กระบวนแก้ปัญหาด้วยเทคโนโลยีสารสนเทศ

การแก้ปัญหามีหลายวิธี ขึ้นกับชนิดของาน วิธีการแก้ปัญหาอย่างหนึ่งอาจแก้ปัญหาอีกอย่างหนึ่งไม่ได้ และการแก้ปัญหาอาจจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีสารสนเทศหรือไม่ก็ได้ ดังนั้น จึงควรยึดหลักการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ เพื่อไม่ให้เสียเวลา หลงทาง และสับสน วิธีการแก้ปัญหาแต่ละวิธีมีความเหมาะสมกับงานแตกต่างกันไป 

         

1.1  การแก้ปัญหาด้วยกระบวนการทางเทคโนโลยีสารสนเทศ  

การแก้ปัญหาที่ซับซ้อนด้วยวิธีการต่างๆ ที่กล่าวมาแล้ว ส่วนมากจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีสารสนเทศเข้าช่วยเพื่อเพิ่มความรวดเร็ว ถูกต้อง และสามารถทำซ้ำได้ง่าย ในกระบวนการทางเทคโนโลยีสารสนเทศเข้าช่วยแก้ปัญหา จำเป็นต้องปรับรูปแบบวิธีการทำงานให้เหมาะสมกับการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ วิธีการแก้ปัญหาด้วยกระบวนการทางเทคโนโลยีสารสนเทศ เป็นวิธีคล้ายกับการแก้ปัญกาทางวิศวกรรมมาก แต่ในการนำระบบคอมพิวเตอร์ไปใช้ในการแก้ปัญหา หรือเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานใดๆ ก็ตาม จะต้องมีการวิเคราะห์ปัญหาและศึกษาความเป็นไปได้ให้รอบคอบเสียก่อน ทั้งนี้เนื่องจากคอมพิวเตอร์ไม่ใช้เครื่องมือวิเศษที่จะแก้ปัญหได้ทุกเรื่อง นอกจากนี้ยังจะต้องมีการศึกษาถึงความคุ้มค่าในการลงทุน เพื่อไม่ให้เป็นการลงทุนที่เสียเปล่า ต้องเลือกวิธีการแก้ปัญหาให้เหมาะสมกับงาน จัดหาเครื่องมือและเทคโนโลยีที่ไม่เกินความจำเป็น การแก้ปัญหาด้วยกระบวนการทางเทคโนโลยีสารสนเทศ เหมาะกับระบบงานที่ต้องทำงานอย่างใดอย่างหนึ่งซึ่งซากและมีปริมาณงานมากหรืองานที่ต้องการความรวดเร็วในการคำนวณเกินกว่าคนธรรมดาจะทำได้ วิธีการโดยทั้วไปคือ ปรับเปลี่ยนวิธีการหรือระบบการทำงานแบบเดิม มาใช้ระบบงานที่มีเครื่องคอมพิวเตอร์ช่วยทำงานเป็นบางส่วน หรือทั้งหมด เท่าที่สามารถจะทำแทนคนได้ ดังนั้น การแก้ปัญหาด้วยกระบวนการเทคโนโลยีสารสนเทศ จึงต้องมีการสร้างระบบงานคอมพิวเตอร์ขึ้นมาช่วยทำงานอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ วิธีการโดยทั้วไป เราอาจไม่ต้องสร้างระบบงานทั้งหมดขึ้นใหม่ แต่พัฒนาระบบงานเดิมให้เป็นระบบงานที่ทำงานโดยคอมพิวเตอร์นิยมเรียกกันว่า การพัฒนาระบบงานคอมพิวเตอร์
               1.1.1 ขั้นตอนการพัฒนาระบบงานคอมพิวเตอร์ตามหลักวิชาว่าด้วยการวิเคราะห์และออกแบบระบบงาน ( System analysis and design ) มีการจัดขั้นตอนการพัฒนาระบบงานคอมพิวเตอร์และสารสนเทศดังนี้
              1. วิเคราะห์ระบบงานหรือปัญหา ( System or problem analysis ) รวมถึงรายละเอียดข้อมูลที่ต้องใช้ โดยการศึกษาระบบงานเดิมอย่างละเอียด
              2. กำหนดรายละเอียดของความต้องการของผู้ใช้ระบบงาน ( Require-ments specification )
              3. ออกแบบขั้นตอนวิธีการทำงานของระบบใหม่
              4. ตรวจสอบขั้นตอนวิธีให้ได้ผลตามความต้องการ
              5. ออกแบบโปรแกรม ( Program design )
              6.เขียนชุดคำสั่ง ( Coding )
              7. ทดสอบโปรแกรม ( Testing ) และหาที่ผิดพลาด ( Debuugging )
              8. นำโปรแกรมและระบบงานไปใช้งานจริง ( Implementation oroperation )
              9. บำรุงรักษา ติดตามผล แก้ไขปรับปรุง ( Software maintenance and improvement ) เพื่อให้ทันสมัยใช้ได้ตลอดไป จะเห็นว่าการพัฒนาระบบสารสนเทศ จำเป็นจะต้องรู้ขั้นตอนวิธีการทำงานของระบบเดิม ตามด้วยการหาวิธีการแก้ปัญหาโดยใช้ระบบคอมพิวเตอร์และโปรแกรม จากนั้นจึงออกแบบวิธีการทำงานในระบบใหม่ให้ระเอียดซึ่งจะต้องมีการสร้างโปรแกรมคอมพิวเตอร์ขึ้นมาช่วยทำงานบางส่วน หรือทั้งหมด
              1.1.2 ขั้นตอนการพัฒนาระบบงานโดยการจัดซื้อโปรแกรมสำเร็จรูป ในกรณีที่เราไม่ได้พัฒนาโปรแกรมเอง แต่เป็นการจัดซื้อโปรแกรมสำเร็จรูปมาใช้งาน เราอาจปรับเปลี่ยนขั้นตอนมาเป็นดังนี้
              1. วิเคราะห์ปัญหาและระบบงานที่จะทำ ( System or problem analysis ) รวมถึงรายละเอียดข้อมูลที่มีอยุ่
              2. กำหนดรายละเอียดของความต้องการของผู้ใช้ระบบงาน ( Require-ments specification )
              3. ออกแบบขั้นตอนวิธีการทำงานของระบบใหม่
              4. ตรวจสอบขั้นตอนวิธีว่าให้ผลตรงกับที่ต้องการ
              5. จัดหาโปรแกรมที่ทำงานตรงตามความต้องการ โดยการซื้อหรือจ้างทำ
              6. นำโปรแกรมและระบบงานไปใช้จริง ( Implementation oroperation )
              7. บำรุงรักษาระบบ ติดตามผลและแก้ไขปรับปรุง ( Software mainte-mance and improvement )

