หน่วยที่ 5

หน่วยที่ 5 ซอฟต์แวร์

 
ความหมายของซอฟต์แวร์

       การใช้งานระบบสารสนเทศด้วยคอมพิวเตอร์ จำเป็นต้องมีซอฟต์แวร์ควบคุมการทำงาน เช่น การซื้อของโดยใช้บัตรเครดิต ผู้ขายจะตรวจสอบบัตรเครดิตโดยใช้เครื่องอ่านบัตร แล้วส่งข้อมูลของบัตรเครดิตไปยังศูนย์ข้อมูลของบริษัทผู้ออกบัตร การตรวจสอบจะกระทำกับฐานข้อมูลกลาง โดยมีกลไกหรือเงื่อนไขของการตรวจสอบ จากนั้นจึงให้คำตอบว่าจะยอมรับหรือปฏิเสธบัตรเครดิตใบนั้น การดำเนินการเหล่านี้เป็นไปโดยอัตโนมัติตามคำสั่งซอฟต์แวร์
       ทำนองเดียวกันเมื่อซื้อสินค้าในห้างสรรพสินค้า พนักงานเก็บเงินจะใช้เครื่องกราดตรวจอ่านรหัสแท่งบนสินค้าทำให้บนจอภาพปรากฏชื่อสินค้า รหัสสินค้า และราคา ในการดำเนินการนี้ต้องใช้ซอฟต์แวร์ ซอฟต์แวร์จึงเป็นสิ่งสำคัญที่ทำให้ระบบคอมพิวเตอร์ทำงานได้

  ซอฟแวร์ (Software) หมายถึง โปรแกรมชุดคำสั่งที่เขียนให้เครื่องคอมพิวเตอร์ปฏิบัติตาม ซึ่งมี 2ประเภท คือ

               ซอฟแวร์ควบคุมระบบ (System Software) คือ ชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่ควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ เป็นสื่อกลางระหว่างโปรแกรมประยุกต์กับเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อช่วยในการจัดการทรัพยากรของคอมพิวเตอร์ ได้แก่ โปรแกรมควบคุมเครื่อง ระบบปฏิบัติการ เช่น DOS, Windows, Os/2, Unix

                       ซอฟแวร์ประยุกต์ (Application Software) คือ ชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่เขียนขึ้นมาเพื่อให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานตามที่ผู้ใช้ต้องการ ได้แก่ โปรแกรมสำเร็จรูปต่าง ๆ

                      บุคลากร (Peopleware) หมายถึง บุคลากรทางคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่ในการใช้และดูแลเครื่องคอมพิวเตอร์ เช่น นักเขียนโปรแกรม (Programmer) นักวิเคราะห์ระบบ (System Analyst) เป็นต้น
 
      ซอฟต์แวร์ คือ ชุดคำสั่งที่สั่งงานคอมพิวเตอร์เป็นลำดับขั้นตอนของการทำงาน ชุดคำสั่งเหล่านี้ได้จัดเตรียมไว้ในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์อ่านชุดคำสั่งแล้วทำงานตาม ซอฟต์แวร์จึงเป็นสิ่งที่มนุษย์จัดทำขึ้น และคอมพิวเตอร์จะทำงานตามคุณลักษณะของซอฟต์แวร์ที่วางไว้แล้วเท่านั้น
       ชนิดของซอฟต์แวร์แบ่งเป็นสองประเภทใหญ่ คือ ซอฟต์แวร์ระบบ (system software) และซอฟต์แวร์ประยุกต์ (application software)

ประเภทของซอฟต์แวร์

       ซอฟต์แวร์หรือโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่มีผู้พัฒนาขึ้นเพื่อใช้งานกับคอมพิวเตอร์มีมากมาย ซอฟต์แวร์เหล่านี้อาจได้รับการพัฒนาโดยผู้ใช้งานเอง หรือผู้พัฒนาระบบ หรือผู้ผลิตจำหน่าย หากแบ่งแยกชนิดของซอฟต์แวร์ตามสภาพการทำงาน พอแบ่งแยกซอฟต์แวร์ได้เป็นสองประเภท คือ ซอฟต์แวร์ระบบ (system software) และซอฟต์แวร์ประยุกต์ (application software)

