คอมพิวเตอร์พื้นฐาน บทที่ 4
- 2. ลักษณะที่คล้ายคลึงกันของภาษาคอมพิวเตอร์ทุกภาษา ก็คือต้องมีคาสั่ง ต่อไปนี้ 1. คาสั่งรับข้อมูลและแสดงผล คาสั่งประเภทนี้จาเป็ นอย่างยิ่งที่จะต้องมีใช้ ในภาษา กับทั้งยังต้องแจกแจงละเอียดต่อไปด้วยว่า รับผ่านอุปกรณ์ใด และแสดงผล ทางอุปกรณ์ใด 2. คาสั่งคานวณ โปรแกรมหรือคาสั่งที่เขียนจะหนีไม่พ้นคาสั่งที่สั่งให้ ประมวลผลประเภท บวก ลบ คูณ หาร 3. คาสั่งที่มีการเลือกทิศทาง หมายถึง สั่งให้มีการเปรียบเทียบ เช่น ถ้า มากกว่าให้ทาอย่างหนึ่ง ถ้าเท่ากันให้ทาอย่างหนึ่ง หรือน้อยกว่าให้ทาอีกอย่างหนึ่ง เป็ น ต้น นอกจากนั้นอาจมีคาสั่งประเภทให้ทางานเป็ นวงซ้าแล้วซ้าอีก จนกว่าจะมีการ เปรียบเทียบค่า ซึ่งถ้าเป็ นเท่านั้นเท่านี้ หรือมากกว่าหรือน้อยกว่าก็ให้หยุดได้ 4. คาสั่งให้นาโปรแกรมหรือข้อมูลออกมาจาก และ/หรือส่งเข้าไปเก็บในสื่อ อย่างใดอย่างหนึ่งเพื่อเรียกมาใช้ใหม่ได้ อ้างอิง http://www4.csc.ku.ac.th/~b5340204758/lean7.html ภาษาคอมพิวเตอร์ (Computer languages)
- 3. ภาษาเครื่อง เป็ นภาษาที่ใช้กันมาตั้งแต่เริ่มมีคอมพิวเตอร์ใหม่ๆ ลักษณะทั่วไปก็คือใช้รหัสเป็ นเลขฐานสองทั้งหมด ซึ่งนับว่ายุ่งยากกับผู้ใช้มาก แต่ก็เป็ น ภาษาเดียวที่คอมพิวเตอร์จะเข้าใจได้ทันที คาสั่งที่เขียนด้วยภาษานี้จะแบ่งเป็ นสองส่วน ส่วนแรกเป็ นคาสั่งที่จะสั่ง ให้เครื่องคอมพิวเตอร์รู้ว่าจะต้องทาอะไร เรียกส่วนนี้ว่า ออปโคด (Opcode หรือที่ย่อมา จากคา Operation code) ส่วนที่สองจะบอกคอมพิวเตอร์ว่าให้ไปนาข้อมูลมาจากที่ใด เรียกส่วนนี้ว่า โอเปอร์แรนด์(Operand) ในการเขียนด้วยคาสั่งภาษานี้ ผู้ทาโปรแกรม จะต้องจาที่อยู่ (Address) ของข้อมูลหรือที่เก็บข้อมูลเหล่านั้น (ซึ่งจะเป็ นตัวเลข ทั้งหมด)ได้ อาจมีตั้งแต่ 1-100,000 แล้วแต่ขนาดของเครื่อง ปกติกว่าจะจาได้ มักจะใช้เวลามากและแม้กระนั้นก็ยังผิดพลาดอยู่เสมอ เช่น ถ้าจะสั่งให้นาค่าที่ หน่วยความจาเลขที่ 0184 บวกกับค่าที่อยู่ในหน่วยความจา 8672 จะเขียนว่า 00100000000000000000000000010111000 อ้างอิง http://www4.csc.ku.ac.th/~b5340204758/lean7.html ภาษาคอมพิวเตอร์ (Computer languages)
