หน่วยที่ 5

ซอฟต์แวร์

ความหมายของซอฟต์แวร์

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

ความจำเป็นของการใช้คอมพิวเตอร์

       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)

  2. การทำงานด้วยความเร็วสูง (speed)

  3. ความถูกต้องแม่นยำเชื่อถือได้ (accuracy and reliability)

  4. การเก็บข้อมูลได้ในปริมาณมาก (storage)

  5. การสื่อสารเชื่อมโยงข้อมูล (communication)

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

ซอฟต์แวร์และภาษาคอมพิวเตอร์

            ซอฟต์แวร์ (Software) คือ การลำดับขั้นตอนการทำงานของชุดคำสั่ง เพื่อบอกคอมพิวเตอร์ว่า
ผู้ใช้ต้องการทำอะไร โดยเราสามารถเห็นหรือสัมผัสหีบห่อที่บรรจุซอฟต์แวร์นั้นได้ เช่น แผ่นบันทึก หรือ แผ่นซีดี

ซอฟต์แวร์สำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์พีซี

          มีความแตกต่างกับซอฟต์แวร์สำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์แบบมินิและเมนเฟรม เนื่องจากลักษณะการใช้งานและออกแบบแตกต่างกัน ซึ่งสามารถแบ่งซอฟต์แวร์ออกได้ 2 ประเภท คือ
          1. ซอฟต์แวร์ระบบ (System Software)
          2. ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software)

ซอฟต์แวร์ระบบ (System Software)

เป็นตัวกลางระหว่างฮาร์ดแวร์และโปรแกรม เพื่อใช้ในการควบคุมการทำงานทั้งหมดของระบบคอมพิวเตอร์

          ซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการ (Operating Software หรือ OS) ทำหน้าที่ควบคุมกิจกรรม
ทั้งหมดของคอมพิวเตอร์ เพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์ที่เป็นฮาร์ดแวร์ทุกส่วนของระบบคอมพิวเตอร์ทำงาน
ร่วมกันได้อย่างราบรื่นและมีประสิทธิภาพ เช่น การบริหารจัดการข้อมูลและแฟ้มข้อมูลในเครื่องฯ เช่น การสำเนาข้อมูล (Copy) การเรียงลำดับ (Sort) การลบ (Delete) และอื่นๆ

          ระบบปฏิบัติการที่นิยมใช้ ได้แก่ ระบบปฏิบัติการดอส (Dos) ระบบปฏิบัติการวินโดวส์ (Windows) ระบบปฏิบัติการยูนิกส์ (UNIX) และ ระบบปฏิบัติการแมค (MAC OS)
 ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software)

          เป็นโปรแกรมที่ออกแบบมาเพื่อให้เราสามารถใช้งานเฉพาะเรื่องตามที่เราต้องการ เช่น งานพิมพ์เอกสาร งานพิมพ์รายงาน วาดภาพ เล่นเกม หรือโปรแกรมระบบบัญชีซึ่งจะนำมาใช้ในบริษัทเพื่อทำงานทางด้านบัญชี รายรับรายจ่าย และเงินเดือนโปรแกรมอินเทอร์เน็ตเอกซ์พลอเรอร์ ใช้เพื่อการสืบค้นข้อมูลและเชื่อมโยงกับระบบอินเทอร์เน็ตก็ได้ เน้นการใช้งานที่สะดวก

ภาษาคอมพิวเตอร์

                เป็นภาษาที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้สื่อสารแทนผู้ใช้โปรแกรมกับเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยภาษาคอมพิวเตอร์จะทำหน้าที่แปลความต้องการของผู้ใช้กับอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ ซึ่งมีรูปแบบ
แตกต่างกันออกไป

