โปรแกรมคอมพิวเตอร์

1.ความหมาย

     หมายถึง คำสั่งคอมพิวเตอร์ชุดหนึ่ง ๆ ที่เขียนขึ้นเป็นภาษาคอมพิวเตอร์ภาษาใดภาษาหนึ่ง เช่น ภาษาซี (C) ภาษาโคบอล (COBOL) ภาษาเบสิก (BASIC) หรือ ภาษาแอสเซมบลี (Assembly) ฯ คำ "โปรแกรม" นี้ อาจจะเรียกเป็นชื่ออื่นก็ได้ เช่น ซอฟต์แวร์ (software) หรือ แอพพลิเคชัน (application) โปรแกรมนั้น แบ่งได้เป็นหลายประเภท ประเภทแรกคือประเภทที่ผู้ใช้เขียนขึ้นเองเพื่อให้ตรงกับความต้องการ กับอีกประเภทหนึ่งมีคนทำสำเร็จรูปไว้ขาย เช่น โปรแกรมสำหรับวาดภาพ (graphics) โปรแกรมประมวลผลคำ (word processing) โปรแกรมตารางจัดการ (spreadsheet) นอกจากนั้น ยังมีโปรแกรมระบบ (systems software) ซึ่งเป็นโปรแกรมที่ควบคุมการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ มีบางส่วนติดตั้งมาจากโรงงานที่ผลิตเลย และโปรแกรมระบบปฏิบัติการ (operating system) ที่จะทำหน้าที่เหมือนแม่บ้านคอยดูแลให้อุปกรณ์ต่าง ๆ ทำงานให้ประสานกัน สรุปว่า คอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้ทุกอย่าง แต่คนเขียนคำสั่งต้องเข้าใจขั้นตอน วิธี (algorithm) และภาษาที่จะใช้เป็นอย่างดี จึงจะสามารถเขียนสั่งเครื่องให้ทำงานได้

 2.ขั้นตอนการพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์

ประกอบด้วย

1.  การวิเคราะห์ปัญหา

2.  การออกแบบโปรแกรม

3.  การเขียนโปรแกรมด้วยภาษาคอมพิวเตอร์

4.  การทดสอบและแก้ไขโปรแกรม

5.  การทำเอกสารประกอบโปรแกรม

6.  การบำรุงรักษาโปรแกรม

การวิเคราะห์ปัญหา

.................................................................

การวิเคราะห์ปัญหา ประกอบด้วยขั้นตอนต่างๆ ดังนี้

1.  กำหนดวัตถุประสงค์ของงาน เพื่อพิจารณาว่าโปรแกรมต้องทำการประมวลผลอะไรบ้าง

2. พิจารณาข้อมูลนำเข้า เพื่อให้ทราบว่าจะต้องนำข้อมูลอะไรเข้าคอมพิวเตอร์ ข้อมูลมีคุณสมบัติเป็นอย่างไร ตลอดจนถึงลักษณะและรูปแบบของข้อมูลที่จะนำเข้า

3. พิจารณาการประมวลผล เพื่อให้ทราบว่าโปรแกรมมีขั้นตอนการประมวลผลอย่างไรและมีเงื่อนไปการประมวลผลอะไรบ้าง

4. พิจารณาข้อสนเทศนำออก เพื่อให้ทราบว่ามีข้อสนเทศอะไรที่จะแสดง ตลอดจนรูปแบบและสื่อที่จะใช้ในการแสดงผล

การออกแบบโปรแกรม

.................................................................

การออกแบบขั้นตอนการทำงานของโปรแกรมเป็นขั้นตอนที่ใช้เป็นแนวทางในการลงรหัสโปรแกรม ผู้ออกแบบขั้นตอนการทำงานของโปรแกรมอาจใช้เครื่องมือต่างๆ ช่วยในการออกแบบ อาทิเช่น คำสั่งลำลอง (Pseudocode) หรือ ผังงาน (Flow chart) การออกแบบโปรแกรมนั้นไม่ต้องพะวงกับรูปแบบคำสั่งภาษาคอมพิวเตอร์ แต่ให้มุ่งความสนใจไปที่ลำดับขั้นตอนในการประมวลผลของโปรแกรมเท่านั้น

การเขียนโปรแกรมด้วยภาษาคอมพิวเตอร์

.................................................................

