บทที่ 3 การจัดการข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์

การจัดการข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์

1.ขั้นตอนการประมวลผลข้อมูลด้วยเครื่องมืออิเลคทรอนิคส์แบ่งได้กี่วิธี อะไรบ้าง

สามารถจำแนกวิธีการประมวลผลตามลักษณะเครื่องมือที่ใช้ ได้ 3 วิธี คือ

1. การประมวลผลด้วยมือ ( Manual Data Processing ) เป็นวิธีดั้งเดิม วิธีการประมวลผลไม่ซับซ้อน เหมาะสำหรับงานที่มีปริมาณไม่มาก และไม่เร่งด่วน มีการนำอุปกรณ์ธรรมดามาช่วย เช่น การใช้ลูกคิด กระดาษ ปากกา
2. การประมวลผลด้วยเครื่องจักรกล ( Mechanical Data Processing) เป็นวิธีการประมวลผลที่อาศัยเครื่องจักรกลมาทำงานร่วมกับอุปกรณ์สำหรับการประมวลผลด้วยมือ เช่น เครื่องทำบัญชี
3. การประมวลผลด้วยเครื่องอิเล็กทรอนิกส์ ( Electronic Data Processing ) เป็นวิธีการที่นิยมใช้ในปัจจุบัน ซึ่งนำคอมพิวเตอร์มาใช้ประมวลผล เหมาะสำหรับงานที่มีปริมาณมาก ต้องการความรวดเร็ว ถูกต้อง

• งานที่มีปริมาณมาก
• งานที่ต้องการความรวดเร็ว
• งานที่ต้องการความถูกต้อง
• งานที่ต้องการความปลอดภัยของข้อมูล
• งานที่มีความซับซ้อนในการคำนวณ
• งานที่มีขั้นตอนและรูปแบบการทำงานซ้ำๆ

        อิเล็กทรอนิกส์ “หมายความว่า การประยุกต์ใช้วิธีการทางอิเล็กตรอน ไฟฟ้า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หรือวิธีอื่นใดในลักษณะคล้ายกัน และให้หมายความรวมถึงการประยุกต์ใช้วิธีการทางแสง วิธีการทางแม่เหล็ก หรืออุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการประยุกต์ใช้วิธีต่าง ๆ

         “อิเล็กทรอนิกส์” คือ โทรศัพท์ แฟกซ์ อีเมล์ อินเทอร์เน็ต ก็ถือว่าเป็นอิเล็กทรอนิกส์ด้วย เพราะคำว่า “วิธีการทางอิเล็กตรอนนั้น” จะหมายรวมถึงการส่งข้อมูลไปตามสายโทรศัพท์ สายแลน สายไฟเบอร์ หรือแม้แต่การส่งข้อมูลผ่าดาวเทียมก็ล้วนแล้วแต่เป็นการประยุกต์ใช้วิธีทางอิเล็กตรอนทั้งหมด

        ข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์คือ เรื่องราวหรือข้อเท็จจริง ไม่ว่าจะปรากฏในรูปแบบของ ตัวอักษร ตัวเลข เสียง ภาพ หรือรูปแบบอื่นใดที่สื่อความหมายได้โดยสภาพของสิ่งนั้นเองหรือโดยผ่านวิธีการใด ๆ ที่ได้สร้าง ส่ง รับ เก็บรักษา หรือประมวลผลด้วยวิธีการทางอิเล็กทรอนิกส์ เช่น วิธีการแลกเปลี่ยน เรื่องราวหรือข้อเท็จจริง ไม่ว่าจะปรากฏในรูปแบบของ ตัวอักษร ตัวเลข เสียง ภาพ หรือรูปแบบอื่นใดที่สื่อความหมายได้โดยสภาพของสิ่งนั้นเองหรือโดยผ่านวิธีการใด ๆ ทางอิเล็กทรอนิกส์ จดหมายอิเล็กทรอนิกส์ โทรเลข โทรพิมพ์ หรือโทรสาร

