สวัสดีค่ะ ยินดีต้อนรับเข้าสู่เว็บไซต์ hongkrunan.in.th แหล่งการเรียนรู้ออนไลน์วิชาวิทยาการคำนวณ
สวัสดีค่ะ ยินดีต้อนรับเข้าสู่เว็บไซต์ hongkrunan.in.th แหล่งการเรียนรู้ออนไลน์วิชาวิทยาการคำนวณ
หน่วยการเรียนรู้ที่ 5
ข้อมูลและการประมวณผล
จุดประสงค์การเรียนรู้
1.นักเรียนสามารถเลือกข้อมูลและออกแบบวิธีการ การรวบรวมข้อมูลได้
2.นักเรียนสามารถรวบรวมข้อมูลจากแหล่งข้อมูลต่าง ๆ ได้
3.นักเรียนสามารถประมวลผลข้อมูล ออกแบบทางเลือก และประเมินทางเลือกในการแก้ปัญหา หรือตัดสินใจ
4.นักเรียนสามารถใช้ซอฟต์แวร์ในการจัดการกับข้อมูล และนำเสนอข้อมูลได้อย่างเหมาะสม
ข้อมูล (data) หมายถึง ความจริงที่อยู่ในรูปของตัวเลข ข้อความ ภาพ เสียง ข้อสังเกตที่รวบรวมมาจากเหตุการณ์หรือสิ่งใดสิ่งหนึ่ง
ข้อมูล ประกอบด้วย
• ข้อมูลเชิงปริมาณ (quantitative data) อยู่ในรูปของตัวเลข เช่น จำนวนเสือโคร่งอินโดจีนในประเทศไทย
• ข้อมูลเชิงคุณภาพ (qualitative data) อยู่ในรูปข้อความ อธิบายความหมาย บรรยายความคิดเห็น ความรู้สึก บทสัมภาษณ์
✏️✏️✏️✏️✏️✏️✏️✏️✏️✏️✏️✏️✏️✏️
แหล่งข้อมูล เป็นแหล่งกำเนิดของข้อมูล หรือแหล่งรวบรวมข้อมูล แบ่งตามลักษณะของการได้มา ดังนี้
✏️ข้อมูลปฐมภูมิ (primary data) คือ ข้อมูลที่ได้จากแหล่งกำเนิดข้อมูลหรือจุดเริ่มต้นของข้อมูล เช่น ข้อมูลจากการทดลอง
✏️ข้อมูลทุติยภูมิ (secondary data) คือ ข้อมูลที่ไม่ได้มาจากแหล่งกำเนิดโดยตรง มาจากการอ้างอิงข้อมูลปฐมภูมิ เช่น บทความ เอกสารต่าง ๆ
ส่วนใหญ่นักเรียนจะใช้ข้อมูลทุติยภูมิ เพราะเป็นข้อมูลที่รวบรวมมาแล้ว สืบค้นได้ง่าย แต่สิ่งสำคัญในการที่จะใช้ข้อมูลทุติยภูมิ คือ การตรวจสอบความถูกต้องและแหล่งที่มาอย่างละเอียด เพราะข้อมูลเหล่านี้ถูกส่งต่อกันมาอาจทำให้มีความคลาดเคลื่อน หรือถูกบิดเบือน
ข้อมูลแต่ละอย่างอาจต้องใช้วิธีการรวบรวมข้อมูลที่แตกต่างกันไป วิธีการรวบรวมข้อมูล เช่น
เครื่องมือที่ใช้ในการเก็บรวบรวมข้อมูล เช่น แบบสำรวจ แบบสัมภาษณ์ แบบสอบถาม แบบสังเกต อาจใช้แอปพลิเคชัน หรือสื่อสังคมออนไลน์ เพื่อลดภาระการจัดเก็บ ลดข้อผิดพลาด และช่วยทำให้สะดวกรวดเร็ว โดยต้องอ้างอิงแหล่งข้อมูลเพื่อยืนยันว่ามาจากแหล่งที่น่าเชื่อถือ
ตัวอย่างการรวบรวมและตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล
สถานการณ์ ในงานกีฬาสีของโรงเรียน นักเรียนแต่ละห้องต้องส่งนักกีฬาเพื่อแข่งขันกีฬา 3 ประเภท
1.วิเคราะห์ความต้องการและจัดทำเครื่องมือในการรวบรวมข้อมูล
พิจารณาความต้องการในการรวบรวมข้อมูล เลือกและจัดทำเครื่องมือในการรวบรวมข้อมูล จากสถานการณ์นักเรียนต้องเลือกกีฬาที่ตรงกับความต้องการของเพื่อนในห้องจำนวน 3 ประเภท
