Lecture1 การประมวลผลข้อมูล และฐานข้อมูล

การประมวลผล เพอ ?

ใชในการตดสนใจ วางแผนองคกร เพอใหองคกรสามารถด าเนนการตอไปได ภายใตการเปลยนแปลงดานตาง ๆ ของโลก

องคกรใดสามารถจดการขอมลไดด จะสามารถแขงขนกบองคกรอน ๆไดดกวา

ไดสารสนเทศ หรอ Information ทมรปแบบทเขาใจงาย , ถกตอง, มความเปนปจจบน

1.1 ขอมล 1.1.1 ความหมายของ ขอมล หรอ data ขอเทจจรงทเกยวกบบคคล สถานท สงของ หรอเหตการณทสนใจ ขอมลไดมาจาก การสงเกต การวด การนบ การชง หรอการตวง ขอมลเปนไดทง ตวเลข ขอความ หรอตวเลขปนกบขอความ ขอมล ปกตจะกระจดกระจาย ไมเปนระเบยบ ท าใหตองมการจดระเบยบขอมล เพอใหสามารถใชประโยชนจากขอมลนน ๆ ได

ตวอยางของขอมล เชน ขอมลแบบสอบถามตาง ๆ ซงขอมลทไดรบอาจเปนจรงหรอไมเปนจรงกได

1.1 ขอมล (ตอ) 1.1.2 ประเภทของขอมล โดยทวไปแบงออกไดเปน 3 ประเภทคอ ตวเลข หรอ Numeric

ตวอกษร หรอ Alphabetic และ ขอความในตวเลข Alphameric

1.1 ขอมล (ตอ) 1.1.2 ประเภทของขอมล

แตขอมลในความหมายของคอมพวเตอรจะแบงออกเปน 2 ประเภทคอ ขอมลทค านวณได ไดแกตวเลข

ขอมลทไมสามารถน าไปค านวณได คอ Character หรอ String คอขอมลตวอกษร ตวอกษรปนตวเลข หรอตวเลขบางตวทใชค านวณไมได เชน เลขรหสนกศกษา เลขประจ าตวประชาชน

1.1 ขอมล(ตอ) 1.1.3 โครงสรางของขอมล ประกอบดวยโครงสรางหนวยทเลกทสด คอ บต จนถงโครงสรางทใหญทสดคอ ฐานขอมล

1.1 ขอมล(ตอ) 1.1.3 โครงสรางของขอมล

1.1.3.1 บต (bit) เปนหนวยทเลกทสดของขอมลทจดเกบทคอมพวเตอร ประกอบดวยเลขฐาน 2 คอ 0 และ 1 เทานน

11.3.2 ไบท(byte) หรออกขระ(Character) ประกอบดวยกลมของ bit จ านวน 7 หรอ 8 มารวมกนเปนอกษร ตวเลข หรอสญลกษณพเศษ เชน อกษร A จะจดเกบเปนรหส ASCII 1 byte ดวยขอมล 01000001

1.1 ขอมล(ตอ) 1.1.3 โครงสรางของขอมล

1.1.3.3 ฟลด (field) คอขอมลทประกอบดวยอกขระ เพอใหสอความหมายตามทผ ใชตองการ เชน ชอพนกงาน นามสกล

1.1.3.4 ระเบยน (record) คอการรวมฟลดหลาย ๆ ฟลดทเกยวพนกนมารวมกนใหมความหมาย

1.1 ขอมล (ตอ) 1.1.3 โครงสรางของขอมล

1.1.3.5 ไฟล หรอแฟมขอมล (File) เปนการรวมเอาระเบยน หลาย ๆระเบยนทเกยวพนกนมารวมกน เชน แฟมขอมลลกคา แฟมขอมลการขายสนคา

1.1.3.6 ฐานขอมล (Database) คอกลมของขอมลทเปนขอเทจจรง ทถกน ามารวมไวทเดยวกนอยางเปนระบบ เพอน าไปใชในวตถประสงคอยางใดอยางหนง