1.2 เครื่องมือในการวิเคราะห์ขั้นตอนวิธีการแก้ปัญหา ในการออกแบบขั้นตอนวิธีการทำงานเพื่อการแก้ปัญหาต่างๆ หรือการเขียนโปรแกรม จำเป็นต้องใช้เครื่องมือบางอย่างช่วยในการออกแบบและวิเคราะห์วิธีการเพื่อให้ง่ายต่อการมองภาพกระบวนการทำงานของระบบ สามารถตรวจสอบหาที่ผิด รวมทั้งหาทางปรับปรุงให้ดีกว่าเดิมได้ เครื่องมือดังกล่าวที่ง่ายที่สุด ได้แก่ ผังงาน หรือโฟลชาร์ต ( Flowchart ) และรหัสจำลอง ( Pseudo Code )

             1.2.1 ผังงาน ( Flowchart ) เป็นเครื่องมือช่วยออกแบบ และวิเคราะห์การทำงานของโปรอกรมแบบรูปภาพขั้นพื้นฐานที่สุด ช่วยให้สามารถมองเห็นภาพของความสัมพันธ์ระหว่างกระบวนการต่างๆ ของระบบงานหรือโปรแกรมได้ง่าย และสามารถตรวจสอบว่าวิธีการนั้น ถูกต้อง มีประสิทธิภาพในการทำงาน และมีความซับซ้อนหรือไม่ ทำให้นำไปเขียนเป็นโปรแกรมได้อย่างถูกต้องซึ่งเหมาะสมสำหรับผู้เริ่มต้นศึกษากลไกของโปรแกรมอย่างละเอียดรวมทั้งเพื่อเป็นการศึกษาคิดค้นขั้นตอนวิธี( algorithm ) ที่ละเอียดอ่อน และยังจัดว่าเป็นกระบวนการที่ไม่ใหญ่และซับซ้อนมากนัก ผังงานประกอบด้วยสัญลักษณ์

