ลักษณะของข้อมูลที่รับเข้าสู่ระบบการประมวลผลของคอมพิวเตอร์

การแบ่งประเภทของคอมพิวเตอร์ตามลักษณะของข้อมูลที่รับเข้าสู่ระบบการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ สามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภท คือ

1. อนาลอกคอมพิวเตอร์ (Analog Compurter) คือ คอมพิวเตอร์ที่สามารถรับข้อมูลประเภทที่เป็นหน่วยวัดแบบต่อเนื่องที่ได้มาจากเครื่องมือวัดประเทภต่าง ๆ เช่น ความดังของเสียง ความเร็วของรถยนต์ ความกดอากาศ อุณหภูมิ ข้อมูลที่ได้จากการวัดแบบต่อเนื่องนี้ เรียกว่า ข้อมูลแบบอนาลอก อนาลอกคอมพิวเตอร์เป็นคอมพิวเตอร์ที่ต่อเชื่อมกับอุปกรณ์เครื่องมือวัดประเภทต่าง ๆเช่น คอมพิวเตอร์ทางด้านการแพทย์ คอมพิวเตอร์ควบคุมเครื่องจักร คอมพิวเตอร์ควบคุมความเร็ว คอมพิวเตอร์ควบคุมอุปกรณ์ทางด้านวิทยาศาสตร์ เป็นต้น

2. ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ (Digital Computer) คือ คอมพิวเตอร์ที่สามารถรับข้อมูลประเภทที่เป็นหน่วยนับซึ่งสามารถจำแนกได้ เช่น ตัวเลขทางด้านธุรกิจ การเงิน ภาษี รายรับรายจ่ายต่าง ๆ เป็นต้น ข้อมูลที่ได้จากการนับนี้เรียกว่า ข้อมูลแบบดิจิตอล (Digital) คอมพิวเตอร์ประเภทนี้ได้แก่เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ซึ่งเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สามารถรับข้อมูลและประมวลผลเป็นระบบจำนวนเลขฐานสอง คือ 0 และ 1 นั่นเอง

3. ไฮบริดคอมพิวเตอร์ (Hybrid Compurter) คือ คอมพิวเตอร์ที่มีคุณสมบัติรับข้อมูลที่เป็นทั้งแบบดิจิตอลและอนาลอก เข้าสู่ระบบการประมวลผลได้ โดยนำคุณสมบัติที่ดีของคอมพิวเตอร์ทั้งสองแบบมาสร้างเป็นไฮบริดคอมพิวเตอร์

http://www.thaigoodview.com/library/teachershow/samutprakan/kritpa-on/computer/sec03page03.html

Raster Data

ข้อมูลที่มีโครงสร้างเป็นช่องเหลี่ยม เรียกว่า จุดภาพ หรือ Grid cell เรียงต่อเนื่องกันในแนวราบและแนวดิ่ง ในแต่ละจุดภาพสามารถเก็บค่าได้ 1 ค่า ความสามารถแสดงรายละเอียดของข้อมูลขึ้นอยู่กับขนาดของเซลล์ ณ จุดพิกัดที่ประกอบขึ้นเป็นฐานข้อมูลแสดงตำแหน่งชุดนั้น ค่าที่เก็บในแต่ละจุดภาพสามารถเป็นได้ทั้งข้อมูลลักษณะสัมพันธ์ หรือรหัสที่ใช้อ้างอิงถึงข้อมูลลักษณะสัมพันธ์ที่เก็บอยู่ในฐานข้อมูลก็ได้ Raster Data อาจแปรรูปมาจากข้อมูล Vector หรือแปรจาก Raster ไปเป็น Vector หรือแปรจาก Raster ไปเป็น Vector แต่เห็นได้ว่าจะมีความคลาดเคลื่อนเกิดขึ้นระหว่างการแปรรูปข้อมูล





