1. การจัดการข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์

         
          ปัจจุบันสังคมเป็นสังคมสารสนเทศ ข้อมูลถือเป็นทรัพยากรที่มีค่าของทุกๆหน่วยงานไม่ว่าขนาดใหญ่หรือเล็ก หน่วยงานที่สามารถจัดการข้อมูลได้ดีกว่าย่อมได้เปรียบกว่าในทุกๆด้าน ดังนั้นจึงได้มีความพยายามทำเทคโนโลยีด้านคอมพิวเตอร์เข้ามาช่วยในการจัดการข้อมูลโดยมีจุดประสงค์เพื่อให้ข้อมูลของหน่วยงานมีความถูกต้อง แม่นยำ ทันสมัยและสะดวกต่อการใช้งานมากที่สุด หากจะพิจารณาถึงการจัดการข้อมูลย่อมจะหมายถึง การจัดเก็บข้อมูลการเรียกใช้ข้อมูล รวมถึงการวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อนำมาใช้งาน ลองพิจารณาถึงคลินิกแห่งหนึ่งซึ่งเป็นหน่วยงานเล็กๆ ก็ยังต้องมีการเก็บรวมข้อมูลคนไข้ที่มารับการรักษา ข้อมูลที่ต้องการเก็บ ได้แก่ ประวัติส่วนตัวของคนไข้ อาการที่มารับการรักษา วิธีการรักษา และผลการรักษา วิธีหนึ่งที่ทำกันก็คือการจดบันทึกทั้งหมดลงบนกระดาษและเก็บกระดาษนั้นไว้ซึ่งมีหัวข้อที่ซ้ำกัน เช่น ข้อความของหัวข้อ ชื่อคนไข้ และที่อยู่ ฯลฯ หากเจ้าหน้าที่ต้องเขียนทุกใบก็จะเป็นการเสียเวลา ดังนั้นทางคลินิกอาจใช้วิธีจ้างโรงพิมพ์พิมพ์แบบฟอร์มขึ้นมาเพื่อให้การกรอกข้อมูลง่ายขึ้น

         ในการเก็บข้อมูลเหล่านี้ ทางคลินิกใช้ตู้เก็บเอกสารขนาดใหญ่สำหรับเก็บแบบฟอร์มและเรียงไว้ในลิ้นชัก เมื่อมีคนไข้ใหม่เพิ่มมากขึ้นก็เพิ่มแบบฟอร์มแผ่นใหม่เข้าไป และในการใช้ข้อมูลเมื่อมีคนไข้มาติดต่อ เจ้าหน้าที่ต้องค้นหาข้อมูลเดิมของคนไข้ วิธีหนึ่งทำได้คือตรวจข้อมูลบนบัตรคนไข้ทีละใบตั้งแต่ใบแรกจนพบ การค้นหาวิธีนี้อาจเสียเวลามากแต่ถ้าจัดเก็บข้อมูลโดยเรียงชื่อตามอักษรไว้แล้วจะทำได้รวดเร็วขึ้น

        การจัดเก็บและดูแลข้อมูลที่ดี จะต้องมีการจัดเก็บข้อมูลอย่างมีระบบ และเป็นระเบียบ เพื่อทำให้สามารถเรียกใช้ข้อมูลและดูแลข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพ และยังสามารถเรียกใช้ข้อมูลหรือค้นหาข้อมูลได้ทันท่วงที เพราะฉะนั้นเราจึงต้องศึกษาเกี่ยวกับเรื่องการจัดการฐานข้อมูล ซึ่งเครื่องมือที่มีความสามารถในการจัดการข้อมูล ก็คือ“ ระบบฐานข้อมูล ”

2. ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับระบบฐานข้อมูล

   

  ฐานข้อมูล หมายถึง แหล่งที่ใช้สำหรับการรวบรวมโดยข้อมูลซึ่งอยู่ในรูปแฟ้มข้อมูลมารวมไว้ที่เดียวกัน รวมทั้งส่วนของพจนานุกรมข้อมูล เก็บคำอธิบายเกี่ยวกับโครงสร ้างฐานข้อมูล และข้อมูลที่จัดเก็บนั้นต้องมีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันทำให้สามารถสืบค้น แก้ไข ปรับปรุงเปลี่ยนแปลง

