Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
บทที่ 7 นวัตกรรมและเทคโนโลยีสมัยใหม่ - Coggle Diagram
บทที่ 7 นวัตกรรมและเทคโนโลยีสมัยใหม่
ปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence: AI) ในปัจจุบัน ปัญญาประดิษฐ์เข้ามามีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตของมนุษย์ ตัวอย่างเช่น ผู้ช่วยอัจฉริยะ (Intelligent personal assistant) อย่าง Siri ของ Apple, Cortana ของ Microsoft, Alexa ของ Amazon, Google Assistant ของ Google ที่สามารถรับคำสั่งเสียงของมนุษย์ ไปประมวลผลแล้วตอบคำถาม จัดการสิ่งต่างๆ ตามคำสั่งที่ได้รับ หรือรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ ที่สามารถแล่นไปยังจุดหมายปลายทางโดยที่ผู้โดยสารบนรถไม่ต้องขับขี่เอง
แนวคิดด้านปัญญาประดิษฐ์
มนุษย์มีแนวโน้มที่จะใช้ปัญญาประดิษฐ์มาช่วยทั้งในด้านการทำงานและอำนวยความสะดวกในการใช้ชีวิตประจำวัน ดังนั้นการเรียนรู้การเรียนรู้แนวคิดของปัญญาประดิษฐ์จึงมีความสำคัญ โดยองค์กรที่ชื่อว่า AI for K-12 ได้นำเสนอแนวคิดการจัดการเรียนรู้ปัญญาประดิษฐ์ในระดับการศึกษาขั้นพื้นฐาน เรียกว่า แนวคิดสำคัญ 5 ประการสำหรับปัญญาประดิษฐ์ (Five Big Ideas in AI) ในงานประชุมวิชาการของสมาคมครูด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ (Computer Science Teachers Association: CSTA) ดังนี้
การรับรู้ (Perception)
ปัญญาประดิษฐ์จะเรียนรู้ผ่านอุปกรณ์เซนเซอร์ เช่น กล้อง ไมโครโฟน เพื่อนำไปประมวลผล และต้องเข้าใจสิ่งที่รับรู้นั้นด้วย
การแทนความรู้และการให้เหตุผล (Representation and Reasoning)
ปัญญาประดิษฐ์สามารถเก็บองค์ความรู้ในรูปแบบของตัวแทนความรู้ (Knowledge Representation) ตัวอย่างคือ กฎการตัดสินใจจากความรู้ของผู้เชี่ยวชาญในเรื่องต่างๆ จากนั้นใช้ตัวแทนความรู้ที่มีอยู่นี้มาหาข้อสรุป โดยใช้การอนุมาน (Inference) เช่น ปัญญาประดิษฐ์มีตัวแทนความรู้ของการข้ามถนน (คู่มือการข้ามถนน) เมื่อมีการรับข้อมูลนำเข้ามา ปัญญาประดิษฐ์ จะไปตรวจสอบว่าข้อมูลนำเข้าตรงกับตัวแทนความรู้ใด (สถานการณ์ตรงกับกฎการข้ามถนนข้อใดในคู่มือ) จากนั้นจึงตัดสินใจว่าจะข้ามถนนหรือไม่ข้ามถนน
การเรียนรู้ (Learning)
ปัญญาประดิษฐ์ที่ใช้อัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่อง (Machine Learning) จะเรียนรู้จากข้อมูลขนาดใหญ่ (Big Data) โดยสร้างตัวแบบ (Model) จากข้อมูลฝึกสอน (Training Data) ที่มนุษย์นำเข้าไป หรือเป็นข้อมูลจากเครื่องจักรที่สร้างข้อมูลฝึกสอนเองได้ เช่น การพัฒนาตัวแบบปัญญาประดิษฐ์เพื่อใช้จำแนกเพศจากรูปภาพใบหน้าคน โดยอาศัยข้อมูลฝึกสอนที่เป็นรูปใบหน้าคนเพศชาย-หญิง จำนวนมากๆ
