Chapter 5 Input

บทที่ 5 อุปกรณ์นำข้อมูลเข้า

        หน่วยรับข้อมูล (Input Unit)  เป็นหน่วยทำหน้าที่รับข้อมูลจากผู้ใช้เข้าสู่หน่วยความจำหลัก แบ่งเป็นประเภทต่างๆ ดังนี้

         - อุปกรณ์แบบกด (Keyed Device)
         แป้นพิมพ์ (Keyboard) เป็นหน่วยรับข้อมูลที่นิยมใช้กันมากที่สุด เพราะเป็นอุปกรณ์มาตรฐานในการป้อนข้อมูลสำหรับเทอร์มินัล และไมโครคอมพิวเตอร์ โดยทั่วไปจะมีลักษณะคล้ายแป้นของเครื่องพิมพ์ดีด แต่มีจำนวนแป้นมากกว่า และถูกแบ่งออกเป็น 4 กลุ่มด้วยกัน คือ

• แป้นอักขระ (Character Keys) จะมีลักษณะการจัดวางตัวอักษรเหมือนแป้นเครื่องพิมพ์ดีด
• แป้นควบคุม (Control Keys) เป็นแป้นที่มีหน้าที่สั่งการบางอย่างโดยใช้งานร่วมกับแป้นอื่น
• แป้นฟังก์ชั่น (Function Keys) คือแป้นที่อยู่แถวบนสุด มีลักษณะเป็น F1, F2,…,F12  ซอฟต์แวร์แต่ละชนิดอาจกำหนดแป้นเหล่านี้ให้มีหน้าที่เฉพาะอย่างแตกต่างกัน ไป
• แป้นตัวเลข (Numeric Keys) เป็นแป้นที่แยกจากแป้นอักขระมาอยู่ทางด้านขวา มีลักษณะคล้ายเครื่องคิดเลข ช่วยอำนวยความสะดวกในการบันทึกตัวเลขเข้าสู่ เครื่องคอมพิวเตอร์

         - อุปกรณ์ชี้ตำแหน่ง (Pointing Devices)
         เมาส์ (Mouse) เมาส์มีหลายขนาดลักษณะต่างกันออกไป แต่ที่นิยมใช้จะมีขนาดเท่าฝ่ามือโดยมีส่วนประกอบดังนี้ มีลูกกลมกลิ้งอยู่ด้านล่างหรือเป็นระบบแสง ส่วนด้านบนจะมีปุ่มให้กดจำนวนสอง สามหรือสี่ปุ่ม การเลื่อนเมาส์ให้ลูกกลมด้านล่างหมุน เพื่อเป็นการเลื่อนตัวชี้ตำแหน่ง (Cursor) บนจอภาพไปยังตำแหน่งที่ต้องการบนจอภาพ
การควบคุม

• การกดปุ่ม (Click)
• กดปุ่มซ้อนสองครั้ง (Double Click)
• กดปุ่มขวา (Right Click)
• การลากแล้ววาง (Drag and Drop)

        ลูกกลมควบคุม (Track ball), แท่งชี้ควบคุม (Track Point), แผ่นรองสัมผัส (Touch pad)
อุปกรณ์ทั้งสามแบบนี้มักพบในเครื่องคอมพิวเตอร์แบบพกพาเพื่อทำหน้าที่แทน เมาส์ เนื่องจากสามารถติดไว้กับตัวเครื่องได้เลย ทำให้พกพาได้สะดวกกว่า และใช้เนื้อที่ในการทำงานน้อยกว่าเมาส์ อุปกรณ์ทั้งสามแบบจะมีลักษณะที่แตกต่างกัน คือ
ลูกกลมควบคุม  จะเป็นลูกบอลเล็ก ๆ ซึ่งอาจวางอยู่หน้าจอในเนื้อที่ของแป้นพิมพ์ หรือเป็นอุปกรณ์ต่างหากเช่นเดียวกับเมาส์  เมื่อผู้ใช้หมุนลูกบอลก็จะเป็นการเลื่อนตำแหน่งของตัวชี้ตำแหน่งบนจอภาพ มีหลักการทำงานเช่นเดียวกับเมาส์           
แท่งชี้ควบคุม  จะเป็นแท่งพลาสติกเล็ก ๆ อยู่ตรงกลางแป้นพิมพ์ บังคับโดยใช้นิ้วหัวแม่มือ เพื่อเลื่อนตำแหน่งของตัวชี้ตำแหน่งบนจอภาพเช่นเดียวกับเมาส์
แผ่นรองสัมผัส  จะเป็นแผนสี่เหลี่ยมที่วางอยู่หน้าแป้นพิมพ์ สามารถใช้นิ้ววาดเพื่อเลื่อนตำแหน่งของตัวชี้ตำแหน่งบนจอภาพเช่นเดียวกับ เมาส์

