42
เทคโนโลยีสารสนเทศ ขอมูล สารสนเทศ และ เทคโนโลยีสารสนเทศ การแทนขอมูลในคอมพิวเตอร การจัดการขอมูล เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา 40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน สาขาวิชาคอมพิวเตอรและเทคโนโลยี โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ

เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

เทคโนโลยีสารสนเทศ

ขอมูล สารสนเทศ และ เทคโนโลยีสารสนเทศ การแทนขอมูลในคอมพิวเตอร

การจัดการขอมูล

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน สาขาวิชาคอมพิวเตอรและเทคโนโลยี โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ

Page 2: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

2 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

ขอมลู สารสนเทศและเทคโนโลยีสารสนเทศ

ระบบสารสนเทศ (Information System) หมายถึง ระบบที่มีการนําคอมพิวเตอรมาชวยในการรวบรวม จัดเก็บ หรือจัดการกับขอมูลขาวสารเพื่อใหขอมูลนั้นกลายเปนสารสนเทศที่ดี สามารถนําไปใชในการประกอบการตัดสินใจไดในเวลาอันรวดเร็วและถูกตอง

ระบบสารสนเทศประกอบดวยองคประกอบดังนี้ 1. ฮารดแวร (Hardware) หมายถึงอุปกรณที่เกี่ยวของในการจัดกระทํากับขอมูล ทั้งที่เปนอุปกรณคอมพิวเตอรและอุปกรณอ่ืน ๆ เชน เครื่องคอมพิวเตอร เครื่องคิดเลข 2. ซอฟตแวร (Software) หมายถึง ชุดคําสั่ง หรือเรียกใหเขางายวา โปรแกรม ที่สามารถสั่งการใหคอมพิวเตอรทํางานในลักษณะที่ตองการภายใตขอบเขตความสามารถที่เครื่องคอมพิวเตอร หรือโปรแกรมนั้น ๆ สามารถทําได 3. ผูใช (User) หมายถึง กลุมผูคนที่ทํางานหรือเกี่ยวของกับระบบสารสนเทศ 4. ขอมูล (Data) หมายถึง ขอเท็จจริงหรือเหตุการณที่เกี่ยวของกับสิ่งตางๆ (เชน คน สัตว สถานที่ ส่ิงของตางๆ) ซ่ึงมีการเก็บรวบรวมเอาไว และสามารถเรียกมาใชประโยชนไดโดยอาจอยูในรูปแบบตาง ๆ ไมวาจะเปน ตัวหนังสือ แสง สี เสียง สัญญาณอิเล็กทรอนิกส ภาพ วัตถุ หรือ หลาย ๆ อยางผสมผสานกัน ซ่ึงขอมูลที่ดีจะตองตรงกับความตองการของผูใช 5. โพรซีเยอร (Procedure) หมายถึง ขั้นตอน กระบวนการตาง ๆ ในการปฏิบัติงานในระบบสารสนเทศ เมื่อทั้ง 5 สวนดังกลาวขางตน ทํางานประสานกัน สงผลใหขอมูลเกิดการประมวลผลและนําไปใชประโยชน นั่นก็คือ สารสนเทศ นั่นเอง ซ่ึงสารเสนทศนี้จะเปนสารสนเทศที่ดี จะตองเปนสารสนเทศที่มีความถูกตองตรงกับความตองการของผูใชและทันเวลาในการใชงาน กลาวโดยสรุปก็คือ กระบวนการสารสนเทศเปนกระบวนการที่ทําใหเกิดสารสนเทศขึ้นมานั่นเอง

เทคโนโลยี หมายถึง การประยุกตเอาความรูทางดานวิทยาศาสตร ความจริงเกี่ยวกับธรรมชาติและส่ิงแวดลอม มาทําใหเกิดประโยชนตอมวลมนุษย เทคโนโลยีจึงเปนวิธีการในการสรางมูลคาเพิ่มของสิ่งของตางๆ ใหเกิดประโยชนมากยิ่งขึ้น เชน ทรายหรือซิลิกอน เปนสารแรที่พบเห็นอยูตามชายหาด หากนํามาสกัด

Page 3: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

3 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

ดวยเทคโนโลยีและใชเทคนิควิธีการสรางเปนชิป (chip) สําหรับอุปกรณอิเล็กทรอนิกสตางๆ จะทําใหสารแรซิลิกอนนั้นมีคุณคาและมูลคาเพิ่มขึ้นไดอีกมาก เทคโนโลยีสารสนเทศ (Information Technology: IT) เปนการนําเทคโนโลยีมาสรางมูลคาเพิ่มใหกับสารสนเทศ ทําใหสารสนเทศมีประโยชนและใชงานไดกวางขวางมากขึ้น โดยเทคโนโลยีที่กลาวถึงไดแก การจัดเก็บ ส่ือสาร ประมวลผลและการนําเสนอขอมูล เปนตน

พัฒนาการของเทคโนโลยีทําใหชีวิตความเปนอยูเปล่ียนไปมาก ลองยอนไปในอดีตโลกมีกําเนิดมาประมาณ 4600 ลานป เชื่อกันวาพัฒนาการตามธรรมชาติทําใหเกิดส่ิงมีชีวิตถือกําเนินบนโลกประมาณ 500 ลานปที่แลว ยุคไดโนเสารมีอายุอยูในชวง 200 ลานป ส่ิงมีชีวิตที่เปนเผาพันธุมนุษย คอย ๆ พัฒนามา คาดคะเนวาเมื่อหาแสนปที่แลวมนุษยสามารถสงสัญญาณทาทางสื่อสารระหวางกันและพัฒนามาเปนภาษา มนุษยสามารถสรางตัวหนังสือ และจารึกไวตามผนึกถํ้า เมื่อประมาณ 5000 ปที่แลว กลาวไดวามนุษยตองใชเวลานานพอสมควรในการพัฒนาตัวหนังสือที่ใชแทนภาษาพูด และจากหลักฐานทางประวัติศาสตรพบวา มนุษยสามารถจัดพิมพหนังสือไดเมื่อประมาณ 5000 ปที่แลว กลาวไดวาฐานทางประวัติศาสตรพบวา มนุษยสามารถจัดพิมพหนังสือได

เมื่อประมาณ 500 ถึง 800 ปที่แลว เทคโนโลยีเริ่มเขามาชวยในการพิมพ ทําใหการสื่อสารดวยขอความและภาษาเพิ่มขึ้นมาก เทคโนโลยีพัฒนามาจนถึงการสื่อสารกัน โดยสงขอความเปนเสียงทางสายโทรศัพทไดประมาณรอยกวาปที่แลว และเมื่อประมาณหาสิบปที่แลว ก็มีการสงภาพโทรทัศนและคอมพิวเตอรทําใหมีการใชสารสนเทศในรูปแบบขาวสารมากขึ้น ในปจจุบันมีสถานนีวิทยุ โทรทัศน หนังสือพิมพ และส่ือตาง ๆ ที่ใชในการกระจายขาวสาร มีการแพรภาพทางโทรทัศนผานดาวเทียมเพื่อรายงานเหตุการณสด เห็นไดชัดวาเทคโนโลยีไดเขามามีบทบาทอยางมาก บทบาทของการพัฒนาเทคโนโลยีรวดเร็วข้ึนเมื่อมีการพัฒนาอุปกรณทางดานคอมพิวเตอรและสวนประกอบ จะเห็นไดวาในชวงสี่หาปที่ผานมาจะมีผลิตภัณฑใหม ซ่ึงมีคอมพิวเตอรเขาไปเกี่ยวของใหเห็นอยูตลอดเวลา

การปฏิวัติทางวิทยาศาสตรและการปฏิวัติอุตสาหกรรมเริ่มตนในคริสตศตวรรษที่ 17 และ 18 เปนเหตุการณสําคัญในประวัติศาสตรของมนุษยชาติ ทําใหอารยธรรมในสังคมโลกเปลี่ยนแปลงไปอยางมาก ทั้งทางดานการเมือง เศรษฐกิจ สังคม และวิทยาการ การปฏิวัติอุตสาหกรรมไดดําเนินสืบเนื่องมาจนถึงปจจุบัน ซ่ึงถือกันวาเปนการปฏิวัติอุตสาหกรรมระยะที่สาม พลังความรูทางดานวิทยาศาสตร และเทคโนโลยีที่ส่ังสมเพิ่มพูนมาตลอดเวลานี้ ทําใหผูคนมีความเปนอยูที่สะดวกสบายขึ้น ชีวิตยืนยาวขึ้น ประชากรเพิ่มมากขึ้น มีความกาวหนาทางวัตถุในทุกๆ ดาน รวมทั้งเปนปจจัยสําคัญที่ทําใหสังคม โลกอันกวางใหญไดติดตอกันใกลชิดขึ้นในเวลาอันรวดเร็ว จนดูเสมือนหนึ่งเปนโลกไรพรมแดน ในคริสตศตวรรษที่ 20 คือ คริสตศักราช 1900 –1999 เทคโนโลยีสารสนเทศไดเขามามีบทบาทในชีวิตของเรามาก ทําใหเรามีโทรศัพทใช มีคอมพิวเตอรใช นอกจากนี้คอมพิวเตอรยังเชื่อมโยงกันไดผานสายโทรศัพท มีการสรางเครือขายของคอมพิวเตอรที่ทําใหการติดตอส่ือสารผานทางคอมพิวเตอรทําไดอยางรวดเร็วและครอบคลุมทั่วโลก ในตนศตวรรษที่ 21 เทคโนโลยีสารสนเทศมีความเจริญกาวหนากวาเดิมมากชวยใหคอมพิวเตอรสามารถทํากิจกรรมไดคลายคนมากยิ่งขึ้น เชน สามารถอานหนังสือภาษาไทยออกพูดโตตอบกับคนเปนภาษาไทยได

Page 4: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

4 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

สังคมที่เราอยูขณะนี้จะเปลี่ยนแปลงไปไดมาก การเดินทางทั้งทางรถและเครื่องบินจะนอยลง เชน แทนที่ตองนั่งรถมาซื้อของที่หางสรรพสินคา เราก็สามารถจะสั่งซ้ือผานเครือขายคอมพิวเตอรได แทนที่ครูจะตองเดินทางไปหองสมุดก็สามารถขอดูหรือขออานหนังสือผานเครือขายคอมพิวเตอรไดและแทนที่คนหลายประเทศทั่วโลกตองเดินทางไปประชุมรวมกันก็สามารถมองเห็นหนาตากันหรือพูดคุยปรึกษากันผานเครือขายคอมพิวเตอรได คอมพิวเตอรสวนใหญจะแสดงผลและโตตอบกับคนในลักษณะเหมือนจริงไดมากขึ้น กลาวคือ เปนลักษณะสามมิติ ไมใชเนนแคใหมองเห็นจากจอคอมพิวเตอร แตสามารถสรางความรูสึก เชน รูสึกถึงการสัมผัส ไดยิน ไดกล่ิน สภาพเหมือนจริงจะสงเสริมการเรียนรูไดอยางดีมาก เชน ในวงการแพทย คอมพิวเตอรสามารถสรางคนไขเทียมใหหมอฝกหัดผาตัด เมื่อลงมือผาตัด จะเห็นสวนตางๆของรางกายที่จําลองขึ้นมาได มีเลือดเทียมไหลออกมาได แมจะผาตัดพลาดกี่คร้ังก็ไมมีใครเปนอันตราย สามารถฝกหัดแลวฝกหัดอีก จนกระทั่งหมอเริ่มมีความชํานาญแลวจึงคอยผาตัดคนจริงๆ

รูปที่ 1 การจําลองดานการแพทย

Page 5: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

5 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

การทําขอมูลใหเปนสารสนเทศ

การทําขอมูลใหเปนสารสนเทศที่จะเปนประโยชนตอการใชงาน จําเปนตองอาศัยเทคโนโลยีเขามาชวยในการดําเนินการ เริ่มตั้งแตการรวบรวมและตรวจสอบขอมูล การดําเนินการประมวลผลขอมูลใหกลายเปนสารสนเทศ และการดูแลสารสนเทศเพื่อการใชงาน

การเก็บรวบรวมขอมูล เปนวิธีการรวบรวมขอมูลเขาสูระบบ นักเรียนอาจเห็นพนักงานการไฟฟาไปที่บานพรอมเครื่องคอมพิวเตอรขนาดเล็กเพื่อบันทึกขอมูลการใชไฟฟา ในการสอบแขงขันที่มีผูสอบจํานวนมาก ก็มีการใชดินสอระบายตามชองที่เลือกตอบ เพื่อใหเครื่องอานเก็บรวบรวมขอมูลได เมื่อไปซ้ือสินคาที่หางสรรพสินคาก็มีการใชรหัสแทง (bar code) พนักงานจะนําสินคาผานการตรวจของเครื่องเพื่ออานขอมูลการซื้อสินคาที่บรรจุในรหัสแทง เมื่อไปที่หองสมุดก็พบวาหนังสือมีรหัสแทงเชนเดียวกันการใชรหัสแทงนี้เพื่อใหงายตอการเก็บรวบรวม