ภาพแสดง โครงสรางล าดบชนของขอมล

1.2 แฟมขอมล ในอดตองคกรจดเกบแฟมขอมล เปนแฟม ๆ ซงเปนขอมลทไมมความเกยวของหรอสมพนธกน เชน อาจเกบเปน แฟมประวตพนกงานของฝายบคคล แฟมประวตพนกงานของฝายการตลาด มปญหาในการใชงานหากมแฟมเพมขน ท าใหเสยเวลาในการคนหาขอมล

ตอมาคอมพวเตอรมบทบาทส าคญในการจดเกบ รวบรวมขอมล ท าใหมแฟมขอมลมากขน จงไดน าเอา ระบบจดการแฟมขอมล (File Management

System) มาใช โดยตาง คนตางท า แลวแตวาอยในสวนใดขององคกร

1.2 แฟมขอมล ปญหาทตามมาในระยะแรก ๆ คอ แตละองคกรตางมโปรแกรมประยกตทใชแตกตางกนไป ท าใหเกดปญหา เชน

ขอมลในองคกรมความซ าซอนกน ขอมลกระจดกระจาย ยากตอการบ ารงรกษา บางครงขอมลขดแยงกน กอใหเกดความสบสน

1.2 แฟมขอมล

ภาพการประมวลผลดวยระบบแฟมขอมล

1.2.1 ขอดของระบบแฟมขอมล

1.2.1.1 งายตอการออกแบบและพฒนา ไมสลบซบซอน เนองจากเปนแอปพลเคชนเดยว 1.2.1.2 มความรวดเรวในการประมวลผล เนองจากเขยนโปรแกรมเปนการเฉพาะหรอโดยตรง


1.2.2 ขอจ ากดของระบบแฟมขอมล

1.2.2.1 ขอมลเกดความซ าซอน (Data Redundancy) เชนมขอมลผใชเดยวกนในแฟม หลายแฟม

1.2.2.2 ล าบากตอการแกไข (Update Difficulties) หากตองการแกไขขอมลผใชใด ๆ กตองแกไขทกแฟมทมขอมลผใชนน ๆ


1.2.2 ขอจ ากดของระบบแฟมขอมล

1.2.2.3 การผกตดกบขอมล (Data Dependency) โปรแกรมประยกตตองเขยนหรอก าหนดโครงสรางของแฟมขอมลไวในโปรแกรม ท าใหยากตอการปรบปรงโครงสรางแฟมขอมล เชน เพมขอมลบางอยาง ท าไดยาก

1.2.2.4 การกระจดกระจายของขอมล (Data Dispersion) เชนแฟมขอมล A มอยในพนทเกบขอมลของผใชหลายคน


1.2.3 ประเภทของแฟมขอมล

แบงออกไดเปน 4 ประเภทคอ 1.2.3.1 แฟมหลก(Master File) เปนแฟมหลกทใชเกบขอมลทไมคอยจะม

การเปลยนแปลง หรอคอนขางคงท เชนแฟมประวตนกศกษา ประกอบดวยขอมล รหสนกศกษา ชอ-สกล ทอย ฯลฯ

1.2.3.2 แฟมรายการเปลยนแปลง (Transaction File) เปนไฟลทจดเกบขอมลการด าเนนธรกรรมประจ าวนวนทความเคลอนไหวอยเสมอ ๆ เชนแฟมบญชเงนฝาก


1.2.3 ประเภทของแฟมขอมล(ตอ)

แบงออกไดเปน 4 ประเภทคอ 1.2.3.3 แฟมเอกสร(Document File) เปนไฟลเอกสารหรอไฟลรายงานตาง

ๆ ทมการประมวลผลจากโปรแกรมมาแลว สามารถเรยกมาใชไดอยางรวดเรว

1.2.3.4 แฟมอางอง (Table Look-up File หรอ Reference File) เปนไฟลทใชในการอางอง เพอใชรวมกนกบ มกเปนขอมลทคงท ไมคอยเปลยนแปลง เชน ตารางภาษ ตารางรหสไปรษณย


