การเขียนโปรแกรมด้วยการแยกปัญหาใหญ่เป็นปัญหาย่อย เรียกว่าอะไร

ความหมายของแนวคิดเชิงคำนวณ

แนวคิดเชิงคำนวณ (computational thinking) เป็นกระบวนการวิเคราะห์ปัญหา เพื่อให้ได้แนวทางหาคำตอบอย่างเป็นขั้นตอนที่สามารถนำไปปฏิบัติได้โดยบุคคลหรือคอมพิวเตอร์อย่างถูกต้อง การคิดเชิงคำนวณ เป็นกระบวนการแก้ปัญหาในหลากหลายลักษณะ เช่น การจัดลำดับเชิงตรรกศาสตร์ การวิเคราะห์ข้อมูล และการสร้างสรรค์วิธีแก้ปัญหาไปทีละขั้น รวมทั้งการย่อยปัญหาที่ช่วยให้รับมือกับปัญหาที่ซับซ้อนหรือมีลักษณะเป็นคำถามปลายเปิดได้วิธีคิดเชิงคำนวณ จะช่วยทำให้ปัญหาที่ซับซ้อนเข้าใจได้ง่ายขึ้น เป็นทักษะที่เป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อทุก ๆ สาขาวิชา และทุกเรื่องในชีวิตประจำวันซึ่งไม่ได้จำกัดอยู่เพียงการคิดให้เหมือนคอมพิวเตอร์แต่เป็นกระบวนการคิดแก้ปัญหาของมนุษย์ เพื่อสั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงานและช่วยแก้ปัญหาตามที่เราต้องการได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ประกอบด้วยเนื้อหา ดังนี้

1. การแบ่งปัญหาใหญ่เป็นปัญหาย่อย

2. การพิจารณารูปแบบ

3. การคิดเชิงนามธรรม

4. การออกแบบอัลกอริทึม

5. กรณีศึกษา

แนวคิดเชิงคำนวณมีองค์ประกอบที่สำคัญ 4 ส่วน ได้แก่

1. การแบ่งปัญหาใหญ่เป็นปัญหาย่อย (decomposition)เป็นการแตกปัญหาที่ขับซ้อนให้เป็นปัญหาย่อยที่มีขนาดเล็กลงและซับซ้อนน้อยลง เพื่อช่วยให้การวิเคราะห์และออกแบบวิธีการแก้ปัญหาทำได้ง่ายขึ้น

2. การพิจารณารูปแบบ (pattern recognition) เป็นการวิเคราะห์หาความเหมือนหรือคล้ายคลึงกันระหว่างปัญหาย่อยที่แตกออกมา หรือความคล้ายคลึงกับปัญหาอื่น ๆ ที่มีผู้ออกแบบวิธีการแก้ไขไว้ก่อนแล้ว

3. การคิดเชิงนามธรรม (abstraction) เป็นการแยกรายละเอียดที่สำคัญและจำเป็นต่อการแก้ปัญหาออกจากรายละเอียดที่ไม่จำเป็น ซึ่งรวมไปถึงการแทนกลุ่มของปัญหา ขั้นตอน หรือกระบวนการที่มีรายละเอียด ปลีกย่อยหลายขั้นตอนด้วยขั้นตอนใหม่เพียงขั้นตอนเดียว

4. การออกแบบอัลกอริทีม (algorithm) เป็นการพัฒนากระบวนการหาคำตอบให้เป็นขั้นตอนเพื่อใช้ในการแก้ปัญหา