รูปที่ 2 ตัวอยางการประมวลผลขอมูลใหอยูในรูปแบบที่สามารถนําไปใชได

การประมวลผล ขอมูลที่เก็บมาไดมักจะเก็บในส่ือตาง ๆ เชน แผนบันทึก แผนซีดี หรือเทป เปนตน ขอมูลเหลานี้จะถูกนํามาประมวลผลตามตองการ เชน การจัดแบงกลุมขอมูล การจัดเเรียงขอมูล การสรุปผล การคํานวณ

การดูแลรักษาสารสนเทศเพื่อการใชงาน ประกอบดวยการเก็บรักษาขอมูล การคนหาขอมูล การทําสําเนาขอมูล และการสื่อสารเปนตน

Page 6: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

6 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

ประโยชนของเทคโนโลยีสารสนเทศในดานตางๆ

เทคโนโลยีสารสนเทศกับสิ่งแวดลอม การจัดการทรัพยากรธรรมชาติหลายอยางจําเปนตองใชสารสนเทศ เชน การดูแลรักษาปา จําเปนตองใชขอมูล มีการใชภาพถายดาวเทียม การติดตามขอมูลสภาพอากาศ การพยากรณอากาศ การจําลองรูปแบบสภาวะสิ่งแวดลอมเพื่อปรับปรุงแกไข การเก็บรวมรวมขอมูลคุณภาพน้ําในแมน้ําตางๆ การตรวจวัดมลภาวะ ตลอดจนการใชระบบการตรวจวัดระยะไกลมาชวย ที่เรียกวาโทรมาตร เปนตน

เทคโนโลยีสารสนเทศกับการปองกันประเทศ กิจการทางดานการทหารมีการใชเทคโนโลยี อาวุธยุทโธปกรณสมัยใหมลวนแตเกี่ยวของกับคอมพิวเตอรและระบบควบคุม มีการใชระบบปองกันภัย ระบบเฝาระวังที่มีคอมพิวเตอรควบคุมการทํางาน

รูปที่ 3 การใชสารสนเทศเพื่อความมั่นคงของประเทศ

รูปที่ 4 การใชอุปกรณจําลองการฝก รูปที่ 5 หุนยนตรักษาความปลอดภัย

Page 7: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

7 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

เทคโนโลยีสารสนเทศกับการผลิตในอุตสาหกรรมและการพาณิชยกรรม การแขงขันทางดานการผลิตสินคาอุตสาหกรรมจําเปนตองหาวิธีการในการผลิตใหไดมาก ราคาถูกลงเทคโนโลยีคอมพิวเตอรเขามามีบทบาทมาก มีการใชขอมูลขาวสารเพื่อการบริหารและการจัดการ การดําเนินการและยังรวมไปถึงการใหบริการกับลูกคา เพื่อใหซ้ือสินคาไดสะดวกขึ้น

รูปที่ 6 การใชหุนยนตในอุตสาหกรรมที่ตองการความแมนยําสูง

รูปที่ 7 หุนยนตเซอรเพนไทม ซึ่งไดรับทุนสนับสนุนการวิจัยจากมูลนิธิโทเร เพื่อการสงเสริมวิทยาศาสตร ประเทศไทย

รูปที่ 8 การใชเว็บไซตในเชิงพาณิชย

เทคโนโลยีสารสนเทศกับการศึกษา เทคโนโลยีสารสนเทศเพื่อการศึกษา โดยการนําเอาเทคโนโลยีสารสนเทศ ซ่ึงประกอบดวยเทคโนโลยีทางคอมพิวเตอรและเครือขายโทรคมนาคม ที่ เชื่อมตอกันสําหรับใชในการสงและรับขอมูลและมัลติมีเดียเกี่ยวกับความรู โดยผานกระบวนการประมวลหรือจัดใหอยูในรูปแบบที่มีความหมายและความสะดวก มาใชประโยชนในระบบการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัย

Page 8: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

8 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

รูปที่ 9 เว็บไซตเกี่ยวกับสื่อทางการแพทย

ในปจจุบันมีการใชเทคโนโลยีสารสนเทศกันอยางแพรหลายมากในทุกกิจการ แนวโนมที่เห็นไดอยางชัดเจนคือ มีการใชกันอยางแพรหลายมากขึ้นในกิจการหลากหลายประเภทโดยมีราคาที่ถูกลงและมีขีดความสามารถในการทํางานสูงขึ้นเรื่อยๆ แนวโนมดังกลาวนี้เกี่ยวเนื่องกับการพัฒนาการดานฮารดแวร และซอฟตแวร ซ่ึงไดมีการคิดคนซอฟตแวรใหมๆ ที่สามารถใชงานคอมพิวเตอรและอุปกรณที่เครื่องคอมพิวเตอรควบคุมได กับงานตางๆมากอยางที่ไมเคยทํามากอน

ความกาวหนาของเทคโนโลยีสารสนเทศ

เปาหมายในศตวรรษที่ 21 มีแนวโนมวา คนจะพยายามทําใหคอมพิวเตอรติดตอส่ือสารงานไดเหมือนคนมากขึ้น สรางสภาพการณตางๆ เหมือนคนเราไดเห็น ไดสัมผัสในชีวิตจริงไดยิ่งๆขึ้นไป ตนศตวรรษที่ 21 คาดวาจะมีแนวโนมดังตอไปนี้

การพัฒนาใหคอมพิวเตอรสามารถฟงภาษาพูด และตอบเปนภาษาพูดได อานตัวอักษรหรือลายมือเขียนก็ได โดยเฉพาะในภาษาไทย

การติดตอส่ือสารผานคอมพิวเตอรที่เช่ือมโยงกันไดทั่วโลกไดอยางรวดเร็วแบบอินเตอรเน็ตจะสรางตลาดการคาระดับโลก จะมีคนมาขอซื้อสินคาไดจากทั่วโลกโดยไมตองเดินทาง

การใชหองสมุด สามารถอานหนังสือจากหองสมุดที่อยูอีกซีกโลกหนึ่งได การอานหนังสือพิมพ สามารถอานผานจอคอมพิวเตอรได การฟงเสียงวิทยุ สามารถฟงผานคอมพิวเตอรได แมวาสถานีวิทยุ จะอยูคนละมุมโลกในขณะที่เครื่องรับวิทยุธรรมดาไมสามารถรับสัญญาณได

Page 9: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

9 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

รูปที่ 10 ความกาวหนาในการนําเทคโนโลยีสารสนเทศไปใชในดานตางๆ

การออกเสียงเลือกตั้งผูแทนราษฎรในยุคหนา อาจปองกันปญหาการซื้อเสียงหรือลักลอบออกเสียงแทนคนอื่นได โดยมีเทคโนโลยีที่ตรวจสอบลายนิ้วมือของผูที่มาลงคะแนนเสียง

การเรียนการสอนสามารถเขาสูยุคใหม ครูสอนอยูที่เดียวแตนักเรียนจากตางจังหวัดในทุกภาค สามารถไดยิน ไดฟง และไดเรียน

การทํางานในยุคใหม ถึงแมผูรวมงานจะอยูคนละประเทศ ก็สามารถประชุมพรอมกันไดโดยดูผานหนาจอที่แสดงใหเห็นหนาของผูรวมงานในอีกหองหนึ่ง ในอีกประเทศหนึ่ง

การหลงทางในการเดินทางจะมีนอย เนื่องจากจะมีคอมพิวเตอรที่ส่ือสารกับดาวเทียม แจงที่อยูของรถในแผนที่ได

การแสดงผลของคอมพิวเตอรจะกาวสูยุคที่คอมพิวเตอรแสดงผลไดเหมือนจริง คือ เปน 3 มิติ ไมใช 2 มิติอยางที่เรามองดูจากจอคอมพิวเตอรในปจจุบัน และทําใหเรารูสึกไดรูป รส กล่ิน เสียง และสัมผัส เสมือนวาเราอยูในสถานที่นั้นจริงๆ

การแพทยจะใชวิธีจําลองสภาพเสมือนจริง ชวยในการรักษาไดดียิ่งขึ้น โดยเฉพาะในการผาตัด เชน ถาหมอจะผาเอาเนื้อรายในสมองออกมา ก็สามารถมองภาพ 3 มิติที่ระบุวาตําแหนงของเนื้อรายนั้นอยู ณ จุดใดในสมองขณะที่ผาตัด ทําใหการผาตัดมีความปลอดภัยมากขึ้น

Page 10: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

10 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

คอมพิวเตอรและประวัติความเปนมา เมื่อพิจารณาศัพทคําวา คอมพิวเตอร ถาแปลกันตรงตัวตามคําภาษาอังกฤษ จะหมายถึงเครื่องคํานวณ ดังนั้นถากลาวอยางกวาง ๆ เครื่องคํานวณที่มีสวนประกอบเปนเครื่องกลไกหรือเครื่องไฟฟา ตางก็จัดเปนคอมพิวเตอรไดทั้งส้ิน ลูกคิดที่เคยใชกันในรานคา ไมบรรทัดคํานวณ(Slide rule) ซ่ึงถือเปนเครื่องมือประจําตัววิศวกรในยุคยี่สิบปกอน หรือเครื่องคิดเลข ลวนเปนคอมพิวเตอรไดทั้งหมด

ในปจจุบันความ หมายของคอมพิวเตอรจะระบุเฉพาะเจาะจง หมายถึงเครื่องคํานวณอิเล็กทรอนิกสที่สามารถทํางานคํานวณผลและเปรียบเทียบคาตามชุดคําส่ังดวยความเร็วสูงอยางตอเนื่องและอัตโนมัติ พจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถาน พ.ศ. 2525 ไดใหคําจํากัดความของคอมพิวเตอรไวคอนขางกะทัดรัดวา เครื่องอิเล็กทรอนิกสแบบอัตโนมัติ ทําหนาที่เสมือนสมองกล ใชสําหรับแกปญหาตาง ๆ ทั้งที่งายและซับซอน โดยวิธีทางคณิตศาสตร

การจําแนกคอมพิวเตอรตามลักษณะวิธีการทํางานภายในเครื่องคอมพิวเตอรอาจแบงไดเปนสองประเภทใหญ ๆ คือ

แอนาล็อกคอมพิวเตอร (Analog computer) แอนะล็อกคอมพิวเตอรเปนเครื่องคํานวณอิเล็กทรอนิกสที่ไมไดใชคาตัวเลขเปนหลักของ

การคํานวณ แตจะใชคาระดับแรงดันไฟฟาแทน ไมบรรทัดคํานวณ อาจถือเปนตัวอยางหนึ่งของ แอนาล็อกคอมพิวเตอร ที่ใชคาตัวเลขตามแนวความยาวไมบรรทัดเปนหลักของการคํานวณ โดย ไมบรรทัดคํานวณจะมีขีดตัวเลขกํากับอยู เมื่อไมบรรทัดหลายอันมาประกบรวมกัน การคํานวณผล เชน การคูณ จะเปนการเลื่อนไมบรรทัดหนึ่งไปตรงตามตัวเลขของตัวตั้งและตัวคูณของขีดตัวเลขชุดหนึ่ง แลวไปอานผลคูณของขีดตัวเลขอีกชุดหนึ่งแอนะล็อกคอมพิวเตอรแบบอิเล็กทรอนิกสจะใชหลักการทํานองเดียวกัน โดยแรงดันไฟฟาจะแทนขีดตัวเลขตามแนวยาวของไมบรรทัด

รูปที่ 11 แอนาล็อกคอมพิวเตอร

Page 11: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

11 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

แอนะล็อกคอมพิวเตอรจะมีลักษณะเปนวงจรอิเล็กทรอนิกสที่แยกสวนทําหนาที่เปนตัวกระทําและเปนฟงกชันทางคณิตศาสตร จึงเหมาะสําหรับงานคํานวณทางวิทยาศาสตรและวิศวกรรมที่อยูในรูปของสมการคณิตศาสตร เชน การจําลองการบิน การศึกษาการสั่งสะเทือนของตึกเนื่องจากแผนดินไหว ขอมูลตัวแปรนําเขาอาจเปนอุณหภูมิความเร็วหรือความดันอากาศ ซ่ึงจะตองแปลงใหเปนคาแรงดันไฟฟา เพื่อนําเขาแอนะล็อกคอมพิวเตอรผลลัพธที่ไดออกมาเปนแรงดันไฟฟาแปรกับเวลาซึ่งตองแปลงกลับไปเปนคาของตัวแปรที่กําลังศึกษา

ในปจจุบันไมคอยพบเห็นแอนะล็อกคอมพิวเตอรเทาไรนักเพราะผลการคํานวณมีความละเอียดนอย ทําใหมีขีดจํากัดใชไดกับงานเฉพาะบางอยางเทานั้น