           หลักการสร้างซอฟต์แวร์มีหลักการสร้างเหมือนหลักการทางอิเล็กทรอนิกส์ คือการเปิดและปิดกระแสไฟฟ้า โดยสามารถเรียกหลักการเบื้องต้นนี้ว่า “ระบบดิจิทัล” ซึ่งมีการทำงานโดยเมื่อเปิดกระแสไฟฟ้าจะแทนด้วยตัวเลข 1 และเมื่อปิดกระแสไฟฟ้าจะแทนด้วย 0 โดยระบบดิจิทัลนี้เป็นพื้นฐานของภาษาคอมพิวเตอร์ที่ใช้สำหรับสื่อสารหรือสั่งงานเครื่องคอมพิวเตอร์ซึ่งเรียกว่า ภาษาเครื่อง (Machine Language)
          ภาษาเครื่องที่เกิดจากการปิดและเปิดกระแสไฟฟ้าเพื่อสั่งงานหรือสื่อสารสิ่งใดสิ่งหนึ่ง เรียกว่า ชุดคำสั่ง และ ชุดคำสั่งหลายๆ ชุดประกอบกัน เรียกว่า ซอฟต์แวร์ โดยซอฟต์แวร์เหล่านั้นจะถูกบันทึกไว้ที่อุปกรณ์บันทึกข้อมูลเพื่อนำไปใช้งานต่อไป
           แต่เนื่องจากการใช้ภาษาเครื่องเพื่อจัดทำชุดคำสั่งนั้น จะต้องประกอบไปด้วยเลข 0 และเลข 1 เป็นจำนวนมาก ทำให้เข้าใจและใช้งานยาก จึงมีการกำหนดภาษาต่างๆ ให้ผู้ใช้งานสามารถเข้าใจภาษาเครื่องเหล่านั้นได้สะดวกและง่ายยิ่งขึ้น

ภาษาคอมพิวเตอร์ : ภาษาระดับต่ำ (Low Level Language)
         คือ ภาษาที่สร้างขึ้นเพื่อควบคุมอุปกรณ์คอมพิวเตอร์หรือฮาร์ดแวร์แต่ละส่วนเฉพาะเครื่องคอมพิวเตอร์นั้นๆ ไม่สามารถใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ประเภทอื่นได้ ภาษาระดับต่ำสามารถแบ่งได้ 2 ประเภท ได้แก่
          1. ภาษาเครื่อง (Machine Language) คือ ภาษาที่พัฒนามาพร้อมกับการสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยเครื่องคอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจได้โดยไม่ต้องใช้ตัวแปลภาษาต่างๆ ซึ่งประกอบไปด้วยตัวเลข 0 กับตัวเลข 1 หรือเลขฐานสองเท่านั้น เช่น 10100111 หมายถึง ตัวอักษร “ง” เป็นต้น
          ผู้สร้างหรือผู้เขียนภาษาเครื่องประเภทนี้ จำเป็นต้องมีความรู้ด้านระบบการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์เป็นอย่างดี จึงจะสามารถสร้างหรือเขียนภาษาเครื่องได้ เพราะภาษาเครื่องเป็นภาษาที่มนุษย์เข้าใจได้ยาก มีความสลับซับซ้อนมาก จึงทำให้ใช้เวลาในการสร้างมากที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับภาษาคอมพิวเตอร์ประเภทอื่นๆ
           2. ภาษาสัญลักษณ์ (Symbolic Language) หรือ ภาษาแอสเซมบลี (Assembly) คือ ภาษาที่ใช้รหัส สัญลักษณ์ ตัวแปลทางคณิตศาสตร์ หรือคำย่อแทนคำสั่งการทำงาน ซึ่งพัฒนามาจากภาษาเครื่องในปี พ.ศ. 2495 ประกอบไปด้วยเลขฐานสอง เลขฐานแปด เลขฐานสิบหก และเลขฐานสิบ
          ภาษาสัญลักษณ์สามารถสื่อความหมายกับมนุษย์ได้มากขึ้น แต่คงคุณสมบัติในการควบคุมอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ได้เหมือนภาษาเครื่อง ทำให้เป็นภาษาที่ใช้เฉพาะหรือรู้จักกันในผู้สร้างหรือผู้ศึกษาเฉพาะด้านนี้เท่านั้น การเขียนหรือการสร้างภาษานี้ยังต้องมีขั้นตอนการทำงานอย่างละเอียด ต้องอาศัยผู้รู้และเข้าใจระบบการทำงานภายในเครื่องคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ชิ้นนั้นๆ เป็นอย่างดี

ภาษาคอมพิวเตอร์ : ภาษาระดับสูง (High Level Language)

          คือ ภาษาที่ได้รับการพัฒนาให้มีลักษณะคล้ายกับภาษาที่มนุษย์ใช้ในชีวิตประจำวัน โดยผู้สร้างหรือผู้เขียนภาษาระดับสูงไม่จำเป็นต้องรู้ถึงระบบการทำงานภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ จึงมีความง่ายและใช้เวลาในการสร้างหรือเขียนน้อยกว่าภาษาระดับต่ำ