นักเรียนจึงวางแผนสำรวจความต้องการของเพื่อนโดยจัดทำเครื่องมือในการสำรวจหรือการสัมภาษณ์ เช่น นักเรียนอาจ
ออกแบบ แบบสัมภาษณ์ได้ตามลักษณะแบบที่ 1 หรือ
แบบที่ 2 หรือแบบสำรวจตามแบบที่ 3 ดังนี้
แบบที่ 1 นักเรียนวางแผนสัมภาษณ์เพื่อนเป็นรายบุคคลและต้องการคำตอบที่หลากหลายจึงออกแบบตารางในการเก็บข้อมูลดังนี้
แบบที่ 2 นักเรียนวางแผนว่าจะสัมภาษณ์เพื่อนเป็นรายบุคคลแต่ต้องการกำหนดคำตอบเบื้องต้น โดยพิจารณาจากกีฬาที่เพื่อนในห้องสามารถเล่นได้ 5 ประเภท จึงออกแบบตารางในการเก็บข้อมูลดังนี้
แบบที่ 3 นักเรียนวางแผนให้เพื่อนแต่ละคนส่งคำตอบมาให้ และต้องการกำหนดคำตอบเป็นกีฬา 5 ประเภทเท่านั้น นักเรียนจึงออกแบบฟอร์มการสำรวจดังตัวอย่างต่อไปนี้
2.การเตรียมข้อมูลก่อนการประมวลผล
1) ตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล
เมื่อนักเรียนรวบรวมข้อมูลแล้ว จำเป็นต้องมีการตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล ข้อมูลที่จัดเก็บต้องมีความน่าเชื่อถือ หากข้อมูลมีความผิดพลาดจะทำให้ผลลัพธ์จากการประมวลผลผิดพลาดตามไปด้วย นักเรียนตรวจสอบได้จากอะไรบ้าง เบื้องต้นอาจพิจารณารายละเอียดข้อมูลที่รวบรวมมาได้ว่าเป็นสิ่งเดียวกันกับประเด็นที่รวบรวมหรือไม่ เช่น ต้องการข้อมูลกีฬาที่ต้องการให้มีการจัดแข่งขัน แต่ข้อมูลที่เก็บรวบรวมมาได้เป็นชื่อนักกีฬา หากตรวจพบต้องแก้ไขให้ถูกต้อง
เช่น สมมติว่านักเรียนใช้เครื่องมือสัมภาษณ์แบบที่ 1 แล้วเก็บข้อมูลได้ดังตารางต่อไปนี้
สังเกตข้อมูลที่ได้จากการสัมภาษณ์ จะเห็นว่าข้อมูลเพื่อนคนที่ 2 กีฬาที่ต้องการให้มีการจัดแข่งขัน ช่องที่ 2 ถูกบันทึกเป็นฟุตปอง ซึ่งอาจเกิดความผิดพลาดในการจดบันทึกโดยข้อมูลส่วนนี้จะนำไปใช้ในการประมวลผลไม่ได้ ดังนั้นต้องตัดรายการนี้ออกจากการประมวลผลได้ดังตารางต่อไปนี้
จากเครื่องมือสัมภาษณ์ในแบบที่ 2 และเครื่องมือสำรวจแบบที่ 3 ถ้านักเรียนพิจารณาจะเห็นว่า ข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นคือ คำตอบของเพื่อนที่ได้อาจมีมากกว่า 3 คำตอบ แต่ถ้านักเรียนทำแบบสำรวจออนไลน์ โปรแกรมจะสามารถช่วยป้องกันไม่ให้ผู้ตอบเลือกเกิน 3 คำตอบได้
2) ปรับรูปแบบข้อมูล
ข้อมูลที่มีการรวบรวมมานั้นอาจมีหลากหลายรูปแบบที่แตกต่างกันไป ทำให้เกิดความผิดพลาดในการประมวลผล ดังนั้นจึงควรมีการเตรียมข้อมูลให้อยู่ในรูปแบบเดียวกันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้อง
สมมติข้อมูลที่นักเรียนได้มาจากการสัมภาษณ์แบบที่ 1 มีดังนี้
จากตารางจะเห็นว่าเพื่อนลำดับที่ 1 ประเภทกีฬาที่ต้องการคือ บอล ซึ่งผู้จดบันทึกอาจจะบันทึกแบบย่อที่หมายถึงฟุตบอล ถ้านำข้อมูลนี้ไปประมวลผล อาจจะได้ผลลัพธ์ที่ผิดพลาด ดังนั้นต้องเปลี่ยนให้เป็นข้อมูลให้เป็นคำเดียวกันกับข้อมูลที่มีอยู่ก่อนนำไปประมวลผล ในที่นี้จะเปลี่ยนคำว่าบอลเป็นฟุตบอลดังตารางต่อไปนี้
