Benjamarachutit School
Computing Sciene
M.3
1.2 การนำข้อมูลมาใช้แ ก้ปัญหา
การนําข้อมูลมาใช้ในการแก้ปัญหาที่สนใจได้อย่างมี ประสิทธิภาพ มีขั้นตอนดังนี้
รูป 1.2.1 ขั้นตอนการนําข้อมูลมาใช้ในการแก้ปัญหา
จากรูป 1.2.1 พบว่าแต่ละขั้นตอนมีความสัมพันธ์ กับขั้นตอนในลําดับก่อนหน้า อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการแก้ปัญหาเรายังอาจย้อนกลับไปทบทวนขั้นตอนในลําดับต่าง ๆ ที่อยู่ก่อนหน้าทั้งหมดได้เสมอ เพื่อปรับปรุงให้กระบวนการมีความสมบูรณ์มากขึ้น จากนี้เราจะกล่าวถึงรายละเอียดของแต่ละขั้นตอนตามลําดับ
1.การนิยามปัญหา
การนิยามปัญหา (problem definition) หมายถึง การตั้งคําถามที่สนใจและต้องการหาคําตอบ
เมื่อเราต้องการแก้ปัญหาอย่างใดอย่างหนึ่ง เราควรเริ่มต้นจากการนิยามปัญหาที่กระชับและชัดเจน โดยระบุถึงผลลัพธ์ที่ต้องการจากกระบวนการแก้ปัญหาพร้อมรายละเอียด เงื่อนไข และ/หรือสถานการณ์เฉพาะที่เกี่ยวข้องกับปัญหาอย่างครบถ้วน ความชัดเจนของปัญหาเป็นจุดเริ่มต้นที่สําคัญของการแก้ปัญหา
ตัวอย่างการนิยามปัญหา เช่น โรงเรียนมีขยะ จํานวนมาก ล้นถังขยะ และมีการทิ้งขยะไม่เป็นที่
ชวนคิด
ปัญหาที่นักเรียนสนใจมีเรื่องใดบ้าง ให้นิยามปัญหา
2.การวิเคราะห์ปัญหา
การวิเคราะห์ปัญหา ( problem analysis ) หมายถึงการทำความเข้าใจปัญหาเพื่อกำหนดสาระสำคัญของปัญหาและข้อมูลที่เกี่ยวข้อง ซึ่งจะมีการดำเนินการในการวิเคราะห์ปัญหาได้ดังนี้
การดำเนินการ
การวิเคราะห์ปัญหา
1. กำหนดข้อมูลหลักที่ใช้ในการประมวลผล
เพื่อหาคำตอบ
2. กำหนดปริมาณข้อมูลที่ต้องรวบรวมให้มีปริมาณที่เพียงพอและเหมาะสมกับการนำ
ไปหาข้อสรุป
3. กำหนดกรอบเวลาในการรวบรวมข้อมูล
4. กำหนดชนิดของข้อมูลรูปแบบข้อมูลหน่วยของข้อมูล
ตัวอย่างการวิเคราะห์ปัญหา
โรงเรียนมีขยะจำนวนมากโดยวิเคราะห์ข้อมูลที่เกี่ยวข้องทั้งหมดมีจำนวนถังขยะที่ถังตั้งไว้ที่ใดบ้างมีการทิ้งขยะในแต่ละถังในช่วงเวลาใดมากน้อยเท่าใดมีการเก็บขยะบ่อยเท่าใดพบขยะที่บริเวณอื่นที่ไม่ใช่ถังขยะที่ใดบ้างและปริมาณมากเท่าใดขยะที่พบเป็นประเภทใด
ชวนคิด
จากการนิยามปัญหาที่นักเรียนสนใจ ให้วิเคราะห์ปัญหาให้ครบทุกรายละเอียดที่เกี่ยวข้อง
3.การ รวบรวมข้อมูล
การรวบรวมข้อมูล (data collection) หมายถึงการได้มาซึ่งข้อมูลที่ถูกต้องครบถ้วนและจำเป็นต่อการแก้ปัญหา
ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับแต่ละปัญหาอาจมีจำนวนลักษณะและประเภทที่แตกต่างกัน
การรวบรวมข้อมูลขึ้นอยู่กับผลการวิเฤคราะห์ปัญหาว่ามีข้อมูลใดบ้างที่เกี่ยวข้องและต้องเก็บรวบรวมการดำเนินการในขั้นตอนการรวบรวมข้อมูลประกอบด้วย