        สำหรับคำว่า "ข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์" นั้น ถ้าเข้าใจกันแบบง่ายๆ ก็หมายถึง ข้อความที่แต่เดิมปรากฏอยู่บนกระดาษซึ่งใช้แสดงเจตนาหรือแสดงผลผูกพันของตัวบุคคล วันดีคืนดี พอมีการพัฒนาเทคโนโลยีให้สามารถแปลงข้อความให้อยู่ในรูปของ "ข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์" เพราะต้องส่งถึงกันหรือสื่อสารถึงกัน โดยใช้วิธีการทางอิเล็กทรอนิกส์ เช่น การส่งถึงกันโดยทางอินเทอร์เน็ต หรือโดยทางโทรเลข หรือโดยทางโทรสาร

        แม้กระทั่งทางโทรพิมพ์ที่อาจเป็นวิธีเก่าที่ไม่ค่อยปรากฏให้เห็นกันเท่าไหร่นักในยุคนี้ จึงเป็นที่มาของการผลักดันให้เกิดการยอมรับผลทางกฎหมายของข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ขึ้น และนั่นหมายถึง การยอมรับความเท่าเทียมกันของข้อความที่อยู่บนกระดาษ ให้เท่าเทียมกับข้อความที่อยู่ในรูปข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ นอกจากนั้น ยังมีหลักการสำคัญอีกประการ ในการยอมรับลายมือชื่ออิเล็กทรอนิกส์ ให้เท่าเทียมกับลายมือชื่อธรรมดาที่เราๆ ท่านๆ เซ็นลงบนกระดาษ

 ลายมือชื่ออิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Signature)

        ลายมือชื่ออิเล็กทรอนิกส์ คือ ข้อความหรือสัญลักษณ์ที่สร้างขึ้นทางอิเล็กทรอนิกส์ โดยใช้ฟังก์ชันหรือการคำนวณทางคณิตศาสตร์ ดัดแปลงข้อความ สัญลักษณ์ การระบุตัวบุคคลที่ส่งข้อความ เพื่อให้แน่ใจว่าเป็นฉบับจริงและไม่ถูกแก้ไขหรือเปลี่ยนแปลงใดๆก่อนถึงมือผู้รับ ใช้ตรวจสอบได้และผู้ส่งไม่สามารถปฏิเสธการส่งข้อมูลนั้นได้ "ลายมือชื่ออิเล็กทรอนิกส์" นั้น ก็ถือได้ว่าเป็น"ข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์" รูปแบบหนึ่ง โดยอาจเป็นลายมือชื่อที่สร้างขึ้นแบบง่ายๆ เช่น การพิมพ์สัญลักษณ์ต่างๆ ให้แสดงผลทางคอมพิวเตอร์ เพื่อใช้แทนลายเซ็นของตนเอง หรืออาจเป็นการใช้วิธีการทางเทคโนโลยีที่ยุ่งยากซับซ้อนแต่ทั้งลายมือชื่ออิเล็กทรอนิกส์ หรือลายมือชื่อธรรมดาที่มนุษย์เป็นผู้เซ็นลงบนกระดาษ ต่างก็มีวัตถุประสงค์ในการใช้เช่นเดียวกัน นั่นคือ เพื่อใช้ยืนยันตัวบุคคลเจ้าของลายมือชื่อนั่นเอง ประเภทแรก สร้างโดยใช้เทคโนโลยีชีวภาพ (Biometrics Technology) เช่น ลายนิ้วมือ ม่านตา ฝ่ามือ เสียงประเภทที่สอง ใช้เทคโนโลยีกุญแจสาธารณะ (Public Key) เรียกว่า ลายมือชื่อดิจิตอล (Digital Signature)

ลักษณะทั่วไปของลายมือชื่อดิจิตอล

1. อยู่ในรูปของตัวอักษร ตัวเลข หรือสัญลักษณ์เรียงกัน โดยทั่วไปจะไม่แสดงความหมายให้มนุษย์เข้าใจได้
2. ต้องอาศัยซอฟต์แวร์หรือฮาร์ดแวร์ในการสร้าง
3. หน้าตาของลายมือชื่อดิจิตอล ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบต่างๆ คือกุญแจส่วนตัวที่ใช้ในการสร้าง วิธีการสร้าง ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง

