Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
100-400-2 :checkered_flag: - Coggle Diagram
100-400-2 :checkered_flag:
บทที่1 แนวคิดเชิงคำนวณ :red_flag:
วัตถุประสงค์ของบทเรียน
1.อธิบายขั้นตอนวิธีในการแก้ปัญหาได้
2.อธิบายหลักการของแนวคิดเชิงคำนวณได้
3.ใช้หลักการของแนวคิดเชิงคำนวณในการแก้ปัญหาได้
4.ออกแบบขั้นตอนวิธีในการแก้ปัญหา โดยใช้รูปแบบต่างๆได้
องค์ประกอบ4ส่วนที่สำคัญ
1.การแบ่งปัญหาใหญ่เป็นปัญหาย่อย(Decomposition)
การแก้ปัญหาที่มีความซับซ้อนทำได้ยาก การแบ่งปัญหาใหญ่ให้เป็นปัญหาย่อย ๆ ทำให้มีความซับซ้อนของปัญหาลดลง ช่วยให้การวิเคราะห์และพิจารณารายละเอียดขอปัญหาทำได้อย่างถี่ถ้วน ส่งผลให้สามารถออกแบบขั้นตอนการแก้ปัญหาย่อยแต่ละปัญหาได้ง่ายขึ้น เช่น
1.รถของกวิน
กวิน เป็นคุณครูที่เด็ก ๆ รัก และกำลังจะเดินทางไปโรงเรียนในเช้าของวันนี้ แต่ด้วยกวินไม่สามารถสตาร์ทรถยนต์คู่ใจที่ใช้ทุกวันให้ติดได้ เมื่อกวินใช้แนวคิดเชิงคำนวณแก้ปัญหาที่เกิดขึ้น กวินจะสามารถแก้ปัญหาด้วยการแบ่งปัญหาใหญ่เป็นปัญหาย่อย ได้ดังนี้
1.แบตเตอรี่หมด
2.น้ำมันเชื้อเพลิงหมด
3.เครื่องยนต์มีปัญหา
2.การพิจารณารูปแบบ (Pattern Recognition)
การหารูปแบบเป็นทักษะการหาความสัมพันธ์ที่เกี่ยวข้อง แนวโน้ม และลักษณะ ทั่วไปของสิ่งต่าง ๆ โดยทั่วไปแล้วนักเรียนจะเริ่มพิจารณาปัญหาหรือสิ่งที่สนใจ จากนั้นอาจใช้ทักษะการแยกส่วนประกอบทำให้ได้องค์ประกอบภายในอื่น ๆ แล้วจึง ใช้ทักษะการหารูปแบบเพื่อสร้างความเข้าใจระหว่างองค์ประกอบเหล่านั้น
1.การจัดหมวดหมู่สัตว์ที่คล้ายคลึงกัน ให้อยู่ในสปีชีส์เดียวกัน เพื่อให้ง่ายต่อการศึกษา
2.การหาพฤติกรรมการบริโภคของคน ว่านิยมซื้ออะไร ช่วงเวลาไหน มีรูปแบบพฤติกรรมซ้ำๆอะไรบ้าง
3.ความสัมพันธ์ของเฟืองหน้า และเฟืองหลัง ของรถจักรยานที่เชื่อมกันด้วยโซ่จักรยานมีลักษณะเหมือนระบบรอก
4.สิ่งของ เช่นมาส์นั้น มีรูปลักษณ์ภายนอกที่แตกต่างกันออกไปแต่สังเกตได้ว่ารูปแบบการใช้งานนั้นเหมือนกัน
5.การเขียนโปรแกรมที่ทำซ้ำ ๆ กันหลาย ๆ ครั้ง จะมีลักษณะรูปแบบที่เหมือนกัน รูปแบบของปัญหาที่คล้ายกันสามารถนำวิธีการแก้ปัญหามาประยุกต์ใช้ เพื่อใช้วิธีการแก้ปัญหาเดียวกันได้
3.การคิดเชิงนามธรรม (Abstraction)
แนวคิดนามธรรมเป็นองค์ประกอบหนึ่งของแนว
คิดเชิงคำนวณซึ่งใช้กระบวนการคัดแยกคุณลักษณะ
