หน่วยที่4

หน่วยที่4:ซอฟต์แวร์

ซอฟต์แวร์

ความหมายของซอฟต์แวร์

                การที่เครื่องคอมพิวเตอร์หรือฮาร์ดแวร์สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพนั้นเกิดจากคำสั่งหรือชุดคำสั่งหรือที่เรียกว่าโปรแกรมที่เขียนโดยนักเขียนโปรแกรม (programmer) คำสั่งมีลักษณะเป็นซอฟท์แวร์สามารถสั่งให้คอมพิวเตอร์อ่านข้อมูล แปลความหมาย และทำการประมวลผล  แล้วส่งผลลัพธ์ที่ได้ออกมาเป็นสารสนเทศตามที่เราต้องการ ดังนั้นซอฟท์แวร์จึงเป็นส่วนสำคัญและจำเป็นสำหรับการทำงานของคอมพิวเตอร์  มีนักวิชาการให้ความหมายหรือกล่าวถึงซอฟท์แวร์ไว้หลายแง่มุม ดังนี้

                ซอฟท์แวร์   เป็นส่วนที่มนุษย์สัมผัสไม่ได้โดยตรงเพราะซอฟท์แวร์มีคุณลักษณะเป็นนามธรรมโดยทั่วไปเรียกว่าโปรแกรมหรือชุดคำสั่งที่ถูกเขียนขึ้นเพื่อสั่งการให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงาน ซอฟต์แวร์จึงทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมระหว่างผู้ใช้คอมพิวเตอร์และเครื่องคอมพิวเตอร์ ถ้าไม่มีซอฟต์แวร์เรา ก็ไม่สามารถใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำอะไรได้เลย ซอฟต์แวร์สำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์สามารถแบ่งออกได้เป็นหลายประเภท

                ซอฟต์แวร์  คือ การลำดับขั้นตอนการทำงานของคำสั่งที่จะทำหน้าที่สั่งคอมพิวเตอร์ว่าให้ทำอะไร  เป็นชุดของโปรแกรมหลายๆโปรแกรมนำมารวมกันให้สามารถทำงานได้อย่างครบถ้วนสมบูรณ์ตามที่ต้องการ  เรามองไม่เห็นหรือสัมผัสไม่ได้แต่เราสามารถสร้าง จัดเก็บ และนำมาใช้งานหรือเผยแพร่ได้ด้วยสื่อหลายชนิดเช่น  แผ่นบันทึก  แผ่นซีดี  แฟล็ชไดร์ฟ  ฮาร์ดดิสก์  เป็นต้น

ซอฟต์แวร์ หมายถึงชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่ใช้สั่งงานให้คอมพิวเตอร์ทำงาน ซอฟต์แวร์จึงเป็นคำสั่งที่มีลำดับขั้นตอนการทำงานซึ่งเขียนขึ้นด้วยคำสั่งของคอมพิวเตอร์ คำสั่งเหล่านี้เรียงกันเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์จากที่ทราบมาแล้วว่าคอมพิวเตอร์ทำงานตามคำสั่ง การทำงานพื้นฐานเป็นเพียงการกระทำกับข้อมูลที่เป็นตัวเลขฐานสอง ซึ่งใช้แทนข้อมูลที่เป็นตัวเลข ตัวอักษร รูปภาพ หรือแม้แต่เป็นเสียงพูดก็ได้

ซอฟต์แวร์ คือ ชุดคำสั่งที่สั่งงานคอมพิวเตอร์อย่างเป็นลำดับขั้น ชุดคำสั่งเหล่านี้ได้จัดเตรียมไว้ในหน่วยความจำ  คอมพิวเตอร์จะอ่านชุดคำสั่งแล้วทำงานตามโปรแกรมที่นักเขียนโปรแกรมได้เขียนไว้ ซอฟต์แวร์จึงเป็นสิ่งที่มนุษย์จัดทำขึ้นเพื่อให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามลักษณะของซอฟต์แวร์ที่วางไว้แล้วเท่านั้น