การเขียนโปรแกรมเป็นการนำเอาผลลัพธ์ของการออกแบบโปรแกรม มาเปลี่ยนเป็นโปรแกรมภาษาคอมพิวเตอร์ภาษาใดภาษาหนึ่ง ผู้เขียนโปรแกรมจะต้องให้ความสนใจต่อรูปแบบคำสั่งและกฎเกณฑ์ของภาษาที่ใช้เพื่อให้การประมวลผลเป็นไปตามผลลัพธ์ที่ได้ออกแบบไว้ นอกจากนั้นผู้เขียนโปรแกรมควรแทรกคำอธิบายการทำงานต่างๆ ลงในโปรแกรมเพื่อให้โปรแกรมนั้นมีความกระจ่างชัดและง่ายต่อการตรวจสอบและโปรแกรมนี้ยังใช้เป็นส่วนหนึ่งของเอกสารประกอบ

การทดสอบและแก้ไขโปรแกรม

.................................................................

การทดสอบโปรแกรมเป็นการนำโปรแกรมที่ลงรหัสแล้วเข้าคอมพิวเตอร์ เพื่อตรวจสอบรูปแบบกฎเกณฑ์ของภาษา และผลการทำงานของโปรแกรมนั้น ถ้าพบว่ายังไม่ถูกก็แก้ไขให้ถูกต้องต่อไป ขั้นตอนการทดสอบและแก้ไขโปรแกรม อาจแบ่งได้เป็น 3 ขั้น

1. สร้างแฟ้มเก็บโปรแกรมซึ่งส่วนใหญ่นิยมนำโปรแกรมเข้าผ่านทางแป้นพิมพ์โดยใช้โปรแกรมประมวลคำ

2.ใช้ตัวแปลภาษาคอมพิวเตอร์แปลโปรแกรมที่สร้างขึ้นเป็นภาษาเครื่อง โดยระหว่างการแปลจะมีการตรวจสอบความถูกต้องของรูปแบบและกฎเกณฑ์ในการใช้ภาษา ถ้าคำสั่งใดมีรูปแบบไม่ถูกต้องก็จะแสดงข้อผิดพลาดออกมาเพื่อให้ผู้เขียนนำไปแก้ไขต่อไป ถ้าไม่มีข้อผิดพลาด เราจะได้โปรแกรมภาษาเครื่องที่สามารถให้คอมพิวเตอร์ประมวลผลได้

3. ตรวจสอบความถูกต้องของการประมวลผลของโปรแกรม โปรแกรมที่ถูกต้องตามรูปแบบและกฎเกณฑ์ของภาษา แต่อาจให้ผลลัพธ์ของการประมวลผลไม่ถูกต้องก็ได้ ดังนั้นผู้เขียนโปรแกรมจำเป็นต้องตรวจสอบว่าโปรแกรมประมวลผลถูกต้องตามต้องการหรือไม่ วิธีการหนึ่งก็คือ สมมติข้อมูลตัวแทนจากข้อมูลจริงนำไปให้โปรแกรมประมวลผลแล้วตรวจสอบผลลัพธ์ว่าถูกต้องหรือไม่ ถ้าพบว่าไม่ถูกต้องก็ต้องดำเนินการแก้ไขโปรแกรมต่อไป การสมมติข้อมูลตัวแทนเพื่อการทดสอบเป็นสิ่งที่มีความสำคัญเป็นอย่างมาก ลักษณะของข้อมูลตัวแทนที่ดีควรจะสมมติทั้งข้อมูลที่ถูกต้องและข้อมูลที่ผิดพลาด เพื่อทดสอบว่าโปรแกรมที่พัฒนาขึ้นสามารถครอบคลุมการปฏิบัติงานในเงื่อนไขต่างๆ ได้ครบถ้วน นอกจากนี้อาจตรวจสอบการทำงานของโปรแกรมด้วยการสมมติตัวเองเป็นคอมพิวเตอร์ทีจะประมวลผล แล้วทำตามคำสั่งทีละคำสั่งของโปรแกรมนั้นๆ วิธีการนี้อาจทำได้ยากถ้าโปรแกรมมีขนาดใหญ่ หรือมีการประมวลผลที่ซับซ้อน

การทำเอกสารประกอบโปรแกรม

..................................................................