จุดเริ่มต้น / สิ้นสุดของโปรแกรม

ลูกศรแสดงทิศทางการทำงานของโปรแกรมและการไหลของข้อมูล

ใช้แสดงคำสั่งในการประมวลผล หรือการกำหนดค่าข้อมูลให้กับตัวแปร

แสดงการอ่านข้อมูลจากหน่วยเก็บข้อมูลสำรองเข้าสู่หน่วยความจำหลักภายในเครื่องหรือการแสดง ผลลัพธ์จากการประมวลผลออกมา

การตรวจสอบเงื่อนไขเพื่อตัดสินใจ โดยจะมีเส้นออกจารรูปเพื่อแสดงทิศทางการทำงานต่อไป เงื่อนไขเป็นจริงหรือเป็นเท็จ

แสดงผลหรือรายงานที่ถูกสร้างออกมา

แสดงจุดเชื่อมต่อของผังงานภายใน หรือเป็นที่บรรจบของเส้นหลายเส้นที่มาจากหลายทิศทางเพื่อ
จะไปสู่การทำงานอย่างใดอย่างหนึ่งที่เหมือนกัน

การขึ้นหน้าใหม่ ในกรณีที่ผังงานมีความยาวเกินกว่าที่จะแสดงพอในหนึ่งหน้า

ปัจจุบันโปรแกรมช่วยเขียนผังงานทำให้เขียนได้ง่ายขึ้น เช่น SmartDraw ,Microsoft Visio 2002 ซึ่งหาข้อมูลและโปรแกรมตัวอย่างได้ที่เว็บไซต์ต่อไปนี้
http://www.smartdrae.com/resourcers/centers/flowcharts/index.htm
http://www.microsoft.com/office/visio/default.asp
         1.2.2 รหัสลำลอง ( Pseudo Code ) เป็นเครื่องช่วยในการออกแบบระบบงานและโปรแกรมอีกแบบหนึ่ง โดยเขียนขั้นตอนวิธีเป็น ประโยคสั้นๆ กะทัดรัด แต่สื่อความหมายชัดเจน เรียงกันโดยมีหมายเลขกำกับแต่ละขั้นตอน ให้ทำงานตามลำดับหมายเลขและเงื่อนไขที่เขียนไว้ ตัวอย่างเช่น ถ้าต้องการออกแบบโปรแกรมให้พิมพ์ตัวเลขจาก 1 ถึง N โดยที N เป็นตัวเลขใด ๆ ก็ได้ที่มากกว่าหรือเท่ากับ 1 เราอาจเขียนวิธีทำงาน ที่เรียกว่ารหัสจำลองได้ดังนี้
               1. ป้อนค่า N จากแป้นพิมพ์
               2. กำหนดให้ตัวแปร I เป็นตัวเลขที่จะต้องพิมพ์ เริ่มต้นที่ I = 1
               3. พิมพ์ค่า I ที่กระดาษของเครื่องพิมพ์
               4. ตรวจสอบว่า I = N แล้วหรือไม่
               5. ถ้า I ไม่เท่ากับ N ให้เพิ่มค่า I = I+1 จากนั้นกลับไปทำตามขั้นตอนที่ 3
               6. ถ้า I = N แสดงว่างานเสร็จแล้ว จบโปรแกรม
               ให้สังเกตขั้นตอนที่ 5 เมื่อทำมาถึงขั้นนี้ และ I ไม่เท่ากับ N เราต้องย้อนกลับไปทำขั้นที่ 3 เรื่อยๆเป็นการวน ( Looping ) จนกว่า I จะเท่ากับ N เมื่อ I = N เราจะลงไปทำขั้นตอนที่ 6 ซึ่งเป็นการจบงาน
               สำหรับผู้ฝึกจนชำนาญแล้ว อาจเขียนผังงาน หรืออาจใช้รหัสจำลองอย่างเดียวก็ได ้แต่การมองเห็นภาพระบบงานของรหัสจำลองมีน้อยกว่า อาจเข้าใจยากและไม่ค่อยสร้างความประทับใจเวลานำเสนอต่อมวลชน