ที่สำคัญออกจากรายละเอียดปลีกย่อย ในปัญหาหรืองานที่กำลังพิจารณาเพื่อให้ได้ข้อมูลที่จำเป็นและเพียงพอในการแก้ปัญหา แนวคิดนามธรรมบางอย่างอาจจะอยู่ในรูปแบบของรูปร่างหรือรูปทรง ความแตกต่าง ความเหมือนรูปแบบอักขระ การแทนสัญลักษณ์ต่างๆ
การคิดเชิงนามธรรมที่เกี่ยวข้องกับรูปทรง จากรูปภาพที่เกิดจากทรงกลมได้แก่ ล้อ ผลส้ม ลูกบาสเก็ตบอล การคิดเชิงนามธรรมนี้คือ รูปทรงกลมนอกจาก ล้อ ผลส้ม ลูกบาสเก็ตบอล ยังมีวัตถุอื่นๆอีกมากมายที่เป็นทรงกลม
การคิดเชิงนามธรรมที่เกี่ยวข้องกับตัวอักษร
Hello แต่ละตัวจะมีรูปแบบที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับ
ประสบการณ์ที่ผู้เขียนแต่ละคนมี จากตัวอย่างจะเห็นรายละเอียดที่แตกต่างกัน เช่น สี รูปแบบตัวอักษร ขนาดตัวอักษร และรายละเอียดอื่นๆ
การคิดเชิงนามธรรมจากเกมเลขฐานสอง
การแสดงเลขฐานสอง (เพียงแค่ใช้ 0 และ 1) เป็นแวคิดเชิงนามธรรมที่ซ่อนความซับซ้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และฮาร์ดแวร์ภายในคอมพิวเตอร์ที่เก็บข้อมูล
4.การคัดแยกรายละเอียดปลีกย่อย
แผนภาพทั้งสองให้ข้อมูลเกี่ยวกับสถานีรถไฟฟ้าและสถานีเชื่อมต่อ แผนภาพด้านซ้ายมือจะแสดงรายละเอียดของสถานี ชื่อสถานนี้ และจุดเชื่อมต่อสถานี แผนภาพด้านขวาจะลดทอนรายละเอียดของสถานีแสดงเฉพาะข้อมูลเส้นทางและการเชื่อมต่อของรถไฟฟ้า ในการใช้แผนภาพทั้งสอง หากผู้ใช้ต้องการทราบตำแหน่งของสถานีรถไฟฟ้าแผนภาพด้านซ้ายมือจะเหมาะสมกว่าแผนภาพขวามือ แต่สำหรับผู้ใช้งานเพื่อการเดินทางในชีวิตประจำวันแผนภาพด้านขวามือจะเหมาะสมกว่า ดังนั้นแบบจำลองที่ดีต้องมีรายละเอียดที่เหมาะสมกับความต้องการการใช้งานของผู้ใช้
5.การอธิบายปัญหาโดยใช้รายละเอียด และแบบ
ซ่อนรายละเอียด
ปัญหาประกอบด้วยรายละเอียดที่หลากหลาย
โดยมีทั้งรายละเอียดที่จำเป็นและไม่จำเป็นต่อการแก้ปัญหาการคิดเชิงนามธรรมเป็นการคัดแยกราย
ละเอียดที่ไม่จำเป็นออกจากปัญหาที่พิจารณาอยู่ทำให้สามารถเข้าใจ วิเคราะห์ และออกแบบวิธีการ
แก้ปัญหาในภาพรวมได้ง่ายขึ้น
4.การออกแบบอัลกอริทึม (Algorithm)
เป็นการพัฒนากระบวนการหาคำตอบให้เป็นขั้นตอนที่บุคคลหรือคอมพิวเตอร์สามารถนำไปปฏิบัติตามเพื่อแก้ปัญหาได้ อีกทั้ง เป็นการพัฒนาแนวทางแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นเป็นตอน เพื่อดำเนินตามทีละขั้นตอนในการแก้ไขปัญหา