1.1 การแบ่งปัญหาใหญ่เป็นปัญหาย่อย

เป็นการแยกส่วนประกอบเป็นวิธีคิดรูปแบบหนึ่งของแนวคิดเชิงคำนวณ เป็นการพิจารณาเพื่อ แบ่งปัญหาหรืองานออกเป็นส่วนย่อย ทำให้สามารถ จัดการกับปัญหาหรืองานได้ง่ายขึ้น การแตกปัญหาที่ซับซ้อนให้เป็นปัญหาย่อยที่มีขนาดเล็กลงและซับซ้อนน้อยลง เพื่อช่วยให้การวิเคราะห์และออกแบบวิธีการแก้ปัญหาทำได้ง่ายขึ้น ในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เช่น การเขียนโปรแกรมแยกเป็นส่วน ๆ แยกเป็นแพ็กเกจ แยกเป็นโมดูล หรือมองเป็น layer หรือการแบ่งปัญหาเมื่อจะแก้ไขอุปกรณ์ เช่น การแยกส่วนประกอบของพัดลม แบ่งเป็นใบพัด มอเตอร์ ตะแกรงหน้า ขอบตะแกรง ฝาครอบ ฐานพัดลม เป็นต้น หรือ การแยกส่วนประกอบของรถจักรยาน แบ่งเป็น ล้อหน้า ล้อหลัง หลังอาน โซ่ โช๊ค แฮนด์ มือเบรก เป็นต้น ถ้ามองในรายละเอียดของล้อจักรยานจะเห็น ว่าประกอบด้วย ยางล้อ วงล้อ และซี่ลวด หรือถ้าพิจารณาชุด ขับเคลื่อนก็จะพบว่าประกอบด้วยเฟือง โซ่ และบันได เป็นต้น

ปัญหาบางประเภทสามารถแบ่งออกเป็นปัญหาย่อยที่อาจจะมีรูปแบบเดียวกันหรือคล้ายกัน นักเรียนสามรถนำรูปแบบกระบวนการแก้ปัญหาย่อยปัญหาหนึ่งไปประยุกต์ใช้กับการแก้ปัญหาย่อยอื่น ๆ ได้ ทำให้ลดขั้นตอนในการออกแบบวิธีการแก้ปัญหาได้

ปัญหาประกอบไปด้วยรายละเอียดที่หลากหลายโดยมีทั้งรายละเอียดที่จำเป็นและไม่จำเป็นต่อการแก้ปัญหา การคิดเชิงนามธรรมเป็นการคัดแยกรายละเอียดที่ไม่จำเป็นออกจากปัญหาที่พิจารณาอยู่ ทำให้สามารถเข้าใจ วิเคราะห์ และออกแบบวิธีการแก้ปัญหาใน ภาพรวมได้ง่ายขึ้นการคิดเชิงนามธรรมยังรวมถึงการซ่อนรายละเอียดโดยการแทนกลุ่มของปัญหา ขั้นตอน และกระบวนการที่มีรายละเอียดปลีกย่อยหลายขั้นตอนให้เป็นขั้นตอนเดียว เพื่อให้สามารถอธิบายวิธีการแก้ปัญหาได้กระชับขึ้นดังตัวอย่างต่อไปนี้

อัลกอริทึม หมายถึง รายการคำสั่งที่อธิบายขั้นตอนในการแก้ปัญหา โดยแต่ละคำสั่งนั้นต้องเป็นคำสั่งที่ให้ผู้อื่นนำไปปฏิบัติตามได้โดยไม่มีความกำกวม ซึ่งมักอยู่ในรูปของรหัสลำลอง(pseudo code) หรือผังงาน (flowchart) ในกรณีที่ใช้คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือในการแก้ปัญหา อัลกอริทึมจะต้องถูกแปลงให้อยู่ในรูปของภาษาโปรแกรมก่อนเพื่อให้คอมพิวเตอร์สามารถปฏิบัติตามได้ ดังนั้นการออกแบบรายละเอียดในอัลกอริทึมจึงขึ้นอยู่กับคนหรือคอมพิวเตอร์ที่จะนำอัลกอริทีมไปปฏิบัติ

อ้างอิงจาก : หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (วิทยาการคำนวณ) ของ สสวท.