ดิจิทัลคอมพิวเตอร (Digital computer)

คอมพิวเตอรที่พบเห็นทั่วไปในปจจุบัน จัดเปนดิจิทัลคอมพิวเตอรแทบทั้งหมด ดิจิทัลคอมพิวเตอรเปนเครื่องคํานวณอิเล็กทรอนิกสที่ใชงานเกี่ยวกับตัวเลข มีหลักการคํานวณที่ไมใชแบบไมบรรทัดคํานวณ แตเปนแบบลูกคิด โดยแตและหลักของลูกคิดคือ หลักหนวย หลักรอย และสูงขึ้นไปเรื่อย ๆ เปนระบบเลขฐานสิบที่แทนตัวเลขจากศูนยถึงเกาไปสิบตัว ตามระบบตัวเลขที่ใชในชีวิตประจําวัน

คาตัวเลขของการคํานวณในดิจิทัลคอมพิวเตอรจะแสดงเปนหลักเชนเดียวกัน แตจะเปน

ระบบเลขฐานสองที่มีสัญลักษณตัวเลขเพียงสองตัว คือเลขศูนยกับเลขหนึ่งเทานั้น โดยสัญลักษณตัวเลขทั้งสองตัวนี้ จะแทนลักษณะการทํางานภายในซึ่งเปนสัญญาณไฟฟาที่ตางกัน การคํานวณภายในดิจิทัลคอมพิวเตอรจะเปนการประมวลผลดวยระบบเลขฐานสองทั้งหมด ดังนั้นเลขฐานสิบที่เราใชและคุนเคยจะถูกแปลงไปเปนระบบเลขฐานสองเพื่อการคํานวณภายในคอมพิวเตอร ผลลัพธที่ไดก็ยังเปนเลขฐานสองอยู ซ่ึงคอมพิวเตอรจะแปลงเปนเลขฐานสิบเพื่อแสดงผลใหผูใชเขาใจไดงาย

รูปที่ 12 Atanasoff-Berry Computer เปน Electronic Digital computer เครื่องแรกของโลก

Page 12: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

12 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

กําเนิดเครื่องคอมพิวเตอร มนุษยพยายามสรางเครื่องมือเพื่อชวยการคํานวณมาตั้งแตสมัยโบราณแลว จึงไดพยายามพัฒนาเครื่องมือ

ตาง ๆ ใหสามารถใชงานไดงายเพิ่มขึ้นตามลําดับ ซ่ึงพอที่จะลําดับเครื่องมือที่ถูกประดิษฐขึ้นมามีดังนี้

ในระยะ 5,000 ป ที่ผานมา มนุษยเริ่มรูจักการใชนิ้วมือและนิ้วเทาของตนเพื่อชวยในการคํานวณ และพัฒนาเปนอุปกรณอ่ืน ๆ เชน ลูกหิน

ประมาณ 2,600 ปกอนคริสตกาล ชาวจีนไดประดิษฐเครื่องมือเพื่อใชในการคํานวณขึ้นมาชนิดหนึ่ง เรียกวา ลูกคิด (Abacus) ซ่ึงถือไดวาเปนอุปกรณชวยการคํานวณที่เกาแกที่สุดในโลกและยังคงใชงานมาจนถึงปจจุบัน

พ.ศ. 2158 นักคณิตศาสตรชาวสก็อตแลนดช่ือ John Napier ไดประดิษฐอุปกรณที่ใชชวยในการคํานวณขึ้นมาเรียกวา Napier's Bones เปนอุปกรณที่มีลักษณะคลายกับตารางสูตรคูณในปจจุบัน

พ.ศ. 2185 นักคณิตศาสตรชาวฝร่ังเศส ช่ือ Blaise Pascal ไดออกแบบเครื่องมือชวยในการคํานวณโดยใชหลักการหมุนของฟนเฟอง หนึ่งอันถูกหมุนครบ 1 รอบ ฟนเฟองอีกอันหนึ่งทางดานซายจะถูกหมุนไปดวยในเศษ 1 สวน 10 รอบ เชนเดียวกับการทดเลขสําหรับผลการคํานวณจะดูไดที่ชองบน และไดถูกเผยแพรออกสูสาธารณชนเมื่อ พ.ศ. 2188 แตไมประสบผลสําเร็จเทาที่ควร เครื่องมือนี้สามารถใชไดดีในการคํานวณบวกและลบ เทานั้น สวนการคูณและหารยังไมดีเทาที่ควร

ในป 2216 นักปรัชญาชาวเยอรมันชื่อ Gottfried Wilhelm Baronvon Leibnitz ไดปรับปรุงเครื่องคํานวณของปาสคาล ซ่ึงใชการบวกซ้ําๆ กันแทนการคูณเลข จึงทําใหสามารถทําการคูณและหารไดโดยตรง ซ่ึงอาศัยการหมุนวงลอของเครื่องเอง เครื่องคิดเลขที่ไลบนิซ สรางขึ้นเรียกวา Leibniz's Stepped และยังคนพบเลขฐานสอง (Binary Number) คือ เลข 0 และเลข 1 ซ่ึงเปนระบบเลขที่เหมาะในการคํานวณ

พ.ศ. 2344 นักประดิษฐชาวฝรั่งเศสชื่อ Joseph Marie Jacquard ไดพยายามพัฒนาเครืองทอผาโดยใชบัตรเจาะรูในการบันทึกคําส่ัง ควบคุมเครื่องทอผาใหทําตามแบบที่กําหนดไว ซ่ึงเปนแนวทางที่ทําใหเกดิการประดิษฐเครื่องเจาะบัตร (Punched Card Machine) ในเวลาตอมา และถือวาเปนเครื่องจักรที่ใชชุดคําส่ัง (Program) ส่ังทํางานเปนเครื่องแรก

พ.ศ. 2373 Charles Babbage ศาสตราจารยทางคณิตศาสตรแหงมหาวิทยาลัยแคมบริดจของอังกฤษ ไดสรางเครื่องหาผลตาง (Difference Engine) ซ่ึงเปนเครื่องที่ใชคํานวณและพิมพตารางทางคณิตศาสตรอยางอัตโนมัติ แตก็ไมสําเร็จตามแนวคิด ดวยขอจํากัดทางดานวิศวกรรมในสมัยนั้น แตไดพัฒนาเครื่องมือหนึ่งเรียกวา เครื่องวิเคราะห (Analytical Engine) เครื่องนี้ประกอบดวยสวนสําคัญ 4 สวน คือ

Page 13: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

13 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

1. สวนเก็บขอมูล เปนสวนที่ใชในการเก็บขอมูลนําเขาและผลลัพธที่ไดจากการคํานวณ

2. สวนประมวลผล เปนสวนที่ใชในการประมวลผลทางคณิตศาสตร

3. สวนควบคุม เปนสวนที่ใชในการเคลื่อนยายขอมูลระหวางสวนเก็บขอมูลและสวนประมวลผล

4. สวนรับขอมูลเขาและแสดงผลลัพธ เปนสวนที่ใชรับขอมูลจากภายนอกเครื่องเขาสูสวนเก็บขอมูลและแสดงผลลัพธที่ไดจากการคํานวณดวย

เครื่องวิเคราะหนี้มีลักษณะใกลเคียงกับ สวนประกอบของระบบคอมพิวเตอรในปจจุบัน จึงทําให Charles Babbage ไดรับการยกยองใหเปน "บิดาแหงคอมพิวเตอร"

พ.ศ. 2385 สุภาพสตรีชาวอังกฤษชื่อ Lady Augusta Ada Byron ไดทําการแปลเรื่องราวเกี่ยวกับเครื่อง Analytical Engine และไดเขียนขั้นตอนของคําสั่งวิธีใชเครื่องนี้ใหทําการคํานวณที่ยุงยากซับซอนไวในหนังสือ Taylor's Scientific Memories จึงนับไดวา ออกุสตา เปนโปรแกรมเมอรคนแรกของโลก และยังคนพบอีกวาชุดบัตรเจาะรูที่บรรจุชุดคําสั่งไวสามารถนํากลับมาทํางานซ้ําใหมไดถาตองการ นั่นคือหลักการทํางานวนซ้ํา หรือที่เรียกวา Loop เครื่องมือคํานวณที่ถูกพัฒนาขึ้นในศตวรรษที่ 19 นั้น ทํางานกับเลขฐานสิบ (Decimal Number) แตเมื่อเร่ิมตนของศตวรรษที่ 20 ระบบคอมพิวเตอรไดถูกพัฒนาขึ้นเปนลําดับ จึงทําใหมีการเปลี่ยนแปลงมาใชเลขฐานสอง (Binary Number)กับระบบคอมพิวเตอร ที่เปนผลสืบเนื่อง มาจากหลักของพีชคณิต

พ.ศ. 2397 นักคณิตศาสตรชาวอังกฤษ George Boole ไดสรางระบบพีชคณิตแบบใหม เรียกวา พีชคณิต บูลลีน (Boolean Algebra) ซ่ึงมีประโยชนมากตอการออกแบบวงจรไฟฟาและอิเล็กทรอนิกสและการออกแบบทางตรรกวิทยาของเครื่องคอมพิวเตอรในปจจุบันดวย

พ.ศ. 2423 Dr. Herman Hollerith นักสถิติชาวอเมริกันไดประดิษฐเครื่องประมวลผลทางสถิติเครื่องแรก ซ่ึงใชกับบัตรเจาะรู ซ่ึงไดถูกนํามาใชในงานสํารวจสํามะโนประชากรของสหรัฐอเมริกา เรียก บัตรเจาะรูนี้วา บัตรฮอลเลอริท หรือบัตรไอบีเอ็ม เพราะผูผลิตคือบริษัท ไอบีเอ็ม

พ.ศ. 2480 ศาสตราจารย Howard Aiken ไดพัฒนาเครื่องคํานวณตามแนวคิดของแบบเบจ รวมกับวิศวกรของบริษัท ไอบีเอ็มไดสําเร็จโดยเครื่องจะทํางานแบบเครื่องจักรกลปนไฟฟาและใชบัตรเจาะรูเปนสื่อในการนําขอมูลเขาสูเครื่องเพื่อทําการประมวลผล เครื่องมือนี้มีช่ือวา MARK I หรือมีอีกชื่อหนึ่งวา IBM Automatic Sequence Controlled Calculator และนับเปนเครื่องคํานวณแบบอัตโนมัติ เครื่องแรกของโลก

พ.ศ. 2486 เปนชวงสงครามโลกครั้งที่ 2 ศูนยวิจัยของกองทัพบกสหรัฐอเมริกา ตองการเครื่องคํานวณหาทิศทางและระยะทางในการสงขีปนาวุธ ซ่ึงถาใชเครื่องคํานวณสมัยนั้นจะตองใชเวลาถึง 12 ชม.ตอการยิง 1 คร้ัง ดังนั้น จึงใหทุนอุดหนุนแก John W. Mauchly และ Persper Eckert สรางคอมพิวเตอร

Page 14: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

14 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

อิเล็กทรอนิกสขึ้นมา มีช่ือวา ENIAC (Electronic Numerical Intergrater and Calculator) สําเร็จในป 2489 โดยนําหลอดสุญญากาศจํานวน 18,000 หลอดมาใชในการสราง ซ่ึงมีขอดีคือ ทําใหเครื่องมีความเร็วและมีความถูกตองแมนยําในการคํานวณมากขึ้น

พ.ศ. 2492 Dr. John Von Neumann ไดพบวิธีการเก็บโปรแกรมไวในหนวยความจําของเครื่องไดสําเร็จ เครื่องคอมพิวเตอรที่พัฒนา ขึ้นตามแนวคิดนี้ไดแก EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) และนํามาใชงานจริงในป 2494 และในเวลาเดียวกันมหาวิทยาลัยเคมบริดจก็ไดมีการสรางคอมพิวเตอรในลักษณะคลายกับเครื่อง EDVAC นี้ และใหช่ือวา EDSAC (Electronic Delay Strorage Automatic Calculator) มีลักษณะการทํางานเหมือนกับ EDVAC คือเก็บโปรแกรมไวในหนวยความจํา แตมีลักษณะพิเศษที่แตกตางออกไปคือ ใชเทปแมเหล็กในการบันทึกขอมูลตอมา ศาสตราจารยแอคเคิทและมอชลี ไดรวมมือกันสรางเครื่องคอมพิวเตอรอีก ช่ือวา UNIVAC I (Universal Automatic Calculator) ซ่ึงผลิตขึ้นมาเพื่อขายหรือเชา เปนเครื่องแรกที่ออกสูตลาดซึ่งทําใหคอมพิวเตอร ขยายตัวออกไปในภาคเอกชน และเริ่มมีการซื้อขายคอมพิวเตอรเพื่อใชงานกันอยางแพรหลาย