1. กำหนดแหล่งข้อมูลอาจเป็นการรวบรวมจากแหล่งที่เป็นต้นกำเนิดของข้อมูลที่เรียกว่าข้อมูลปฐมภูมิหรือรวบรวมจากแหล่งอื่นที่ได้มีการรวบรวมไว้ที่เรียกว่าข้อมูลทุติยภูมิแหล่งข้อมูลที่มีความน่าเชื่อถือสอดคล้องกับเวลาและสถานการณ์จะช่วยเพิ่มความมั่นใจในความถูกต้องของข้อมูลมากยิ่งขึ้น
2. กำหนดวิธีการรวบรวมข้อมูลขึ้นอยู่กับลักษณะของข้อมูลแหล่งข้อมูลและปริมาณข้อมูล
3. กำหนดวิธีการจัดเก็บข้อมูลที่รวบรวมได้โดยคำนึงถึงการนำข้อมูลไปใช้ในขั้นตอนการประมวลผลข้อมูล
วิธีการรวบรวมข้อมูล
1.การสังเกต
การสังเกต หมายถึง การเฝ้าดูแล้วจดบันทึกสถานะต่าง ๆ ที่เกี่ยวกับปัญหาที่สนใจจากต้นกำเนิดของข้อมูล เช่น สังเกตเวลาการบินเข้า-ออกจากรังของนกปริมาณรถเข้า-ออกของแต่ละประตู
การรวบรวมข้อมูลด้วยวิธีสังเกตมักใช้กับข้อมูลที่เราสามารถบันทึกค่าได้ง่ายและค่าที่บันทึกมีความชัดเจนไม่กำกวมเพื่อหลีกเลี่ยงการให้ข้อมูลที่แตกต่างกันของแต่ละคน เช่นความเผ็ดของอาหารความไพเราะของดนตรีความงดงามของภาพวาด
2.การสำรวจ/การสอบถาม
การสำรวจ / สอบถาม หมายถึง การจัดทำแบบสำรวจหรือแบบสอบถามที่ระบุรายละเอียดของข้อมูลที่ต้องการรวบรวมให้ครบถ้วนการสำรวจอาจรวบรวมโดยผ่านทางโทรศัพท์อีเมลหรือออนไลน์ วิธีนี้เหมาะที่จะใช้กับผู้ตอบแบบสำรวจที่มีความเชี่ยวชาญในประเด็นที่ต้องการรวบรวมข้อมูลเพื่อที่จะสามารถตอบคำถามด้วยตนเองได้อย่างถูกต้อง ในการเตรียมแบบสำรวจผู้จัดทำแบบสำรวจจะต้องกำหนดลักษณะของคำถามรวมถึงรูปแบบของคำตอบที่ผู้ตอบแบบสำรวจสามารถให้ข้อมูลได้โดยง่ายและถูกต้อง
ข้อดีในการสำรวจแบบออนไลน์คือผู้ตอบแบบสำรวจมีเวลาในการไตร่ตรองเพื่อให้ข้อมูลได้อย่างถูกต้องนอกจากนี้ยังสามารถเข้าถึงผู้ตอบแบบสำรวจที่เป็นกลุ่มเป้าหมายได้อย่างทั่วถึง แต่อาจมีอัตราการตอบกลับต่ำเมื่อเทียบกับวิธีอื่น
3.การสัมภาษณ์
การสัมภาษณ์ผู้สัมภาษณ์สามารถเก็บรวบรวมข้อมูลในเชิงลึกได้มากกว่าวิธีสำรวจและยังสามารถให้คำอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับคำถามเพื่อให้ผู้รับการสัมภาษณ์เข้าใจคำถามได้อย่างถูกต้องมากขึ้น อย่างไรก็ตามวิธีนี้จะใช้เวลาและค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง
4.การสนทนากลุ่ม
การสนทนากลุ่ม หมายถึง การเก็บรวบรวมข้อมูลที่มีการคัดเลือกกลุ่มเป้าหมายที่จะเป็นผู้ให้ข้อมูลโดยจัดให้มีการสนทนากลุ่มมีผู้ดำเนินการสนทนาเป็นผู้ชักถามประเด็นที่สนใจ