การปฏิสัมพันธ์อย่างเป็นธรรมชาติ (Natural Interaction)
ปัญญาประดิษฐ์ต้องเข้าใจปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับมนุษย์ เพื่อสร้างปัญญาประดิษฐ์ให้มีปฏิสัมพันธิ์กับมนุษย์ได้อย่างเป็นธรรมชาติ
ผลกระทบทางสังคม (Social Impact)
ปัญญาประดิษฐ์ต้องคำนึงถึงจริยธรรม (Ethics) ความปลอดภัย (Security) และความเป็นส่วนตัว (Privacy) เนื่องจากปัญญาประดิษฐ์อาจตัดสินใจหรือทำในสิ่งที่ส่งผลกระทบต่อมนุษย์ได้
การประมวลผลแบบคลาวด์ (Cloud Computing)
เป็นรูปแบบหนึ่งของการให้บริการทรัพยากรคอมพิวเตอร์ผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต เช่น หน่วยประมวลผล หน่วยความจำ พื้นที่เก็บข้อมูล ซอฟต์แวร์ ซึ่งสามารถอำนวยความสะดวกได้ทุกที่ทุกเวลา โดยไม่สนใจว่าทรัพยากรที่ใช้นั้นอยู่ที่ใด เปรียบเสมือนการใช้บริการสาธารณูปโภคพื้นฐาน เช่น ไฟฟ้า น้ำประปา นั่นคือใช้บริการได้โดยไม่ต้องรู้ว่าโรงผลิตอยู่ที่ใด เพียงแต่ต้องจ่ายค่าบริการตามปริมาณที่ใช้
การประมวลผลแบบคลาวด์สามารถใช้งานได้ผ่านอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตได้ เช่น คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์มือถือ แท็บเล็ต โดยเรียกใช้ผ่านเบราวเซอร์หรือแอปพลิเคชั่น
เมื่อมีการใช้บริการการประมวลผลแบบคลาวด์ เช่น แชร์ภาพบนเครือข่ายสังคม ไฟล์ภาพนั้นไม่ได้ถูกนำไปเก็บในก้อนเมฆ (cloud) หรือบนอากาศ แต่ไฟล์ภาพนั้นถูกจัดเก็บอยู่ในศูนย์ข้อมูล (data center) ของผู้ให้บริการ (cloud service provider) ที่ประกอบไปด้วยคอมพิวเตอร์จำนวนมากเชื่อมต่อกับระบบเครือข่าย ซึ่งผู้ใช้บริการสามารถเรียกดูภาพนั้นได้ตลอดเวลา
นอกเหนือจากเครือข่ายสังคม ยังมีบริการอื่นๆ ที่ใช้บริการการประมวลผลแบบคลาวด์บนอินเทอร์เน็ต เช่น อีเมล์ ภาพยนตร์ออนไลน์ เพลงออนไลน์ พื้นที่จัดเก็บข้อมูลออนไลน์
ค่าใช้จ่ายการประมวลผลแบบคลาวด์
สำหรับบุคคลทั่วไป มักไม่มีค่าใช้จ่าย แต่ได้รับบริการพื้นฐานอย่างจำกัด หากต้องการใช้บริการเพิ่มเติม ต้องเสียค่าบริการสำหรับการใช้งาน
สำหรับภาคธุรกิจ มีค่าใช้จ่ายสำหรับอำนวยความสะดวกแก่หน่วยงานที่พร้อมใช้งาน โดยไม่ต้องซื้ออุปกรณ์หรือแอปพลิเคชั่นเอง ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการลงทุน และค่าใช้จ่ายในการจ้างผู้ดูแลระบบ นอกจากนี้ยังปรับเพิ่ม-ลด ทรัพยากรที่ต้องการใช้งานได้อย่างรวดเร็ว ช่วยให้การทำงานมีประสิทธิภาพโดยไม่เสียค่าใช้จ่ายเกินความจำเป็น