วิวัฒนาการคอมพิวเตอร เราสามารถแบงยุคคอมพิวเตอรออกเปนชวงตางๆ ไดดังนี ้

คอมพิวเตอรยุคท่ีหนึ่ง อยูระหวางป พ.ศ. 2488 ถึง พ.ศ. 2501 เปนคอมพิวเตอรที่ใช หลอดสุญญากาศซึ่งใชกําลังไฟฟาสูง จึงมีปญหาเรื่องความรอนและไสหลอดขาดบอย ถึงแมจะมีระบบระบายความรอนที่ดีมาก การสั่งงานใชภาษาเครื่องซ่ึงเปนรหัสตัวเลขที่ยุงยากซับซอน เครื่องคอมพิวเตอรของยุคนี้มีขนาดใหญโต เชน มารควัน(MARK I) อีนิแอค(ENIAC) ยูนิแวค (UNIVAC)

รูปที่ 13 เครื่องคอมพิวเตอรมารค วัน(MARK I)

รูปที่ 14 เครื่องคอมพิวเตอร ENIAC [ซาย] และUNIVAC [ขวา]

Page 15: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

15 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

คอมพิวเตอรยุคท่ีสอง อยูระหวางป พ.ศ. 2502 ถึง พ.ศ. 2506 เปนคอมพิวเตอรที่ใชทรานซิสเตอร โดยมีแกนเฟอรไรทเปนหนวยความจํา มีอุปกรณเก็บขอมูลสํารองในรูปของสื่อบันทึกแมเหล็ก เชน จานแมเหล็ก สวนทางดานซอฟตแวรก็มีการพัฒนาดีขึ้น โดยสามารถเขียนโปรแกรมดวยภาษาระดับสูงซ่ึงเปนภาษาที่เขียนเปนประโยคที่คนสามารถเขาใจได เชน ภาษาฟอรแทนภาษาโคบอล(COBOL) เปนตน ภาษาระดับสูงนี้ไดมีการพัฒนาและใชงานมาจนถึงปจจุบัน

คอมพิวเตอรยุคท่ีสาม อยูระหวางป พ.ศ. 2507 ถึง พ.ศ. 2512 เปนคอมพิวเตอรที่ใชวงจรรวม (Integrated Circuit : IC) โดยวงจรรวมแตละตัวจะมีทรานซิสเตอรบรรจุอยูภายในมากมายทําใหเครื่องคอมพิวเตอรจะออกแบบซับซอนมากขึ้น และสามารถสรางเปนโปรแกรมยอย ๆ ในการกําหนดชุดคําสั่งตาง ๆ ทางดานซอฟตแวรก็มีระบบควบคุมที่มีความสามารถสูงทั้งในรูประบบแบงเวลาการทํางานใหกับงานหลาย ๆ อยาง

รูปที่ 15 เครื่องคอมพิวเตอรในยุคที่ 3 [ซาย] และ วงจรวม(Integrated Circuit :IC) [ขวา]

คอมพิวเตอรยุคท่ีสี่ ตั้งแตป พ.ศ. 2513 จนถึงปจจุบันเปนยุคของคอมพิวเตอรที่ใชวงจรรวมความจุสูงมาก(Very Large Scale Integration : VLSI) เชน ไมโครโพรเซสเซอรที่บรรจุทรานซิสเตอรนับหมื่นนับแสนตัว ทําใหขนาดเครื่องคอมพิวเตอรมีขนาดเล็กลงสามารถตั้งบนโตะในสํานักงานหรือพกพาเหมือนกระเปาหิ้วไปในที่ตาง ๆ ได ขณะเดียวกันระบบซอฟตแวรก็ไดพัฒนาขีดความสามารถสูงขึ้นมาก มีโปรแกรมสําเร็จใหเลือกใชกันมากทําใหเกิดความสะดวกในการใชงานอยางกวางขวาง

รูปที่ 16 เครื่องคอมพิวเตอรสวนบุคคล (Personal Computer) [ซาย]และไมโครโพรเซสเซอร (Microprocessor) [ขวา]

Page 16: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

16 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

คอมพิวเตอรยุคท่ีหา เปนคอมพิวเตอรที่มนุษยพยายามนํามาเพื่อชวยในการตัดสินใจและแกปญหาใหดียิ่งขึ้น โดยจะมีการเก็บความรอบรูตาง ๆ เขาไวในเครื่อง สามารถเรียกคนและดึงความรูที่สะสมไวมาใชงานใหเปนประโยชน คอมพิวเตอรยุคนี้เปนผลจากวิชาการดานปญญาประดิษฐ (Artificial Intelligence : AI) ประเทศตางๆ ทั่วโลกไมวาจะเปนสหรัฐอเมริกา ญี่ปุน และประเทศในทวีปยุโรปกําลังสนใจคนควาและพัฒนาทางดานนี้กันอยางจริงจัง

รูปที่ 17 ตัวอยางงานดานปญญาประดิษฐ : หุนยนต Kismet ของ Massachusetts Institute of Technology(MIT) ประเทศสหรัฐอเมริกา ชนิดของคอมพิวเตอร

พัฒนาการทางคอมพิวเตอรไดกาวหนาไปอยางรวดเร็วและตอเนื่อง จากอดีตเปนอุปกรณอิเล็กทรอนิกสที่ใชหลอดสุญญากาศขนาดใหญ ใชพลังงานไฟฟามาก และอายุการใชงานต่ํา เปล่ียนมาใชทรานซิสเตอรที่ทําจากชินซิลิกอนเล็ก ๆ ใชพลังงานไฟฟาต่ํา และผลิตไดจํานวนมาก ราคาถูก ตอมาสามารถสรางทรานซิสเตอรจํานวนหลายแสนตัวบรรจุบนชิ้นซิลิกอนเล็ก ๆ เปนวงจรรวมที่เรียกวา ไมโครชิป (microchip) และใชไมโครชิปเปนชิ้นสวนหลักที่ประกอบอยูในคอมพิวเตอร ทําใหขนาดของคอมพิวเตอรเล็กลง ไมโครชิปที่มีขนาดเล็กนี้สามารถทํางานไดหลายหนาที่ เชน ทําหนาที่เปนหนวยความจําสําหรับเก็บขอมูล ทําหนาที่เปนหนวยควบคุมอุปกรณรับเขาและสงออก หรือทําหนาที่เปนหนวยประมวลผลกลาง ที่เรียกวา ไมโครโพรเซสเซอร

ไมโครโพรเซสเซอร หมายถึงหนวยงานหลักในการคิดคํานวณ การบวกลบคูณหาร การเปรียบเทียบ การดําเนินการทางตรรกะ ตลอดจนการสั่งการเคลื่อนขอมูลจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง หนวยประมวลผลกลางนี้เรียกอีกอยางวา ซีพียู (Central Processing Unit : CPU)

รูปที่ 18 CPU ของบริษัท Intel

Page 17: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

17 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

การพัฒนาไมโครชิปที่ทําหนาที่ เปนไมโครโพรเซสเซอรมีการกระทําอยางตอเนื่องทําใหมีคอมพิวเตอรรุนใหม ๆ ี่ดีกวาเกิดขึ้นเสมอ จึงเปนการยากที่จะจําแนกชนิดของคอมพิวเตอรออกมาอยางชัดเจน เพราะเทคโนโลยีไดพัฒนาอยางรวดเร็ว ขีดความสามารถของคอมพิวเตอรขนาดเล็กอาจมีประสิทธิภาพสูงกวาคอมพิวเตอรขนาดใหญ แตอยางไรก็ตามพอจะจําแนกชนิดคอมพิวเตอรตามสภาพการทํางานของระบบเทคโนโลยีที่ประกอบอยูและสภาพการใชงานไดดังนี้

ไมโครคอมพิวเตอร (Microcomputer) คอมพิวเตอรแบบตั้งโตะ (Desktop computer) เปนไมโครคอมพิวเตอรที่มี ขนาดเล็กถูกออกแบบมาใหตั้งบนโตะ

โนตบุคคอมพิวเตอร (Notebook computer) เปนไมโครคอมพิวเตอรที่มีขนาดเล็ก สามารถวางบนตักได น้ําหนักประมาณ 1.5-3 กิโลกรัมจอภาพแสดงผลเปนแบบราบชนิดมีทั้งแบบแสดงผลสีเดียว หรือแบบหลายสี โนตบุคที่มีขายทั่วไปมีประสิทธิภาพและความสามารถเหมือน กับแล็ปท็อป

ปาลมท็อปคอมพิวเตอร (Palmtop computer) เปนไมโครคอมพิวเตอรสําหรับทํางานเฉพาะอยาง เชน เปนพจนานุกรม เปนสมุดจนบันทึกประจําวัน บันทึกการนัดหมายและการเก็บขอมูลเฉพาะบางอยาง ที่สามารถพกพาติดตัวไปมาไดสะดวก

มินิคอมพิวเตอร (Mini computer) มินิคอมพิวเตอรเปนเครื่องที่สามารถใชงานพรอม ๆ กันไดหลายคน จึงมีเครื่องปลายทางตอได

นํามาใชสําหรับประมวลผลในงานสารสนเทศขององคการขนาดกลาง จนถึงองคการขนาดใหญที่มีการวางระบบเปนเครือขายเพื่อใชงานรวมกัน เชน งานบัญชีและการเงนิ งานออกแบบทางวิศวกรรม งานควบคุมการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรม มินิคอมพิวเตอรเปนอุปกรณที่สําคัญในระบบเครือขายคอมพิวเตอรขององคการที่เรียกวาเครื่องใหบริการ (Server) มีหนาที่ใหบริการกับผูใชบริการ (Client) เชน ใหบริการแฟมขอมูล ใหบริการขอมูล ใหบริการชวยในการคํานวณ และการสื่อสาร

เมนเฟรมคอมพิวเตอร (Mainframe computer)

รูปที่ 19 เมนเฟรมคอมพิวเตอร

เมนเฟรมคอมพิวเตอรเปนเครื่องคอมพิวเตอรขนาดใหญที่มีการพัฒนามาตั้งแตเร่ิมแรก เหตุที่เรียกวา เมนเฟรมคอมพิวเตอรเพราะตัวเครื่องประกอบดวยตูขนาดใหญที่ภายในตูมีช้ินสวนและอุปกรณตาง ๆ อยูเปนจํานวนมาก แตอยางไรก็ตามในปจจุบันเมนเฟรมคอมพิวเตอรมีขนาดลดลงมาก เมนเฟรมเปนเครื่องคอมพิวเตอรที่มีราคาสูงมาก มักอยูที่ศูนยคอมพิวเตอรหลักขององคการ และตองอยูในหองที่มีการควบคุมอุณหภูมิและมีการดูแลรักษาเปนอยางดี บริษัทผูผลิตเมนเฟรมไดพัฒนาขีดความสามารถของเครื่องใหสูงขึ้น ขอเดนของการใชเมนเฟรมอยูที่งานที่ตองการใหมีระบบศูนยกลาง และกระจายการใช

Page 18: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

18 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

งานไปเปนจํานวนมาก เชน ระบบเอทีเอ็มซ่ึงเชื่อมตอกับฐานขอมูลที่จัดการโดยเครื่องเมนเฟรมอยางไรก็ตามขนาดของเมนเฟรมและมินิคอมพิวเตอรก็ยากที่จะจําแนกจากกันใหเห็นชัด

ปจจุบันเมนเฟรมไดรับความนิยมนอยลง ทั้งนี้เพราะคอมพิวเตอรขนาดเล็กมีประสิทธิภาพและความสามารถดีขึ้น ราคาถูกลง ขณะเดียวกันระบบเครือขายคอมพิวเตอรก็ดีขึ้นจนทําใหการใชงานบนเครือขายกระทําไดเหมือนการใชงานบนเมนเฟรม

ซูเปอรคอมพิวเตอร (super computer)

ซูเปอรคอมพิวเตอรเปนเครื่องคอมพิวเตอรที่เหมาะกับงานคํานวณที่ตองมีการคํานวณตัวเลขจํานวนหลายลานตัวภายในเวลาอันรวดเร็ว เชน งานพยากรณอากาศ ที่ตองนําขอมูลตาง ๆ เกี่ยวกับอากาศทั้งระดับภาคพื้นดิน และระดับชั้นบรรยากาศเพื่อดูการเคลื่อนไหวและการเปลี่ยนแปลงของอากาศ งานนี้จําเปนตองใชเครื่องคอมพิวเตอรที่มีสมรรถนะสูงมาก นอกจากนี้มีงานอีกเปนจํานวนมากที่ตองใชซู เปอรคอมพิวเตอร ซ่ึงมีความเร็วสูง เชน งานควบคุมขีปนาวุธ งานควบคุมทาง