วิธีนี้จัดเป็นวิธีการที่รวบรวมข้อมูลเชิงความคิดเห็นที่อาจมีทั้งผู้ที่มีความคิดเห็นไปในทางเดียวกันหรือแตกต่างกันอาจได้ข้อมูลที่เป็นมุมมองใหม่จากความคิดเห็นที่แตกต่าง นอกจากนั้นยังมีโอกาสในการปรับแก้ข้อมูลให้ถูกต้องตรงกันระหว่างผู้ร่วมสนทนาที่มีประสบการณ์หรือความเชี่ยวชาญแตกต่างกัน
ผู้ดำเนินการสนทนากลุ่มมีบทบาทสำคัญในการกำกับการสนทนาเพื่อให้ผู้ร่วมสนทนามีโอกาสแสดงความคิดเห็นของตนเองอย่างทั่วถึง ซึ่งวิธีนี้สามารถนำเทคโนโลยีมาประยุกต์ใช้ในการรวบรวมข้อมูลได้แบบอัตโนมัติช่วยลดข้อผิดพลาด ทั้งยังมีความสะดวกรวดเร็วในการรวบรวมข้อมูลที่มีปริมาณมาก
ชวนคิด
จากการวิเคราะห์ปัญหาที่นักเรียนสนใจต้องเก็บรวบรวมข้อมูลใดบ้างพร้อมบอกเหตุผล
4.การเตรียมข้อมูล
การเตรียมข้อมูล (data preparation) หมายถึงการดำเนินการกับข้อมูลที่รวบรวมมาเพื่อให้เป็นข้อมูลที่มีคุณภาพพร้อมนำไปประมวลผล
เนื่องจากข้อมูลมีบทบาทสำคัญในการแก้ปัญหาจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่เราต้องคำนึงถึงคุณภาพของข้อมูลก่อนนำไปประมวลผล อย่างไรก็ตามข้อมูลบางส่วนที่ได้จากการรวบรวมอาจยังไม่สามารถนำไปประมวลผลได้ในทันที่จำเป็นต้องทำความสะอาดข้อมูล (data cleansing) ก่อน
แนวทางการตรวจสอบความผิดปกติของข้อมูลเพื่อทำความสะอาดข้อมูล
1. ความสมบูรณ์ ( validity) ข้อมูลที่รวบรวมมีความถูกต้องตามข้อกำหนด เช่น ข้อมูลและชนิดข้อมูลมีความสอดคล้องกันเป็นอายุเป็นข้อมูลชนิดตัวเลบเพื่อเป็นข้อมูลชนิดข้อความ
2. รูปแบบเดียวกัน (uniformity) ข้อมูลเรื่องเดียวกันต้องเก็บอยู่ในรูปแบบเดียวกันเช่นข้อมูลน้ำหนักมีหน่วยเป็นกิโลกรัมเหมือนกันวันที่ในรูปแบบวว / ด / ปปหรือดูด / วว / ปปหรือใช้รูปแบบปี พ.ศ. หรือ ค.ศ.
3. ความครบถ้วน (completeness) ข้อมูลที่เกี่ยวข้องต้องถูกรวบรวมอย่างครบถ้วน
4. ความทันสมัย (timeliness) ข้อมูลมีค่าที่สอดคล้องกับเวลาและ / หรือสถานการณ์
5.การประมวลผลข้อมูล
การประมวลผลข้อมูล (data processing) หมายถึง การดำเนินการกับข้อมูลเพื่อให้ได้สารสนเทศวัตถุประสงค์โดยอาจได้ข้อค้นพบอื่นที่มีความหมายซ่อนอยู่นำไปสู่ข้อสรุปที่สอดคล้องกับปัญหากำหนดหรือนำไปใช้ประโยชน์ได้
การวิเคราะห์ข้อมูลมีหลายวิธีในที่นี้จะกล่าวถึงเฉพาะการวิเคราะห์เชิงพรรณนาซึ่งเป็นการดำเนินการกับข้อมูลเชิงปริมาณ เช่น จำนวนเต็ม
การวิเคราะห์เชิงพรรณนา (descriptive analysis)
เป็นการวิเคราะห์ข้อมูลเพื่ออธิบายคุณลักษณะของชุดข้อมูลที่สนใจโดยใช้ค่าสถิติ เช่น
1. ค่าเฉลี่ย (mean) คือค่าเฉลี่ยเลขคณิตของชุดข้อมูล
2. มัธยฐาน (median) คือค่าที่อยู่ตรงกึ่งกลางของชุดข้อมูลซึ่งแบ่งชุดข้อมูลออกเป็น L สองส่วนแต่ละส่วนมีจำนวนเท่า ๆ กัน