ซอฟต์แวร์ระบบ คือซอฟต์แวร์ที่บริษัทผู้ผลิตสร้างขึ้นมาเพื่อใช้จัดการกับระบบ หน้าที่การทำงานของซอฟต์แวร์ระบบคือดำเนินงานพื้นฐานต่าง ๆ ของระบบคอมพิวเตอร์ เช่น รับข้อมูลจากแผงแป้นอักขระแล้วแปลความหมายให้คอมพิวเตอร์เข้าใจ นำข้อมูลไปแสดงผลบนจอภาพหรือนำออกไปยังเครื่องพิมพ์ จัดการข้อมูลในระบบแฟ้มข้อมูลบนหน่วยความจำรอง

เมื่อเราเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ ทันทีที่มีการจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์จะทำงานตามโปรแกรมทันที โปรแกรมแรกที่สั่งคอมพิวเตอร์ทำงานนี้เป็นซอฟต์แวร์ระบบ ซอฟต์แวร์ระบบอาจเก็บไว้ในรอม หรือในแผ่นจานแม่เหล็ก หากไม่มีซอฟต์แวร์ระบบ คอมพิวเตอร์จะทำงานไม่ได้

ซอฟต์แวร์ระบบยังใช้เป็นเครื่องมือในการพัฒนาซอฟต์แวร์อื่น ๆ และยังรวมไปถึงซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการแปลภาษาต่าง ๆ

ซอฟต์แวร์ประยุกต์ เป็นซอฟต์แวร์ที่ใช้กับงานด้านต่าง ๆ ตามความต้องการของผู้ใช้ ที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้โดยตรง ปัจจุบันมีผู้พัฒนาซอฟต์แวร์ใช้งานทางด้านต่าง ๆ ออกจำหน่ายมาก การประยุกต์งานคอมพิวเตอร์จึงกว้างขวางและแพร่หลาย เราอาจแบ่งซอฟต์แวร์ประยุกต์ออกเป็นสองกลุ่มคือ ซอฟต์แวร์สำเร็จ และซอฟต์แวร์ที่พัฒนาขึ้นใช้งานเฉพาะ ซอฟต์แวร์สำเร็จในปัจจุบันมีมากมาย เช่น ซอฟต์แวร์ประมวลคำ ซอฟต์แวร์ตารางทำงาน ฯลฯ

ความจำเป็นในการใช้คอมพิวเตอร์

                ปัจจุบันเทคโนโลยีและการสื่อสารได้เจริญก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว ในการดำเนินชีวิตประจำวันของมนุษย์อุปกรณ์สื่อสารและคอมพิวเตอร์ได้เข้ามามีบทบาทสำคัญต่อการดำเนินกิจกรรมต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการศึกษาค้นคว้าและการทำธุรกิจ ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ทำให้องค์กรต่างๆ นำเทคโนโลยีเหล่านี้เข้ามาช่วยในการดำเนินงานขององค์กรให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น ไม่ว่าจะเป็นการรับ-ส่งข้อมูลข่าวสารอิเล็กทรอนิกส์ การทำธุรกิจและให้บริการบนอินเตอร์เน็ต ตลอดจนการใช้เป็นเครื่องมือช่วยในการทำงาน

                ไม่เพียงแต่ในองค์กรต่างๆ เท่านั้นที่นำคอมพิวเตอร์เข้ามาใช้งาน ผู้ใช้ตามบ้านโดยทั่วไป ก็ได้จัดหาคอมพิวเตอร์เข้ามาใช้ส่วนตัวกันมากขึ้น เนื่องจากคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันมีราคาถูก แต่มีประสิทธิภาพสูง รวมทั้งสามารถใช้งานได้ง่ายกว่าในอดีตมาก จนมีการประมาณการกันว่า ในอนาคตคอมพิวเตอร์จะเป็นอุปกรณ์พื้นฐานในทุกๆ ครัวเรือนเหมือนกับเครื่องรับโทรทัศน์

                ด้วยสถานการณ์ดังกล่าว การเรียนรู้การใช้งานคอมพิวเตอร์ในระดับเบื้องต้น จึงเป็นสิ่งที่มีความจำเป็นอย่างยิ่งในการดำเนินกิจกรรมต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นในการทำงาน, การศึกษาหรือเพื่อความบันเทิง ให้มีประสิทธิภาพและความสะดวกเพิ่มมากขึ้น