          ภาษาระดับสูงยังสามารถใช้ได้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง ไม่เฉพาะเจาะจงว่าจะเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์แบบใดหรือเครื่องใด ซึ่งอาจมีการปรับปรุงหรือเปลี่ยนแปลงภาษาเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

          ตัวอย่างภาษาระดับสูง ได้แก่ ภาษาเบสิก (BASIC Language) ภาษาปาสคาล (Pascal Language) และ ภาษาโคบอล (COBOL Language) เป็นต้น

ภาษาคอมพิวเตอร์ : ภาษาระดับสูงมาก
          เป็นภาษาที่ได้รับการพัฒนาให้มีความง่ายในการเขียนและการทำความเข้าใจต่อมนุษย์มากที่สุด ซึ่งสามารถเขียนหรือสั่งงานเครื่องคอมพิวเตอร์ด้วยภาษาที่สั้นกะทันรัด โดยผู้เขียนไม่จำเป็นต้องเรียนรู้หรือสนใจกระบวนการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์นั้น เมื่อต้องการให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานอะไรก็สามารถสร้างหรือเขียนคำสั่งนั้นลงไปได้เลย
          การสร้างหรือการเขียนภาษาระดับสูง มักสร้างหรือเขียนด้วยโปรแกรมที่มีลักษณะเป็นคำสั่ง
สำเร็จรูปต่างๆ ภายในโปรแกรมสำหรับสร้างภาษาอีกทีหนึ่ง
ตัวอย่างภาษาระดับสูง ได้แก่ ภาษาเอสคิวแอล (SQL = Structured Query Language)
ภาษาคิวบีอี (QBE = Query By Example)
          นอกจากภาษาระดับสูงมากข้างต้นแล้ว ยังมีการพัฒนาและสร้างภาษาที่เป็นภาษาธรรมชาติ (Nature Language) ใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยสามารถพิมพ์คำสั่งที่ต้องการให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานได้ในโปรแกรมสร้างหรือเขียนภาษา จากนั้นโปรแกรมนั้นจะแปลเป็นภาษาเครื่องให้คอมพิวเตอร์
เข้าใจได้โดยตรง หากเครื่องคอมพิวเตอร์ไม่เข้าใจคำสั่งนั้นก็จะถามกลับมา ภาษาธรรมชาตินี้จะใช้ระบบฐานความรู้ (Knowledge Base System) ช่วยในการแปลความหมายของคำสั่งต่างๆ
Knowledge Base System

ตัวแปลภาษา

 เนื่องจากเราสามารถสื่อสารกับเครื่องคอมพิวเตอร์ให้เข้าใจได้เพียงภาษาเดียวเท่านั้น คือ “ภาษาเครื่อง” ซึ่งเป็นภาษาที่มีความสลับซับซ้อนและเข้าใจยาก มนุษย์จึงสร้างหรือเขียนโปรแกรมสำหรับแปลภาษาขึ้น เรียกว่า ตัวแปลภาษา (Language Translator) โดยทำหน้าที่แปลภาษาต่างๆ ให้เป็นภาษาเครื่อง เพื่อให้เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถทำงานตามคำสั่งของภาษาที่ถูกป้อนเข้าไปได้

ตัวแปลภาษาของภาษาสัญลักษณ์หรือภาษาแอสเซมบลี (Assembly) ซึ่งเป็นภาษาในระดับต่ำของภาษาคอมพิวเตอร์

คือ ตัวแปลภาษาสำหรับภาษาระดับสูงและระดับสูงมาก มีหลักการทำงานโดยการแปลคำสั่งให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานทีละคำสั่งจนจบโปรแกรม

คือ ตัวแปลภาษาในระดับสูงและระดับสูงมาก มีหลักการทำงานโดยการแปลคำสั่งทั้งหมดเก็บไว้ในแฟ้มก่อน แล้วจึงสั่งให้เครื่องทำงานทีเดียวจนจบโปรแกรม ตัวแปลภาษาคอมไพเลอร์จึงมีการทำงานเร็วกว่าอินเทอร์พรีเตอร์ตัวแปลภาษาจะเปลี่ยนไปตามภาษาต่างๆ ที่ใช้ตามระดับของภาษาคอมพิวเตอร์ สามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภท คือ  1. แอสเซมเบลอร์ (Assembler)   2. อินเทอร์พรีเตอร์ (Interpreter) และ 3. คอมไพเลอร์ (Compiler)