09 การจัดการข้อมูล

ขอมลและการจดการขอมลทางคอมพวเตอรขอมลและการจดการขอมลทางคอมพวเตอร

Data and Data ManagementData and Data Managementภาควชาวทยาการคอมพวเตอร

คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยนเรศวร

วตถประสงควตถประสงค

• นสตทราบถงลกษณะของขอมลทางคอมพวเตอร

• นสตทราบถงโครงสรางขอมลทางคอมพวเตอร

• นสตทราบถงการเขารหสขอมลและการแทนขอมล

• นสตทราบถงขนตอนการจดการขอมล

• นสตรจกซอฟตแวรทใชในการจดการขอมล

หวขอบรรยายหวขอบรรยาย

• ขอมลทางคอมพวเตอร

• โครงสรางระดบชนของขอมลทางคอมพวเตอร

• การจดการขอมล

• การจดการแฟมขอมล

• ระบบจดการฐานขอมล

ขอมลทางคอมพวเตอรขอมลทางคอมพวเตอร

• ขอมล (Data) หมายถง ขอเทจจรง หรอเหตการณตาง ๆ ทเกดขน อาจจะเปน จานวน ตวอกษร สญลกษณ ภาพ หรอ เวลา เปนตน และตองเปนสงทเราใหความสนใจ

• ขอมลทสามารถจดการดวยคอมพวเตอรจะตองถกนาเสนอในรปแบบท

เครองคอมพวเตอรสามารถนามาใชได คอ รหสดจตอล (1/0)

• การแทนขอมล (Data representation) คอ วธการในการสรางรหสแบบดจตอลเพอแทนขอมลในหนวยความจาหรอสอบนทกขอมล

ของคอมพวเตอร – เชน A แทนดวย 01000001 เปนตน

ประเภทของขอมลประเภทของขอมล (Data type)(Data type)• ขอมลเชงตรรกะ (Logical Data)

– ใชแสดงสถานะทางตรรกะไดวาเปน จรง หรอ เทจ• ขอมลประเภทจานวน (Number)

– สามารถคานวณและเปรยบเทยบในเชงปรมาณได

– เชน จานวนเตม จานวนจรง วนท หรอ เวลา เปนตน• ขอมลประเภทขอความ (Text)

– ใชแสดงขอความเพอบอกถงความหมายของสงใดสงหนง

• ขอมลอนๆ

– เชน รปภาพ เสยง วดโอ เปนตน ซงจะตองสามารถแทนดวยรหสดจตอลได

ตวอยางขอมลเชงตรรกะตวอยางขอมลเชงตรรกะ (Logical Data)(Logical Data)

• ถากาหนดให – 1 แทนวนท ฝนตก – 0 แทนวนท ฝนไมตก

• ดงนน เราสามารถแทนขอมลของฝนตกภายในหนงสปดาหไดดวยขอมลดจตอลขนาด 7 bits ดงน– ขอมลฝน ฝนตก ฝนตก ฝนไมตก ฝนตก ฝนไมตก ฝนไมตก

ฝนตก – แทนดวย 1101001

ขอมลประเภทจานวนขอมลประเภทจานวน (Number)(Number)

• ขอมลประเภทจานวน (ปกตจะอยบนฐาน 10) จะถกแทนดวยระบบจานวนทอยบนฐานสอง

• เชน 25 สามารถแทนไดดวย 110012 ซงหมายถงเราจะตองเตรยมพนทของหนวยความจาไวอยางนอย 5 bits สาหรบเกบจานวนน

เตรยมหนวยความจาไว 5 bits 1 1 0 0 125 = 11001

55 = 110111ขนาดของหนวยความจาทเตรยมไวไมพอ

ขนาดหนวยความจา 5 bits สามารถแทนเลขจานวนเตมไดกจานวน?ขนาดหนวยความจา 5 bits สามารถแทนเลขจานวนเตมไดกจานวน?

ขอมลประเภทจานวนขอมลประเภทจานวน (Number)(Number)ขอมล 5 bits สามารถสรางรหสไดดงน

00000 = 000001 = 100010 = 200011 = 300100 = 4

.

