้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด               ขั้นตอนทั้ง 4 ขั้นตอนดังกล่าวข้างต้น เป็นเสมือนขั้นบันได (stair) ที่ทำให้มนุษย์สามารถประสบความสำเร็จในการแก้ปัญหาต่างๆ ได้ รวมทั้งการเขียนหรือพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อแก้ปัญหาก็ต้องใช้กระบวนการตามขั้นตอนทั้ง 4 นี้เช่นกัน อ่านต่อ

กระบวนการเทคโนโลยีสารสนเทศ

กระบวนการเทคโนโลยี (Technological Process) คือ  ขั้นตอนการแก้ปัญหาหรือตอบสนองต่อความต้องการ ซึ่งจะก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงจากทรัพยากรให้เป็นผลผลิตหรือผลลัพธ์ ระบบเทคโนโลยีประกอบด้วยกระบวนทางเทคโนโลยีทั้งหมด 7 ขั้นตอน ได้แก่ 1.กำหนดปัญหาหรือความต้องการ (Identification the problem,need or preference)      เมื่อมนุษย์เกิดปัญหาหรือความต้องการ ขั้นแรกคือ การทำความเข้าใจปัญหานั้น ๆ อย่างละเอียด หรือกำหนดขอบเขตการแก้ปัญหา ระบุความต้องการให้ชัดเจนว่าต้องการอะไร โดยเขียนเป็นข้อความสั้น ๆให้ได้ใจความชัดเจน 2.รวบรวมข้อมูลเพื่อแสวงหาวิธีการแก้ปัญหาหรือสนองความต้องการ (Information)       เมื่อกำหนดปัญหาหรือความต้องการแล้ว ขั้นตอนต่อไป คือ เก็บรวบรวมข้อมูลและความรู้ทุกด้านที่ เกี่ยวข้องกับปัญหาหรือความต้องการเพื่อหาวิธีการที่เหมาะสมสำหรับแก้ปัญหา หรือสนองความต้องการที่กำหนดไว้ ทำได้หลายวิธี เช่น        • รวบรวมข้อมูลจากหนังสือ วารสารต่างๆ       • สำรวจตัวอย่างในท้องตลาด       • สัมภาษณ์พูดคุยกับคนอื่น       • ระดมสมองหาความคิด       • สืบค้นจากอินเตอร์เน็ต และจากแผ่นซีดีเสริมความรู้ ฯลฯ       ข้อมูลเหล่านี้จะนำไปสู่การได้วิธีการแก้ปัญหา หรือสนองความต้องการในหลายแบบ ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนที่สำคัญมาก ซึ่งจะเป็นช่องทางที่สามารถใส่เนื้อหาที่เราต้องการให้นักเรียนได้เรียนรู้ และถือว่าเป็นช่องทางของการบูรณาการได้ดีที่สุด   3.เลือกวิธีการแก้ปัญหาหรือสนองความต้องการ (Selection of the best possible solution)     ในขั้นนี้ เป็นการตัดสินใจเลือกแนวคิดที่ดีที่สุดสำหรับแก้ปัญหา โดยนำข้อมูล และความรู้ที่รวบรวมได้มาประกอบกันจนได้ข้อสรุปว่า จะเลือกวิธีการแก้ปัญหาหรือวิธีการสนองความต้องการเป็นแบบใด โดยวิธีการที่เลือกอาจยึดแนวที่ว่า เมื่อเลือกแล้วจะทำให้สิ่งนั้นดีขึ้น (Better) สะดวกสบายหรือรวดเร็วขึ้น(Faster speed) ประหยัดขึ้น (Cheaper) รวมทั้งวิธีการเหล่านี้ จะต้องสอดคล้องกับทรัพยากร (Resource) ที่มีอยู่ 4.ออกแบบและปฏิบัติ                                                                                                                                                                           ขั้นตอนนี้ต้องการให้นักเรียนรู้จักคิดออกแบบ ซึ่งไม่จำเป็นต้องเป็นสิ่งของเครื่องใช้เสมอไป อาจเป็นวิธีการก็ได้ และการออกแบบไม่จำเป็นต้องเขียนแบบเสมอไป อาจเป็นแค่ลำดับความคิด หรือจินตนาการให้เป็นขั้นตอนซึ่งรวมปฏิบัติการลงไปด้วย นั่นคือเมื่อออกแบบแล้วต้องลงมือทำ และลงมือปฏิบัติในสิ่งที่ออกแบบไว้ 5.ทดสอบ (Testing to see if it works)     เป็นการนำสิ่งประดิษฐ์หรือวิธีการนั้นทดลองใช้เพื่อทดสอบว่าใช้งานหรือทำงานได้ หรือไม่มีข้อบกพร่องอย่างไร ถ้ายังไม่ได้ก็ไปสู่ขั้นตอนต่อไป คือ ปรับปรุง แก้ไข 6.การปรับปรุง (Modification and improvement)     หลังจากการทดสอบผลแล้วพบว่า สิ่งประดิษฐ์ที่สร้างขึ้น หรือวิธีการที่คิดขึ้นไม่ทำงานมีข้อบกพร่อง ก็ทำการปรับปรุงแก้ไข โดยอาจเลือกวิธีการใหม่ก็ได้คือย้อนไปขั้นตอนที่ 3 7.ประเมินผล (Assessment)     หลังจากปรับปรุงแก้ไขจนใช้งานได้ดีตามวิธีการที่ออกแบบแล้ว ก็นำมาประเมินผลโดยรวมโดยพิจารณาดังนี้      • สิ่งประดิษฐ์สามารถแก้ปัญหาหรือสนองความต้องการที่ระบุไว้ได้หรือไม่      • สวยงาม ดึงดูดใจผู้ใช้หรือไม่      • แข็งแรงทนทานต่อการใช้งานหรือไม่      • ต้นทูนสูงเกินไปหรือไม่     บางกิจกรรมอาจไม่ครบทั้ง 7 ขั้นตอนก็ได้ บางกิจกรรมขั้นตอนอาจสลับกันไปบ้างก็ได้แต่เมื่อนำไปใช้แล้ว นักเรียนรู้จักที่จะทำงานเป็นขั้นตอน เป็นระบบ ย้อนกลับมาดู หรือแก้ไขได้ตามขั้นตอนที่ทำไปได้ อ่านต่อ