1. ข้อใดคือความหมายของ Algorithm   1. กระบวนการแก้ปัญหาที่สามารถเข้าใจได้   2. การพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์   3. รูปแบบการเขียนโปรแกรม   4. ขั้นตอนการทำงานของโปรแกรม       2. แบบจำลองนามธรรมของคอมพิวเตอร์ คิดค้นขึ้นโดยใคร   1. ชาร์ลส์ แบบเบจ 2. แอลัน ทัวริง   3. ไลนัส ทอร์วัลด์ส 4. เซมัวร์ เครย์       3. การคิดเชิงคำนวณ คืออะไร   1. การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี   2. กระบวนการแก้ปัญหาในหลากหลายลักษณะ   3. กระบวนการคิดเชิงวิเคราะห์   4. การย่อยปัญหาหรือระบบที่ซับซ้อนออกเป็นส่วนเล็กๆ       4. การพัฒนาแนวทางแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นเป็นตอนอยู่ใน 4 หลักของการคิดเชิงคำนวณใด   1. Decomposition (การย่อยปัญหา)     2. Pattern Recognition (การจดจำรูปแบบ)     3. Abstraction (ความคิดด้านนามธรรม)     4. Algorithm Design (การออกแบบอัลกอริทึ่ม)         5. การมุ่งความคิดไปที่ข้อมูลสำคัญ และคัดกรองส่วนที่ไม่เกี่ยวข้องออกไป เพื่อให้จดจ่อเฉพาะสิ่งที่เราต้องการจะทำอยู่ใน 4 หลักของการคิดเชิงคำนวณใด   1. Decomposition (การย่อยปัญหา)   2. Pattern Recognition (การจดจำรูปแบบ)   3. Abstraction (ความคิดด้านนามธรรม)   4. Algorithm Design (การออกแบบอัลกอริทึ่ม)       6. ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ใดเป็นหน่วยประมวลผล   1. RAM 2. ROM   3. CPU 4. DVD       7. อุปกรณ์ใดไม่ใช่หน่วยรับข้อมูล   1. คีบอร์ด 2. เมาส์   3. ไมโครโฟน 4. RAM       8. ตัวแยกประเภทโดยทั่วไปนิยมแบ่งออกเป็นกี่ประเภท   1. 2 ประเภท 2. 3 ประเภท   3. 4 ประเภท 4. 5 ประเภท       9. ข้อใดคือองค์ประกอบหลักสำคัญของระบบการรู้จำแบบ   1. ลักษณะเด่น, การแบ่งประเภท     2. ลักษณะเด่น, ตัวแยกประเภท     3. ตัวแยกประเภท, การแบ่งประเภท     4. การแบ่งกลุ่ม, การแบ่งประเภท     10. การอนุมานหมายถึง   1. แบบจำลองความคิด - การสร้างวัตถุเสมือนจากสิ่งอื่นที่เป็นรูปธรรม หรือนามธรรม   2. การกล่าวถ้อยคำในเชิงแสดงความคิดเห็นและปรึกษา   3. การทำงานของสำเนียงทางจิตการแยกโครงสร้างบางองค์ประกอบ  องค์ประกอบบางอย่างและการลบออกจากรายละเอียดอื่น ๆ   4. แนวคิดที่มีสัญญาณของชุดขององค์ประกอบ     11. ประโยชน์ของการคิดเชิงนามธรรมคืออะไร   1. ช่วยให้เข้าใจปัญหา และมองเห็นปัญหาได้ชัดเจนขึ้น     2. ทำให้เห็นรายละเอียดของสิ่งที่สนใจได้ชัดเจนทั้งหมด     3. การออกแบบชิ้นงานตรงกับสภาพจริงทุกประการ     