.

.

.

.11111 = 31

00000 = 000001 = 100010 = 200011 = 300100 = 4

.

.

.

.

.11111 = 31

32 จานวน หรอ 25 = 32

ถาตองการแทนจานวนเตมซงมคาเทากบ 200

ควรจะใหมหนวยความจาขนาดอยางนอยทสดเทาใด?

ถาตองการแทนจานวนเตมซงมคาเทากบ 200

ควรจะใหมหนวยความจาขนาดอยางนอยทสดเทาใด?

ขอมลประเภทขอความขอมลประเภทขอความ ( (TextText))

• ขอความประกอบดวยตวอกษร (character) อยางนอย 1 ตวอกษรขนไป

• ดงนนการแทนขอมลประเภทขอความดวยรหสดจตอลนนจะตองเรมตน

จากการแทนตวอกษรดวยรหสดจตอลกอน

• เรามวธการเขารหสเพอแทนตวอกษรหลายวธ ดงตวอยางตอไปน– BCD Code– ASCII Code– Unicode

โครงสรางระดบชนของขอมลทางคอมพวเตอรโครงสรางระดบชนของขอมลทางคอมพวเตอร

• บต (Bit)

• ไบท (Byte)

• เขตขอมล (Field)

• ระเบยน (Record)

• แฟมขอมล (File)

บตบต (Bit) (Bit) และไบทและไบท (Byte)(Byte)

• ขอมลระดบ บต เปนหนวยขอมลทเลกทสดของคอมพวเตอร ซงแทนสถานะของขอมลเปนไดเพยงสองสถานะ คอ 0 หรอ 1

• ขอมลระดบ ไบท เปนหนวยขอมลทประกอบดวย 8 บต

1 0 0 1 0 1 1 0

1 Byte

เขตขอมลเขตขอมล (Field)(Field)

• เขตขอมล คอขอบเขตพนทหนวยความจาทกาหนดใหขอมล 1 หนวย ซงแตละหนวยของขอมลอาจใชพนทหนวยความจาไมเทากน ขนอยกบประเภทของขอมล และการกาหนดคณสมบตของเขตขอมล

• เชน

– เขตขอมลของตวอกขระ 1 ตว ใชพนท 1 Byte สาหรบรหส ASCII

– เขตขอมลของตวอกขระ 1 ตว ใชพนท 4 Byte สาหรบรหส Unicode

– เขตขอมลสาหรบขอความ (Text) ถากาหนดไวสาหรบตวอกขระ 10 ตว กจะใชพนท 10 Byte (ถาใชการเขารหสแบบ ASCII)

– เขตขอมลขนาด 1 byte สามารถครอบคลมจานวนบวกทอยในชวง 0 – 255

– เขตขอมลขนาด 2 byte สามารถครอบคลมจานวนบวกทอยในชวง 0 – 65535

ตวอยางการกาหนดเขตขอมลตวอยางการกาหนดเขตขอมล

เขตขอมล ชนดขอมล ขนาด

รหสพนกงาน Text 10 ตวอกษร

ชอพนกงาน Text 30 ตวอกษร

สถานะภาพสมรส Logic (Boolean) 1 Byte

จานวนชวโมงทางาน Integer Number 2 Byte

เงนเดอน Floating Number 4 Byte

ระเบยนระเบยน (Record)(Record)

• ระเบยน คอโครงสรางขอมลทแสดงถงคณลกษณะของสงทสนใจ ซงประกอบไปดวยเขตขอมลตงแต 1 เขตขอมลขนไป เชน ระเบยนของพนกงาน 1 คน ดงตอไปน

แฟมขอมลแฟมขอมล

• แฟมขอมล คอโครงสรางขอมลทถกจดเกบไวบนสอบนทกขอมล ซงแฟมขอมลหนงอาจประกอบไปดวยขอมลของสงทสนใจจานวนหลาย