ประเภทของซอฟต์แวร์

ใน บรรดาซอฟต์แวร์หรือโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่มีผู้พัฒนาขึ้นเพื่อใช้งานกับ คอมพิวเตอร์มีมากมาย ซอฟต์แวร์เหล่านี้อาจได้รับการพัฒนาโดยผู้ใช้งานเอง หรือผู้พัฒนาระบบ หรือผู้ผลิตจำหน่าย หากแบ่งแยกชนิดของซอฟต์แวร์ตามสภาพการทำงาน โดยทั่วไปแล้วซอฟต์แวร์แบ่งได้ 3 ประเภทใหญ่ๆ คือ ซอฟต์แวร์ระบบ (System Software) ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software) โดยมีรายละเอียดของซอฟต์แวร์แต่ละประเภทดังนี้

1. ซอฟต์แวร์ระบบ (System Software)

ซอฟท์แวร์ระบบเป็นโปรแกรมที่บริษัทผู้ผลิตสร้างขึ้นมาเพื่อใช้จัดการกับระบบ หน้าที่การทำงานของซอฟต์แวร์ระบบ คือ ดำเนินงานพื้นฐานต่าง ๆ ของระบบคอมพิวเตอร์ เช่น รับข้อมูลจากแผงแป้นอักขระแล้วแปลความหมายให้คอมพิวเตอร์เข้าใจนำข้อมูลไปแสดงผลบนจอภาพหรือนำออกไปยังเครื่องพิมพ์ จัดการข้อมูลในระบบแฟ้มข้อมูลบนหน่วยความจำรองเมื่อ เราเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ ทันทีที่มีการจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์จะทำงานตามโปรแกรมทันที โปรแกรมแรกที่สั่งคอมพิวเตอร์ทำงานนี้เป็นซอฟต์แวร์ระบบซอฟต์แวร์ระบบอาจเก็บไว้ในรอม หรือในแผ่นจานแม่เหล็ก หากไม่มีซอฟต์แวร์ระบบ คอมพิวเตอร์จะทำงานไม่ได้ นอกจากนี้ซอฟต์แวร์ระบบยังใช้เป็นเครื่องมือในการพัฒนาซอฟต์แวร์อื่น ๆ และยังรวมไปถึงซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการแปลภาษาต่าง ๆ

ซอฟท์แวร์ระบบจึงทำหน้าที่เป็นตัวกลางเชื่อมต่อระหว่างฮาร์ดแวร์และโปรแกรมประยุกต์  ใช้ในการควบคุมดูแลการทำงานทั้งหมดของระบบคอมพิวเตอร์  ขณะ ที่เรากำลังใช้โปรแกรมประยุกต์อยู่ซอฟต์แวร์ระบบจะควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ คอมพิวเตอร์ทั้งหมดอย่างต่อเนื่อง ซึ่งซอฟท์แวร์ระบบมีลักษณะแตกต่างกันดังนี้ 
1.1 ระบบปฏิบัติการ (Operating Software หรือ OS) เป็นซอฟต์แวร์ที่ควบคุมกิจกรรม

ทั้งหมดของคอมพิวเตอร์เพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์ที่เป็นฮาร์ดแวร์ทุกส่วนของระบบคอมพิวเตอร์ทำงานร่วมกันได้อย่างราบรื่นและมีประสิทธิภาพซอฟท์แวร์ระบบปฏิบัติการใช้ในการบริหารจัดการข้อมูลและทำแฟ้มข้อมูลภายในเครื่องคอมพิวเตอร์  เช่น  การสำเนาข้อมูล (copy)  การเรียงลำดับ (sort)  การลบ (delete) และอื่น ๆ นอกจากนั้นยังใช้ในการดำเนินงานของโปรแกรมประยุกต์ด้วย  โปรแกรมที่พัฒนาจากระบบปฏิบัติการที่ต่างกันจะนำมาใช้ร่วมกันไม่ได้

ระบบปฏิบัติการที่นิยมใช้มากที่สุดในขณะนี้ คือ

                    1)  ระบบปฏิบัติการดอส(DOS)  