ลักษณะทั่วไปของลายมือชื่อดิจิตอล

1. การสร้างกุญแจคู่ (Key Pair) ประกอบด้วย กุญแจส่วนตัว (Private Key) และกุญแจสาธารณะ (Public Key) ในระบบรหัสแบบอสมมาตร (Asymmetric Cryptosystem)
2. กุญแจส่วนตัว (Private Key) ผู้เป็นเจ้าของจะเป็นเพียงผู้เดียวที่รู้ว่ากุญแจของตนมีลักษณะเป็นอย่างไร และต้องเก็บรักษาไว้เป็นความลับ ไม่ควรให้ผู้อื่นล่วงรู้ สามารถสร้างขึ้นมาเองหรือให้ผู้ประกอบการรับรอง (Certificate Authority) เป็นผู้สร้างให้
3. กุญแจสาธารณะ (Public Key) จะต้องเปิดเผยให้บุคคลทั่วไปสามารถตรวจสอบและรู้ได้โดยปกติ ไม่จำเป็นต้องเก็บเป็นความลับ มักจะประกาศอยู่ในระบบเก็บรักษาข้อมูลของผู้ประกอบการเกี่ยวกับลายมือชื่อดิจิตอล

 ผู้ประกอบการรับรอง (Certificate Authority)

        เป็นหน่วยงานที่ให้บริการด้านโครงสร้างพื้นฐานของระบบกุญแจสาธารณะ (Public Key Infrastructure-PKI) ซึ่งช่วยให้สามารถระบุตัวบุคคลได้อย่างสะดวกและมีความน่าเชื่อถือสูง ทำหน้าที่เป็นตัวกกลางในการตรวจสอบและออกใบรับรองให้แก่ผู้อื่น

การใช้ลายมือชื่อดิจิตอล จะมีบุคคลที่เกี่ยวข้องอยู่ 3 ฝ่าย ได้แก่

1. ผู้ส่งข้อมูล
2. ผู้รับข้อมูล
3. ผู้รับรองลายมือชื่อดิจิตอล

ผู้ประกอบการรับรอง ให้บริการใน 3 ด้านใหญ่ๆ ดังนี้

1. บริการเทคโนโลยีเข้ารหัส (Cryptographic Service)
2. บริการที่เกี่ยวข้องกับการออกใบรับรอง (Certification Management Service)
3. บริการเสริม (Ancillary Service)

 การสื่อสารข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์ (Data Communications)

        การสื่อสารข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์ หมายถึง กระบวนการถ่ายโอนหรือแลกเปลี่ยนข้อมูลกันระหว่างผู้ส่งและผู้รับ โดยผ่านช่องทางสื่อสาร เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หรือคอมพิวเตอร์เป็นตัวกลางในการส่งข้อมูล เพื่อให้ผู้ส่งและผู้รับเกิดความเข้าใจซึ่งกันและกัน

 องค์ประกอบขั้นพื้นฐานของระบบการสื่อสารข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์

        องค์ประกอบขั้นพื้นฐานของระบบการสื่อสารข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์ สามารถจำแนกได้ดังนี้

        1. ผู้ส่งสาร (Sender) หรือ แหล่งกำเนิดข่าวสาร (Source)

        2. ผู้รับสาร (Receiver) หรือ จุดหมายปลายทางข่าวสาร (Target)

        3. สาร ( Message ) ซึ่งในปัจจุบันมักพบเห็นในรูปของสื่อประสม ( multimedia ) ที่อาจมีทั้งลักษณะที่เป็นข้อความตัวอักษร เสียง ภาพนิ่ง และภาพเคลื่อนไหว

        4. สื่อกลาง ( Media )

        5. โปรโตคอล (Protocol) และ ซอฟต์แวร์ (Software ) โปรโตคอล (Protocol) หมายถึง กฎระเบียบมาตรฐาน หรือข้อกำหนด ขั้นตอน ที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนข้อมูล เพื่อให้ผู้รับและผู้ส่งสามารถสื่อการกันได้เข้าใจ ซอฟต์แวร์ ( Software ) หมายถึง โปรแกรมที่ใช้ในการติดต่อสื่อสาร เช่น โปรแกรมรับส่งอีเมล์

 ชนิดของสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์

        1. สัญญาณแบบอนาล็อก (Analog signal) จะเป็นสัญญาณแบบต่อเนื่องที่ทุกๆค่าที่เปลี่ยนแปลงไป ของระดับสัญญาณจะมีความหมาย เช่น สัญญาณเสียงในสายโทรศัพท์ เป็นต้น