การทำเอกสารประกอบโปรแกรมเป็นงานที่สำคัญของการพัฒนาโปรแกรม เอกสารประกอบโปรแกรมช่วยให้ผู้ใช้โปรแกรมเข้าใจวัตถุประสงค์ ข้อมูลที่จะต้องใช้กับโปรแกรม ตลอดจนผลลัพธ์ที่จะได้จากโปรแกรม การทำโปรแกรมทุกโปรแกรมจึงควรต้องทำเอกสารกำกับ เพื่อใช้สำหรับการอ้างอิงเมื่อจะใช้งานโปรแกรมและเมื่อต้องการแก้ไขปรับปรุงโปรแกรม เอกสารประกอบโปรแกรมที่จัดทำ ควรประกอบด้วยหัวข้อต่อไปนี้

1.วัตถุประสงค์

2.ประเภทและชนิดของคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ที่ใช้ในโปรแกรม

3.วิธีการใช้โปรแกรม

4.แนวคิดเกี่ยวกับการออกแบบโปรแกรม

5.รายละเอียดโปรแกรม

6.ข้อมูลตัวแทนที่ใช้ทดสอบ

7. ผลลัพธ์ของการทดสอบ

การบำรุงรักษาโปรแกรม

...........................................................................................

เมี่อโปรแกรมผ่านการตรวจสอบตามขั้นตอนเรียบร้อยแล้ว และถูกนำมาให้ผู้ใช้ได้ใช้งาน ในช่วงแรกผู้ใช้อาจจะยังไม่คุ้นเคยก็อาจทำให้เกิดปัญหาขึ้นมาบ้าง ดังนั้นจึงต้องมีผู้คอยควบคุมดูแลและคอยตรวจสอบการทำงาน การบำรุงรักษาโปรแกรมจึงเป็นขั้นตอนที่ผู้เขียนโปรแกรมต้องคอยเฝ้าดูและหาข้อผิดพลาดของโปรแกรมในระหว่างที่ผู้ใช้ใช้งานโปรแกรม และปรับปรุงโปรแกรมเมื่อเกิดข้อผิดพลาดขึ้น หรือในการใช้งานโปรแกรมไปนานๆ ผู้ใช้อาจต้องการเปลี่ยนแปลงการทำงานของระบบงานเดิมเพื่อให้เหมาะกับเหตุการณ์ นักเขียนโปรแกรมก็จะต้องคอยปรับปรุงแก้ไขโปรแกรมตามความต้องการของผู้ใช้ที่เปลี่ยนแปลงไปนั่นเอง

1.การเขียนรหัสจำลอง (Pseudo Code)  

       หมายถึง  การเขียนอัลกอริทึมโดยใช้ประโยคภาษาอังกฤษที่สื่อความหมายง่าย ๆ  สามารถอ่านแล้วเข้าใจได้โดยทันที  แต่ก็สามารถใช้รูปแบบที่เป็นภาษาพูดด้วยภาษาไทยและภาษาอังกฤษก็ได้

        โครงสร้างของรหัสจำลองเริ่มต้นด้วยข้อความ Begin   แล้วอธิบายขั้นตอนการทำงานโดยใช้คำสั่งต่าง ๆ ที่ใกล้เคียงกับภาษาคอมพิวเตอร์ในการเขียนโปรแกรม เช่น

        คำสั่ง  read    หมายถึง  การอ่านค่าหรือรับค่าข้อมูลตัวแปรตามที่กำหนดไว้

        คำสั่ง  print    หมายถึง  การแสดงผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณ

        และพิมพ์ข้อความ End  เมื่อจบการทำงาน

        การเขียนรหัสจำลองจะต้องมีการวางแผนสำหรับการอ้างอิงถึงข้อมูลที่จะต้องนำไปใช้ภายในโปรแกรมด้วยการสร้างตัวแปร   โดยใช้เครื่องหมายเท่ากับ  (= )  แทนการกำหนดค่าตัวแปร 

ตัวอย่าง   

กำหนดให้มีการรับคะแนนเก็บ  คะแนนสอบกลางภาค  และคะแนนสอบปลายภาค แล้วแสดงผลรวมของคะแนนทั้งหมด

ผลลัพธ์ที่ต้องการ

Input collect score  : …………….