1.3.1 ความหมายของฐานขอมล

มอยหลายความหมาย เชน „ การจดเกบขอมลทเกยวของกนอยางมระบบ ผใชสามารถเรยกใชขอมล

ในลกษณะตาง ๆ เชน การขอดขอมล การแกไข การเพมเตมหรอลบ ขอมล มกใชระบบคอมพวเตอรมาชวยในการจดเกบ เพอใหทนตอความตองการใช และถกตอง เปนจรง

1.3 ฐานขอมล

1.3.1 ความหมายของฐานขอมล

เลาดอน (2545) กลาวไววา „ การเกบรวบรวมขอมลจ านวนมากไวอยางเปนระเบยบ ชวยในการ

บรหาร จดเกบ และคนหาขอมลโดยโปรแกรมประยกต เปนไปอยางมประสทธภาพดวยการรวบรวมขอมลไวเปนทเดยวกน และลดความซ าซอนของขอมล ผใชมองเหนขอมลจากสถานทเดยวกนคอ “ฐานขอมล”


ภาพ การประมวลผลดวยระบบฐานขอมล


ประโยชนของการใชฐานขอมล

1.3.1.1 ลดการเกบขอมลทซ าซอน เนองจากมการจดเกบไวในททเดยว และผใชมการใชขอมลชดเดยวกนนผานระบบฐานขอมล 1.3.1.2 ขอมลทจดเกบมความถกตอง เนองจากขอมลจดเกบในฐานขอมล

เดยวกน หากมการแกไข กจะเปนการแกไขทมความถกตอง โดยอตโนมตของระบบฐานขอมล


ประโยชนของการใชฐานขอมล(ตอ)

1.3.1.3 สามารถใชขอมลรวมกนได ทกคนสามารถใชขอมลรวมกนไดผานระบบฐานขอมล

1.3.1.4 มความเปนอสระของขอมล หากตองการเปลยนแปลงขอมลหรอน าขอมลมาประยกตใชใหเหมาะสมกบโปรแกรมทเขยนขนมา ท าใหไดขอมลใหม โดยไมกระทบตอระบบฐานขอมลเดม


ประโยชนของการใชฐานขอมล(ตอ)

1.3.1.5 สามารถขยายงานไดงาย เนองจากความเปนอสระของขอมล เมอตองการเพมเตมขอมล จะท าไดงายและสะดวก ไมมผลกระทบกบขอมลเดมทมอย


1.3.2 แบบจ าลองฐานขอมล

แบบจ าลองฐานขอมล คอ เทคนคทใชในการจดโครงสรางและความสมพนธระหวางขอมลในระบบ และเปนการใชเพอน าไปพฒนาในฐานขอมลในล าดบตอไป



1.3.2.1 ความสมพนธของขอมล ในระบบฐานขอมลมความจ าเปนตองศกษาความสมพนธของขอมล เนองจากในฐานขอมลจะมแฟมขอมลทใชรวมกนมากกวา 1 แฟม ความสมพนธของขอมล ม 3 แบบ คอ

1). ความสมพนธแบบหนงตอหนง (One to One) เปนความสมพนธท 1 เรคอรดของแฟมหนงมความสมพนธกบอกแฟมหนงเพยง 1 เรคอรดเทานน เชน คนกบเลขประจ าตวประชาชน



2). ความสมพนธแบบหนงตอหลาย(One to Many) เปนความสมพนธท 1 เรคอรดของแฟมหนงมความสมพนธกบอกแฟมหนงมากกวา 1 เรคอรด เชน คณะ (one) กบนกศกษาหลายคน (Many)



3). ความสมพนธแบบหลายตอหลาย(Many to Many) เปนความสมพนธท หลาย ๆ เรคอรดของแฟมหนงมความสมพนธกบอกแฟมหนงมากกวา 1 เรคอรด เชน ความสมพนธของลกคากบสนคา



3.3.2.2 ประเภทของแบบจ าลองฐานขอมล 1). แบบจ าลองของฐานขอมลแบบล าดบขน (Hierarchical Data