หลักการและวธิีการแก้ปัญหาด้วยเทคโนโลยสารสนเทศ ี
ปัจจบุ นมน ั ษยุ ์นําเทคโนโลยีสารสนเทศเข้ามาใช้ในชีวิตมากขนึ้ เชน่ นกเร ั ียนสามารถจะเรียนรู้บทเรียน
ออนไลน์เพมเต ิ่ มจากในช ิ นเร ั้ ียนได้ตลอดเวลา สามารถตรวจสอบข้อมลและเปร ู ียบเทียบราคาของสนคิ ้าทาง
อินเทอร์เน็ตก่อนเลือกซอื้ เพื่อให้เกิดความค้มคุ าในการจ ่ ่ายเงิน วางแผนการเดนทางได ิ ้จากแผนที่ในอินเทอร์เน็ต
เป็นต้น จะเห็นได้วาเทคโนโลย ่ ีสารสนเทศเป็นเครื่องมือที่ช่วยแก้ปัญหาที่เกิดขนในช ึ้ ีวิตประจําวนของมน ั ษยุ ์ได้
อยางรวดเร ่ ็วและแมนย่ ําซงการแก ึ่ ้ปัญหาด้วยกระบวนการเทคโนโลยีสารสนเทศเป็นการแก้ปัญหาอยางเป ่ ็น
ขนตอน ั้ โดยใช้กระบวนการทางเทคโนโลยีสารสนเทศมาช่วย
1. กระบวนการเทคโนโลยสารสนเทศ ี
เทคโนโลยีสารสนเทศ (Information Technology) คือการประยกตุ ์เอาความรู้ทางวทยาศาสตร ิ ์มาจดการ ั
สารสนเทศที่ต้องการได้แก่การรวบรวม ตรวจสอบ ดแลร ู ักษา ประมวลผลข้อมลู การนําสารสนเทศไปใช้งาน และ
การเผยแพร่สารสนเทศ โดยอาศยเคร ั ื่องมือทางเทคโนโลยีได้แก่เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ (Computer
Technology) สําหรับจดการข ั ้อมลู (การรวบรวม ตรวจสอบ ประมวลผล ดแลร ู ักษาและการปรับปรุงข้อมลู ) และ
เทคโนโลยีการสื่อสารโทรคมนาคม (Communication Technology) สําหรับจดการสารสนเทศ ั (การเผยแพร่
สารสนเทศเพื่อเพิ่มประสทธิ ิภาพ ความถกตู ้องแมนย่ ําและความรวดเร็วทนตั อการน ่ ําไปใช้ประโยชน์)
กระบวนการเทคโนโลยีสารสนเทศ คือการจดการข ั ้อมลและสารสนเทศโดยใช ู ้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์
และเทคโนโลยีการสื่อสารโทรคมนาคม ซงมึ่ ีขนตอนท ั้ งหมด ั้ 6 ขนตอน ั้ ดงนั ี้
1.1 การรวบรวมข้อมูล คอการเสาะหาข ื ้อมลหร ู ือข้อเท็จจริงที่เกิดขนมารวมก ึ้ นั ซงการรวบรวมข ึ่ ้อมลู
สามารถทําได้โดยการเก็บรวบรวมข้อมลดู ้วยตนเอง หรือจากแหลงท่ ี่มีผ้รวบรวมไว ู ้แล้วและนําเข้าสระบบ ู่
คอมพิวเตอร์ซงการรวบรวมข ึ่ ้อมลดู ้วยตนเอง ทําได้ 2 วิธีดงนั ี้
1) การเก็บรวบรวมข้อมลดู ้วยการสงเกต ั
 2) การเก็บรวบรวมข้อมลดู ้วยการสอบถาม
1.2 การตรวจสอบข้อมูล เป็นการตรวจสอบ บนทั กขึ ้อมลในระบบ ู วาม่ ีความถกตู ้องไมม่ ีข้อผดพลาด ิ
ซงหากพบความผ ึ่ ิดพลาดของข้อมลู ก็จะต้องทําการแก้ไขเนื่องจากข้อมลทู ี่เก็บเข้าในระบบจะต้องมีความถกตู ้อง
และน่าเชื่อถือเพราะหากใสข่ ้อมลทู ี่ผิดให้แก่ระบบคอมพิวเตอร์ผลลพธั ์ที่ได้จากระบบยอมผ ่ ิดพลาดเช่นกนั
1.3 การดแลร ู ักษาข้อมูล เมื่อรวบรวมข้อมลและตรวจสอบข ู ้อมลแล ู ้วจากนนจะต ั้ ้องมีการดแลร ู ักษา
ข้อมลให ู ้คงอยู่รวมทงทั้ ําให้สามารถประมวลผลข้อมลนู นได ั้ ้อยางรวดเร ่ ็วซงการด ึ่ แลร ู ักษาข้อมลทู ําได้ดงนั ี อ่านตต่อ