ระบบฐานข้อมูล หมายถึง ระบบการรวบรวมแฟ้มข้อมูลหลายๆแฟ้มข้อมูลเข้าด้วยกันโดยขจัดความซ้ำซ้อนของข้อมูลออก แล้วเก็บข้อมูลไว้ที่ศูนย์กลาง เพื่อการใช้งานร่วมกันในองค์กร ภายในระบบต้องมีส่วนที่เป็นซอฟต์แวร์ประยุกต์ที่สร้างขึ้นเพื่อเชื่อมโยงและใช้งานข้อมูลในฐานข้อมูลและจะต้องมีการดูแลรักษาความปลอดภัยของข้อมูลเหล่านั้นมีการกำหนดสิทธิข้อมูลของผู้ใช้งานแต่ละคนให้แตกต่างกันตามแต่ความต้องการในการใช้งาน

โครงสร้างของข้อมูล

          การเก็บข้อมูลในคอมพิวเตอร์นั้น เป็นการเก็บข้อมูลไว้ในสื่อบันทึก เช่น เทปแม่เหล็ก แผ่นบันทึก หรือจานแม่เหล็ก โดยที่ฐานข้อมูลนั้นอยู่ในรูปของเลขฐานสองหลายบิตเรียงกัน ดังนั้นในการนำคอมพิวเตอร์มาช่วยในการประมวลผล จึงต้องกำหนดรูปแบบหรือโครงสร้างของข้อมูลเพื่อให้ผู้ใช้งานและคอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจได้ตรงกัน โดยโครงสร้างของข้อมูลจะประกอบด้วย 5 ลำดับ ดังนี้

      (1) บิต ดังที่ได้เคยกล่าวไปแล้วว่าบิตคือตัวเลขโดดในระบบเลขฐานสอง ซึ่งมีค่าได้เพียง 0 หรือ 1 บิตเป็นหน่วยข้อมูลที่เล็กที่สุดในการแทนข้อมูลในคอมพิวเตอร์

      (2) ตัวอักขระ ( character) หมายถึงตัวอักขระแต่ละตัว ซึ่งอาจเป็นตัวเลข ตัวอักษรหรือเครื่องหมายใด ๆ การแทนตัวอักขระแต่ละตัวในคอมพิวเตอร์ใช้เลขฐานสองจำนวน 8 บิต ซึ่งเราเรียกอีกอย่างว่าไบต์

      (3) เขตข้อมูล (field) หมายถึงหน่วยข้อมูลหน่วยหนึ่งที่กำหนดขึ้นมาแทนความหมายใดความหมายหนึ่ง เขตข้อมูลแต่ละเขตประกอบด้วยตัวอักขระตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไป

      (4) ระเบียนข้อมูล ( record) หมายถึงกลุ่มของเขตข้อมูลที่มีความเกี่ยวข้องกัน ระเบียนข้อมูลประกอบด้วยเขตข้อมูลตั้งแต่หนึ่งเขตขึ้นไป

      (5) แฟ้มข้อมูล ( file) หมายถึงกลุ่มของระเบียนข้อมูลแบบเดียวกัน ซึ่งประกอบด้วยระเบียนข้อมูลตั้งแต่หนึ่งระเบียนขึ้นไป

           พิจารณาการเก็บประวัติของนักเรียนในโรงเรียนแห่งหนึ่ง ประวัติของนักเรียนคนหนึ่ง ๆ จะบันทึกลงในระเบียนประวัติหนึ่งใบ โดยประกอบด้วยเขตข้อมูลต่าง ๆ เช่น ชื่อ นามสกุล วันเดือน ปีเกิด ฯลฯ โดยที่ข้อมูลเหล่านี้อาจเป็นตัวเลขหรือตัวอักษรก็ได้ และใบระเบียนประวัติของนักเรียนในโรงเรียนจะได้รับการจัดเก็บไว้ในแฟ้มเดียวกัน