        จอยสติก (Joy Stick)
จอยสติก จะเป็นก้านสำหรับใช้โยกขึ้นลง / ซ้ายขวา เพื่อย้ายตำแหน่งของตัวชี้ตำแหน่งบนจอภาพ มีหลักการทำงานเช่นเดียวกับเมาส์ แต่จะมีแป้นกดเพิ่มเติมมาจำนวนหนึ่งสำหรับสั่งงานพิเศษ  นิยมใช้กับการเล่นเกมส์คอมพิวเตอร์หรือควบคุมหุ่นยนต์

         - จอภาพระบบไวต่อการสัมผัส (Touch-Sensitive Screen)
         จอภาพระบบสัมผัส (Touch Screen)เป็นจอภาพแบบพิเศษซึ่งผู้ใช้เพียงแตะปลายนิ้วลงบนจอภาพในตำแหน่งที่กำหนดไว้ เพื่อเลือกการทำงานที่ต้องการแทนการใช้ Mouse หรือ Keyboard ซอฟต์แวร์ที่ใช้จะเป็นตัวค้นหาว่าผู้ใช้เลือกทางเลือกใด และทำงานให้ตามนั้น หลักการนี้นิยมใช้กับเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ เพื่อช่วยให้ผู้ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ไม่คล่องนักสามารถเลือกข้อมูลที่ต้อง การได้อย่างสะดวกรวดเร็ว จะพบการใช้งานมากในร้านอาหารแบบเร่งด่วน หรือใช้แสดงข้อมูลการท่องเที่ยว เป็นต้น

         - ระบบปากกาแสดง (Pen-Based System) 
         ปากกาแสง (Light pen) ใช้เซลล์แบบ Photoelectric ซึ่งมีความไวต่อแสงเป็นตัวกำหนดตำแหน่งบนจอภาพ รวมทั้งสามารถใช้วาดลักษณะหรือรูปแบบของข้อมูลให้ปรากฏบนจอภาพ การใช้งานทำได้โดยการแตะปากกาแสงไปบนจอภาพตามตำแหน่งที่ต้องการ นิยมใช้กับงานคอมพิวเตอร์ช่วยการออกแบบ (Computer Aided Design หรือ CAD) รวมทั้งนิยมใช้เป็นอุปกรณ์ป้อนข้อมูลโดยการเขียนด้วยมือ ในคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก เช่น PDA เป็นต้น

         เครื่องอ่านพิกัด (Digitizing tablet) ประกอบด้วยกระดาษที่มี เส้นแบ่ง (Grid) ซึ่งสามารถใช้ปากกาเฉพาะที่เรียกว่า Stylus ชี้ไปบนกระดาษนั้น เพื่อส่งข้อมูลตำแหน่งเข้าไปยังคอมพิวเตอร์ ปรากฏเป็นลายเส้นบนจอภาพ เป็นอุปกรณ์อีกชนิดหนึ่งที่นิยมใช้กับงานด้าน CAD เช่น ใช้ในการออกแบบรถยนต์รุ่นใหม่ ตึกอาคาร อุปกรณ์ทางการแพทย์ และหุ่นยนต์ เป็นต้น