4. ช่วยลดขั้นตอนการทำงานที่มีความซ้ำซ้อน         12. การคิดเชิงคำนวณมีประโยชน์อย่างไร   1. ช่วยให้มีทักษะการคิดเหมือนคอมพิวเตอร์     2. แก้ปัญหาได้อย่างเป็นระบบและมีขั้นตอน     3. ตอบปัญหาโจทย์ทางคณิตศาสตร์ได้อย่างรวดเร็ว     4. จดจำข้อมูลได้เป็นจำนวนมาก         13. หลักการคิดเชิงคำนวณสามารถนำไปประยุกต์ในสถานการณ์ใดได้บ้าง   1. การค้นหาสินค้าในห้างสรรพสินค้า   2. การวางแผนเปิดร้านอาหารในงานเทศกาลโรงเรียน   3. การคำนวณสถิติการทำประตูของนักกีฬาฟุตบอล   4. ถูกทุกข้อ       14. สถานการณ์ในข้อใดใช้หลักการคิดเชิงคำนวณ   1. แพทย์วิเคราะห์หาสาเหตุการป่วยเป็นโรคไข้เลือดออกของผู้ป่วยในชุมชนโดยการสัมภาษณ์ผู้เกี่ยวข้อง เพื่อหาความเกี่ยวข้อง ระหว่างสภาพแวดล้อมและการแพร่ระบาดของโรค   2. นักเรียนจดรายละเอียดทุกขั้นตอนของบทเรียนคณิตศาสตร์ที่เรียนในห้องเรียน และท่องจำเพื่อใช้ในการสอบปลายภาค   3. นักท่องเที่ยวเดินทางไปยังสถานที่ท่องเที่ยวต่าง ๆ ที่อยากไปโดยไม่ต้องวางแผนล่วงหน้า   4. ชาวนาหันมาปลูกยางพารา แทนการปลูกข้าวในพื้นที่นาทั้งหมด เนื่องจากรัฐบาลประกาศให้ ราคายางพาราดีกว่าราคาข้าว ในปีที่ผ่านมา     15. ส่วนประกอบย่อยใดไม่ถูกต้อง   1. ทวีปเป็นส่วนประกอบย่อยของโลก   2. โลกเป็นส่วนประกอบย่อยของระบบสุริยะ   3. รุ้งกินน้ำเป็นส่วนประกอบย่อยของก้อนเมฆ   4. ประตูเป็นส่วนประกอบย่อยของบ้าน       16. การเขียนโปรแกรมใช้หลักการใดของแนวคิดเชิงคำนวณ   1. การหารูปแบบ 2. การแยกส่วนประกอบและการย่อยปัญหา   3. การคิดเชิงนามธรรม 4. ถูกทุกข้อ       17. เกมอยู่ในหมวดจำลองใด   1. แบบจำลองความคิด 2. หุ่นจำลอง หรือโมเดลฟิกเยอร์   3. แอ็กชันฟิกเยอร์ 4. แบบจำลองสามมิติ       18. ข้อใดกล่าวไม่ถูกต้องเกี่ยวกับ “ความมุ่งหมายของการอภิปราย”   1. เพื่อเสนอปัญหาหรือเรื่องบางอย่าง     2. ให้คนกลุ่มหนึ่งมาร่วมแสดงความคิดเห็น     3. ผู้ร่วมอภิปรายเสนอข้อเท็จจริง     4. การสร้างกิจกรรมทางจิต         19. การอภิปรายมีกี่ประเภท   1. 2 ประเภท 2. 3 ประเภท   3. 5 ประเภท 4. 6 ประเภท       20. ข้อใดไม่ใช่คุณสมบัติของผู้อภิปราย   1. เป็นผู้มีความสนใจหรือรู้เรื่องที่จะอภิปราย     2. เป็นผู้ที่พูดนอกเรื่องในเวลาขึ้นอภิปราย     3. ต้องพูดด้วยเหตุผล เวลาพูดอะไรออกไปก็ไม่ต้องพูดซ้ำซาก   4. รักษาเวลาของการพูดโดยเคร่งครัด         21. การคิดเชิงคำนวณมีประโยชน์อย่างไร   1. ช่วยให้มีทักษะการคิดเหมือนคอมพิวเตอร์   2. ตอบปัญหาโจทย์ทางคณิตศาสตร์ได้อย่างรวดเร็ว   