แสดงตัวอย่างการจัดเก็บประวัตินักเรียน

จากรูปจะเห็นว่า นักเรียนแต่ละคนมีประวัติ 1 ใบ หรือ 1 ระเบียน เก็บอยู่ในแฟ้มประวัตินักเรียนทั้งโรงเรียน เมื่อดึงประวัตินักเรียน 1 คนมา พิจารณา จะประกอบด้วยเขตข้อมูลรายละเอียดดังรูปทางขวามือและจากรูปสามารถสรุปได้ว่า       ระเบียนประวัติของนักเรียนทั้งหมดเรียกว่า แฟ้มข้อมูล ประวัตินักเรียนของโรงเรียน       ระเบียนประวัติของนักเรียนแต่ละคนเรียกว่า ระเบียนข้อมูล ประวัตินักเรียน       ข้อมูลแต่ละค่าในระเบียนประวัติ เรียกว่า เขตข้อมูล ประวัตินักเรียนซึ่งอาจเป็นตัวเลขหรือตัวหนังสือ

เลขประจำตัว ชื่อ - สกุล เพศ วัน/เดือน/ปี เกิด ชื่อบิดา ชื่อมารดา 00001 กร มีสกุลดี ชาย 21/01/31 พันกร มีสกุลดี เกศรา มีสกุลดี 00002 ฟ้าใส มีสุขใจ หญิง 10/03/31 แจ่ม มีสุขใจ ฟ้าแจ่ม มีสุขใจ 00003 น้ำใจ มารวย หญิง 12/04/31 พูนสิน มารวย สมใจ มารวย 00004 ก่อเกียรติ ก่อการ ชาย 20/05/31 ก่อ ก่อการ กานดา ก่อการ

สำหรับการจัดเก็บข้อมูลเพื่อการประมวลผลข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์นั้น จะมีการจัดเหมือนกับการจัดข้อมูลทั่วไป คือ เป็นแฟ้มข้อมูล ระเบียนข้อมูล และเขตข้อมูล จากภาพการจัดการข้อมูลทั่วไปในรูปแสดงการจัดเก็บประวัตินักเรียนนั้น สามารถจัดเก็บในคอมพิวเตอร์ได้ดังรูป โดยจะเห็นว่าแฟ้มข้อมูลอยู่ในรูปตารางสองมิติ และแต่ละแถวจะแสดงระเบียนแต่ละระเบียน และแต่ละสดมภ์จะแสดงเขตข้อมูลต่าง ๆ แต่ละเขตข้อมูลที่มีชื่อกำกับบอกไว้ จะสังเกตได้ว่าความสัมพันธ์ของข้อมูลจะสัมพันธ์กันในแต่ละระเบียน โดยมีความหมายในตัวเองและไม่เกี่ยวข้องกับลำดับระเบียน           ในการจัดเก็บข้อมูลต้องกำหนดคุณสมบัติของข้อมูลให้ชัดเจนตลอดจนวิธีการเตรียม ข้อมูลเพื่อการประมวลผลดังต่อไปนี้ (1) กำหนดชื่อและจำนวนเขตข้อมูลในระเบียนข้อมูล เช่น ในระเบียนข้อมูลนักเรียนในรูปแสดงการจัดเก็บประวัตินักเรียนในคอมพิวเตอร์ อาจประกอบด้วยเขตข้อมูลจำนวน 6 เขต คือ         เขตข้อมูลที่ 1 ชื่อเขตข้อมูล ID หมายถึง เลขประจำตัวนักเรียน         เขตข้อมูลที่ 2 ชื่อเขตข้อมูล NAME หมายถึง ชื่อสกุลนักเรียน         เขตข้อมูลที่ 3 ชื่อเขตข้อมูล SEX หมายถึง เพศของนักเรียน         เขตข้อมูลที่ 4 ชื่อเขตข้อมูล BIRTHDAY หมายถึง วันเดือนปีเกิดของนักเรียน         เขตข้อมูลที่ 5 ชื่อเขตข้อมูล FA_ NAME หมายถึง ชื่อบิดาของนักเรียน         เขตข้อมูลที่ 6 ชื่อเขตข้อมูล MO_NAME หมายถึง ชื่อมารดาของนักเรียน            (2) กำหนดชนิดและขนาดของเขตข้อมูลแต่ละเขต เช่น เขตข้อมูล NAME เป็นตัวหนังสือมีขนาดที่เก็บ 30 ตัวอักษร   (3) กำหนดวิธีการและสื่อในการจัดเก็บข้อมูล แฟ้มข้อมูลจะได้รับการนำไปเก็บไว้ในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ โดยข้อมูลนี้อาจได้รับการเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมหรือตัดออกได้ เขตข้อมูล ตัวอย่างข้อมูล ขนาดของข้อมูล เลขประจำตัวนักเรียน 00001 ตัวอักษร 5 ตัว ชื่อ - สกุล มานะ แข็งขัน ตัวอักษร 30 ตัว เพศ ช าย ตัวอักษร 1 ตัว วันเดือนปีเกิด 12/01/2531 ตัวอักษร 10 ตัว ชื่อบิดา มนัส แข็งขัน ตัวอักษร 30 ตัว ชื่อมารดา ราตรี แข็งขัน ตัวอักษร 30 ตัว