ประโยชน์ของการสื่อสารข้อมูล

ความสำคัญของการสื่อสารข้อมูลผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เป็นสิ่งที่ตระหนักกันอย่างมากในปัจจุบัน ด้วยเหตุว่าการสื่อสารข้อมูลผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์มีประโยชน์หลายประการด้วยกันคือ
1. จัดเก็บข้อมูลได้ง่ายและสื่อสารได้รวดเร็ว การจัดเก็บข้อมูลซึ่งอยู่ในรูปของสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ สามารถจัดเก็บไว้ในแผ่นบันทึก (Diskette) ที่มีความหนาแน่นสูงได้ แผ่นบันทึกแผ่นหนึ่งสามารถบันทึกข้อมูลได้มากกว่า 1 ล้านตัวอักษร สำหรับการสื่อสารข้อมูลนั้น ถ้าข้อมูลผ่านสายโทรศัพท์ได้ด้วยอัตรา 120 ตัวอักษรต่อวินาทีแล้ว จะสามารถส่งข้อมูล 200 หน้า ได้ในเวลา 40 นาที โดยที่ไม่ต้องเสียเวลามานั่งป้อนข้อมูลเหล่านั้นซ้ำใหม่อีก
2. ความถูกต้องของข้อมูล โดยปกติมีการส่งข้อมูลด้วยสัญญาณทางอิเล็กทรอนิกส์ จากจุดหนึ่งไปยังจุดอื่นด้วยระบบดิจิทัล วิธีการรับส่งนั้นจะมีการตรวจสอบสภาพของข้อมูล หากข้อมูลผิดพลาดก็จะมีการรับรู้และพยายามหาวิธีการแก้ไขให้ข้อมูลที่ได้รับมีความถูกต้อง โดยอาจให้ทำการส่งใหม่หรือกรณีผิดพลาดไม่มาก ฝ่ายผู้รับอาจใช้โปรแกรมของตนเองแก้ไขข้อมูลให้ถูกต้องได้
3. ความเร็วของการทำงาน สัญญาณทางไฟฟ้าจะเดินทางด้วยความเร็วเท่าแสง ทำให้การใช้คอมพิวเตอร์ส่งข้อมูลจากซีกโลกหนึ่งไปยังอีกซีกโลกหนึ่งหรือค้นหาข้อมูลจากฐานข้อมูลขนาดใหญ่ สามารถทำได้อย่างรวดเร็ว ความรวดเร็วของระบบจะทำให้ผู้ใช้สะดวกสบายอย่างยิ่ง เช่น บริษัทสายการบินทุกแห่งสามารถทราบข้อมูลของทุกเที่ยวบินได้อย่างรวดเร็ว ทำให้การจอง ที่นั่งของสายการบินสามารถทำได้ทันที
4. ต้นทุนประหยัด การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ต่อเข้าหากันเป็นเครือข่าย เพื่อส่งหรือสำเนาข้อมูลทำให้ราคาต้นทุนของการใช้ข้อมูลไม่แพง เมื่อเทียบกับการจัดส่งแบบวิธีอื่น นักคอมพิวเตอร์บางคนสามารถส่งโปรแกรมให้กันและกันผ่านทางสายโทรศัพท์ได้ อ่านต่อ