        อุปกรณ์กวาดข้อมูล (Data Scanning Devices) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ ระบบการวิเคราะห์แสง (Optical recognition systems) ซึ่งช่วยให้มีการพิมพ์ข้อมูลเข้าน้อยที่สุด อุปกรณ์ประเภทนี้จะอ่านข้อมูลเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ด้วย การใช้ลำแสงกวาดผ่านข้อความหรือสัญลักษณ์ต่าง ๆ ที่พิมพ์ไว้ เพื่อนำไปแยกแยะรูปแบบต่อไป ในปัจจุบันมีการประยุกต์ใช้ในงานต่าง ๆ กันมาก โดยมีอุปกรณ์ที่ได้รับความนิยม คือ

        เอ็มไอซีอาร์ (Magnetic Ink Character Recognition – MICR) ปัจจุบันมีจำนวนผู้นิยมใช้เช็คมากขึ้น จึงมีผู้คิดค้นวิธีการตรวจสอบเช็คให้รวดเร็วมีประสิทธิภาพ และเชื่อถือได้ โดยได้คิดประดิษฐ์เครื่อง MICR  ขึ้นใช้ในธนาคารสำหรับตรวจสอบเช็ค เครื่องจะทำการเข้ารหัสธนาคาร รหัสสาขา เลขที่บัญชี และเลขที่เช็ค  ไว้ในเช็คทุกใบ จากนั้นจึงส่งเช็คให้ลูกค้า ตัวเลขที่เข้ารหัสไว้จะเรียกว่า เลขเอ็มไอซีอาร์ (MICR number) ในเช็คทุกใบจะมีเลข MICR  สีดำชัดเจนที่ด้านล่างซ้ายของเช็คเสมอ และหลังจากที่เช็คนั้นกลับมาสู่ธนาคารอีกครั้ง ก็จะทำการตรวจสอบจากเลข MICR  ว่าเป็นเช็คของลูกค้าคนนั้นจริงหรือไม่ เครื่อง MICR ไม่เป็นที่นิยมใช้กับงานประเภทอื่น เพราะชุดของตัวอักษรที่เก็บได้มีสัญลักษณ์เพียง 14 ตัวเท่านั้นข้อดีของเครื่อง MICR คือมีมนุษย์เข้ามาเกี่ยวข้องน้อย ทำให้มีเปอร์เซ็นต์ความผิดพลาดต่ำมากรหัส MICR ที่ใช้สามารถอ่านได้ทั้งคน และเครื่อง  MICRทำงานได้อย่างอัตโนมัติ รวดเร็วและเชื่อถือได้

         เครื่องอ่านรหัสแท่ง (Bar Code Reader) เริ่มใช้ในปี ค.ศ. 1970 โดยจะพิมพ์รหัสสินค้านั้น ๆ ออกมาในรูปของแถบสีดำและขาวต่อเนื่องกันไป เรียกว่า รหัสแท่ง (Bar Code)  จากนั้นจะสามารถใช้เครื่องอ่านบาร์โค้ดอ่านข้อมูลบนแถบ เพื่อเรียกข้อมูลของรายการสินค้านั้น เช่น ราคาสินค้า จำนวนที่เหลืออยู่ในคลังสินค้า เป็นต้น ออกมาจากฐานข้อมูล แล้วจึงทำการประมวลผลข้อมูลรายการนั้นและทำงานต่อไปมาตรฐานของบาร์โค้ด ที่ใช้กันในปัจจุบันจะประกอบด้วยมาตรฐาน UPC (Universal Product Code) และ มาตรฐาน Code 39 (Three of Nine)