3. ระบบฐานข้อมูล

         
              จากความหมายที่กล่าวมาข้างต้น ระบบฐานข้อมูลจะประกอบด้วยแฟ้มข้อมูลจำนวนหลายๆ แฟ้มดังตัวอย่างในรูป แฟ้มข้อมูลเหล่านี้ต้องมีการจัดระบบแฟ้มไว้อย่างดี กล่าวคือ ข้อมูลในแฟ้มข้อมูลเดียวกันต้องไม่มีการซ้ำซ้อนกัน แต่ระหว่างแฟ้มข้อมูลอาจมีการซ้ำซ้อนกันได้บ้าง และต้องเปิดโอกาสให้ผู้ใช้สามารถเข้าถึงข้อมูล และค้นหาได้ง่าย นอกจากนี้ยังสามารถ เพิ่มเติม หรือลบออกได้โดยไม่ทำให้ข้อมูลอื่นเสียหาย

ตัวอย่างแฟ้มข้อมูลในฐานข้อมูลโรงเรียน	ความสัมพันธ์ของแฟ้มแต่ละแฟ้มในฐานข้อมูล

               แฟ้มแต่ละแฟ้มในฐานข้อมูล แสดงให้เห็นว่า แฟ้มข้อมูลทั้งหมดในฐานข้อมูลอาจมีความสัมพันธ์กัน โดยความสัมพันธ์ระหว่างแฟ้มข้อมูลแสดงโดยเส้นตรงเชื่อมโยงระหว่าง 2 แฟ้มข้อมูล
               สมมติว่าแฟ้มข้อมูลอาจารย์ประกอบด้วยเขตข้อมูลต่างๆ ได้แก่ ชื่อ ตำแหน่ง เงินเดือน ที่อยู่ ฯลฯ ส่วนแฟ้มข้อมูลนักเรียนนั้นอาจประกอบด้วยเขตข้อมูล เลขประจำตัวนักเรียน ชื่อ ที่อยู่ ฯลฯ และต้องมีตัวชี้ว่ามีใครเป็นอาจารย์ประจำชั้น
ในแฟ้มข้อมูลนักเรียนอาจเก็บชื่ออาจารย์ที่ปรึกษาไว้เพื่อเป็นตัวชี้ก็ได้ แต่จะทำให้เสียเนื้อที่การเก็บข้อมูลมากขึ้น ดังนั้นจึงต้องหาทางสร้างตัวชี้ที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่น สร้างรหัสอาจารย์ประจำชั้นเพื่อเป็นตัวชี้แทนชื่อของอาจารย์

4. หน้าที่ของระบบจัดการฐานข้อมูล

เทคโนโลยีด้านคอมพิวเตอร์ได้เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา วิธีจัดการฐานข้อมูลก็ได้รับการพัฒนาให้ก้าวหน้าขึ้นเป็นลำดับ การจัดการฐานข้อมูลจึงเป็นศาสตร์ที่มีการศึกษาเล่าเรียนกันในหลายๆ ระดับ การจัดการฐานข้อมูลยึดหลักการที่สำคัญคือ
 (1) ลดความซ้ำซ้อนของข้อมูล (redundancy ) การจัดเก็บข้อมูลที่ไม่เป็นระบบที่ดี อาจมีข้อมูลที่ซ้ำซ้อนกระจายอยู่ในหลายๆ แฟ้ม ทำให้มีปัญหาของการปรับแก้ไขข้อมูล เพราะต้องคอยปรับปรุงข้อมูลให้ครบทุกแฟ้ม มิฉะนั้นจะพบกับปัญหาความไม่ตรงกันของข้อมูล ซึ่งทำให้การบริหารข้อมูลทำได้ยาก จึงควรมีการออกแบบและเก็บเพียงที่เดียว เพื่อลดความ ซ้ำซ้อน