Model) แบบนเกบขอมลในแฟมเปน Segment และในแผนผงตนไมจะเรยกแตละ Segment วา Node โดย Node ทอยระดบลาง จะเรยกวา โหนดลก (Child Node) สวนโหนดทอยระดบบนเรยกวา โหนดพอแม(Parent Node) สวนโหนดทอยระดบบนสดเรยกวา Root Node




1.3.2.2 ประเภทของแบบจ าลองฐานขอมล 2). แบบจ าลองของฐานขอมลแบบเครอขาย (Network Data Model)

แบบนเกบขอมลในแฟมคลายแบบท 1 แต โหนดลกจะมโหนดพอแมไดมากกวา 1 โหนด และโหนดพอแมมโหนดลกไดมากกวา 1 โหนดเชนเดยวกน เปนความสมพนธแบบ Many to Many





1.3.2.2 ประเภทของแบบจ าลองฐานขอมล 3). แบบจ าลองของฐานขอมลเชงสมพนธ (Relational Data Model)

แบบนไดรบความนยมมากทสดในปจจบน งายตอการท าความเขาใจในโครงสรางขอมล ประกอบดวยกลมของตาราง(Table) แบบ 2 มต แบงเปนแถวและคอลมน แตละแถวคอ 1 เรคคอรด แตละคอลมนคอเกบคาของฟลดตาง ๆ



แสดงตวอยาง แบบจ าลองฐานขอมลเชงสมพนธ


1.3.3 ระบบจดการฐานขอมล (Database Management System: DBMS)

เปนระบบทคอยดแล จดการความซ าซอนและความถกตองใหกบขอมล

1.3.3.1 ความหมายของระบบจดการฐานขอมล คอ ซอฟตแวรทใชในการบรหารและจดการฐานขอมล เปนตวกลางระหวางผใชกบฐานขอมล ท าหนาทในการ สราง เรยกใช หรอปรบปรงฐานขอมล โดยผใชออกค าสงผาน DBMS



แสดงโครงสรางกรท างานของระบบจดการฐานขอมล

DBMS

ฐานขอมล ผดแลฐานขอมล (DBA)

ผใช (User)



1.3.3.2 หนาทของระบบจดการฐานขอมล เปนตวกลางในการรบค าสงจดการขอมลจากผใช เพอน าไปปฏบต

ตามและสงผลลพธใหกบผใช ผลตภณฑระบบจดการฐานขอมลมอยหลายชนด เชน Microsoft

Access, Microsoft SQL, DB2, Informix, Oracle และ Sybase ผลตภณฑทเปนระบบเปด เชน MySql, PostgreSql

1.4 การประมวลผลขอมล

1.4.1 ความหมายของการประมวลผลขอมล

คอ การเปลยนรปแบบของขอมลดบใหเปนสารสนเทศ เพอใหใชงานหรอมประโยชนได ประกอบดวยวธตาง ๆ 4 วธคอ

1.4.1.1 การเรยงล าดบขอมล (Data Sorting) เชน เรยงจากมากไปนอย หรอเรยงตามชอ

1.4.1.2 การเปรยบเทยบและวเคราะหขอมล(Comparing and Analysis) เปนการเปรยบเทยบหรอวเคราะหขอมล เชน การหาคาสงสด การวเคราะหแนวโนมของขอมล


1.4.1 ความหมายของการประมวลผลขอมล

1.4.1.3 การค านวณและประมวลผลขอมล (Data Processing) เปนการน าเอาขอมลมาจดการตามกระบวนการทางคณตศาสตร เชน บวก ลบ คณ หาร หรอฟงกชนทก าหนด

1.4.1.4 การสรปผล(Summarizing) เปนการสรปผลทไดจากการประมวลผล เชน การสรปจากยอดรวม มกเกบไวในรปตารางหรอสออนทเหมาะสม