อวกาศ งานประมวลผลภาพทางการแพทย งานดานวิทยาศาสตร โดยเฉพาะทางดานเคมี เภสัชวิทยา และงานดานวิศวกรรมการออกแบบ ซูเปอรคอมพิวเตอรทํางานไดเร็ว และมีประสิทธิภาพสูงกวาคอมพิวเตอรชนิดอ่ืน การที่ซูเปอรคอมพิวเตอรทํางานไดเร็ว เพราะมีการพัฒนาใหมีโครงสรางการคํานวณพิเศษ เชนการคํานวณแบบขนานที่เรียกวา เอ็มพีพี (Massively Parallel Processing: MPP) ซ่ึงเปนการคํานวณที่กระทํากับขอมูลหลาย ๆ ตัวในเวลาเดียวกัน

รูปที่ 20 ซูเปอรคอมพิวเตอร

Page 19: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

19 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

การแทนขอมูลในคอมพิวเตอร

รหัสแทนขอมูล ระบบเลขฐาน

รหัสแทนขอมูล

เลข 0 และ 1ในระบบฐานสองแตละตัว เรียกวา บิต (Bit) ยอมาจากคําวา Binary Digit บิตเปนหนวยเล็กที่สุดในการเก็บขอมูลดวยคอมพิวเตอร แตเนื่องจากบิตเดียวไมสามารถเก็บขอมูลตัวเลข ตัวอักษร และสัญลักษณพิเศษตาง ๆ ไดครบ ดังนั้นจึงตองรวมบิตหลายบิตเขาเปนกลุมเรียกวาไบต (Byte) แตละไบตจะแทนอักขระหนึ่งตัว โดยปกติแลวใชแปดบิตรวมกันเปนหนึ่งไบต

การวัดขนาดหนวยความจํานิยมใชหนวยเปนไบต (Byte) ซ่ึงอาจเทียบไดเทากับตัวอักขระ 1 ตัว ซ่ึงตามปกติคอมพิวเตอรตองใชหนวยความจําที่ใหญ เพื่อใหสะดวกจึงตองคิดหนวยที่ใหญขึ้นไปอีก เชน หนวย KB เทากับ 1024 ไบต (แตอาจถือเอาคราวๆ วาเปนพันไบตได) MB ซ่ึงเทากับประมาณ หนึ่งลานไบต และนอกจากนี้ยังมีหนวยอ่ืนๆ อีก ดังนี้

KiloByte (KB) =1024 B(210) ≈1000 B

MegaByte (MB) =1,048,576 B(220) ≈ 1,000,000 B

GigaByte (GB) =1,073,741,824 B(230) ≈ 1,000,000,000 B

TeraByte (TB) =1,099,511,627,776 B(240) ≈ 1,000,000,000,000 B

สําหรับเหตุผลที่ 1 KB มีคาเทากับ 1024 ไบตก็เนื่องจากระบบจํานวนที่ใชในคอมพิวเตอร เปนระบบเลขฐานสอง ทําใหการคํานวณคาใชเลข 2 เปนฐาน แลวยกกําลัง 10 เทากับ 210 เทากับ 1024 และเนื่องจาก 1024 มีคาใกลเคียงกับ 1000 จึงเปนที่ยอมรับกันใหเรียกวา กิโล "Kilo" เชนกัน

นอกจากนี้ ในการประมวลผลของคอมพิวเตอร ยังมีการรวมกลุมของบิตจํานวนหนึ่งเรียกวา เวิรด (Word) ซ่ึงในเครื่องคอมพิวเตอรแตละชนิดจะมีขนาดของเวิรดไมเทากัน โดยทั่วไปแลวถาคอมพิวเตอรเครื่องใดมีเวิรดขนาดใหญกวา ก็แสดงวาเครื่องนั้นมีประสิทธิภาพมากกวา โดยในเครื่องไมโครคอมพิวเตอรที่ใชกันอยูทั่วไปจะใช 8 บิตรวมกันเปนหนึ่งเวิรด ในเครื่องมินิคอมพิวเตอรและไมโครคอมพิวเตอรบางรุนใช 16 บิตรวมกันเปนหนึ่งเวิรด ในเครื่องระดับเมนเฟรมและมินิคอมพิวเตอรบางรุนใช 32 บิตรวมกันเปนหนึ่งเวิรด สวนในซูเปอรคอมพิวเตอรใช 64 บิตรวมกันเปนหนึ่งเวิรด ในเครื่องคอมพิวเตอรรุนเกาเปนเครื่องขนาด 8 บิต (หนึ่งเวิรด) จะหมายความวา ณ ขณะใดขณะหนึ่งเครื่องนั้นจะสามารถประมวลผลไดครั้งละ 8 บิต แตในเครื่องขนาดใหญขนาด 64 บิตจะสามารถประมวลผลไดคร้ังละ 64 บิตหรือ 8 ไบต ทําใหประมวลผลเร็วกวาเครื่องรุนเกาถึง 8 เทา

Page 20: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

20 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

ชนิดของรหัสแทนขอมูล

ในทางทฤษฎีแลวผูใชสามารถกําหนดรหัสแทนอักขระใด ๆ ไดเองจากกลุมของเลขฐานสอง 8 บิต แตในความเปนจริงนั้นทําไมได เพราะหากทําเชนนั้นอาจเกิดปญหาระหวางเครื่องสองเครื่องที่ใชรหัสตางกัน เปรียบเทียบไดกับคนสองคนคุยกันคนละภาษา ดังนั้นจึงควรมีการกําหนดรหัสแทนขอมูลที่เปนสากล เพื่อใหเครื่องคอมพิวเตอรตาง ๆ สามารถสื่อสารกันได รหัสแทนขอมูลที่นิยมใชกันในปจจุบัน คือ

o รหัส ASCII (American Standard Code for Information Interchange)

รหัสแอสกี เปนรหัสที่นิยมใชกันมาก จนสามารถนับไดวาเปนรหัสมาตรฐานที่ใชใน การส่ือสารขอมูล ( Data Communications) ซ่ึงจําเปนตองใชรหัสการแทนขอมูลเปนระบบเดียวกัน เพื่อใหสามารถรับ - สงขอมูลไดในความหมายเดียวกัน รหัสแอสกีใชเลขฐานสอง 8 หลักแทนขอมูลหนึ่งตัวเชนเดียวกับรหัสเอบซีดิค นั่นคือ 1 ไบตมีความยาวเทากับ 8 บิต รวมทั้งมีการแบงรหัสออกเปนสองสวน คือ โซนบิต (Zone bits) ซ่ึงอยูทางดานซายมีจํานวน 4 บิตและนิวเมอริกบิต (Numeric bits) ในอีก 4 บิตที่เหลือ

โปรแกรมประยุกตบางโปรแกรมไดมีการเปลี่ยนแปลงการแทนขอมูลดวยรหัส ACSII ใหตางไปจากมาตรฐาน โดยรหัสการจัดรูปแบบตัวอักษร (Format) ใหเปนตัวหนาหรือตัวเอียง เปนตน

รูปที่ 21 ตัวอยางการแทนขอมูลดวยรหัส EBCDIC และ ASCII

Page 21: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

21 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

ทําใหโปรแกรมอื่น ๆ ไมสามารถอานขอมูลท่ีถูกสรางขึ้นจากโปรแกรมประเภทนี้ได เพราะมีการกําหนดรหัสแทนขอมูลไมตรงกัน

o รหัส EBCDIC (Extended Binary Code Decimal Interchange Code)

รหัสเอบซีดิกพัฒนาโดยบริษัทไอบีเอ็มใชแทนขอมูลท่ีแตกตางกันไดทั้งหมด 28 หรือ 256 ชนิด การเก็บขอมูลโดยใชรหัสเอบซีดิกจะแบงรหัสออกเปนสองสวน คือโซนบิตและนิวเมอริกเชนเดียวกัน

o รหัส UniCode

เปนรหัสแบบใหมลาสุด ถูกสรางขึ้นมาเนื่องจากรหัสขนาด 8 บิตซึ่งมีรูปแบบเพียง 256 รูปแบบ ไมสามารถแทนภาษาเขียนแบบตาง ๆ ในโลกไดครบหมด โดยเฉพาะภาษาที่เปนภาษาภาพ เชน ภาษาจีนหรือภาษาญี่ปุนเพียงภาษาเดียวก็มีจํานวนรูปแบบเกินกวา 256 ตัวแลว

UniCode จะเปนระบบรหัสที่เปน 16 บิต จึงแทนตัวอักษรไดมากถึง 65,536 ตัว ซ่ึงเพียงพอสําหรับตัวอักษรและสัญลักษณกราฟฟกโดยทั่วไป รวมทั้งสัญลักษณทางคณิตศาสตรตาง ๆ ในปจจุบันระบบ UniCode มีใชในระบบปฏิบัติการ Window NT ระบบปฏิบัติการ UNIX บางรุน รวมทั้งมีการสนับสนุนชนิดขอมูลแบบ UniCode ในภาษา JAVA ดวย

รูปที่ 22 การใชงานเลขฐาน 2 ในระบบคอมพิวเตอร

สิ่งที่ปรากฏบนจอภาพ

การแทนอักขระดวยรหัส ASCII

การเก็บขอมูลภายสื่อบันทึกขอมูลของคอมพิวเตอร

Page 22: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

22 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

พาริตี้บิต (parity bit)

ในระบบคอมพิวเตอรบางระบบใชเลขฐาน 2 จํานวน 9 บิต แทนหนึ่งอักษร บิตที่ 9 เพิ่มมานั้นเรียกวา พาริตี้บิต มีไวสําหรับตรวจสอบความผิดพลาดจากสื่อสารหรือสงขอมูล ซ่ึงอาจมีสาเหตุตาง ๆ ทําใหคอมพิวเตอรสงขอมูลผิดจาก 0 เปน 1 ก็ได หากตองการตรวจสอบวาคอมพิวเตอรสงขอมูล ผิดพลาดหรือไมก็สามารถดูไดจากพาริตี้บิตนี้ โดยกอนอื่นตองทราบวาคอมพิวเตอรที่ใชนั้นเปน ระบบพาริตี้เลขคู (Even parity) หรือ พารีตี้เลขคี่ (Odd parity) และคอมพิวเตอรจะนับจํานวนเลข 1 ของแตละไบตวามีจํานวนเทาใด ถาผลรวมของเลข 1 ในไบตนั้นเปนเลขคู และเครื่องที่ใชเปนระบบพาริตี้เลขคี่ พาริตี้บิตจะเปนเลข 1 แตถาเครื่องที่ใชระบบพาริตี้เลขคู พารีตี้บิตจะเปน เลข 0 พาริตี้บิตจะเปนสวนที่สําคัญมากในกรณีที่มีการสงขอมูลขามระหวางเครื่องคอมพิวเตอร โดยท่ีเครื่องทําหนาที่เปนตัวรับขอมูลจะตองทราบลวงหนาวาเครื่องที่สงขอมูลมานั้นใชระบบพาริตี้เลขคูหรือเลขคี่ มิฉะนั้นจะทําใหแปลความหมายของขอมูลที่รับเขามาไมถูกตอง

ระบบเลขฐาน

คอมพิวเตอรทํางานดวยกระแสไฟฟา ดังนั้นจึงมีการแทนที่สภาวะของกระแสไฟฟาได 2 ภาวะ คือ สภาวะที่มีกระแสไฟฟา และสภาวะที่ไมมีกระแสไฟฟา และเพื่อใหโปรแกรมเมอรสามารถสั่งการคอมพิวเตอรได จึงไดมีการสรางระบบตัวเลขที่นํามาแทนสภาวะของกระแสไฟฟา โดยตัวเลข 0 จะทนสภาวะไมมีกระแสไฟฟา และเลข 1 แทนสภาวะมีกระแสไฟฟา

สภาวะมกีระแสไฟฟา แทนดวยตัวเลข 1

สภาวะไมมีกระแสไฟฟา แทนดวยตวัเลข 0

ระบบตัวเลขที่มีจํานวน 2 จํานวน (2 คา) เรียกวาระบบเลขฐานสอง (Binary Number System) ซ่ึงเปนระบบตัวเลขที่สามารถนํามาใชในการสั่งงานคอมพิวเตอร โดยการแทนที่สภาวะตางๆ ของกระแสไฟฟา แตในชีวิตประจําวันของคนเราจะคุนเคยกับตัวเลขที่มีจํานวน 10 จํานวน คือ เลข 0 - 9 ซ่ึงเรียกวาระบบเลขฐานสิบ (Decimal Number System) ดังนั้นจึงมีความจําเปนตองศึกษาระบบเลขฐาน ประกอบการการศึกษาวิชาดานคอมพิวเตอร

Page 23: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

23 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

การใชงานตัวเลขในชีวิตประจําวัน เราจะใชเลขฐานสิบในการหาคาของตัวเลข เราสามารถจะหาไดโดยวิธีการกระจายดังตัวอยาง เชน