        สแกนเนอร์ (Scanner) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้อ่านหรือ สแกน (Scan) ข้อมูลบนเอกสารเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ โดย เอกสารที่อ่านอาจจะประกอบด้วยข้อความหรือรูปภาพกราฟิกก็ได้ เทคโนโลยีที่ใช้ในการสแกนแยกได้เป็น สองแบบ คือ
CCD (Charge Couple Device)  โดยเครื่องสแกนเนอร์จะส่องแสงผ่านฟิลเตอร์สีแดงเขียวและน้ำเงินไปยังวัตถุ ที่ต้องการสแกน แสงที่ส่องไปยังวัตถุจะถูกสะท้อนผ่านกระจกและเลนส์กลับมายัง CCD  ซึ่งเป็น เซลล์ไวแสงที่จะทำการตรวจสอบจับความเข้มข้นของแสงและแปลงให้อยู่ในรูปของ ข้อมูลทางดิจิตอล  เทคโนโลยีนี้มีข้อดีคือให้ความละเอียดและคุณภาพของภาพที่ดี
CIS (Contact Image Sensor)  เป็นเทคโนโลยีที่ใช้หลอด LED  สีแดง เขียวและน้ำเงินในการสร้างแสงสีขาวที่ใช้ในการสแกน และทำการรับแสงสะท้อนจากวัตถุที่ถูกสแกนโดยไม่ต้องผ่านกระจกและเลนส์ ทำให้สแกนเนอร์ที่ใช้เทคโนโลยีนี้มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และราคาถูก แต่คุณภาพในการสแกนจะด้อยกว่าแบบ CCD ความละเอียดในการสแกน  มีหน่วยเป็น จุดต่อนิ้ว (dot per inch)  หรือ ดีพีไอ (dpi) การวัดค่าความละเอียดในสแกนเนอร์กระทำได้ 2 แบบ คือ Optical Resolution ซึ่งเป็นค่าความละเอียดที่แท้จริงของสแกนเนอร์ที่ตัว CCD  สามารถกระทำได้ และ  Interpolate resolution จะเป็นความละเอียดที่เพิ่มสูงขึ้น โดยใช้ซอฟต์แวร์ช่วยในการเพิ่มจุดให้แก่ภาพที่สแกนจำนวนบิตที่ใช้แทนค่าสี (Bit depth)

สแกนเนอร์สามารถแบ่งตามวิธีใช้งานได้เป็นแบบต่าง ๆ คือ

• สแกนเนอร์มือถือ (Handhelp scanner)  มีขนาดเล็กสามารถพกพาได้สะดวก การใช้สแกนเนอร์รุ่นมือถือนี้ ผู้ใช้ต้องถือตัวสแกนกวาดไปบนภาพหรือวัตถุที่ต้องการ
• สแกนเนอร์แบบสอดกระดาษ (Sheet-fed scanner)  เป็นสแกนเนอร์ที่ผู้ใช้ต้องสอดภาพหรือเอกสารเข้าไปยังช่องสำหรับอ่านข้อมูล (Scan head) เครื่องชนิดนี้จะเหมาะสำหรับการอ่านเอกสารที่เป็นแผ่น ๆ แต่ไม่สามารถอ่านเอกสารที่เย็บเป็นเล่มได้
• สแกนเนอร์แบบแท่น (Flatbed scanner)  เป็นสแกนเนอร์ที่นิยมใช้กันมากที่สุดในปัจจุบัน ผู้ใช้เพียงวางกระดาษต้นฉบับที่ต้องการไปบนเครื่องสแกนเนอร์ มีวิธีการทำงานคล้ายกับเครื่องถ่ายเอกสาร ทำให้ใช้งานได้ง่าย

        เครื่องรู้จำอักขระด้วยแสง (Optical Character Recognition – OCR) โอซีอาร์ เป็นอุปกรณ์สำหรับอ่านข้อมูลที่เป็นตัวอักขระบนเอกสารต่าง ๆ และทำการแปลงข้อมูลแบบดิจิตอลที่อ่านได้ไปเป็นตัวอักษรโดยอัตโนมัติ โอซีอาร์อาจเป็นได้ทั้งอุปกรณ์เฉพาะสำหรับแปลงเอกสารเข้าสู่คอมพิวเตอร์ หรืออาจหมายถึงซอฟต์แวร์สำหรับวิเคราะห์ตัวอักษรจากข้อมูลที่ได้จาก สแกนเนอร์ก็ได้