เปรียบเทียบข้อดี-ข้อเสีย การประมวลผลแบบคลาวด์
ข้อดีของการประมวลผลแบบคลาวด์
เชื่อมต่อเครือข่ายอินเทอร์เน็ต เพื่อใช้งานได้ทุกที่ ทุกเวลา
ใช้งานฟรี หรือจ่ายเงินเพิ่ม เพื่อเพิ่มเติมความสามารถ
ประหยัดค่าใช้จ่ายในการซื้ออุปกรณ์ แอปพลิเคชั่น และจ้างผู้ดูแลระบบ
ยืดหยุ่นในการปรับเพิ่ม-ลดขนาดทรัพยากร
ข้อเสียของการประมวลผลแบบคลาวด์
ต้องเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตในการรับ-ส่งข้อมูล
ข้อมูลอาจถูกโจรกรรมจากช่องโหว่ด้านการรักษาความปลอดภัย
หากระบบขัดข้องอาจทำให้สูญเสียโอกาสทางธุรกิจ
รูปแบบการให้บริการการประมวลผลแบบคลาวด์
Infrastructure-as-a-Service (IaaS) คือ การให้บริการโครงสร้างพื้นฐาน ประกอบด้วย ระบบประมวลผล ระบบการจัดเก็บข้อมูล ระบบเครือข่าย และระบบรักษาความปลอดภัย ผู้ใช้บริการสามารถใช้งานได้ตามการใช้งานจริง แทนการซื้ออุปกรณ์ ประหยัดค่าบำรุงรักษาและค่ารักษาความปลอดภัยของระบบ เช่น Microsoft Azure, Dropbox, Google Drive for business, Amazon Web Services
Platform-as-a-Service (PaaS) คือ การให้บริการด้านแพลตฟอร์ม สำหรับผู้ใช้งานที่เป็นนักพัฒนาแอปพลิเคชั่นเป็นหลัก โดยจะมีเครื่องมือให้บริการโดยไม่ต้องติดตั้งด้วยตนเอง รวมถึงสามารถติดตั้งแอปพลิเคชั่นที่พัฒนาเสร็จแล้วเพื่อใช้งานบนคลาวด์ของผู้ให้บริการได้โดยง่าย เช่น บริการฐานข้อมูลสำหรับพัฒนาเว็บไซต์
Software-as-a-Service (SaaS) คือการให้บริการด้านซอฟต์แวร์บนคลาวด์ ผู้ใช้บริการใช้งานได้ผ่านเบราวเซอร์ ลดค่าใช้จ่ายในการพัฒนา ติดตั้ง บำรุงรักษา และรักษาความปลอดภัยของซอฟต์แวร์ คิดค่าบริการตามลักษณะการใช้งาน เช่น Microsoft Office 365, Google G-suite
อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (Internet of Things: IoT) เป็นเทคโนโลยีจากการที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ สามารถเชื่อมต่อหรือสื่อสารถึงกันได้ผ่านทางอินเทอร์เน็ต ไม่ว่าจะเป็นสมาร์ทโฟน สมาร์ทวอทช์ รถยนต์อัจฉริยะ และอุปกรณ์อื่นๆ โดยมีจำนวนอุปกรณ์ IoT ทั่วโลกนับหลายพันล้านชิ้นและมีแนวโน้มที่จะเติบโตขึ้นเรื่อยๆ
ความสำคัญของอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง ทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เชื่อมต่อและมีการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกัน ส่งผลให้ในแต่ละวันเกิดข้อมูลปริมาณมากสะสมกันเป็นจำนวนมหาศาล การดำเนินการทางธุรกิจจึงหันมาใช้เทคโนโลยี IoT เพื่อเพิ่มศักยภาพในการแข่งขันทางธุรกิจและการให้บริการ