5862 = 5000 + 800 + 60 + 2 หรือ = 5 x 103 + 8 x 102 + 6 x 101 + 2 x 100

= 5862 ตัวคูณแตละหลัก (Digit) ที่เปนเลข 10 ยกกําลัง เราเรียกวา Weight จากตัวอยางจะไดคา Weight ดังนี้ คา Weight = 103 102 101 100 ในระบบเลขฐาน 10 ตัวเลขที่อยูหลังจุดทศนิยมเรียกวา เลขทศนิยม จุดทศนิยมนี้เปนตัวแบงสวนที่เปนเลขจํานวนเต็ม และสวนที่เปนเลขจุดทศนิยมออกจากกัน คาWeight ของเลขจุดทศนิยมจะเปนดังนี้

คา Weight = 10-1 10-2 10-3 10-4

ตัวอยาง จํานวน 5862.512

คา Weight = 103 102 101 100 . 10-1 10-2 10-3

คาจํานวน = 5 8 6 2 . 5 1 2 คํานวณคา = (5x103) + (8x102) + (6x101) + (2x100) + 5x10-1) + (1x10-2) + 2x10-3) = 5862.512 จากที่กลาวมาขางตน เปนการหาเลขฐาน 10 จากการหาผลบวกของคา Weight คูณดวยเลขประจํา

หลัก เลขฐานที่ใชกันกับระบบคอมพิวเตอร

ระบบจํานวน จํานวนหลัก (Digit)

ฐานสอง 0 1

ฐานแปด 0 1 2 3 4 5 6 7

ฐานสิบ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

ฐานสิบหก 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

1. เลขฐานสอง (binary Number System) ประกอบใชกับวงจรอิเล็กทรอนิกส เพราะวงจรมีแคเพียง 2 สถานะ นอกจากจะแทนดวย 0 และ 1 แลว ยังสามารถแทนดวยส่ิงอื่นไดอีก เชน เปดกับปด mark กับ space สูงกับต่ํา เปนตน

Page 24: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

24 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

ในระบบเลขฐานสิบ แตละหลักจะมีคา Weight เปนเลข 10 ยกกําลัง แตในเลขฐานสองจะมีคา Weight เปน 2 ยกกําลัง ดังรูป แสดงคา Weight ของเลขฐานสอง 210 29 28 27 26 25 24 23 21 20

1024 512 256 128 64 32 16 8 4 2 ตัวอยาง : เลขฐานสองจํานวน (110110)2 (ในการเขียนเลขฐานตาง ๆ มักจะเขียนอยูในวงเล็บ และมีหมายเลขกํากับอยูตอนทาย เพื่อไมใหสับสน) คา Weight = 25 24 23 22 21 20

เลขฐานสอง = 1 1 0 1 1 0 คํานวณคา = (1x25) + (1x24) + (0x23) + 1x22) + (1x21) + (0x20) = (54)10

สําหรับเลขฐานสองที่มีจุดทศนิยม คา Weight ของเลขจุดทศนิยมในเลขฐานสอง เรียงตามลําดับดังตอไปนี้ 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6

0.5 0.25 0.125 0.0625 0.03129 0.015625 ในระบบเลขฐานสิบ แตละหลักเราเรียกวา หลัก (Digit) แตในระบบเลขฐานสองเรียกวา บิต (bit) ในเลขฐานสองบิตที่มีคา Weight ต่ําสุด หรือ มีคานัยสําคัญดอยที่สุดซ่ึงอยูทางขวามือ เรียกวา LSB (Least Significant Bit) และบิตที่มีคา Weight มากที่สุดหรือมีคานัยสําคัญมากที่สุดซ่ึงอยูทางซายมือสุด เรียกวา MSB (Most Significant Bit) สวนในระบบเลขฐานสอง เรียกวา LSD (Least Significant Digit) และ MSD (Most Significant Digit) 2. เลขฐานแปด ประกอบดวยเลข 8 ตัว คือ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, และ 7 เชน (4 5 6)8, (6 4 3 5)8 3. เลขฐานสิบหก ประกอบดวยเลข 16 ตัว คือ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E และ F เชน (51F)16 , (A9E1)16

Page 25: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

25 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

การแปลงเลขฐานของระบบตัวเลข การแปลงฐานสองเปนเลขฐานสิบ

หลักการ คือ การเอาคา Weight ของทุกบิตที่มีคาเปน 1 มาบวกกัน ดังตัวอยาง ตัวอยาง จงแปลง (11011101)2 ใหเปนเลขฐานสิบ (11011101)2 = (1X27) + (1X26) + (0X25) + (1X24) + (1X23)+ (1X22) +(0X21) +(1X20) = 128 + 64 + 0 + 16 + 8 + 4 + 0 + 1 = (221)10

นอกจากนี้ยังมีวิธีในการแปลงเลขฐานสองเปนเลขฐานสิบ อีกวิธีหนึ่งคือ Dibble Dobble Method โดยการนําเอาเลขหลักซายสุด มาวางไว แลวคูณดวย 2 จากนั้นบวกดวยเลขบิตที่อยู ทางขวามือ จากนั้นนําผลลัพธ มาคูณดวย 2 บอกดวยเลขบิตตอไป ดังนี้

ตัวอยาง ตองการแปลง (110111)2 เปนเลขฐานสิบ

บิตซายสุด 1 คูณดวย 2 และบวกบิตถัดไป (2 x 1) + 1 = 3 คูณดวย 2 และบวกบิตถัดไป (2 x 3) + 0 = 6 คูณดวย 2 และบวกบิตถัดไป (2 x 6) + 1 = 13 คูณดวย 2 และบวกบิตถัดไป (2 x 13) + 1 = 27 คูณดวย 2 และบวกบิตถัดไป (2 x 27) + 1 = 55

ดังนั้น (110111)2 = (55)10

ตัวอยาง : จงเปลี่ยน (1011.101)2 เปนเลขฐานสิบ 1 0 1 1 . 1 0 1 ผลลัพธ 2-3 0.125 2-2 0.0 2-1 0.5 - 20 1. 21 2. 22 0. 23 8. (11.625)10

∴ (1011.101)2 = (11.625)10

Page 26: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

26 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

การเปล่ียนเลขฐานสิบเปนเลขฐานสอง หลักการ

1. ใหนําเลขฐานสิบเปนตัวตั้งและนํา 2 มาหาร ไดเศษเทาไรจะเปนคาบิตที่มีนัยสําคัญนอยที่สุด (LSB)

2. นําผลลัพธที่ไดจากขอที่ 1 มาตั้งหารดวย 2 อีกเศษที่จัดจะเปนบิตถัดไปของเลขฐานสอง 3. ทําเหมือนขอ 2 ไปเรื่อยๆ จนไดผลลัพธเปนศูนย เศษที่ไดจะเปนบิตเลขฐานสองที่มีนัยสําคัญ

มากที่สุด (MSB)

ตัวอยาง : จงเปลี่ยน (221)10 เปนเลขฐานสอง 2 221 เศษ 1 (LSB)

2 110 เศษ 0 2 55 เศษ 1

2 27 เศษ 1 2 13 เศษ 1 2 6 เศษ 0 2 3 เศษ 1 2 1 เศษ 1

0 เศษ 1 (MSB)

∴ (221)10 = (11011101)2

วิธีคิดโดยใชน้ําหนัก (Weight) ของแตละบิต ตัวอยาง จงเปลี่ยน (221)10 = (……)2

1. นําคาน้ําหนัก (Weight) มาตั้ง โดย Weight ที่มีคามากที่สุดตองไมเกินจํานวนที่จะเปลี่ยนดังนี้ 128 64 32 16 8 4 2 1

2. เลือกคา Weight ที่มีคามากที่สุด และคา Weight ตัวอ่ืน ๆ เมื่อนํามารวมกันแลวใหไดเทากับจํานวนที่ตองการ

คา Weight 128 64 32 16 8 4 2 1 เลือก 128 + 64 + 0 + 16 + 8 + 4 + 0 + 1 = 221 ฐานสอง 1 1 0 1 1 1 0 1

∴ (221)10 = (11011101)2

Page 27: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

27 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

การเปลี่ยนเลขฐานสิบที่มีจุดทศนิยมเปนเลขฐานสอง หลักการ

1. ใหเปลี่ยนเลขจํานวนเต็มหนาจุดทศนิยมดวยวิธี ที่กลาวมาแลว 2. ใหนําเลขจุดทศนิยมมาตั้งแลวคูณดวย 2 ผลคูณมีคานอยกวา 1 จะไดคาเลขฐานสองเปน 0 แตถา

ผลคูณมีคามากกวา 1 หรือเทากับ 1 จะไดคาเลขฐานสองเปน 1 3. ใหนําเลขจุดทศนิยมที่ไดจากผลการคูณใน มาตั้งและคูณดวย 2 และพิจารณาผลลัพธ

เชนเดียวกับขอ และกระบวนการนี้จะทําตอไปเรื่อย ๆ จนกวาผลคูณจะมีคาเทากับ 1 หรือไดคาที่แมนยําเพียงพอแลว

ตัวอยาง จงเปลี่ยน (0.375)10 เปนเลขฐานสอง

ผลการคูณ ผลของจํานวนเต็ม 0.375 X 2 = 0.75 0.75 X 2 = 1.5 0.5 X 2 = 1.0

0 1 1

ดังนั้น (0.375)10 = (0.011)2

ตัวอยาง จงเปลี่ยน (12.35)10 เปนฐานสอง

1. เปลี่ยน (12)10 ใหเปนเลขฐานสอง (12)10 = (1100)2

2. เปลี่ยน (0.35)10 เปนเลขฐานสอง ผลการคูณ ผลของจํานวนเต็ม 0.35 X 2 = 0.7 0.7 X 2 = 1.4 0.4 X 2 = 0.8 0.8 X 2 = 1.6 0.6 X 2 = 1.2 0.2 X 2 = 0.4

0 1 0 1 1 0

0.4 X 2 = 0.8 0.8 X 2 = 1.6

0 1

การเปลี่ยนจะซ้ํากันไปเรื่อย ๆ จะนํามาใชเพียง 6 บิต ดังนั้น (12.35)10 = (1100.010110)2

Page 28: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

28 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

การเปล่ียนเลขฐานแปดเปนฐานสิบและเลขฐานสิบเปนฐานแปด การเปลี่ยนเลขฐานแปดเปนเลขฐานสิบ หลักการ นําคาน้ําหนัก (Weight) และเลขฐานแปดคูณดวยเลขประจําหลักแลวนําผลที่ไดทุกหลักมารวมกัน น้ําหนัก : Weight ไดแก … 84 83 82 81 80 8-1 8-2 8-3… ตัวอยาง (134)8 = (…)10

(134)8 = (1X82) + (3X81) + (4X80) = 64 + 24 + 4 = (92) 10

ดังนั้น (134)8 = (92)10

การเปลี่ยนเลขฐานสิบเปนเลขฐานแปด หลักการ : นําเลขฐานสิบเปนตัวตั้งแลวหารดวย 8 เศษที่ไดจากการหารจะเปนคาของเลขฐานแปด ทําเชนเดียวกับการเปลี่ยนเลขฐานสิบเปนฐานสอง ตัวอยาง : (92)10 = (…)8

8 92 เศษ 4 8 11 เศษ 3 8 1 เศษ 1 0 1 3 4 ดังนั้น (92)10 = (134)8

การเปล่ียนเลขฐานแปดเปนสองและเลขฐานสองเปนฐานแปด การเปลี่ยนเลขฐานแปดเปนเลขฐานสอง หลักการ จะตองใชเลขฐานสิบเปนตัวกลางในการเปลี่ยน

8 2 10

Page 29: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

29 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

ตัวอยาง : (134)8 = (…)2

1. เปลี่ยนเลขฐานแปดเปนเลขฐานสิบ (134)8 = (1X88) + (3X81) + (4X80) = (92)10

2. เปลี่ยนเลขฐานสิบเปนเลขฐานสอง (92)10 = (…)2

Weight = 64 32 16 8 4 2 1 = 64 + 0 + 16 + 8 + 4 + 0 + 0 เลขฐาน 2 = 1 0 1 1 1 0 0

ดังนั้น (134)8 = (1011100)2 การเปลี่ยนเลขฐานสองเปนเลขฐานแปด หลักการ: จะตองใชเลขฐานสิบเปนตัวกลางในการเปลี่ยน

ตัวอยาง : (1011100)2 = (…)8

1. เปลี่ยนเลขฐานสองเปนเลขฐานสิบ (1011100)2 = 64 + 0 + 16 + 8 + 4 + 0 + 0 = (92)10

2. เปลี่ยนฐานสิบเปนเลขฐานแปด 8 92 เศษ 4 8 11 เศษ 3 8 1 เศษ 1 0 1 3 4

ดังนั้น (1011100)2 = (134)8

2 8 10

Page 30: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

30 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

การเปลี่ยนเลขฐานสองเปนเลขฐานแปดและฐานแปดเปนเลขฐานสอง วิธีลัด

ตารางเปรียบเทียบเลขฐานแปดและเลขฐานสอง เลขฐานแปด เลขฐานสอง

0 1 2 3 4 5 6 7

000 001 010 011 100 101 110 111

จากตารางจะเห็นวาเลขฐานแปดหนึ่งหลักสามารถแทนดวยเลขฐานสองจํานวน 3 บิต ตัวอยาง จงแปลงเลขฐานสองเปนเลขฐานแปด (1011100) 2 = (…)8