        2. สัญญาณแบบดิจิทัล (Digital signal) จะประกอบขึ้นจากระดับสัญญาณเพียง 2 ค่า คือ สัญญาณ ระดับสูงสุด และสัญญาณระดับต่ำสุด ดังนั้นจะมีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูงกว่าแบบอนาล็อก เนื่องจากมีการใช้งานค่าสองค่า เพื่อนำมาตีความหมายเป็น on / off หรือ 0 / 1 เท่านั้น ซึ่งเป็นสัญญาณที่คอมพิวเตอร์ใช้ในการติดต่อสื่อสารกัน

 การแลกเปลี่ยนข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Data Interchange: EDI)

        การแลกเปลี่ยนข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์ หรือ EDI เป็นเทคโนโลยีที่ใช้คอมพิวเตอร์ในการรับ-ส่งเอกสารจากหน่วยงานหนึ่งไปยังอีกหน่วยงานหนึ่งโดยส่งผ่านเครือข่าย เช่น โทรศัพท์ สายเคเบิล ดาวเทียม เป็นต้น แทนการส่งเอกสารโดยพนักงานส่งสารหรือไปรษณีย์ ระบบ EDI จะต้องใช้รูปแบบของเอกสารที่เป็นมาตรฐานเพื่อให้หน่วยงานทางธุรกิจหรือองค์กรต่างๆ สามารถสื่อสารได้อย่างมีประสิทธิภาพ

        สำหรับมาตรฐานของ EDI ในประเทศไทยถูกกำหนดโดยกรมศุลกากร ซึ่งเป็นหน่วยงานแรกที่นำระบบนี้มาใช้งาน คือ มาตรฐาน EDIFACT (Electronic Data Interchange for Administration, Commerce and Transport) ตัวอย่างของเอกสารที่นำมาใช้แลกเปลี่ยนข้อมูลด้วยระบบ EDI เช่น ใบสั่งซื้อสินค้า ใบเสนอราคา ใบกำกับสินค้า ใบเสร็จรับเงิน ใบกำกับภาษี เป็นต้น

2.จงเรียงลำดับโครงสร้างข้อมูลจากขนาดเล็กไปใหญ่ พร้อมอธิบายความหมายโครงสร้างข้อมูล

แต่ละระบบ

   ในการจัดการข้อมูลจะมีการแบ่งข้อมูลออกเป็นลำดับชั้นเพื่อง่ายต่อการเรียกใช้และประมวลผล ลำดับชั้นข้อมูลพื้นฐานที่ควรทราบมีดังต่อไปนี้

บิต (Bit = Binary Digit)

     เป็นลำดับชั้นของหน่วยข้อมูลที่เล็กที่สุด ดังที่ทราบกันดีแล้วว่าข้อมูลที่จะทำงานร่วมกับคอมพิวเตอร์ได้นั้น จะต้องเอามาแปลงให้อยู่ในรูปของเลขฐานสองเสียก่อนคอมพิวเตอร์จึงจะเข้าใจและทำงานตามที่ต้องการได้ เมื่อแปลงแล้วจะได้ตัวเลขแทนสถานะเปิดและปิด ของสัญญาณไฟฟ้าที่เรียกว่า บิต เพียง 2 ค่าเท่านั้นคือ บิต 0 และบิต 1

ไบต์ (Byte)

     เมื่อนำบิตมารวมกันหลายๆบิต จะได้หน่วยข้อมูลกลุ่มใหม่ที่เรียกว่า ไบต์ (Byte) ซึ่งจำนวนของบิตที่ได้นั้นแต่ละกลุ่มอาจมีมากหรือน้อยบ้าง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของรหัสที่ใช้เก็บ แต่โดยปกติกับการใช้งานในรหัสแอสกีทั่วไปจะได้กลุ่มของบิต 8 บิตด้วยกัน ซึ่งนิยมมาแทนเป็นรหัสของตัวอักษร บางครั้งจึงนิยมเรียกข้อมูล 1 ไบต์ว่าเป็น 1 ตัวอักษร

ฟีลด์ หรือเขตของข้อมูล (Field) 