                คอมพิวเตอร์มีข้อดีอย่างไร ? มนุษย์เราจึงได้นำมาใช้งานกันอย่างกว้างขวาง ก่อนที่จะตอบคำถามนี้ได้ เราต้องทราบคุณสมบัติพื้นฐานของคอมพิวเตอร์เสียก่อน ซึ่งมีอยู่ 5 ประการที่สำคัญดังนี้

1. ทำงานด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ (electronic machine)

                 คอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในการบันทึกข้อมูล ประมวลผล และแสดงผลลัพธ์ การจัดเก็บข้อมูลที่บันทึกผ่านทางแป้นพิมพ์หรืออุปกรณ์อื่นๆ ข้อมูลเหล่านี้จะถูกแปลงให้เป็นสัญญาณไฟฟ้าเพื่อให้คอมพิวเตอร์เข้าใจและสามารถประมวลผลได้ และเมื่อคอมพิวเตอร์ประมวลผลเรียบร้อยแล้ว ข้อมูลที่เป็นสัญญาณไฟฟ้าจะถูกแปลงกลับให้เป็นรูปแบบที่มนุษย์สามารถเข้าใจได้

2. การทำงานด้วยความเร็วสูง (speed)

                  เนื่องจากการทำงานของคอมพิวเตอร์เป็นระบบอิเล็กทรอนิกส์ ดังนั้นการดำเนินงานต่างๆ จึงสามารถกระทำได้อย่างรวดเร็ว (มากกว่าพันล้านคำสั่งในหนึ่งวินาที) 

3. ความถูกต้องแม่นยำเชื่อถือได้ (accuracy and reliability)

                  คอมพิวเตอร์จะทำงานตามคำสั่งที่มนุษย์เขียนโปรแกรมหรือคำสั่งไว้ ถ้าผู้ใช้ป้อนข้อมูลและชุดคำสั่งมีความถูกต้อง ผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลก็จะมีความถูกต้องเชื่อถือได้

4. การเก็บข้อมูลได้ในปริมาณมาก (storage)

                    คอมพิวเตอร์มีหน่วยความจำที่ทำหน้าที่เก็บข้อมูลที่บันทึกเข้าไป ความสามารถในการจัดเก็บข้อมูลนี้จะขึ้นอยู่กับขนาดของคอมพิวเตอร์ เช่น เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันจะมีหน่วยเก็บข้อมูลสำรองที่สามารถบันทึกข้อมูลได้มากกว่าหนึ่งล้านตัวอักษร

5. การสื่อสารเชื่อมโยงข้อมูล (communication)

                     คอมพิวเตอร์สามารถติดต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นๆ และสามารถทำงานที่หลากหลายมากขึ้นกว่าการใช้คอมพิวเตอร์แบบระบบเดี่ยว ตัวอย่างเช่น การนำคอมพิวเตอร์เชื่อมต่อระบบอินเตอร์เน็ตเพื่อการสืบค้นข้อมูลจากเครื่องคอมพิวเตอร์อื่น (remote computer)

          จากคุณสมบัติของคอมพิวเตอร์เราจะเห็นได้ว่า คอมพิวเตอร์สามารถทำงานหลายๆ อย่างที่มนุษย์ไม่สามารถทำได้ หรือถ้ามนุษย์ทำได้ ก็จะใช้เวลามากและมีข้อผิดพลาดมากมาย เช่น การคำนวณตัวเลขหลายหลักเป็นจำนวนมากภายในเวลาจำกัด, การทำงานในแบบเดียวกันซ้ำๆ หลายล้านครั้ง หรือการจดจำข้อมูลตัวเลขและตัวหนังสือหลายหมื่นหน้าโดยไม่มีการลืม งานที่น่าเบื่อและยุ่งยากเหล่านี้เราสามารถใช้คอมพิวเตอร์ทำงานแทนได้ โดยเรามีหน้าที่เพียงเป็นผู้สั่งการเท่านั้น
 

 ภาษาคอมพิวเตอร์ Programming Languages

คือ เครื่องมือที่มนุษย์ใช้สื่อสารกับเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยแต่ละภาษาจะมีลักษณะเฉพาะตัวที่ชัดเจน มีคำศัพท์ที่ใช้จำนวนจำกัด

ระดับของภาษา(Level of Languages)

ภาษาเครื่อง(Machine Languages)

ภาษาแอสแซมบลี(Assembly Languages)

ภาษาระดับสูง(High-level Languages)