ระเบยน

4 records

แฟมขอมลพนกงาน

การจดการแฟมขอมลการจดการแฟมขอมล

• การสรางแฟมขอมล (File Creation) คอการระบตาแหนงและพนทของแฟมขอมลบนสอบนทกขอมล

• การลบไฟล (File Delete) คอการลบแฟมขอมลออกจากสอบนทกขอมล

• การปรบเปลยนขอมลบนแฟมขอมล (File Modification/Writing)

– การเพมขอมล (Data Insertion)

– การลบขอมล (Data Deleting)

– การแกไขขอมล (Data Editing)

– การเรยงลาดบขอมล (Sorting)

• การอานแฟมขอมล (File Reading)

– แสดงรายการทงหมด (List)

– คนหาบางรายการ (Search)

วธการจดการแฟมขอมลวธการจดการแฟมขอมล

• แฟมทเขาถงแบบลาดบ (Sequential Access File)– การเพมขอมลจะเปนการเพมแบบตอทายตามลาดบทเพมเขาไป

– การอานหรอการคนหาขอมลจะทาตามลาดบ จากระเบยนแรกไปยงระเบยนถดไปเรอยๆ จนกระทงถงระเบยนสดทาย

• แฟมทเขาถงแบบสม (Random Access File)– เปาหมายของการจดการขอมลแบบน คอ ตองการเขาถงขอมลทตองการได

ทนท โดยไมตองดาเนนการตามลาดบ– ตองการเพมประสทธภาพของการคนหาขอมลในแฟมขอมล

ประเภทของแฟมขอมลประเภทของแฟมขอมล

• Transaction File– คอไฟลทมความถในการเปลยนแปลงขอมลสง การเปลยนแปลงนนอาจจะเปน การเพม

ลบ หรอ แกไข ขอมลภายในแฟมขอมล– ตวอยางเชน ไฟลสาหรบเกบรายการขายสนคาประจาวน ซงจะตองเกบรายละเอยดของการ

ขายวาไดขายอะไร จานวนเทาใด ราคาเทาใด ในทกๆครงทมการขายสนคา

• Master File– คอไฟลทมความถในการเปลยนแปลงขอมลตา – ปกตขอมลทเกบใน Master file จะเปนขอมลทถกสรปหรอสงเคราะหมาเปนท

เรยบรอยแลวจะไมคอยมการแกไขเปลยนแปลงใดๆ

– ตวอยางเชน ไฟลสาหรบเกบขอมลสรปยอดขายประจาป ซงจะตองทาขอมลรายละเอยดการขายในทกๆวน มาสงเคราะหเพอเปนขอมลสรปแลวจดเกบไวเปนประวต

ลกษณะการประมวลผลแฟมขอมลลกษณะการประมวลผลแฟมขอมล

• Batch Processing– การประมวลผลทาโดยการรวบรวมขอมลมาสะสมไว จนกระทงถงระยะเวลาทกาหนดแลว

จงทาการประมวลผลขอมลนน

– เชน การประมวลผลเพอ สรปจานวนวนทางานของพนกงาน ถาใชวธการแบบ Batch processing จะตองทาการเกบรวบรวมขอมลการเขางานและออกงานของพนกงานแตละคน พอถงสนเดอนกจะนาขอมลนนมาประมวลผลเพอสรปวาพนกงานแตละคนมจานวนวนททางานกวน เปนตน

• Online Processing– เปนการประมวลผลแตละรายการขอมลและใหผลลพธทนท เมอมการปอนขอมลเขาส

ระบบ

– เชนการฝากถอนเงนกบธนาคาร จะสามารถปรบยอดคงเหลอไดทนท

ปญหาในการจดการแฟมขอมลปญหาในการจดการแฟมขอมล

• ความซาซอนกนของขอมล – สนเปลองเนอทจดเกบ

• ความขดแยงกนของขอมล

– ทาใหเกดความสบสน

• โครงสรางขอมลแตกตางกน (ไมมมาตรฐาน)– ไมสามารถประมวลผลดวยวธการเดยวกนได

• ขอมลแยกกนอยคนละท

– จดการยาก เชนตองตามแกไข หรอปรบปรงหลายๆท ทาใหเสยเวลา

ระบบฐานขอมลระบบฐานขอมล (Database Systems)(Database Systems)ประกอบดวยสวนสาคญหลกๆ 5 สวน คอ1. ฮารดแวร (Hardware) อาจเปนเครองไมโครคอมพวเตอรเพยงเครองเดยว หรอ ไมโครคอมพวเตอร