การประมวลผลข้อมูล (data processing) หมายถึง กระบวนการที่กระทำกับข้อมูลที่รวบรวมไว้เพื่อให้ได้ข้อมูล หรือสารสนเทศที่อยู่ในรูปที่ต้องการ การประมวลผลมีอยู่ 2 แบบ ดังนี้
การประมวลผลด้วยคอมพิวเตอร์ เรียกข้อมูลที่นำเข้าว่า ข้อมูลเข้า (input) เรียกสิ่งที่ประมวลผลว่า (process) ข้อมูลออกหรือผลลัพธ์ (output)
ตัวอย่างการประมวณผลข้อมูล
การสำรวจกีฬาที่ต้องการส่งเข้าร่วมแข่งขันจากตัวอย่างตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล นักเรียนใช้วิธีในการประมวลผลโดยการนับจำนวนการตอบของนักเรียนในห้อง เกี่ยวกับประเภทกีฬาที่ต้องการส่งเข้าแข่งขัน มีผู้ให้สัมภาษณ์ทั้งหมด 50 คน โดยประมวลผลข้อมูลแล้วได้ดังนี้ ฟุตบอล 50 คนวอลเลย์บอล 40 คน บาสเกตบอล 20 คนว่ายน้ำ 20 คน ปิงปอง 16 คน ข้อมูลใช้ไม่ได้ 4 คน
ผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลข้อมูล อาจเป็นข้อมูลเชิงปริมาณหรือเชิงคุณภาพก็ได้ จากตัวอย่างการประมวณผลข้อมูล ผลลัพธ์เป็นข้อมูลเชิงปริมาณ สามารถนำเสนอในรูปแบบต่างๆ เช่น ตาราง แผนภูมิ แผนภาพ แผนผัง infographics เพื่อสื่อสารกับผู้อื่นได้อย่างน่าสนใจ สำหรับผลลัพธ์ในเชิงคุณภาพ อาจนำเสนอในรูปแบบเอกสาร รายงานสรุปหรือคลิปวีดิทัศน์
การดำเนินชีวิต ทุกคนมีการรวบรวมข้อมูลอัตโนมัติตลอดเวลา เมื่อต้องตัดสินใจ จะมีการนำข้อมูลเหล่านั้นมาใช้ เช่น ขณะขับรถจักรยานอยู่บนถนน สังเกตสิ่งต่าง ๆ เป็นการวบรวมข้อมูล และนำข้อมูลนั้นมาตัดสินใจเพื่อเกิดสิ่งใดสิ่งหนึ่ง เช่น เมื่อมีหลุม ตัดสินใจหลบ หยุดรถ หรือขี่ลงไปในหลุมหากไม่ลึกมาก
การตัดสินใจจะเกิดขึ้นมีหลายทางเลือก แต่ละทางเลือกนำไปสู่ผลลัพธ์ที่เหมือนหรือแตกต่างกัน ขั้นตอนตัดสินใจ มีดังนี้
1.กำหนดเป้าหมายของการตัดสินใจ
2.รวบรวมข้อมูลและความรู้ที่เกี่ยวข้องที่เพียงพอต่อการตัดสินใจ
3.กำหนดทางเลือกทั้งหมดที่เป็นไปได้
4.ประเมินทุกทางเลือก โดยวิเคราะห์เชิงตรรกะเชื่อมโยงระหว่างทางเลือกและผลลัพธ์ สอดคล้องกับเป้าหมาย
5.ตัดสินใจเลือกทางเลือกที่เหมาะสมที่สุด
จากตัวอย่างการประมวณผลข้อมูลจะเห็นว่านักเรียนมีเป้าหมายที่จะเลือกกีฬาที่จะส่งแข่งขัน โดยจะเลือกจากลำดับที่สูงสุด 3 ลำดับแรก พบว่าลำดับที่ 3 และ 4 มีคะแนนเท่ากัน จึงกำหนดทางเลือกได้เป็น 2 แบบดังนี้
• ทางเลือกที่ 1 ฟุตบอล วอลเลย์บอล บาสเกตบอล
• ทางเลือกที่ 2 ฟุตบอล วอลเลย์บอล ว่ายน้ำ
จากทางเลือกทั้ง 2 แบบนักเรียนจะเลือกแบบใด ประเด็นใดบ้างที่ช่วยตัดสินใจในการเลือกคำตอบที่ดีและเหมาะสมที่สุด สมมตินักเรียนได้รับข้อมูลเพิ่มเติมว่า