ภาษาระดับสูงมาก(Very High-level Languages)

ภาษาธรรมชาติ(Natural Languages) 

ภาษาเครื่อง : เป็นภาษาที่มีระดับต่ำที่สุด โดยจะเขียนด้วยระบบฐานสอง ซึ่งมีเพียง 0 กับ 1 เท่านั้น 
ภาษาแอสแซมบลี : จัดเป็นภาษาระดับต่ำมาก ใช้ตัวย่อ หรือรหัสย่อในการเขียนโปรแกรม เช่น A คือรหัสของ Add , C คือ Compare เป็นต้น และตัวแปลภาษา Assembly คือ Assembler

คอมพิวเตอร์สามารถกระทำการ (Excute) ได้เฉพาะภาษาเครื่องเท่านั้น ดังนั้นหากเราเขียนด้วยภาษาใดๆ ก็ตามที่มิใช่ภาษาเครื่อง จะต้องใช้ตัวแปลภาษา(Translator) เพื่อแปลภาษาโปรแกรมที่เขียนให้เป็นภาษาที่เครื่อง เข้าใจ 
ภาษาระดับสูง : เป็นภาษาโปรแกรมยุคที่ 3 ที่เป็นภาษาระดับสูงโปรแกรมจะเขียนในลักษณะคล้ายภาษาอังกฤษทำให้เขียนได้ง่ายขึ้น และสำหรับตัวแปลภาษาโปรแกรมเหล่านี้คือ คอมไพเลอร์ (Compiler) โดยคอมไพเลอร์จะทำหน้าที่แปล Souce Program ให้เป็น Oject Program โดยแปลครั้งเดียว ยกตัวอย่างภาษาโปรแกรมระดับสูงเช่น Fortran , Basic, pascal, C, Cobol
 ภาษาระดับสูงมาก : เป็นภาษาโปรแกรมยุคที่ 4 ซึ่งเป็นภาษาระดับสูงมาก จัดเป็นภาษาไร้กระบวนคำสั่ง หมายความว่าผู้ใช้ เพียงบอกแต่ว่าให้คอมพิวเตอร์ทำอะไร โดยไม่ต้องบอกคอมพิวเตอร์ว่าสิ่งนั้นทำอย่างไร เรียกว่าเป็นภาษาเชิงผลลัพธ์ คือเน้นว่าทำอะไร ไม่ใช่ทำอย่างไร ดังนั้นจึงเป็นภาษาโปรแกรมที่เขียนง่าย
 ภาษาธรรมชาติ : เป็นภาษาโปรแกรมยุคที่ 5 ซึ่งคล้ายกับภาษาพูดตามธรรมชาติของคน การเขียนโปรแกรมง่ายที่สุด คือการเขียนคำพูดของเราเองว่าเราต้องการอะไร ไม่ต้องใช้คำสั่งงานใดๆ เลย

ตัวอย่างภาษาในยุคต่างๆ ดังนี้

Fortran : ภาษาระดับสูงภาษาแรก เป็นภาษาโปรแกรมที่ใช้งานด้านวิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ และด้านคณิตศาสตร์ ภาษาฟอร์เทนจะประกอบด้วยข้อความ คำสั่ง ทีละบรรทัด

Colbol : ภาษาโปรแกรมสำหรับธุรกิจ ที่มีลักษณะคล้ายกับภาษาอังกฤษ และที่สำคัญคือ เป็นภาษาโปรแกรมที่อิสระจากเครื่อง หมายความว่า โปรแกรมที่เขียนขึ้นใช้งานบนคอมพิวเตอร์ชนิดหนึ่งเพียงแค่ปรับปรุงเล็กน้อยก็สามารถรันได้บนคอมพิวเตอร์อีกชนิดหนึ่ง

Basic : ภาษาโปรแกรมสำหรับผู้เริ่มต้น เป็นภาษาโปรแกรมที่เรียนรู้ง่าย ไม่ซับซ้อน เหมาะสำหรับใช้ในวงการศึกษา

Pascal : เป็นภาษาสำหรับการเรียนการสอนโดยเฉพาะ เป็นภาษาที่เขียนง่าย ใช้ถ้อยคำน้อย

Ada : ภาษามาตรฐาน ซึ่งพัฒนาขึ้นโดย โปรแกรมเมอร์คนแรก คือ เคาต์ Add Lovelace เป็นภาษาที่ประสบความเร็จกับงานด้านธุรกิจ