Input mid score :  …………….

Input final score :  …………….

Total score   :  …………….

    

การวิเคราะห์ปัญหา

1. การระบุข้อมูลนำเข้า จากโจทย์ข้อมูลเข้าได้แก่   1.1 คะแนนเก็บ

                                                          1.2 คะแนนสอบกลางภาค

                                                          1.3 คะแนนสอบปลายภาค

2. การระบุข้อมูลออก  - คะแนนรวม

3. การกำหนดการประมวลผล  

คะแนนรวม = คะแนนเก็บ + คะแนนสอบกลางภาค+คะแนนสอบปลายภาค

การเขียนรหัสจำลอง

กำหนดตัวแปร    collect =  คะแนนเก็บ

                        mid =   คะแนนสอบกลางภาค

                       final =   คะแนนสอบปลายภาค

                       total =   คะแนนรวม

รหัสจำลอง

        Begin 

              read  collect,  mid,  final

              total  =  collect + mid  + final

              print  total

        End

2.การเขียนผังงาน (Flowchart) หมายถึง

          ผังงาน คือ แผนภาพที่มีการใช้สัญลักษณ์รูปภาพและลูกศรที่แสดงถึงขั้นตอนการทำงานของโปรแกรมหรือระบบทีละขั้นตอน รวมไปถึงทิศทางการไหลของข้อมูลตั้งแต่แรกจนได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ มี 2 ประเภท คือ ผังงานระบบ และผังงานโปรแกรม

ประโยชน์ของผังงาน• ช่วยลำดับขั้นตอนการทำงานของโปรแกรม และสามารถนำไปเขียนโปรแกรมได้โดยไม่สับสน• ช่วยในการตรวจสอบ และแก้ไขโปรแกรมได้ง่าย เมื่อเกิดข้อผิดพลาด• ช่วยให้การดัดแปลง แก้ไข ทำได้อย่างสะดวกและรวดเร็ว• ช่วยให้ผู้อื่นสามารถศึกษาการทำงานของโปรแกรมได้อย่างง่าย และรวดเร็วมากขึ้น

วิธีการเขียนผังงานที่ดี
• ใช้สัญลักษณ์ตามที่กำหนดไว้• ใช้ลูกศรแสดงทิศทางการไหลของข้อมูลจากบนลงล่าง หรือจากซ้ายไปขวา• คำอธิบายในภาพควรสั้นกะทัดรัด และเข้าใจง่าย• ทุกแผนภาพต้องมีลูกศรแสดงทิศทางเข้า - ออก• ไม่ควรโยงเส้นเชื่อมผังงานที่อยู่ไกลมาก ๆ ควรใช้สัญลักษณ์จุดเชื่อมต่อแทน• ผังงานควรมีการทดสอบความถูกต้องของการทำงานก่อนนำไปเขียนโปรแกรม

1.ผังงานระบบ (System Flowchart)

             จะแสดงภาพรวมของระบบ เน้นแสดงเฉพาะสื่อที่ทำหน้าที่นำข้อมูลเข้าและออก โดยจะไม่แสดงถึงรายละเอียดวิธีการประมวลผล ซึ่งจะนำไปแสดงไว้ในส่วนของผังงานโปรแกรมแทน

2.ผังงานโปรแกรม ( Program Flowchart )

             การเขียนผังโปรแกรมจะประกอบไปด้วยการใช้สัญลักษณ์มาตรฐานต่าง ๆ ที่เรียกว่า สัญลักษณ์ ANSI ( American National Standards Institute )