- 4. หรือแม้แต่เขียนเป็ นเลขฐานสิบก็ยังยุ่งยาก คาสั่งของภาษาเครื่องนี้ จะ ต่างกันไปตามชนิดของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ ภาษาเครื่อง (Machine Language) เป็ นภาษาเดียวที่คอมพิวเตอร์เข้าใจ และเป็ นภาษาที่ประกอบด้วยตัวอักษรเพียงสองตัวคือ 0 กับ 1 เท่านั้น การใช้ ภาษาเครื่องนั้นค่อนข้างยากมาก นอกจากจะต้องจาคาสั่งเป็ นลาดับของเลข 0 กับ 1 แล้วยังจะต้องออกคาสั่งต่างๆ อย่างละเอียดมากๆ ด้วย ตัวอย่างเช่น คาสั่งภาษาเครื่องสาหรับบวกเลขสองจานวนอาจมีลักษณะ ดังนี้ 0110000000000110 0110110000010000 1010010000010001 อ้างอิง http://www4.csc.ku.ac.th/~b5340204758/lean7.html ภาษาคอมพิวเตอร์ (Computer languages)
- 5. ภาษามนุษย์ ภาษามนุษย์ เมื่อการใช้ภาษาเครื่องเป็ นเรื่องที่ยุ่งยากและผิดพลาดง่าย มนุษย์ก็คิดหาวิธีทาหรือวิธีสื่อสารวิธีอื่นเพื่อให้ง่ายขึ้น จึงมีผู้คิดให้มีการทาโปรแกรมที่ ใช้ภาษาที่มนุษย์สามารถเข้าใจได้ด้วยและจาได้ง่ายๆ เรียกภาษานี้ว่า ภาษามนุษย์ โดย ผู้ผลิตเครื่องคอมพิวเตอร์ต้องมีตัวแปลที่จะแปลจากภาษามนุษย์ที่เครื่องไม่เข้าใจให้ เป็ นภาษาเครื่อง (Machine language) โดยเก็บตัวแปลนี้เป็ นโปรแกรมระบบไว้ใน ตัวเครื่องเลย การพัฒนาเช่นนี้ทาให้มนุษย์กับคอมพิวเตอร์เข้าใจและสื่อสารกันได้มาก ขึ้นการสั่งงานจึงทาได้ง่ายและสะดวกขึ้นทุกที ภาษาที่เรียกว่าภาษามนุษย์นี้ ยังแบ่งเป็ นอีก 2 ระดับ คือ 2.1 ภาษาระดับต่า (Low level language) 2.2 ภาษาระดับสูง (High level language) อ้างอิง http://www4.csc.ku.ac.th/~b5340204758/lean7.html ภาษาคอมพิวเตอร์ (Computer languages)
- 6. ภาษาระดับต่า หมายถึง ภาษาที่ยังใกล้เคียงกับภาษาเครื่องมาก ภาษานี้ยังใช้ สัญลักษณ์ต่างๆแทนตัวเลขฐานสองซึ่งยุ่งยาก เช่น ถ้าสั่งให้บวกก็ใช้สัญลักษณ์ A ถ้าสั่งให้ลบ ก็ใช้สัญลักษณ์ S เป็ นต้น ภาษาที่ใช้สัญลักษณ์เช่นนี้ เรียกว่า mnemonic code อย่างไรก็ตาม ภาษานี้มีเพียงภาษาเดียว คือ ภาษาแอสเซมบลี (Assembly language) เมื่อคอมพิวเตอร์รับคา สั่งภาษาแอสเซมบลี้เข้าไปแล้ว ก็จะต้องส่งไปให้ตัวแปลที่มีชื่อว่า แอสเซมเบลอร์ (Assembler) ถอดรหัสให้เสียก่อน คอมพิวเตอร์ก็จะเข้าใจ โปรแกรมที่เขียนส่งเข้าไปให้ตอนแรก เรียกว่า โปรแกรมดิบ (Source program) และโปรแกรมที่แปลเป็ นภาษาเครื่องแล้ว เรียกว่า โปรแกรม ผล (Object program) ภาษาระดับสูง (High Level Language)เป็ นภาษาที่ใช้ง่ายขึ้นกว่าภาษา สัญลักษณ์ โดยผู้คิดค้นภาษาได้ออกแบบคาสั่ง ไวยากรณ์ และกฏเกณฑ์ต่างๆ ออกมาให้รัดกุม และจาได้ง่าย