เทคโนโลยีเสมือนจริง
เทคโนโลยีที่จำลองสภาพแวดล้อมผ่านระบบเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ เพื่อให้เกิดการรับรู้เสมือนกับอยู่ในสภาพแวดล้อมจริง โดยจะกล่าวถึงความเป็นจริงเสริม (Augmented Reality: AR) และความเป็นจริงเสมือน (Virtual Reality: VR)
หลักการทำงานของความเป็นจริงเสริม
ความเป็นจริงเสริม เป็นการรวมสภาพแวดล้อมจริงกับวัตถุเสมือนเข้าด้วยกัน โดยนำเข้าสภาพแวดล้อมจริงผ่านกล้องถ่ายรูป นำไปแสดงเป็นฉากหลัง และเพิ่มวัตถุเสมือนซ้อนทับบนฉากหลัง ซึ่งต้องอาศัยซอฟต์แวร์ประมวลผลร่วมกับกล้องโทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์ หรือแว่นตาอัจฉริยะ (smart glasses)
หลักการทำงานของความเป็นจริงเสมือน
ความเป็นจริงเสมือน เป็นเทคโนโลยีที่นำเสนอภาพและเนื้อหาที่สร้างด้วยคอมพิวเตอร์ เพื่อจำลองโลกในความจริง โดยมีจุดมุ่งหมายให้ผู้ใช้รู้สึกเสมือนอยู่ในสภาพแวดล้อมจริง ผ่านประสาทสัมผัส เช่น การมองเห็น ได้ยิน สัมผัส
มีองค์ประกอบหลัก 2 ส่วน คือซอฟต์แวร์สร้างสภาพแวดล้อมเสมือนจริง และฮาร์ดแวร์ที่ช่วยทำให้ผู้ใช้สามารถโต้ตอบกับโลกเสมือน รวมถึงมีอุปกรณ์ที่ใช้สร้างประสบการณ์ความเป็นจริงเสมือน ได้แก่ จอแสดงผลแบบติดศีรษะ (Hear-mounted Display) ทำให้ผู้ใช้เห็นภาพเสมือนในมุมกว้าง โดยไม่มีขอบบังตาเหมือนทีวีหรือหน้าจอคอมพิวเตอร์, อุปกรณ์ตรวจจับความเคลื่อนไหว (Motion Tracker), ถุงมือรับรู้ (Sensor Glove) ที่มีเซนเซอร์กระตุ้นให้ผู้ใช้รู้สึกว่าสัมผัสหรือจับวัตถุจริง
เทคโนโลยีอื่นๆ ที่ควรรู้
Mixed Reality (MR)
สถานการณ์หรือสภาพแวดล้อมที่ผสานโลกจริงและโลกเสมือนเข้าด้วยกัน เพื่อสร้างภาพแวดล้อมใหม่ที่วัตถุเสมือนและวัตถุจริงสามารถโต้ตอบกันได้ เพื่อให้รู้สึกจับต้องได้จริงๆ
บล็อกเชน (Blockchain)
เทคโนโลยีสำหรับการจัดเก็บข้อมูลแบบกระจายศูนย์ (Decentralized) ที่ทุกโหนด (Node) ในเครือข่ายบล็อกเชน จะเก็บข้อมูลชุดเดียวกัน โดยข้อมูลในแต่ละโหนดจะถูกเก็บอยู่ในรูปแบบของบล็อก (Block) แล้วนำมาเชื่อมโยงกันเป็นสายโซ่ เรียกว่า เชน (Chain) และใช้หลักการเข้ารหัส (Cryptography) ที่ยากต่อการปลอมแปลงแก้ไข รวมทั้งสามารถตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลในทุกบล็อกตลอดทั้งเชนได้ ปัจจุบันมีการประยุกต์บล็อกเชน ในการสร้างสกุลเงินดิจิทัล เช่น บิตคอยน์ (Bitcoin) หรือด้านบริการลายมือชื่อออนไลน์, ซื้อขายหลักทรัพย์, ระบบลงคะแนนเสียงเลือกตั้ง และแอปพลิเคชั่นต่างๆ