3. ฐานนิยม (mode) คือค่าที่มีความถี่สูงสุดของชุดข้อมูล
4. ร้อยละ (percentage) คือค่าของข้อมูลเมื่อคิดเป็นสัดส่วนจากทั้งหมดจำนวนข้อมูลที่สนใจสัดส่วนของความถี่ข้อมูลที่สนใจปริมาณของข้อมูลสนใจเมื่อเทียบกับปริมาณข้อมูลทั้งหมดที่คิดเป็น 100%
5. ความถี่ (Frequency) คือจำนวนซ้ำของแต่ละข้อมูลในชุดข้อมูล
6. พิสัย (Range) คือความแตกต่างระหว่างค่าขอบเขตบน (ค่าสูงสุด) และค่าขอบเขตล่างค่าต่ำสุด) ของชุดข้อมูล
นอกจากมีการวิเคราะห์เชิงพรรณนายังมีการวิเคราะห์ข้อมูลแบบอื่น ๆ ที่นำมาใช้ประโยชน์ เช่น
การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงอนุมาน (inferential analysis)
ตัวอย่างการนำไปใช้ เช่น ต้องการรู้จำนวนเงินนักเรียนแต่ละคนได้รับจากผู้ปกครองในแต่ละวันโดยลุ่มตัวอย่างจากนักเรียนบางส่วนเพื่อนำไปอนุมานเป็นข้อมูลของนักเรียนทั้งโรงเรียน
การวิเคราะห์เชิงทำนาย (predictive analysis)
ตัวอย่างการนำไปใช้ เช่น วิเคราะห์พฤติกรรมการซื้อสินค้าเพื่อแนะนำสินค้าที่คาดว่าลูกค้าจะซื้อวิเคราะห์เพื่อนักเรียนออกเป็นกลุ่มที่เหมาะสมเพื่อเลือกสถานที่ทัศนศึกษาให้เหมาะกับนักเรียนแต่ละกลุ่มวิเคราะห์พฤติกรรมการใช้งานสมาร์ตโฟนเพื่อแนะนำโปรโมชั่นที่เหมาะสม
6.การนำเสนอข้อมูล
การนำเสนอข้อมูล (data presentation) หมายถึง การนำเสนอข้อสรุปจากการประมวลผลในรูปแบบที่สื่อความหมายอย่างชัดเจนในที่นี้จะกล่าวถึงการสื่อความหมายข้อมูลเรียกว่าการทำข้อมูลให้เป็นภาพเป็นการนำเสนอผลลัพธ์ของข้อมูลในรูปแบบที่ช่วยให้ผู้รับสารเข้าใจตรงตามวัตถุประสงค์ของผู้ส่งสารเช่นการนำเสนอในรูปแผนภูมิแผนภาพกราฟและอินโฟกราฟิกดังตัวอย่างต่อไปนี้
สรุปท้ายบท
ปัญหาหรือสิ่งที่สนใจล้วนมีข้อมูลเป็นองค์ประกอบสำคัญ เมื่อได้มีการนิยามปัญหาและวิเคราะห์ปัญหาเรียบ-
ร้อยแล้ว การนำข้อมูลมาช่วยแก้ปัญหาจะเริ่มต้นจากการรวบรวมข้อมูลให้ได้ข้อมูลที่ถูกต้องครบถ้วน การเตรียมข้อมูลให้เป็นข้อมูลที่มีคุณภาพอยู่ในรูปแบบที่สอดคล้องกับวิธีการประมวลผลข้อมูลโดยเลือกวิธีการวิเคราะห์ข้อมูลที่จะนำไปสู่คำตอบของปัญหาหรือเป็นประโยชน์ในการแก้ปัญหาและการนำเสนอข้อมูลในรูปแบบที่น่าสนใจ สื่อความหมายชัดเจน เข้าใจง่าย จะเห็นได้ว่าข้อมูลเป็นสิ่งที่มีคุณค่ามีความหมายซ่อนอยู่ภายในด้วยตัวข้อมูลเองหรือเมื่อมีการสร้างความสัมพันธ์กับข้อมูลอื่น ๆ ข้อมูลเป็นพื้นฐานสำคัญในการตัดสินใจของบุคคลสังคมองค์กรและประเทศโดยคำนึงถึงจริยธรรมและประโยชน์ที่จะเกิดขึ้นกับทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้อง