                    2) ระบบ ปฏิบัติการแบบวินโดวส์

                    3)  ระบบปฏิบัติการยูนิกส์ (UNIX)                   
                    4)  ระบบปฏิบัติการแมค (MAC OS)   

                   1.2  ตัวแปลภาษาในการพัฒนาซอฟต์แวร์จำเป็นต้องมีซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการแปลภาษาระดับสูง เพื่อแปลภาษาระดับสูงให้เป็นภาษาเครื่อง ภาษาระดับสูงมีหลายภาษา ภาษาระดับสูงเหล่านี้สร้างขึ้นเพื่อให้ผู้เขียนโปรแกรมเขียนชุดคำสั่งได้ง่าย เข้าใจได้ ตลอดจนถึงสามารถปรับปรุงแก้ไขซอฟต์แวร์ในภายหลังได้

                    ภาษาระดับสูงที่พัฒนาขึ้นมาทุกภาษาจะต้องมีตัวแปลภาษาสำหรับแปลภาษา ภาษาระดับสูงซึ่งเป็นที่รู้จักและนิยมกันมากในปัจจุบัน เช่น ภาษาปาสคาล ภาษาเบสิก ภาษาซี และภาษาโลโก 
                    1) ภาษาปาสคาล เป็นภาษาสั่งงานคอมพิวเตอร์ที่มีรูปแบบเป็นโครงสร้าง เขียน 

สั่งงานคอมพิวเตอร์เป็นกระบวนความ ผู้เขียนสามารถแบ่งแยกงานออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ แล้วมารวมกันเป็นโปรแกรมขนาดใหญ่ได้

                    2) ภาษาเบสิก เป็นภาษาที่มีรูปแบบคำสั่งไม่ยุ่งยาก สามารถเรียนรู้และเข้าใจได้ง่ายมีรูปแบบคำสั่งพื้นฐานที่สามารถนำมาเขียนเรียงต่อกันเป็นโปรแกรมได้                    

                    3) ภาษาซี เป็นภาษาที่เหมาะสำหรับใช้ในการพัฒนาซอฟต์แวร์อื่น ๆ ภาษาซีเป็นภาษาที่มีโครงสร้างคล่องตัวสำหรับการเขียนโปรแกรมหรือให้คอมพิวเตอร์ติดต่อกับอุปกรณ์ต่าง ๆ

                     4) ภาษาโลโก เป็นภาษาที่เหมาะสำหรับการเรียนรู้และเข้าใจหลักการโปรแกรมภาษาโลโกได้รับการพัฒนาสำหรับเด็ก 

                     นอกจากภาษาที่กล่าวถึงแล้ว ยังมีภาษาคอมพิวเตอร์ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันอีกมากมายหลายภาษา เช่น ภาษาฟอร์แทรน ภาษาโคบอล ภาษาอาร์พีจี