โพรโทคอลและอุปกรณ์สื่อสารในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

โพรโทคอลและอุปกรณ์สื่อสารในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

          การสื่อสารโดยผ่านระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ จะต้องมรการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์เครือข่ายชนิดต่างๆ กัน ซึ่งไม่สามารถเชื่อมต่อกันได้โดยตรง ดังนั้นจึงต้องมรการเปลี่ยนรูปแบบของข้อมูลที่ส่ง และกำหนดมาตรฐานทางด้สนฮาร์ดแวร์และซอฟแวร์เพื่อให้อุปกรณ์สื่อสารกันได้
          3.1 โพรโทคอล
          โพรโทคอล (protocol) คือข้อตกลงอย่างเป็นทางการเกี่ยวกับวิธีที่คอมพิวเตอร์จะจัดรูปแบบและตอบรับข้อมูลระหว่างการสื่อสาร ซึ่งโพรโทคอลจะมีหลายมาตรฐาน และในแต่ละโพรโทคอลจะมีข้อดีข้อเสียแตกต่างกันไป
          การติดต่อสื่อสารข้อมูลผ่านทางเครือข่ายนั้น จำเป็นต้องมรโพรโทคอลที่เป็นข้อกำหนดตกลงในการสื่อสารขึ้น เพื่อช่วยให้ระบบสองระบบที่แตกต่างกันสามารถสื่อสารกันอย่างเข้าใจได้โพรโทคอลนี้เป็นข้อตลลงที่กำหนดเกี่ยวกับการสื่อสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ต่่างๆ
ทั้งวิธีการส่งและรับข้อมูล วิธีการตรวจข้อผิดพลาดของการส่งและรับข้อมูล การแสดงผลข้อมูลข้อมูลเมื่อส่งและรับกันระหว่างเครื่องสองเครื่อง ดังนั้น จะเห็นได้ว่าโพรโทคอลมีความสำคัญมากในการสื่อสารบนเครือข่าย ซึ่งหากไม่มีโพรโทคอลแล้ว การสื่อสารบนเครือข่ายจะไม่สามารถเกิดขึ้นได้
         ในปัจจุบันการทำงานของเครือข่ายใช้มาตรฐานโพโทคอลต่างๆ ร่วมกันทำงานมากมาย นอกจากโพรโทคอลระดับประยุกต์แล้ว การดำเนินการภายในเครือข่ายมีประสิทธิภาพขึ้น ซึ่งโพรโทคอลที่ใช้ในการสื่อสารในปัจจุบันมีหลายประเภท ตัวอย่างเช่น
         1. โพรโทคอลเอชทีทีพี (Hyper Text Transfer Protocol : HTTP) เป็นโพรโทคอลหลักในการใช้งานเวิลด์ไวด์เว็บ โดยมรจุดประสงค์เพื่อเป็นช่องทางสำหรับเผยแพร่และแลกเปลี่ยนภาษาเอชทีเอ็มแอล(Hyper Text Markup Language : HTML) ใช้ร้องขอหรือตอบกลับระหว่างเครื่องลูกข่าย ที่ใช้โปรแกรมค้นดูเส็บกัะบเครื่องแม่ข่าย (web server) โดยทำงานอยู่บนโพรโทคอลทีซีดี (Transfer Control Protocol : TCP) 
         2. โพรโทรคอลทีซีพี/ไอพี (Transfer Control Protocol / Internet Protocal : TCP/IP ) เป็นโพรโทคอลที่ใช้ในการสื่อสารอินเตอร์เน็ต โดยมรการระบุผู้รับ ผู้ส่งในเครือข่าย และแบ่งข้อมูลออกเป็นเพ็กเก็ตส่งผ่านไปยังอินเตอร์เน็ตซึ่งหากการส่งข้อมูลเกิดความผิดพลาดจะมีการร้องขอข้อมูลใหม่