3. แก้ปัญหาได้อย่างเป็นระบบและมีขั้นตอน   4. จดจำข้อมูลได้เป็นจำนวนมาก       22. หลักการคิดเชิงคำนวณสามารถนำไปประยุกต์ในสถานการณ์ใดได้บ้าง   1. การค้นหาสินค้าในห้างสรรพสินค้า   2. การคำนวณสถิติการทำประตูของนักกีฬาฟุตบอล   3. การวางแผนเปิดร้านอาหารในงานเทศกาลโรงเรียน   4. ถูกทุกข้อ       23. สถานการณ์ในข้อใดใช้หลักการคิดเชิงคำนวณ   1. แพทย์วิเคราะห์หาสาเหตุการป่วยเป็นโรคไข้เลือดออกของผู้ป่วยในชุมชน โดยการสัมภาษณ์ ผู้เกี่ยวข้องเพื่อหาความเกี่ยวข้องระหว่างสภาพแวดล้อมและการแพร่ระบาดของโรค   2. ชาวนาหันมาปลูกยางพารา แทนการปลูกข้าวในพื้นที่นาทั้งหมด เนื่องจากรัฐบาลประกาศให้ ราคายางพาราดีกว่าราคาข้าวในปีที่ผ่านมา   3. นักเรียนจดรายละเอียดทุกขั้นตอนของบทเรียนคณิตศาสตร์ที่เรียนในห้องเรียน และท่องจำเพื่อใช้ในการสอบปลายภาค   4. นักท่องเที่ยวเดินทางไปยังสถานที่ท่องเที่ยวต่าง ๆ ที่อยากไปโดยไม่ต้องวางแผนล่วงหน้า       24. ประโยชน์ของการคิดเชิงนามธรรมคืออะไร   1. การออกแบบชิ้นงานตรงกับสภาพจริงทุกประการ   2. ช่วยลดขั้นตอนการทำงานที่มีความซ้ำซ้อน   3. ทำให้เห็นรายละเอียดของสิ่งที่สนใจได้ชัดเจนทั้งหมด   4. ช่วยให้เข้าใจปัญหา และมองเห็นปัญหาได้ชัดเจนขึ้น       25. โครงสร้างข้อมูลหมายถึงอะไร   1. ข้อมูลแบบพอยน์เตอร์   2. กระบวนการทำงานของคอมพิวเตอร์   3. การสร้าฐานข้อมูลเพื่อการใช้งานเฉพาะด้านใดด้านหนึ่ง   4. การทำงานของข้อมูลชนิดพื้นฐานและข้อมูลที่ซับซ้อนประกอบเข้าด้วยกัน       26. โครงสร้างข้อมูลแบ่งออกเป็นชนิดใหญ่ๆ ได้กี่ชนิด   1. 2 ชนิด   2. 3 ชนิด   3. 4 ชนิด   4. 5 ชนิด       27. “กระบวนการคัดแยกคุณลักษณะที่สำคัญออกจากรายละเอียดเพื่อให้ได้องค์ประกอบที่จำเป็นเพียงพอ” ­ข้อความต่อไปนี้กล่าวถึงแนวคิดใด   1. การหารูปแบบ   2. การคิดเชิงรูปธรรม   3. การออกแบบขั้นตอนวิธี   4. การคิดเชิงนามธรรม       28. “การเปรียบเทียบสิ่งที่สนใจกับสิ่งที่เคยทราบมาก่อน” ­ข้อความต่อไปนี้กล่าวถึงแนวคิดใด   1. การหารูปแบบ   2. การคิดเชิงรูปธรรม   3. การแยกย่อยปัญหา   4. การคิดเชิงนามธรรม      

29. จากภาพแสดงระยะห่างระหว่างเมือง A B C D และถนนที่เชื่อมระหว่างเมืองต่าง ๆ ถ้าหากต้องการเดินทางจากเมือง A ไปเมือง D ควรจะเลือกเส้นทางใดเพื่อเสียแรงในการเดินทางน้อยที่สุด

การแบ่งปัญหาใหญ่เป็นปัญหาย่อย หมายถึงอะไร

การย่อยปัญหา(Decomposition) คืออะไร

การแตกปัญหาใหญ่ออกเป็นปัญหาย่อยมีผลดีอย่างไร

ข้อใดคือการคิดแบบแยกส่วนประกอบและการย่อยปัญหา