วิธีทํา 001 011 100 1 3 4 ดังนั้น (1011100) 2 = (134)8

ตัวอยาง เปลี่ยนเลขฐานแปดเปนเลขฐานสอง (6143)8 = (…)2

วิธีทํา 6 1 4 3 110 001 100 011 ดังนั้น (6143)8 = (110001100011)2

การเปล่ียนเลขฐานสิบหกเปนฐานสิบและเลขฐานสิบเปนฐานสิบหก

การเปลี่ยนเลขฐานสิบหกเปนเลขฐานสิบ หลักการ : นําคาน้ําหนัก (Weight) ของเลขฐานสิบหกคูณดวยเลขประจําหลักและนําผลที่ไดทุกหลักมารวมกัน น้ําหนัก (Weight) : … 164 163 162 161 160 16-1 16-2 16-3…

Page 31: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

31 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

ตัวอยาง (6C)16 = (…)10

(6C)16 = (5X161) + (12X160) = 80 + 12 = (92)10

ดังนั้น (6C)16 = (92)10

ตัวอยาง (0.3)16 = (…)10

(0.3)16 = 3X10-1

= 3X0.0625 = (0.1875)10

ดังนั้น (0.3)16 = (0.1878)10

การเปลี่ยนเลขฐานสิบเปนเลขฐานสิบหก หลักการ : นําเลขฐานสิบมาเปนตัวตั้งแลวนํา 16 มาหาร เศษที่ไดจากการหาร จะเปนคาเลข ฐานสิบหกทําเชนเดียวกับการเปลี่ยนเลขฐานสิบเปนเลขฐานสอง ตัวอยาง : (92)10 = (…)16

วิธีทํา : 16 92 เศษ 12 =C 16 5 เศษ 5

5 C ดังนั้น (92)10 = (5C)16

ตัวอยาง (0.7875)10 = (….)16

วิธีทํา ผลการคูณ ผลของจํานวนเต็ม 0.7875 X 16 = 12.6 0.6 X 16 = 9.6

12 = C 9

0.6 X 16 = 9.6 0.6 X 16 = 9.6

9 9

ดังนั้น (0.7875)10 = (0.C9)16

Page 32: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

32 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

การเปล่ียนเลขฐานสองเปนฐานสิบหก และฐานสิบหกเปนฐานสอง การเปลี่ยนเลขฐานแปดเปนเลขฐานสอง หลักการ : จะตองใชเลขฐานสิบเปนตัวกลาง

16 2 10

ตัวอยาง (5C)16 = (…)2

1. เปลี่ยนเลขฐานสิบหกเปนเลขฐานสิบ (5C) = (5X1616 = 80 + 12

1) + (12X160)

= (92)10 2. เปลี่ยนเลขฐานสิบเปนเลขฐานสอง (92) = (…)10 2 Weight = 64 32 16 8 4 2 1 64 + 0 + 16 + 8 + 4 + 0 + 0 เลขฐานสอง = 1 0 1 1 1 0 0 ดังนั้น (5C)16 = (1011100)2

การเปลี่ยนเลขฐานสองเปนเลขฐานสิบหก หลักการ : ตองใชเลขฐานสิบเปนตัวกลาง ตัวอยาง : (1011100)2 = (…)16

1. เปลี่ยน (1011100)2เปนเลขฐานสิบ (1011100)2 = (92)10

2. เปลี่ยนเลขฐานสิบเปนเลขฐานสิบหก 16 92 เศษ 12 =C 16 5 เศษ 5

0 5 C ดังนั้น (1011100)2 = (5C)16

Page 33: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

33 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

การเปลี่ยนเลขฐานสิบหกเปนฐานสองและเลขฐานสองเปนฐานสิบหกวิธีลัด

ตารางเปรียบเทียบเลขฐานสิบหกกบัเลขฐานสอง เลขฐานสิบหก เลขฐานสอง

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111

จากตารางจะเห็นวา เลขฐานสิบหกหนึ่งหลักสามารถจะแทนดวยเลขฐานสองจํานวน 4 บิต

ตัวอยาง จงเปลี่ยน (1011100)2 เปนเลขฐานสิบหก วิธีทํา 0101 1100

5 12 5 C ดังนั้น (1011100)2 = (5C)16

ตัวอยาง จงเปลี่ยน (1011110111011)2 เปนเลขฐานสิบหก วิธีทํา 0001 0111 1011 1011

1 7 11 11

1 7 B B ดังนั้น (1011110111011)2 = (17BB)16

Page 34: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

34 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

ตัวอยาง จงเปลี่ยน (A95)16 เปนเลขฐานสอง วิธีทํา A 9 5

1010 1001 0101 ดังนั้น (A95)16 = (101010010101)2

การบวกเลขฐานสอง การคํานวณในเลขระบบฐานสองหรือฐานอื่นๆ มีลักษณะเชนเดียวกับลักษณะเลขฐานสิบทกุประการ ตัวอยางเชน

1001 ( 9 )

+ 1111 (15)11000 (24)

11.011 (3.375) + 10.110 (2.750) 110.001(6.125)

101110 (46) + 101010 (42) 1011000 (88)

Page 35: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

35 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

แฟมขอมูล

การจัดการขอมูล

ฐานขอมูล ซอฟตแวรที่เกีย่วของกับการจัดการขอมูล

การจัดเก็บขอมูลในคอมพิวเตอรประกอบดวย หนวยตางๆ โดยเรียงจากหนวยทีเ่ล็กที่สุดไปหาใหญที่สุดดังภาพ

แฟมขอมูล

บิต(bit) ไบต(byte) เขตขอมูล(field) ระเบียน(record) แฟมขอมูล(file)

รูปแสดงหนวยในการเก็บขอมูลในคอมพิวเตอร

ลักษณะของแฟมขอมูล เขตขอมูล(Field) หมายถึง หนวยเก็บขอมูลหนึ่งที่ถูกกําหนดขึ้นเพื่อใชเก็บคาขอมูลที่ตองการ ระเบียน(Record) หมายถึง กลุมของเขตขอมูลที่เกี่ยวของกัน ระเบียนขอมูลจึงประกอบดวยเขต

ขอมูลตั้งแตหนึ่งเขตขอมูลข้ึนไป แฟมขอมูล(File) หมายถึง กลุมของระเบียน(record) ขอมูลที่มีเขตขอมูล(field)เหมือนๆ กัน ซ่ึง

ประกอบดวยระเบียนขอมูลตั้งแตระเบียนขึ้นไป เชน แฟมประวัตินักเรียนในชั้นเรียนประกอบดวยระเบียนขอมูลประวัติของนักเรียนแตละคน ซ่ึงประวัติเหลานี้มีเขตขอมูลที่เหมือนกัน โดยเขตขอมูลที่เหมือนกันในแตละระเบียนอาจเปนคาที่เหมือนกันหรือตางกันก็ได

แฟมขอมูล

ระเบียน 1 ระเบียน 2 ระเบียน 3 ……….. ระเบียน …

เขตขอมูล 1 …… เขตขอมูล 2 เขตขอมูล 2

Page 36: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

36 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

- คียหลัก(Primary Key) คือ เขตขอมูลที่สามารถชี้แตกตางของขอมูลแตละระเบียนได - คุณสมบัตขิองคียหลัก

1. Unique คือ มีความเปนหนึ่งเดียว ไมซํ้าใคร 2. Not Null คือ ตองไมเปนคาวางๆ

- ประเภทของแฟมขอมูล การแบงประเภทของแฟมขอมูลมักแบงตามรูปแบบการเขาถึงขอมูล ซ่ึงมี 3 ประเภทดังนี ้1. แฟมลําดับ เปนแฟมที่มีโครงสรางการเก็บขอมูลแบบพื้นฐานที่สุด คือ ระเบียน(Record) จะถูกเก็บเรียง

ตอเนื่องกันไปตามลําดับของเขตขอมูลคีย ซ่ึงอาจเปรียบเทียบไดกับการเก็บขอมูลเพลงในเทปคาสเซต ซ่ึงสมมติวาในมวนเทปหนึ่งมีการเก็บเพลงได 10 เพลง ความยาวเพลงละ 3 นาที ซ่ึงหากตองการคนหาเพลงใดก็ตองเริ่มตนจากเพลงแรกไปเปนลําดับจนกวาจะพบ ตัวอยางแฟมในกลุมนี้ เชน แฟมขอมูลลูกคา ถาใชหมายเลขลูกคาเปนเขตขอมูลคีย ระเบียนในแฟมก็จะเรียงลําดับตามหมายเลขลูกคา การจัดโครงสรางแฟมขอมูลลักษณะนี้เหมาะสําหรับขอมูลปริมาณมาก เชน ใบแจงหนี้คาโทรศัพทและโครงสรางแฟมขอมูลนี้สามารถใชกับแถบแมเหล็ก(Magnetic Tape)หรือ จานแมเหล็ก(Magnetic Disk) ก็ได

ในการเขาถึงขอมูลจึงตองอาศัยการอานขอมูลตั้งแตตน จนถึงขอมูลที่ตองการ เหมาะสําหรับการอานขอมูลปริมาณมากและเรียงลําดับ แตไมเหมาะกับขอมูลที่มีการเพิ่ม ลบ หรือแกไขเปนประจํา

2. แฟมสุม เปนแฟมที่มีคุณสมบัติที่ผูใชสามารถอานหรือเขียนที่ตําแหนงใด ๆ ก็ไดโดยไมตองเรียงลําดับจาก

ตนแฟม เชน กรณีของการเก็บขอมูลเพลงในเทปคาสเซต ถาตองการอนเพลงที่ 5 ก็จะคํานวณความยาวของสายเทป เพื่อใหมีการเคลื่อนสายเทปไปยังตําแหนงที่ตองการแลวจึงเริ่มอาน กรณีนี้จะทําไดเร็วกวาสแบบลําดับ

3. แฟมดัชนี แฟมแบบนี้จําเปนตองมีการจัดเรียงขอมูลในเขตขอมูลท่ีเปนดัชนีเสียกอน เพื่อประโยชนในการ

คนหา การหาตําแหนงในการเขียนการอานในระเบียนที่ตองการปกติจะใชขอมูลท่ีเปนกุญแจสําหรับการคนหา เพื่อความสะดวกในการกําหนดตําแหนงการเขียนอาน ดังตัวอยางเชน ถาใชช่ือเพลงเปนกุญแจสําหรับการคนหา จะมีการเก็บชื่อเพลงโดยมีการจัดเรียงตามตัวอักษร เมื่อคนหาชื่อเพลงได ก็ไดลําดับเพลง ซ่ึงสามารถนําไปคํานวณหาตําแหนงที่ตองการเขียนอานไดตอไป

Page 37: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

37 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

- ขอดีและขอเสียของแฟมขอมูล ขอดีของแฟมขอมูล 1. การประมวลผลขอมูลทําไดรวดเร็ว 2. คาลงทุนในเบื้องตนจะต่ํา อาจไมจําเปนตองใชคอมพิวเตอรที่มีประสิทธิภาพสูงก็สามารถทํา

การประมวลผลขอมูลได 3. โปรแกรมประยุกตแตละโปรแกรมสามารถควบคุมการใชงานในแฟมขอมูลของตนเองได ขอเสียของแฟมขอมูล 1. มีความซ้ําซอนของขอมูล(Redundancy) 2. ความยากในการประมวลผลขอมูลในแฟมขอมูลหลายแฟมขอมูล 3. ไมมีผูควบคุมหรือรับผิดชอบระบบทั้งหมด 4. ความขึ้นตอกัน(Dependency)ระหวางโปรแกรมประยุกตและโครงสรางของแฟมขอมูล

Page 38: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

38 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

ฐานขอมูล

- ความหมายของฐานขอมูล

ฐานขอมูล หมายถึง การรวบรวมรายละเอียดของขอมูลที่มีความสัมพันธกัน จากแหลงตางๆ ใหมาอยูในที่เดียวกัน ผูใชงานสามารถใชขอมูลรวมกัน เพื่อใหเกิดการใชขอมูลท่ีมีประสิทธิภาพทั้งในแงของการจดัการ และความถูกตองแมนยําของขอมูล