1.4.2 ประเภทของการประมวลผลขอมล

1.4.2.1 การประมวลผลเชงกลม(Batch Processing) เปนการประมวลผลขอมลทไดท าการเกบรวบรวมไวเปนชดขอมล แลวจงน าสงขอมลเหลานนไปประมวลผลขอมลพรอมกนทงหมดทเดยว มระยะเวลาทก าหนดไวแนนอน เชน รายวน รายสปดาห รายเดอน หรอรายป เชน การประมวลผลการเสยภาษประจ าป การคดดอกเบยของธนาคาร



1.4.2.2 การประมวลผลระบบการแบงเวลา(Time Sharing Processing) เปนการประมวลผลขอมลทเปนระบบแบงเวลาหรอ ระบบมลตทาสกง(Multitasking) ทท าใหสามารถรนโปรแกรมไดหลายงาน หรอเพมจ านวนผใชคอมพวเตอรท างานไดหลาย ๆ คนในเวลาเดยวกน ชวยลดเวลาในการประมวลผลไดอยางมาก



1.4.2.3 การประมวลผลออนไลน(Online Processing) เปนการประมวลผลขอมลท ยอมใหมการน าขอมลไปเกบไวในอปกรณประเภทหนวยความจ าส ารองภายใตการควบคมของหนวยประมวลผลกลางไดโดยตรง กลาวคอ สามารถสงขอมลผานไปยงอปกรณภายนอกทเชอมตอโดยตรงกบหนวยประมวลผลกลาง



1.4.2.4 การประมวลผลแบบเวลาจรง(Real Time Processing) เปนการประมวลผลขอมลแบบทนททนใด ทกครงทมการสงขอมลเขาสระบบ เชน การฝาก ถอนเงนผานเครอง ATM , ระบบส ารองทนงสายการบนตาง ๆ



1.4.2.5 การประมวลผลแบบมลตโปรแกรมมง(Multiprogramming) เปนการประมวลผลขอมลท ใชคอมพวเตอรแบงงานออกเปนสวน ๆ โดยเกบไวใน buffer Storage กอน จากนนจงทยอยสงใหหนวยประมวลผลกลางด าเนนการตอ เมอประมวลผลเสรจ กพกไวกอน และคอยใหมการแสดงผลในล าดบตอไป


1.4.3 วตถประสงคของการประมวลผลขอมล

1.4.3.1 ชวยในการจดระบบขอมลใหเปนระเบยบเรยบรอย ชวยใหงานมความสะดวก ขอมลไมสญหาย และมความผดพลาดของขอมลนอย 1.4.3.2 ลดคาใชจายในการท างาน การน าเอาคอมพวเตอรมาทดแทนคนในการท างาน ท าใหลดคาใชจายของคนไปไดมาก


1.4.3 วตถประสงคของการประมวลผลขอมล

1.4.3.3 เพมประสทธภาพในการท างาน การน าเอาคอมพวเตอรมาชวยในการท างานนน จะชวยเพมประสทธภาพในดาน

1) งานเสรจเรวทนตามเวลาทตองการ 2) สามารถท างานปรบปรงแกไขงานได 3) งานทไดมกจะถกตองเสมอ 4) สามารถเกบงานไวได โดยบนทกในคอมพวเตอร 5) ชวยในการค านวณทยงยากซบซอนได


1.4.4 วธการประมวลผล

การประมวลผล จ าแนกออกไดเปน 3 วธ ตามอปกรณทใชในการประมวลผลคอ

1.4.4.1 ประมวลผลดวยมอ (Manual Data Processing) ใชมาในอดต เหมาะสมกบองคกรเลก ๆ ทมขอมลไมมาก การค านวณไมยงยากซบซอน เชน การใชอปกรณ

1) อปกรณอ านวยความสะดวกในดานการเกบรกษา และคนหาขอมล เชน บตรแขง แฟม ตเอกสาร



2) อปกรณทชวยในการนบและคดค านวณ เชน ลกคด เครองคดเลข 3) อปกรณทชวยในการคดลอกขอมล เชน กระดาษ ปากกา ดนสอ