ภาษาระดับสูงนี้ยังอาจจะแบ่งออกได้เป็ นหลายประเภท เช่น ประเภทที่เหมาะกับ งานวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ได้แก่ ภาษา Fortran ภาษา BASIC ภาษา PASCAL ภาษา C ประเภทที่เหมาะกับงานธุรกิจได้แก่ ภาษา COBOL ภาษา RPGประเภทที่เหมาะกับงานควบคุม เครื่องคอมพิวเตอร์เอง ได้แก่ ภาษา Cโปรแกรมที่จัดทาขึ้นโดยใช้ภาษาระดับนี้ก็เช่นเดียวกับ โปรแกรมภาษาสัญลักษณ์คือ จะต้องใช้ตัวแปลภาษาแปลให้เป็ นโปรแกรมภาษาเครื่องก่อน คอมพิวเตอร์จึงจะเข้าใจและทางานให้ได้ อ้างอิง http://www4.csc.ku.ac.th/~b5340204758/lean7.html ภาษาคอมพิวเตอร์ (Computer languages)
- 7. ตัวอย่างภาษาระดับสูง 1. ภาษาเบสิค (BASIC ย่อมาจาก Beginnig's All Purpose Symbolic Instruction Code) เป็ นภาษาที่นิยมมากที่สุดภาษาหนึ่ง ส่วนมากใช้กับมินิและ ไมโครคอมพิวเตอร์ เพราะสื่อสารโต้ตอบได้ทันที (Interactive language) การเขียนค่อนข้างง่าย การแก้ไขโปรแกรมก็สะดวก ภาษานี้จะต้องใช้ตัวแปลประเภท "ตัวแปลคาสั่ง" (Interpreter) แปลให้เป็ นภาษาเครื่อง การแปลนั้นจะแปลทีละคาสั่ง แล้วปฏิบัติการตามคาสั่งเลย ถ้ามีการสั่ง ให้ทาซ้า ก็จะต้องแปลใหม่ทุกครั้ง ภาษาเบสิก เป็ นภาษาที่เก่าแก่และได้รับการคิดค้นขึ้นเพื่อให้ง่ายต่อการเรียน และใช้นักวิชาการคอมพิวเตอร์เองไม่ชอบภาษานี้ และกล่าวหาว่าเป็ นภาษาที่มีโครงสร้างภาษา ไม่ค่อยดีจึงไม่ส่งเสริมให้นาไปใช้ในการเขียนโปรแกรมอย่างจริงจัง อย่างไรก็ตามผู้ผลิต ไมโครคอมพิวเตอร์เห็นไม่ตรงกัน คือคิดว่าเป็ นภาษาที่ง่าย ดังนั้นจึงบรรจุตัวแปลภาษานี้เอาไว้ ในหน่วยความจารอม เพื่อให้ผู้ใช้ไมโครคอมพิวเตอร์ใช้ภาษานี้ได้ 2. ภาษาฟอร์แทรน (FORTRAN คานี้ย่อมาจาก Formular Translator) เริ่ม พัฒนาขึ้นใช้ตั้งแต่ ค.ศ. 1954 โดยบริษัท IBM ได้ว่าจ้างให้ประดิษฐ์ขึ้น เพื่อใช้ในการคานวณ ทางวิทยาศาสตร์ ภาษานี้ได้มีการดัดแปลงแก้ไขมาตลอดจาก FORTRAN I จนมาเป็ น FORTRAN 77 ภาษานี้เหมาะกับงานคานวณมาก จึงเป็ นที่นิยมในกลุ่มวิศวกร นักสถิติและ นักวิจัย ในการคานวณจะมีฟังก์ชันต่างๆ ไว้ให้เรียกใช้ได้เต็มที่ เช่น การหารากที่สอง การหา ค่าสัมบูรณ์ เป็ นต้น แต่ไม่สามารถสั่งพิมพ์ผลหรือรายงานได้ดีเหมือนภาษาโคบอล ภาษาคอมพิวเตอร์ (Computer languages) อ้างอิง http://www4.csc.ku.ac.th/~b5340204758/lean7.html