        เครื่องอ่านเครื่องหมายด้วยแสง (Optical Mark Reader-OMR) โอเอ็มอาร์ เป็นอุปกรณ์ที่ใช้หลักการอ่านสัญลักษณ์ หรือเครื่องหมายที่ระบายด้วยดินสอดำลงในตำแหน่งที่กำหนด ตัวอย่างเช่น ข้อสอบแบบเลือกคำตอบ เป็นต้น โดยดินสอดำที่ใช้นั้นต้องมี สารแม่เหล็ก (Magnetic particle)  จำนวนหนึ่ง เพื่อให้เครื่องโอเอ็มอาร์สามารถรับรู้ได้ ซึ่งโดยปกติแล้วจะใช้ดินสอ 2B จากนั้น เครื่องโอเอ็มอาร์ก็จะอ่านข้อมูลตามเครื่องหมายที่มีการระบายด้วยดินสอดำ

        กล้องถ่ายภาพดิจิตอล (Digital Camera) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับถ่ายภาพแบบไม่ต้องใช้ฟิล์ม โดยเก็บภาพที่ถ่ายไว้ในลักษณะดิจิตอลด้วยอุปกรณ์ CCD  (Charge Coupled Device) หรืออุปกรณ์ CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) ภาพที่ได้จะประกอบด้วยจุดเล็ก ๆ จำนวนมาก กล้องดิจิตอลในปัจจุบันจะมีความละเอียดของรูปที่ถ่ายในระดับ 1 ล้านจุด (Pixel) ไปจนถึง 5 ล้านจุด ซึ่งรูปที่ถ่ายมาจะสามารถนำเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อใช้งานได้ทันทีโดย ไม่ต้องใช้อุปกรณ์สแกนเนอร์อีก

        กล้องถ่ายทอดวิดีโอดิจิตอล (Digital Video) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับบันทึกภาพเคลื่อนไหวและเก็บเป็นข้อมูลแบบดิจิตอล นิยมใช้ในการทำการประชุมทางไกลผ่านวิดีโอ (Video Teleconference)  ซึ่งเป็นการประชุมผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เช่น อินเตอร์เน็ตหรืออินทราเน็ต เป็นต้น อย่างไรก็ดี กล้องถ่ายทอดวิดีโอแบบดีจิตอลยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น โดยสามารถเก็บภาพเคลื่อนไหวได้ประมาณ 10-15 เฟรมต่อวินาทีเท่านั้น

        อุปกรณ์รู้จำเสียง (Voice Recognition Device) การสื่อสารกับเครื่องคอมพิวเตอร์ในรูปของเสียงเป็นอีกขั้นตอนของการพัฒนาทาง เทคโนโลยี ถึงแม้ในปัจจุบันนี้ยังมีปัญหาอยู่บ้างก็ตาม อุปกรณ์ที่ใช้ เช่น

        อุปกรณ์วิเคราะห์เสียงพูด (Speech Recognition Device) เป็นอุปกรณ์ที่พัฒนาโดยนักคอมพิวเตอร์และนักภาษาศาสตร์  เพื่อใช้รับสัญญาณเสียงที่มนุษย์พูดและแปลงเป็นสัญญาณดิจิตอลเก็บเป็นข้อมูล ไว้ในคอมพิวเตอร์ ปัญหาที่สำคัญของอุปกรณ์ชนิดนี้คือผู้พูดแต่ละคนจะพูดด้วยน้ำเสียง และสำเนียงเฉพาะของแต่ละบุคคล จึงได้มีการแก้ปัญหาโดยให้คอมพิวเตอร์ได้เรียนรู้เสียงของผู้ที่ต้องการใช้ งานในระยะเวลาหนึ่งก่อน เพื่อเก็บรูปแบบของน้ำเสียงและสำเนียงไว้