          3. โพรโทคอลเอสเอ็มทีพี (Simple Mail Transfer Protocol : SMTP) คือ โพรโทคอลสำหรับส่งไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ (electronic mail) หรืออีเมลล์ (Email) ไำปยังจุดหมายปลายทาง
          4. บลูทูท (bluetooth) เป็นโพรโทคอลที่ใช้คลื่นวิทยุความถี่ 2.4 GRz ในการรับส่งข้อมูลคล้ายระบบแลนไร้สาย เพื่อให้ผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์สามารถสื่อสารกับอุปกรณ์ต่อพ่วงไร้สาย เช่น เครื่องพิมพ์ เมาส์ คีย์บอร์ด โทรศัพท์เคลื่อนที่ หูฟัง เป็นต้น เข้าด้วยกันได้สะดวก
          ปัจจจุบันมีโพรโทคอลในระดับประยุกต์ใชงานมากมาย นอกจากโพรโทคอลที่กล่าวมาแล้วข้างต้น        
เช่น การโอนย้ายแฟ้มข้อมูลระหว่างกัน ใช้โพรโทคอลชื่อเอฟทีพี (File Transfer protocal : NNTP) การโอนย้ายข่าวสารระหว่างกันใช้โพรโทคอลชื่อเอ็นเอ็นพี (Network News Transfer protocal : NNTP) เป็นต้น จะเห็นได้ว่า การใช้เครือข่ายคอมพิวเตอร์ในทุกวันนี้ เป็นผลมาจากกการพัฒนาโพรโทคอลต่างๆ ขึ้นใช้งาน ซึ่งการทำงานอย่างใดอย่างหนึ่งจำเป็นต้องผ่านหารใช้งานโพรโทรคอลต่างๆฆลายโพรโทคอลร่วมกัน
          3.2 อุปกรณ์สื่อสารในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
          การเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์ให้กลายเป็นระบบเครือข่ายได้นั้น จะต้องอาศัยอุปกรณ์สื่อสารในระบบเครื่อข่ายคอมพิวเตอร์ (network device) ซึ่งทำหน้าที่รับข้อมูลทางสื่อกลาง
          1. เครื่องทวนสัญญาณ (repeater) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รับสัญญาณดิจิทัลแล้วส่งต่อไปยังอุปกรณ์อื่น
          2. ฮับ (hub) เป็นอุปกรณ์ที่มาจากอุปกรณ์รับส่ง หรือคอมพิวเตอร์หลายๆเครื่อง
          3. บริดจ์ (bridge) ใช้ในการเชื่อมต่อเครือข่ายหลายเครือข่ายเข้าด้วยกัน โดยจะต้องเป็นเครือข่ายที่ใช้โพรโทคอลตัวเดียวกัน
          4. อุปกรณ์จัดเส้นทาง (router) สามารถกรองข้อมูลได้เช่นเดียวกับบริดจ์แต่จะมีความสามารถมากกว่า
          5. สวิตช์ (switch) นำความสามารถของฮับกับบริดจ์มารวมกัน แต่การส่งข้อมูลจากคอมพิวเตอร์ตัวหนึงจะไม่กระจายไปยังคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องเหมือนกับฮับ
          6. เกตเวย์ (gateway) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อเครือข่ายต่างๆ เข้าด่วยดันไม่ว่าเครือข่ายนั้นจะใช้โพรโทคอลตัวใดก็ตาม
หนังสือ เทคโนโลนีสารสนเทศและการสื่อสาร ม.2  อ่านต่อ