  (2) ควบคุมความคงสภาพของข้อมูล ( integity) ในการสร้างฐานข้อมูลจะต้องมี การกำหนดโครงสร้างของข้อมูลแต่ละเขตข้อมูล โดยการกำหนดชื่อ ชนิดของข้อมูล รวมทั้งขนาดของค่าข้อมูล
ทำให้สามารถตรวจสอบข้อมูลที่ผู้ใช้กรอกในขั้นตอนของการนำเข้าข้อมูลได้ โดยค่าของข้อมูลที่ผิดไปจากรูปแบบที่กำหนดจะไม่ได้รับการนำเข้าสู่ฐานข้อมูล มีผลให้ลดความผิดพลาดของข้อมูลได้

 (3) มีระบบป้องกันความปลอดภัยของข้อมูล ( security) ข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในฐานข้อมูลจำเป็นต้องจัดแบ่งระดับความสำคัญของข้อมูลเพื่อกำหนดผู้ใช้ มีการควบคุมการใช้ข้อมูล เพื่อบ่งบอกว่าใครจะเป็นผู้แก้ไขหรือปรับปรุงข้อมูลได้บ้าง มีการบันทึกประวัติการแก้ไขข้อมูลเพื่อตรวจสอบ ข้อมูลที่จัดเก็บนั้นอาจมีความสำคัญ การแก้ไขหรือปรับปรุงข้อมูลโดยรู้เท่าไม่ ถึงการณ์นั้นอาจทำให้ข้อมูลเสียหายได้ นอกจากนี้ระบบควรมีการสำรองข้อมูลเพื่อป้องกัน ข้อมูลสูญหาย

 (4) มีความเป็นอิสระจากโปรแกรม ( dependency) ระบบจัดการฐานข้อมูลที่ดีจะต้องเป็นระบบที่ฐานข้อมูลมีความเป็นอิสระจากโปรแกรม ทำให้สามารถใช้โปรแกรมจัดการฐานข้อมูลใดๆ จัดการฐานข้อมูลได้ การออกแบบให้ข้อมูลเป็นอิสระนี้ ทำให้ข้อมูลใช้ได้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกรูปแบบ

  (5) รวมข้อมูลเพื่อใช้ข้อมูลร่วมกัน แต่เดิมมีการเก็บข้อมูลแยกเป็นแฟ้มข้อมูลขนาดเล็กกระจัดกระจาย ซึ่งทำให้ดูแลและบริหารจัดการข้อมูลได้ยาก แต่ในปัจจุบันด้วยเทคโนโลยีที่ทันสมัยสามารถรวบรวมฐานข้อมูลเหล่านี้เข้าเป็นฐานข้อมูล ทำให้ระบบทำงานร่วมกันได้ดีขึ้น
     การดำเนินงานฐานข้อมูลจะต้องมีการจัดการเตรียมฐานข้อมูลและบริหารข้อมูล โดยจัดแยกกลุ่ม ปรับปรุงข้อมูล และตรวจสอบความถูกต้อง หน้าที่หลักของผู้บริหาร ฐานข้อมูล จึงประกอบด้วยการจัดเก็บข้อมูล การติดต่อประสานงานกับแหล่งและที่มาของ ข้อมูล ตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล แบ่งกลุ่ม จัดลำดับ กำหนดรหัสข้อมูล คำนวณ
สรุปผลทำรายงาน เก็บรักษาข้อมูลโดยต้องคำนึงถึงความปลอดภัยและเชื่อถือได้ของข้อมูล
การค้นหาข้อมูล การสำรวจข้อมูล และการเผยแพร่แจกจ่ายข้อมูล

        
        ความสัมพันธ์ของแต่ละแฟ้มข้อมูลจะแสดงด้วยตัวชี้ที่จะบอกว่าข้อมูลของระเบียนเดียวกันอยู่ที่ใดในแฟ้มอื่นๆ เช่น เมื่อแบ่งแยกแฟ้มข้อมูลออกเป็น 3 แฟ้ม คือ นักเรียน อาจารย์ และ วิชา โดยแต่ละแฟ้มข้อมูลจะมีตัวชี้บ่งบอกว่าข้อมูลที่สัมพันธ์กันอยู่ที่ใด ดังตัวอย่างในรูป