                     2.  ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software)   
                    ซอฟต์แวร์ประยุกต์เป็นโปรแกรมที่ออกแบบมาเพื่อการใช้งานเฉพาะเรื่องตามที่เราต้องการ  เช่น งานพิมพ์เอกสาร  งานพิมพ์รายงาน  วาดภาพ  เล่นเกม  หรือโปรแกรมระบบบัญชี  รายรับรายจ่าย  และเงินเดือน  โปรแกรมอินเทอร์เน็ตเอ็กซ์พลอเรอร์  ใช้เพื่อการสืบค้นข้อมูลและเชื่อมโยง  กับระบบอินเทอร์เน็ตก็ได้ เน้นการใช้งานสะดวก
                     2.1  ซอฟต์แวร์สำเร็จ ในบรรดาซอฟต์แวร์ประยุกต์ที่มีใช้กันทั่วไป ซอฟต์แวร์สำเร็จ (package)เป็นซอฟต์แวร์ที่มีความนิยมใช้กันสูงมาก ซอฟต์แวร์สำเร็จเป็นซอฟต์แวร์ที่บริษัทพัฒนาขึ้น แล้วนำออกมาจำหน่าย เพื่อให้ผู้ใช้งานซื้อไปใช้ได้โดยตรง ไม่ต้องเสียเวลาในการพัฒนาซอฟต์แวร์อีก
                   2.2 ซอฟต์แวร์ใช้งานเฉพาะ เป็นโปรแกรมที่ทำหน้าที่ช่วยในการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์ในหน้าที่เฉพาะด้านบางอย่าง เช่น การตรวจหาและกำจัดไวรัสคอมพิวเตอร์ การจัด เรียงข้อมูลในฮาร์ดดิสก์ เป็นต้น
การประยุกต์ใช้งานด้วยซอฟต์แวร์สำเร็จมักจะเน้นการใช้งานทั่วไป แต่อาจจะนำมาประยุกต์โดยตรงกับงานทางธุรกิจบางอย่างไม่ได้ เช่นในกิจการธนาคาร มีการฝากถอนเงิน งานทางด้านบัญชี หรือในห้างสรรพสินค้าก็มีงานการขายสินค้า การออกใบเสร็จรับเงิน การควบคุมสินค้าคงคลัง ดังนั้นจึงต้องมีการพัฒนาซอฟต์แวร์ใช้งานเฉพาะสำหรับงานแต่ละประเภท ให้ตรงกับความต้องการของผู้ใช้แต่ละราย ซอฟต์แวร์ใช้งานเฉพาะมักเป็นซอฟต์แวร์ที่ผู้พัฒนาต้องเข้าไปศึกษารูปแบบการทำงานหรือความต้องการของธุรกิจนั้น ๆ แล้วจัดทำขึ้น โดยทั่วไปจะเป็นซอฟต์แวร์ที่มีหลายส่วนรวมกันเพื่อร่วมกันทำงาน ซอฟต์แวร์ใช้งานเฉพาะที่ใช้กันในทางธุรกิจ เช่น ระบบงานทางด้านบัญชี ระบบงานจัดจำหน่าย ระบบงานในโรงงานอุตสาหกรรม บริหารการเงิน และการเช่าซื้อ   ความต้องการของการใช้คอมพิวเตอร์ในงานทางธุรกิจยังมีอีกมาก ดังนั้นจึงต้องมีความต้องการผู้พัฒนาซอฟต์แวร์เพื่อพัฒนาซอฟต์แวร์ใช้งานเฉพาะต่าง ๆ อีกมากมาย

ความจำเป็นของการใช้ซอฟต์แวร์

ซอฟต์แวร์ เป็นชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่ใช้สั่งงานให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามต้องการ เป็นการสั่งงานตามลำดับขั้นตอนที่ผู้เขียนโปรแกรมเรียบเรียงไว้ในรูปของเลขฐานสองซึ่งใช้แทนข้อมูลที่เป็นตัวเลข ตัวอักษร รูปภาพ และเสียง

ภาษาหรือโปรแกรมที่ใช้สั่งงานคอมพิวเตอร์จึงเป็นซอฟต์แวร์สำคัญที่ทำให้คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องทำงานแตกต่างกันได้มากมายเพราะคำสั่งหรือซอฟท์แวร์แต่ละโปรแกรมจะถูกออกแบบสำหรับใช้กับแต่ละงานแตกต่างกัน  เช่น โปรแกรมสำหรับจัดทำเอกสาร  โปรแกรมสำหรับจัดทำบัญชี  โปรแกรมสำหรับจัดทำสื่อการนำเสนอ  โปรแกรมที่เกี่ยวข้องกับการตกแต่งภาพนิ่ง  โปรแกรมเกี่ยวกับการตัดต่อภาพเคลื่อนไหว ฯลฯ เป็นต้น ซึ่งบางโปรแกรมสามารถประยุกต์ใช้งานดีอีกหลายด้านตามความสามารถของผู้เขียนและผู้ใช้โปรแกรมนั้น ๆ 