     ประกอบด้วยกลุ่มของตัวอักษรหรือไบต์ตั้งแต่ 1 ตัวขึ้นไปมาประกอบกันเป็นหน่วยข้อมูลที่ใหญ่ขึ้นแล้วแสดงลักษณะหรือความหมายอย่างใดอย่างหนึ่ง ยกตัวอย่างเขตข้อมูลเกี่ยวกับพนักงาน เช่น รหัสพนักงาน ชื่อ นามสกุล เงินเดือน ตำแหน่ง

เรคคอร์ด (Record)

     เป็นกลุ่มของเขตข้อมูลหรือฟีลด์ที่มีความสัมพันธ์กัน และนำมาจัดเก็บรวมกันเป็นหน่วยใหม่ที่ใหญ่ขึ้นเพียงหน่วยเดียว ปกติในการจัดการข้อมูลใดมักประกอบด้วยเรคคอร์ด ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับขนาดของข้อมูลเป็นหลัก

ไฟล์ หรือแฟ้มตารางข้อมูล (File)

     ไฟล์ หรือแฟ้มข้อมูล เป็นการนำเอาข้อมูลทั้งหมดหลายๆเรคคอร์ดที่ต้องการจัดเก็บมาเรียงอยู่ในรูแปบของแฟ้มตารางข้อมูลเดียวกัน เช่น แฟ้มตารางข้อมูลเกี่ยวกับคะแนนนักศึกษาวิชาเทคโนโลยีสารสนเทศ อาจประกอบด้วยเรคคอร์ดของนักศึกษาหลายๆคนที่เก็บข้อมูลเกี่ยวกับ รหัสนักศึกษา ชื่อ นามสกุล และคะแนนที่ได้ 

การวัดขนาดข้อมูล   ในการพิจารณาว่าข้อมูลใดมีขนาดมากน้อยเพียงไร เรามีหน่วยในการวัดขนาดของข้อมูลดังต่อไปนี้

 8 BIT = 1 BYTE

1,024 BYTE = 1 KB (กิโลไบต์)

1,024 KB = 1 MB (เมกกะไบต์)

1,024 MB = 1 GB (กิกะไบต์)

1,024 GB = 1TB (เทระไบต์)

3.ออกแบบแฟ้มข้อมูลจำนวน 1 แฟ้มข้อมูล โดยกำหนด FIELD และ RECORD ตามความเหมาะสม

4.จงอธิบายความแตกต่างระหว่างการประมวลผลข้อมูลแบบแบตซ์และแบบเรียลไทม์

ระบบต่าง ๆ ภายในคอมพิวเตอร์ตั้งแต่อดีตถึงปัจจุบัน มี 11 ระบบ

แต่ความแตกต่างระหว่างการประมวลผลข้อมูลแบบแบตซ์และแบบเรียลไทม์ มีดังนี้

ระบบงานแบ็ตซ์ (Batch system)

ในอดีต คอมพิวเตอร์จะทำงานได้ครั้งละ 1 งาน การสั่งงานคอมพิวเตอร์ให้มีมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ทำได้โดยการรวมงานที่คล้ายกัน เป็นกลุ่ม แล้วส่งให้เครื่องประมวลผล โดยผู้ทำหน้าที่รวมงาน จะรับงานจากนักพัฒนาโปรแกรม มาจัดเรียงตามความสำคัญ และตามลักษณะของโปรแกรม จัดเป็นกลุ่มงาน แล้วส่งให้คอมพิวเตอร์ประมวลผล

ระบบเรียลไทม์ (Real-time system)

จุดประสงค์อีกอย่างหนึ่งของ ระบบปฏิบัติการ คือ ระบบเวลาจริง(Real-time system) หมายถึงการตอบสนองทันที เช่นระบบ Sensor ที่ส่งข้อมูลให้คอมพิวเตอร์ เครื่องมือทดลองทางวิทยาศาสตร์ ระบบภาพทางการแพทย์ ระบบควบคุมในโรงงานอุตสาหกรรม ระบบหัวฉีดในรถยนต์ ระบบควบคุมการยิง ระบบแขนกล และเครื่องใช้ในครัวเรือนทั้งหมด

Real-time แบ่งได้ 2 ระบบ

1. Hard real-time system เป็นระบบที่ถูกรับรองว่าจะได้รับการตอบสนองตรงเวลา และหยุดรอไม่ได้

2. Soft real-time system เป็นระบบ less restrictive type ที่สามารถรอให้งานอื่นทำให้เสร็จก่อนได้