หลายตวมาเชอมตอกนในลกษณะของระบบเครอขายแบบลกขาย / แมขาย (client / server network)

2. ระบบจดการฐานขอมล (DBMS) คอ โปรแกรมทใชเปนเครองมอในการจดการฐานขอมล สามารถ

สราง ลบ เปลยนแปลง และเรยกดขอมล นอกจากน ยงมหนาทในการรกษาความมนคงปลอดภยของ

ขอมล การสารองขอมล และการเรยกคนขอมลในกรณทขอมลเกดความเสยหาย

3. ฐานขอมล (Database) คอ กลมของขอมลทถกนามาจดเกบไวในทเดยวกนอยางมโครงสราง มการ

สรางความสมพนธระหวางขอมลไว เพอประสทธภาพในการจดการขอมล

4. กระบวนการทางาน (Procedures) หมายถง ขนตอนการทางานเพอใหไดผลลพธตามทตองการ

5. บคลากร (People) ไดแก ผบรหารขอมล (data administrators) ผบรหารฐานขอมล (databaseadministrators) นกวเคราะหระบบ (systems analysts) นกออกแบบฐานขอมล (databasedesigners) นกเขยนโปรแกรม (programmers) และผใชงาน (end-users)

องคประกอบของระบบฐานขอมลองคประกอบของระบบฐานขอมล

หนาทของระบบจดการฐานขอมลหนาทของระบบจดการฐานขอมล

• การจดการพจนานกรมขอมล

• การจดเกบขอมล • การแปลงและนาเสนอขอมล

• การจดการระบบความปลอดภยของขอมล • การควบคมการเขาถงขอมลของผใชหลายคน

• การเกบสารองและกคนขอมล • การควบคมความถกตองของขอมล

• การตดตอสอสารกบฐานขอมล

ขอดของการใชระบบฐานขอมลขอดของการใชระบบฐานขอมล

• การใชขอมลรวมกน

• ลดความซาซอนของขอมล • ขจดความขดแยงของขอมล

• ขอมลมความทนสมย ถกตองตรงกน• มระบบรกษาความปลอดภยของขอมล

ขอเสยของการใชระบบฐานขอมลขอเสยของการใชระบบฐานขอมล

• การลงทนเรมตนทางดานฮารดแวรสง

• คาใชจายในการจดซอซอฟตแวรสง

• ไมจาเปนเมอลกษณะของงานไมซบซอน

• ไมจาเปนเมอไมตองการใหผใชเขาถงขอมลไดหลายๆคน

โปรแกรมระบบจดการฐานขอมลโปรแกรมระบบจดการฐานขอมล

• Microsoft Access• SQL Server• Oracle• Informix• DB2• MySQL

ตวอยางตารางพนกงานในฐานขอมลตวอยางตารางพนกงานในฐานขอมล

ตวอยางการเชอมขอมลสองตารางในฐานขอมลเชงสมพนธตวอยางการเชอมขอมลสองตารางในฐานขอมลเชงสมพนธ

เอกสารอางองเอกสารอางอง

กตต ภกดวฒนะกล และ จาลอง ครอสาหะ, คมภรระบบฐานขอมล,บรษท เคทพ คอมพ แอนด คอนซลท จากด, 2542.

โอภาส เอยมสรวงศ, ระบบฐานขอมล (DATABASE SYSTEMS)

กรงเทพฯ :บรษทซเอดยเคชน, 2551.

Joseph J. Adamski, Kathy Finnegan, “New Perspectives on Microsoft Office Access,” 2005.

Rob, P. and Coronel, C. “Database Systems: Design, Implementation, and Management,” 7th ed., Course Technology, 2007.