1. การแข่งขันกีฬาครั้งนี้มีผู้สนับสนุนชุดกีฬาห้องละ 1,700 บาท ซึ่งนักเรียนหาข้อมูลพบว่า เสื้อกีฬาราคาตัวละ 75 บาท ชุดว่ายน้ำราคาชุดละ 375 บาท ทำให้นักเรียนคิดว่าประเด็นที่จะนำมาพิจารณาเพิ่มเติมคือ สามารถซื้อชุดกีฬาเพียงพอกับจำนวนผู้เล่นแต่ละครั้ง
2. เพื่อนในห้องเสนอว่าถ้าต้องการได้ถ้วยรางวัลกีฬารวม ควรเลือกกีฬาประเภททีมเพราะหากได้รับเหรียญทองจะได้แต้มสะสม 10 แต้ม เหรียญเงิน 8 แต้ม และเหรียญทองแดง 6 แต้ม ซึ่งสูงกว่ากีฬาที่แข่งประเภทเดี่ยวโดยเหรียญทองจะได้แต้มสะสม 8 แต้มเหรียญเงิน 6 แต้ม และเหรียญทองแดง 4 แต้ม ซึ่งกีฬาว่ายน้ำจะมีการแข่งขันประเภทเดี่ยวเท่านั้น
จากประเด็นข้างต้นนักเรียนจึงต้องประเมินผลทางเลือกทั้ง 2 ทางเลือก เพื่อให้ได้ทางเลือกที่ดีที่สุดในการส่งกีฬาแข่งขัน เริ่มจากการกำหนดประเด็นในการพิจารณาในที่นี้กำหนดไว้ 2 ประเด็นคือ อยู่ในงบประมาณชุดกีฬาที่มีผู้สนับสนุน และแต้มสะสมถ้วยกีฬารวมมากที่สุดที่เป็นไปได้ แล้วกำหนดคะแนนเต็มในที่นี้คือ 10 คะแนน และให้คะแนนความสำคัญของแต่ละประเด็นเท่ากัน จึงกำหนดคะแนนเต็มแต่ละประเด็นเป็น 5 คะแนน ตัวอย่างการให้คะแนนมีดังนี้
เกณฑ์ให้คะแนน ประเด็น "อยู่ในงบประมาณ"
5 หมายถึง อยู่ในงบประมาณ
1 หมายถึง เกินงบประมาณ
เกณฑ์ให้คะแนน ประเด็น "แต้มสะสมถ้วยกีฬา
รวมสูงที่สุดที่เป็นได้"
5 หมายถึง ได้แต้มสะสมสูงที่สุดที่เป็นไปได้ 29-30 แต้ม
4 หมายถึง ได้แต้มสะสมสูงที่สุดที่เป็นไปได้ 27-28 แต้ม
3 หมายถึง ได้แต้มสะสมสูงที่สุดที่เป็นไปได้ 25-26 แต้ม
2 หมายถึง ได้แต้มสะสมสูงที่สุดที่เป็นไปได้ 23-24 แต้ม
1 หมายถึง ได้แต้มสะสมสูงที่สุดที่เป็นไปได้
ต่ำกว่า 23 แต้ม
สังเกตว่า ทั้ง 2 ประเด็นที่นำมาพิจารณานั้น ประเด็นแรก ทั้ง 2 ทางเลือกได้คะแนนเต็ม 5 เท่ากัน เนื่องจากค่าชุดกีฬาที่ใช้อยู่ในงบประมาณเป็นดังนี้
สำหรับประเด็นที่ 2 แต้มสะสมสูงสุดที่เป็นไปได้ของทางเลือกที่ 1 คือ 30 แต้ม (มาจากการได้เหรียญทองกีฬาทั้ง 3 ประเภทซึ่งเป็นประเภททีมทั้งหมดจะได้แต้มสะสม 3×10 =30) และแต้มสะสมสูงสุดที่เป็นไปได้ ของทางเลือกที่ 2 คือ 28 แต้ม (มาจากการได้เหรียญทองกีฬาทั้ง 3 ประเภท ซึ่งเป็นประเภททีม 2 รายการและประเภทเดี่ยว 1 รายการจะได้แต้มสะสม 2×10+8=28) ดังนั้นคะแนนที่ให้แต่ละทางเลือกจึงเป็น 5 และ 4 ตามลำดับ
สรุปแล้วนักเรียนเลือกส่งกีฬา 3 ประเภทตามทางเลือกที่ 1 เนื่องจากมีคะแนนรวมมากกว่าทางเลือกที่ 2
ปัจจุบันมีผู้ให้บริการซอฟต์แวร์บนคลาวด์ (cloud-based service) เราสามารถใช้ซอฟต์แวร์เหล่านี้เป็นเครื่องมือในการจัดการกับข้อมูล ตั้งแต่การรวบรวม ประมวผล และนำเสนอข้อมูล เช่น