บล็อกเชน (Blockchain)
ควอนตัมคอมพิวติง (Quantum Computing)
คอมพิวเตอร์ในอดีตถึงปัจจุบันเกิดจากการพัฒนาให้ระบบประมวลผลมีขนาดเล็กลงและมีความเร็วเพิ่มขึ้น แต่นักพัฒนายังต้องการพัฒนาให้ระบบประมวลผลมีขนาดเล็กลงมากกว่านี้ จึงได้ออกแบบและพัฒนาระบบประมวลผลขนาดเล็กระดับอะตอม เรียกว่า ควอนตัมคอมพิวติง
ควอนตัมคอมพิวติง (Quantum Computing)
ในอนาคต หากมีการพัฒนาควอนตัมคอมพิวติงจนผู้ใช้ทั่วไปสามารถเข้าถึงได้ การทำงานของระบบต่างๆ จะต้องเปลี่ยนแปลงไปอย่างสิ้นเชิง เช่น
การสร้างปัญญาประดิษฐ์ สร้างปัญญาประดิษฐ์ได้ง่ายและรวดเร็ว ทำให้ปัญญาประดิษฐ์มีความฉลาดสูง ต้นทุนต่ำ
ระบบรักษาความปลอดภัย ต้องเปลี่ยนแปลงวิธีการเข้ารหัสใหม่ทั้งหมด เพราะควอนตัมคอมพิวติงสามารถถอดรหัสความปลอดภัยในปัจจุบันได้ในเวลาอันสั้น
1 more item...
สถาปัตยกรรมอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง
สมองกลฝังตัวและเซนเซอร์ ใช้ในการเชื่อมต่อระหว่างโลกทางกายภาพและโลกดิจิทัล โดยเซนเซอร์จะตรวจจับสิ่งที่สนใจ รวมทั้งประมวลผลและจัดเก็บข้อมูลแบบทันทีทันใด เช่น เซนเซอร์วัดอุณหภูมิ คุณภาพอากาศ ความชื้น การเคลื่อนไหว ความเร็ว
เกตเวย์และเครือข่าย ใช้สำหรับการเชื่อมต่อสู่อินเทอร์เน็ต ทำให้เกิดการเชื่อมต่อแบบท้องถิ่น (Local Are Network: LAN) เครือข่ายไร้สาย (Wi-Fi) เครือข่ายโทรศัพท์ เครือข่ายส่วนบุคคล (Personal Area Network: PAN) อย่างบลูทูธ (Bluetooth) สำหรับเซนเซอร์บางตัวสามารถเชื่อมต่อกันเองได้ผ่านเครือข่ายไร้สาย เรียกว่า เครือข่ายเซนเซอร์ไร้สาย (Wireless Sensor Networks: WSN) ซึ่งถูกพัฒนาให้มีประสิทธิภาพสูง ใช้พลังงานน้อย รับส่งข้อมูลในอัตราที่ต่ำ ทำให้มีความสะดวก
ส่วนสนับสนุนการบริการ ใช้สำหรับสนับสนุนการทำงานของบริการ เช่น การประมวลผล วิเคราะห์ข้อมูล ควบคุมความปลอดภัย บริหารจัดการการเชื่อมต่ออุปกรณ์ นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นตัวกลางสนับสนุนการเชื่อมโยงระหว่างแอปพลิเคชั่นกับอุปกรณ์ IoT ซึ่งนิยมใช้การประมวลผลแบบคลาวด์มาใช้ในการจัดเก็บและประมวลผลข้อมูล
แอปพลิเคชั่น ใช้สำหรับติดต่อสื่อสารระหว่างมนุษย์กับอุปกรณ์ ทำให้สามารถควบคุมอุปกรณ์ IoT ได้จากระยะไกลผ่านอินเทอร์เน็ต นอกจากนี้ยังเป็นส่วนที่ควบคุมอุปกรณ์ให้ทำงานสอดคล้องกันตามวัตถุประสงค์ของการทำงานแบบอัตโนมัติ