เครือข่ายคอมพิวเตอร์

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

ตัวอย่างแผนผังการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์แบบ Token Ring

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ หรือ คอมพิวเตอร์เน็ตเวิร์ก (อังกฤษ: computer network; ศัพท์บัญญัติว่า ข่ายงานคอมพิวเตอร์) คือเครือข่ายการสื่อสารโทรคมนาคมระหว่างคอมพิวเตอร์จำนวนตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไปสามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้ การเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ต่างๆในเครือข่าย (โหนดเครือข่าย) จะใช้สื่อที่เป็นสายเคเบิลหรือสื่อไร้สาย เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่รู้จักกันดีคือ อินเทอร์เน็ต

การที่ระบบเครือข่ายมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในปัจจุบัน เพราะมีการใช้งานคอมพิวเตอร์อย่างแพร่หลาย จึงเกิดความต้องการที่จะเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เหล่านั้นถึงกัน เพื่อเพิ่มความสามารถของระบบให้สูงขึ้น และลดต้นทุนของระบบโดยรวมลง

การโอนย้ายข้อมูลระหว่างกันในเครือข่าย ทำให้ระบบมีขีดความสามารถเพิ่มมากขึ้น การแบ่งการใช้ทรัพยากร เช่น หน่วยประมวลผล, หน่วยความจำ, หน่วยจัดเก็บข้อมูล, โปรแกรมคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่มีราคาแพงและไม่สามารถจัดหามาให้ทุกคนได้ เช่นเครื่องพิมพ์ เครื่องกราดภาพ (scanner) ทำให้ลดต้นทุนของระบบลงได้

อุปกรณ์เครือข่ายที่สร้างข้อมูล, ส่งมาตามเส้นทางและบรรจบข้อมูลจะเรียกว่าโหนดเครือข่าย. โหนดประกอบด้วยโฮสต์เช่นเซิร์ฟเวอร์, คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและฮาร์ดแวร์ของระบบเครือข่าย อุปกรณ์สองตัวจะกล่าวว่าเป็นเครือข่ายได้ก็ต่อเมื่อกระบวนการในเครื่องหนึ่งสามารถที่จะแลกเปลี่ยนข้อมูลกับกระบวนการในอีกอุปกรณ์หนึ่งได้

เครือข่ายจะสนับสนุนแอปพลิเคชันเช่นการเข้าถึงเวิลด์ไวด์เว็บ, การใช้งานร่วมกันของแอปพลิเคชัน, การใช้เซิร์ฟเวอร์สำหรับเก็บข้อมูลร่วมกัน, การใช้เครื่องพิมพ์และเครื่องแฟ็กซ์ร่วมกันและการใช้อีเมลและโปรแกรมส่งข้อความโต้ตอบแบบทันทีร่วมกัน อ่านต่อ