เครองอดส าเนา



1.4.4.2 ประมวลผลดวยเครองจกรกล (Mechanical Data Processing) คลายแบบแรก แตอาศยคนรวมกบเครองจกรกล เหมาะส าหรบองคกรธรกจขนาดกลาง มขอมลปรมาณปานกลาง ตองการความเรวในการประมวลผล เชน เครองท าบญช (Accounting Machine) เครองกงอเลกทรอนกส หรอเครอง Unit Record



1) เครองท าบญช ใชบตรเจาะร โดยอานขอมลจากบตรทละใบ แลวเกบตวเลขไวในเครอง เพอใชในการค านวณ และพมพผลลพธทางเครองพมพ

2) เครอง Unit Record เปนเครองกงเครองกลไฟฟากงอเลกทรอนกสท างานรวมกบบตรเจาะร สามารถท างานไดหลายชนด เชนเครองเจาะบตร เครองรวมบตร เครองเรยงบตร เครองแปลขอมล เครองตรวจทานบตร



1.4.4.3 ประมวลผลดวยอเลกทรอนกส (Electronic Data Processing:EDP) เปนการประมวลผลดวยคอมพวเตอรนนเอง เหมาะสมกบการประมวลผลขอมลท

1) มปรมาณมาก ๆ 2) ตองการความถกตองรวดเรว 3) มขนตอนท างานซ า ๆ กน 4) มการค านวณทยงยาก ซบซอน

1.5 ตวอยางการประยกตใชสารสนเทศ ทไดจากการประมวลผลขอมล

ตวอยางฐานขอมลเชงสมพนธ ส าหรบระบบการรบสมครนกศกษา มหาวทยาลยราชภฎเชยงใหม

พบวามขอมลทเกยวของ ประกอบดวย 1.5.1 ขอมลผสมคร เชน ชอ ทอย โรงเรยนเดม เกรดเฉลย 1.5.2 ขอมลสาขาวชา เชน ชอสาขา คณะ จ านวนรบ 1.5.3 ขอมลการสมคร เชน ชอผสมคร สาขาทสมครเรยน 1.5.4 ขอมลเกยวกบคณะวชา เชน รหสคณะและชอคณะ


ขอมล ตาง ๆ น ามาพจารณาในการออกแบฐานขอมล โดยแยกเปนแฟมขอมล เชน แฟมหลก แฟมรายการเปลยนแปลง และแฟมอางอง

พจารณาการเชอมโยงของแฟมขอมลโดยอาศยสงทเรยกวา คย(key) ประกอบดวย Primary key และ Foreign key


ตวอยางการเชอมโยงของคย ในแฟมขอมลตาง ๆ


สงทไดจากการประยกตใชฐานขอมลการรบสมครนกศกษามไดหลายระดบคอ

ระดบบรหาร ใชในการวางแผน ตดสนใจ เชน หากทราบวามสาขาใดทมผสมครเรยนมากทสด จะวางแผนวาจะเพมจ านวนการบเขาเรยนในสาขาดงกลาวหรอไมในปตอไป

ระดบปฏบตการและบรการ ใชในการบรหารจดการ เชน การจดหองสอบ โดยดสารสนเทศจากจ านวนผสมครทงหมด


สงทไดจากการประยกตใชฐานขอมลการรบสมครนกศกษามไดหลายระดบคอ

อน ๆ ใชในการตดสนใจของตวผสมครเองในวนสมคร วาจะเลอกสมครในสาขาใด เชน หากทราบวามผสมครจ านวนมากในสาขาทรบสมครนอย อาจเปลยนไปเลอกในสาขาอน ได

สรป สารสนเทศ คอขอมลทไดจากการประมวลผล ทมการจดเกบขอมลในระดบ bit, byte, field จนถง ฐานขอมล และการประมวลผลจากระบบแฟมขอมลเดมทมปญหาในการใชงานหลายประการ และมการพฒนาระบบฐานขอมลมาใชแกปญหา และมการประมวลผลในหลายรปแบบ ทงนเพอลดคาใชจายและเพมประสทธภาพในการท างาน

Documents

Lecture1 การประมวลผลข้อมูล และฐานข้อมูล