จะเห็นได้ว่าปัจจุบันการที่คอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้มากมาย เพราะว่ามีการพัฒนาโปรแกรมหรือซอฟท์แวร์เพื่อสั่งงานคอมพิวเตอร์ตามความต้องการของผู้ใช้งาน ดังที่พบเห็นในชีวิตประจำวัน เช่น ร้านค้าอาจใช้คอมพิวเตอร์ทำบัญชีที่ยุ่งยากซับซ้อน บริษัทขายตั๋วใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในระบบการจองตั๋ว คอมพิวเตอร์ช่วยในเรื่องกิจการงานธนาคารที่มีข้อมูลต่าง ๆ มากมาย คอมพิวเตอร์ช่วยงานพิมพ์เอกสารให้สวยงาม คอมพิวเตอร์ช่วยในการตัดต่อบันทึกเสียง เป็นต้น การที่คอมพิวเตอร์ดำเนินการให้ประโยชน์ได้มากมายมหาศาลจะขึ้นอยู่กับซอฟต์แวร์ ซอฟต์แวร์จึงเป็นส่วนสำคัญและจำเป็นของระบบคอมพิวเตอร์ หากขาดซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ก็ไม่สามารถทำงานได้ และเป็นส่วนประกอบหนึ่งที่ทำให้ระบบสารสนเทศเป็นไปได้ตามที่ต้องการ

ซอฟท์แวร์และภาษาคอมพิวเตอร์

เนื่องจากคอมพิวเตอร์ทำงานด้วยสัญญาณทางไฟฟ้าที่แทนค่าด้วยตัวเลข 0 และ 1 ได้ โดยผู้ออกแบบคอมพิวเตอร์ใช้ตัวเลข 0 และ 1 นี้เป็นรหัสแทนคำสั่งในการสั่งงานคอมพิวเตอร์ รหัสแทนข้อมูลและคำสั่งโดยใช้ระบบเลขฐานสองนี้ คอมพิวเตอร์สามารถแปลผลอย่างเป็นเหตุเป็นผลเชิงตรรกะได้อย่างถูกต้อง เราเรียกเลขฐานสองที่ประกอบกันเป็นชุดคำสั่งสำหรับคอมพิวเตอร์ว่า ภาษาเครื่อง

ในการทำงานของคอมพิวเตอร์จะทำหน้าที่แปลภาษาระดับสูงให้เป็นภาษาเครื่อง ดังนั้นจึงมีผู้พัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์สำหรับแปลภาษาคอมพิวเตอร์ระดับสูงให้เป็นภาษาเครื่อง โปรแกรมที่ใช้แปลภาษาคอมพิวเตอร์ระดับสูงให้เป็นภาษาเครื่องเรียกว่า คอมไพเลอร์ (compiler) หรืออินเทอร์พรีเตอร์ (interpreter) 

คอมไพเลอร์จะทำการแปลโปรแกรมที่เขียนเป็นภาษาระดับสูงทั้งโปรแกรมให้เป็นภาษาเครื่องก่อน แล้วจึงให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามภาษาเครื่องนั้น  ส่วนอินเทอร์พรีเตอร์จะทำการแปลทีละคำสั่ง แล้วให้คอมพิวเตอร์ทำตามคำสั่งนั้น เมื่อทำเสร็จแล้วจึงมาทำการแปลคำสั่งลำดับต่อไป ข้อแตกต่างระหว่างคอมไพเลอร์กับอินเทอร์พรีเตอร์จึงอยู่ที่การแปลทั้งโปรแกรมหรือแปลทีละคำสั่ง ตัวแปลภาษาที่รู้จักกันดี เช่น ตัวแปลภาษาเบสิก ตัวแปลภาษาโคบอล

ซอฟต์แวร์หรือโปรแกรมคอมพิวเตอร์จึงเป็นส่วนสำคัญที่ควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ให้ดำเนินการตามแนวความคิดที่ได้กำหนดไว้ล่วงหน้าแล้ว คอมพิวเตอร์ต้องทำงานตามโปรแกรมเท่านั้น ไม่สามารถทำงานที่นอกเหนือจากที่กำหนดไว้ในแต่ละโปรแกรมได้