C : ภาษาสมับใหม่ เป็นภาษาที่ใช้สำหรับเขียนโปรแกรมระบบปฎิบัติการ เหมาะสำหรับโปรแกรมเมอร์ที่มีความสามารถสูง

ALGOL : เป็นภาษาที่ใช้เขียนโปรแกรมด้านวิทยาศาสตร์

LISP : เป็นภาษาที่ใช้เมื่อประมวลผลด้านสัญลักษณ์, อักขระ,หรือคำต่างๆ ซึ่งเป็นการได้ตอบระหว่างคนกับคอมพิวเตอร์ ภาษานี้นิยมใช้เขียนโปรแกรมด้านปัญญาประดิษฐ์

Prolog : เป็นภาษาโปรแกรมสำหรับงานด้านปัญญาประดิษฐ์ ซึ่งแทนการใช้ภาษาLISP

PL/1 : เป็นภาษาที่เรียนรู้ง่าย ใช้งานทั้งด้านวิทยาศาสตร์ และด้านธุรกิจ ดังนั้นภาษานี้จะมีขนาดใหญ่ มี option มาก

ALP : เป็นภาษที่เหมาะสมกับการทำตาราง มีสัญลักษณ์ต่างๆ มาก

Logo : เป็นภาษาย่อยของ lisp เป็นโปรแกรมสำหรับเด็ก มีการสนทนาโต้ตอบกับคอมพิวเตอร์ โดยใช้ "เต่า" เป็นสัญลักษณ์โต้ตอบกับคำสั่งง่ายเช่น forward, left

Pilot : เป็นภาษาโปรแกรมที่นิยมใช้มากที่สุดในการเขียนโปรแกรมบทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอน(CAI) เช่น งานเกี่ยวกับคำสั่ง ฝึกหัด การทดสอบ เป็นต้น

Smalltalk : เป็นภาษาเชิงโต้ตอบกับเครื่องคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยการจำ และการพิมพ์ เป็นภาษาที่สนับสนุนระบบคอมพิวเตอร์ภาพ เป็นภาษาเชิงวัตถุไม่ใช่เชิงกระบวนการ

Forth : เป็นภาษาสำหรับงานควบคุมแบบทันที เช่นการแนะนำกล้องดาราศาสตร์ และเป็นภาษาโปรแกรมที่มีความเร็วสูง

Modula-2 : คล้ายคลึงกับภาษาปาสคาล ออกแบบมาเพื่อให้เขียนซอฟต์แวร์ระบบ

RPG : เป็นภาษาเชิงปัญหา ออกแบบมาเพื่อใช้แก้ปัญหาการทำรายงานเชิงธุรกิจ เช่น การปรับปรุงแฟ้มข้อมูล

Data Rate หมายถึง ความเร็วในการอ่านข้อมูลจากดิสก์ไปสู่สมองของเครื่องคอมพิวเตอร์ (หรือมีความเร็วในการนำข้อมูลมาจากสมองเครื่องไปบันทึกลงบนดิสก์) มีหน่วยวัดเป็น จำนวนไบต์ต่อวินาที ( Bytes Per Second หรือ bps )

ซีดีรอม (CD-Rom ) เป็นจานแสงชนิดหนึ่ง ใช้เก็บข้อมูลที่มีความเร็วในการใช้งานสูง มีคุณสมบัติดังนี้

เป็นสื่อที่สามารถเก็บข้อมูลได้เป็นจำนวนมาก โดยจะมีความจุสูงถึง 2 GB (2 พันล้านไบต์) มีขนาดเล็ก สามารถเคลื่อนย้ายได้สะดวก ใช้เทคโนโลยีของแสงเลเซอร์ในการอ่านเขียนข้อมูล เป็นจานแสงชนิดอ่านได้อย่างเดียว ( Read Only Memory ) ไม่สามารถเขียนหรือลบข้อมูลได้

หน่วยแสดงผล (Output Unit) ทำหน้าที่แสดงผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลของเครื่องคอมพิวเตอร์ หรือใช้เก็บผลลัพธ์เพื่อนำไปใช้ภายหลัง ได้แก่ จอภาพ (Monitor) เป็นอุปกรณ์ส่งออกมากที่สุด เครื่องพิมพ์ (Printer)