การรวมขอมูลหรือไฟลตางๆ ที่มีความสัมพันธกัน เก็บอยูในที่เดียวกัน เพื่อประยุกตใชงานในหลายๆ งานที่จําเปนตองใชขอมูลรวมกัน ซ่ึงโดยปกติจะเก็บขอมูลตางๆ นี้ขึ้นอยูในสื่อขอมูลแบบ Direct Access เพื่อใหการเขาถึงขอมูลไดงายขึ้น และเปนการลดการซ้ําซอนของขอมูล ในระบบไฟลแตละโปรแกรม จะตองมีไฟลขอมูลแยกเก็บเปนของตนเอง ซ่ึงบางครั้งอาจมีความซ้ําซอนกันของไฟลขอมูลในแตละโปรแกรมจึงไมเปนการประหยัดเนื้อที่ดิสกในการเก็บขอมูลท่ีซํ้าซอนนั้น ในขณะที่ระบบฐานขอมูลจะมีการเก็บไฟลขอมูลตางๆ ไวที่เดียว ซ่ึงหลายโปรแกรมสามารถเรียกใชรวมกันได จึงเปนการประหยัดเนื้อที่ดิสก และทําใหการประมวลผลมีประสิทธิภาพ ตัวอยางเชน ไฟลขอมูลพัสดุ ซ่ึงประกอบดวยรหัสพัสดุและช่ือพัสดุ อาจถูกเรียกใชในหลายระบบ ในองคกรหนึ่งๆ เชน ระบบสั่งซื้อ ระบบคลังสินคา ระบบบัญชีเปนตน แตถาเปนระบบไฟลธรรมดาแลว แตละระบบจะตอง เก็บไฟลวัสดุไวเปนของตนเอง ซ่ึงจะทําใหมีไฟลที่ซํ้าซอนกันถึง 3 ไฟลในระบบ จากปญหาการซ้ําซอนของขอมูลนี้ นอกจากจะเปนการสิ้นเปลืองเนื้อท่ีที่ใชเก็บขอมูลแลว ปญหาที่ตามมาอีกอยางคือ เมื่อมีการแกไขขอมูลท่ีเก็บซ้ําๆ กันอยูในแตละระบบ ก็จะตองพยายามแกไขใหครบทุกแหงและเหมือนกันดวย เพราะถาไมตรงกันอาจทําใหเกิดความขัดแยงของขอมูล(Data Inconsistency) ขึ้น

- องคประกอบของระบบฐานขอมูล 1. ฮารดแวร

ไดแกอุปกรณตางๆ ทางคอมพิวเตอร ซ่ึงอาจประกอบดวยเครื่องคอมพิวเตอรตั้งแตหนึ่งเครื่องขึ้นไป การประมวลผลขอมูลในเครื่องระดับไมโครคอมพิวเตอรมี 2 แบบ

1. การประมวลผลฐานขอมูลในเครื่องๆเดียว โดยมีผูใชงานไดเพียงคนเดียวเทานั้นที่สามารถดึงขอมูลในฐานขอมูลได

2. นําเครื่องหลายๆ เครื่องมาเชื่อมตอกันในลักษณะเครือขายซ่ึงเปนรูปแบบของระบบเครือขายแบบมีลูกขายแมขาย(Client/Server Network) โดยจะมีการเก็บฐานขอมูลไวที่เครื่องแมขาย การประมวลผลตางๆ กระทําที่เครื่องแมขาย สวนลูกขายจะมีหนาที่ในการดึงขอมูลหรือสงขอมูลเขามาปรับปรุงในเครื่องแมขาย หรือคอยรับผลลัพธจากเครื่องแมขายเทานั้น

Page 39: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

39 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

การประมวลผลแบบนี้เปดโอกาสใหผูใชหลายคน สามารถใชงานฐานขอมูล รวมกันได

ระบบฐานขอมูลเปนระบบการประมวลผลขอมูลที่มีปริมาณมาก จึงมีความตองการทางดานฮารดแวร ที่มีหนวยความจําหลัก หนวยความจําสํารองและหนวยประมวลผล ตลอดจนหนวยรับขอมูลเขาและแสดงผล ที่มีขนาดมากพอและมีความเร็วสูง เพื่อใหเกดิการประมวลผลที่มีประสิทธิภาพ

2. ซอฟตแวร

2.1 ระบบจัดการฐานขอมูล(Database Management System:DBMS) ทําหนาที่ควบคุมดูแล การสราง การเรียกใชขอมูล การแกไขขอมูลหรือโครงสราง

ขอมูล การจัดทํารายงาน DBMS เปนตัวกลางในการประสานงานระหวางการเรียกใชฐานขอมูลในเครื่อง

กับผูใชระบบ และจัดการใหผูใชแตละระดับมองเห็นขอมูลไดไมเทากันตามหนาที่ของผูใชแตละระดับ

นอกจากนี้ DBMS ยังมีหนาที่ในการสรางและปรับปรุงไฟล การดึงขอมูลและการออกรายงานตางๆ ซ่ึงจะชวยใหมีการจัดการฐานขอมูลไดอยางสะดวกรวดเร็ว

ตัวอยางของ DBMS - DBMS ที่ใชในไมโครคอมพิวเตอรเทานั้น ไดแก ดีเบส(dBASE) ฟอกซเบส(FoxBase)

Microsoft Access ฯลฯ รูปที่ 26 โปรแกรม Microsoft Access

- DBMS ที่ใชทั้งในไมโครคอมพิวเตอร จนถึงเครื่องคอมพิวเตอรขนาดใหญ ไดแก ออราเคิล(Oracle) โปรเกรส(Progress) อินโฟร(Informix) Microsoft SQL Server ฯลฯ

Page 40: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

40 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101

เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

2.2 ซอฟตแวรประยุกต เปนซอฟตแวรที่ถูกเขียนขึ้นโดยใชภาษาระดับสูงเชน C, COBOL เพื่อใชทํางานใน

เร่ืองใดเรื่องหนึ่งโดยเฉพาะ เชน โปรแกรมระบบสินคาคงคลัง โปรแกรมการสั่งซ้ือ เปนตน

3. ขอมูล เปนองคประกอบที่จําเปนอีกอยางหนึ่ง ขอมูลที่เก็บอยูในฐานขอมูลควรมีคุณสมบัติดังนี้คือ

1. มีความถูกตอง ทนัสมัย สมเหตุสมผล 2. มีความซ้ําซอนของขอมูลนอยที่สุด 3. มีการแบงกันใชงานขอมูล

4. ผูใช สามารถแบงออกเปนระดับตางๆ ได 2 ระดับคือ 4.1 ผูใชงาน(End User) เปนบุคคลที่นําสารสนเทศไปใชเพื่อวางแผนหรือการตัดสินใจใน

ธุรกิจ โดยผูใชอาจเปนผูที่ไมมีความรูดานคอมพิวเตอรมากนักก็ได 4.2 ผูพัฒนาฐานขอมูล(Developer) เปนผูที่มีหนาที่รับผิดชอบตั้งแตการออกแบบ และการ

เขียนโปรแกรมจัดการฐานขอมูล รวมไปถึงการดูแลบํารุงรักษาฐานขอมูล - ผูบริหารและจัดการฐานขอมูล (Database Administrator :DBA) มีหนาที่บริหารจัดการงานของระบบฐานขอมูลและความตองการของบุคคลทุกกลุมใหประสานงานกันอยางมีประสิทธิภาพ เปนผูตัดสินใจวาขอมูลที่จะเขานั้นมีอะไรบาง - นักเขียนโปรแกรม(Programmer) ทําหนาที่ในการพัฒนาหรือเขียนโปรแกรม

- ลักษณะของขอมูลในระบบฐานขอมูล จากภาพแสดงขอมูลทั้งหมดที่ประกอบอยูในฐานขอมูล

สวนที่แรเงาคือสวนของขอมูลที่ซํ้าซอน ซ่ึงสามารถเก็บแยกแฟมได โดยใหมีสวนชี้แสดงความสัมพันธถึงกันดังรูป

ซ่ึงโดยปกติอาจเก็บชื่ออาจารยที่ปรึกษาไวในแฟมของนักเรียนเลยก็ได แตจะทําใหเสียเนื้อที่ในการจัดเก็บมาก จึงตองสรางตัวช้ี เพื่อแยกแยะขอมูลในแตละระเบียน เชน ขอมูลนักเรียนประกอบดวย เลขประจําตัว ช่ือ สกุล รหัสอาจารยที่ปรึกษา

นักเรียน อาจารย

วิชา หองเรียน

นักเรียน อาจารย

วิชา หองเรียน

Page 41: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

41 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

- โครงสรางขอมูลในระบบฐานขอมูล ตัวช้ีคือ ส่ิงที่จะบอกวาของมูลของระเบียน(record)เดียวกันอยูที่ใดในแฟมอ่ืนๆ

053 01 01 EE121

นักเรียน อาจารย

041 02 นายสมบัติ 01 028

010

05 EE181 008 สมศรี 02 06 นางนภา 03

วิชา

ตัวอยางตองการคนหาขอมูลนักเรียน เชน รหัสประจําตัว 008 มีช่ืออะไร มีใครเปนอาจารยที่ปรึกษา และ

อาจารยทานนี้สอนวิชาอะไร ลักษณะการคนหาคือ คนหาในแฟมนักเรียนทีละระเบียนจนพบระเบียนที่มีรหัสเปน 008 ก็จะทราบชื่อนักเรียนและมีคียเปนตัวช้ีวาขอมูลนี้สัมพันธกับขอมูลในแฟมอาจารย ทําใหโยงตอไดวาอาจารยช่ืออะไร และจะทราบคียซ่ึงเปนตัวช้ีวาอาจารยสอนวิชาอะไร เปนตน

- ขอดีและขอเสียของฐานขอมูล

ขอดีของฐานขอมูล 1. ขอมูลมีการเก็บอยูรวมกันและสามารถใชขอมูลรวมกันได 2. ลดความซ้ําซอนของขอมูล 3. สามารถหลีกเลี่ยงความขัดแยงกันของขอมูลที่อาจเกิดขึ้นได 4. การควบคุมความคงสภาพของขอมูล 5. การจัดการขอมูลในฐานขอมูลจะทําไดงาย 6. ความเปนอิสระระหวางโปรแกรมประยุกตและขอมูล 7. การมีผูควบคุมระบบเพียงคนเดียว ขอเสียของฐานขอมูล 1. การใชงานฐานขอมูลจะเสียคาใชจายคอนขางสูง 2. การสูญเสียขอมูลที่อาจเกิดขึ้นได

Page 42: เทคโนโลยีสารสนเทศjeed/teach/ng40101/1-51/40101_IT.pdfเอกสารประกอบการเร ยนรายว งชา40101 เทคโนโลย

42 เทคโนโลยีสารสนเทศ

เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา ง40101 เทคโนโลยีสารสนเทศพื้นฐาน

ขอแตกตางระหวางการประมวลผลขอมูลในระบบแฟมขอมูลและระบบฐานขอมูล

ขอแตกตาง การประมวลผลขอมูล ในระบบแฟมขอมูล

การประมวลผลขอมูล ในระบบฐานขอมูล

ความซ้ําซอนของขอมูล - เปลืองเนื้อที่ - มีปญหาความขัดแยงกันของขอมูล

-เก็บขอมูลเรื่องเดียวไวที่เดียวจึงชวยลดความซ้ําซอนของขอมูล

ความยากในการประมวลผลในแฟมขอมูลหลายแฟม

- ยุงยากในการประมวลผล -มี DBMS เปนผูจัดการให

ผูรับผิดชอบระบบ - ขอมูลอยูแยกกัน ผูเขียนโปรแกรมดานใดก็ดูแลเฉพาะขอมูลที่ตนเกี่ยวของทําใหไมมีผูที่คอยดูแลระบบทั้งหมด

-ขอมูลเก็บอยูที่เดียวกันทําใหงายตอการดูแลทั้งระบบ

ความเปนอิสระของขอมูล - ถาแกไขโครงสรางแฟมขอมูลก็ตองแกไขโปรแกรมประยุกตที่เกี่ยวของดวยเสมอ

-โครงสรางตารางและตัวขอมูลเก็บอยูในฐานขอมูลทั้งหมด โปรแกรมประยุกตจึงไมจําเปนตองเก็บโครงสรางเหลานี้ไว เมื่อแกไขโครงสรางตารางหรือตัวขอมูลก็ไมเปนเปนตองแกไขโปรแกรมประยุกต

- ลักษณะการจัดการสารสนเทศที่ดี

1. ลดความซ้ําซอนของขอมูล 2. กําหนดมาตรฐานขอมูล 3. มีระบบปองกันความปลอดภัยของขอมูล 4. มีความเปนอิสระจากโปรแกรม 5. รวมขอมูลเปนฐานขอมูลกลาง

แหลงอางอิง : สถาบันสงเสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี. หนังสือเรียนวิชาคอมพิวเตอร เทคโนโลยีสารสนเทศและคอมพิวเตอรระดับ

มัธยมศึกษาตอนปลาย. กรุงเทพมหานคร : โรงพิมพคุรุสภลาดพราว, 2543. Sarah E. Hutchinson, and Stacey C. Sawyer. Computer Essentials. 2nd ed. Chicago : IRWIN, 1996