- 8. ขั้นตอนวิธี คือ กระบวนวิธีการ (procedure) ซึ่งประกอบด้วยกลุ่มของกฎเกณฑ์ ข้อกาหนด เฉพาะที่ไม่สับสน กาหนดถึงลาดับของวิธีการ(operations) ซึ่งให้ผลลัพธ์สาหรับปัญหาต่าง ๆ ในรูปของขั้นตอนที่มี จานวนจากัด โดยทั่วไป ขั้นตอนวิธี จะประกอบด้วย วิธีการเป็ นขั้นๆ และมีส่วนที่ต้องทาแบบวนซ้า (iterate) หรือ เวียนเกิด (recursive) โดยใช้ตรรกะ (logic) และ/หรือ ในการเปรียบเทียบ (comparison) ในขั้นตอนต่างๆ จนกระทั่งเสร็จสิ้น การทางาน ในการทางานอย่างเดียวกัน เราอาจจะเลือกขั้นตอนวิธีที่ต่างกันเพื่อแก้ปัญหาได้ โดยที่ผลลัพธ์ที่ ได้ในขั้นสุดท้ายจะออกมาเหมือนกันหรือไม่ก็ได้ และจะมีความแตกต่าง ที่จานวนและชุดคาสั่งที่ใช้ต่างกันซึ่งส่งผล ให้ เวลา (time) และขนาดหน่วยความจา (space) ที่ต้องการต่างกัน หรือเรียกได้อีกอย่างว่ามีความซับซ้อน (complexity) ต่างกันการนาขั้นตอนวิธีไปใช้ ไม่จากัดเฉพาะการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ แต่สามารถใช้กับ ปัญหาอื่น ๆ ได้เช่น การออกแบบวงจรไฟฟ้ า, การทางานเครื่องจักรกล, หรือแม้กระทั่งปัญหาในธรรมชาติ เช่น วิธี ของสมองมนุษย์ในการคิดเลข หรือวิธีการขนอาหารของแมลง ขั้นตอนการทางานของโปรแกรม 1. เข้าใจปัญหา 2. วางแผนลาดับขั้นตอนการแก้ปัญหา 3. เขียนโปรแกรม 4. แปลงโปรแกรมเป็ นภาษาเครื่อง 5. ทดสอบโปรแกรม 6. นาโปรแกรมไปใช้ อ้างอิง http://www4.csc.ku.ac.th/~b5340204758/lean7.html (Algorithm)
- 9. ผังงาน เป็ นขั้นตอนวิธีที่เขียนโดยใช้รูปสัญลักษณ์ มีเส้นเชื่อมและหัว ลูกศรบอกขั้นตอนการทางาน การเขียนขั้นตอนวิธีด้วยวิธีนี้เป็ นที่นิยมมากกว่าแบบอื่น ๆ เนื่องจากมีเส้นลากโยงใยทาให้เห็นขั้นตอนการทางานที่ชัดเจน มีลูกศรกากับทิศ ทางการทางานช่วยให้เข้าใจง่ายขึ้น และสามารถตรวจสอบความถูกต้องได้ง่าย มักใช้ เขียนแทนขั้นตอน คาอธิบาย ข้อความ หรือคาพูด ที่ใช้ในอัลกอริทึม (Algorithm) เพราะการนาเสนอขั้นตอนของงานให้เข้าใจตรงกัน ระหว่างผู้เกี่ยวข้อง ด้วยคาพูด หรือ ข้อความทาได้ยากกว่า ผังงานมี 2 ชนิด คือ 1.ผังงานระบบ (System Flowchart) คือ ผังงานที่แสดงขั้นตอนการทางานใน ระบบอย่างกว้าง ๆ แต่ไม่เจาะลงในระบบงานย่อย 2.ผังงานโปรแกรม (Program Flowchart) คือ ผังงานที่แสดงถึงขั้นตอนใน การทางานของโปรแกรม ตั้งแต่รับข้อมูล คานวณ จนถึงแสดงผลลัพธ์ ผังงาน (Flowchart) อ้างอิง http://www4.csc.ku.ac.th/~b5340204758/lean7.html