จุดเด่นของข้อมูลแบบ Raster คือ
-มีโครงสร้างข้อมูลง่าย ๆ มีโครงสร้างไม่ซับซ้อน ทำให้การประมวลผลในระดับจุดภาพมีความสะดวก
-การวางซ้อนและการรวมข้อมูลแผนที่กับข้อมูลที่รับรู้จากระยะไกลทำได้ง่าย
-การทดสอบด้วยการจำลองสถานการณ์ทำได้ง่าย เพราะหน่วยพื้นที่แต่ละหน่วยมีรูปร่างและขนาดเท่ากัน
-นอกจากนี้ข้อมูลแบบ Raster ยังมีความเหมาะสมกับการแทนลักษณะของพื้นผิว (Surface) ที่มีความต่อเนื่องกัน

จุดด้อยของข้อมูลแบบ Raster คือ
-ข้อมูลกราฟิกมีขนาดใหญ่ ไฟล์มีขนาดใหญ่จึงใช้พื้นที่ในการจัดเก็บมาก
-การใช้ช่องกริดใหญ่เพื่อลดปริมาตรข้อมูลทำให้สูญเสียโครงสร้างข้อมูลเกี่ยวกับปรากฏการณ์และเป็นการสูญเสียข้อสนเทศอย่างมาก
-ไม่เหมาะสมในการแทนข้อมูลที่เป็นเส้นโค้ง หรือแทนตำแหน่งของจุดเพราะต้องใช้ 1จุดภาพสำหรับตำแหน่ง 1 ตำแหน่ง
-แผนที่แรสเตอร์ที่หยาบจะไม่สวยเท่าแผนที่ซึ่งเขียนด้วยเส้น
-การสร้างเครือข่ายเชื่อมโยงทำได้ยาก

Vector Data

ข้อมูลแสดงทิศทาง (Vector Data) คือข้อมูลที่แสดงด้วย จุด เส้น หรือพื้นที่ ที่ประกอบด้วยจุดพิกัดทางแนวราบ (X , Y) และ/หรือ แนวดิ่ง (Z) หรือ Cartesian Coordinate System ถ้าเป็นพิกัดตำแหน่งเดียวก็จะเป็นค่าของจุด ถ้าจุดพิกัดสองจุดหรือมากกว่าจะเป็นค่าของเส้น ส่วนพื้นที่นั้นจะต้องมีจุดมากกว่า 3 จุดขึ้นไป และจุดพิกัดเริ่มต้นและจุดพิกัดสุดท้ายจะต้องอยู่ตำแหน่งเดียวกัน เช่น ถนน แม่น้ำ ขอบเขตการปกครอง

รูปแบบเวกเตอร์

1.Point Features
เป็นตำแหน่งพิกัดที่ไม่มีขนาดและทิศทาง จะใช้แสดงข้อมูลที่เป็นลักษณะของ ตำแหน่ง

2.Linear Features

มีระยะและทิศทางระหว่างจุดเริ่มต้น ไปยังจุดแนวทาง (Vector) และจุดสิ้นสุด ประกอบไปด้วยลักษณะของเส้นตรง เส้นหักมุม และเส้นโค้ง เช่น ถนน ทางด่วน

3.Polygon Features

มีระยะและทิศทางระหว่างจุดเริ่มต้น จุดแนวทาง (Vector) และจุดสิ้นสุด ที่ประกอบกันเป็นรูปหลายเหลี่ยมมีขนาดพื้นที่ (Area) และเส้นรอบรูป (Perimeter)

จุดเด่นของข้อมูลแบบ Vector

-แสดงโครงสร้างข้อมูลเชิงปรากฏการณ์ได้ดี ยังเหมาะสำหรับใช้แทนลักษณะของพื้นที่จึงมีขอบเขตคดโค้งทำให้สามารถแบ่งขอบเขตของพื้นที่ได้อย่างชัดเจน
-โครงสร้างข้อมูลกะทัดรัด ไฟล์ข้อมูลมีขนาดเล็กจึงใช้พื้นที่สำหรับการจัดเก็บน้อย
-ความเชื่อมโยงทางโทโปโลยีสามารถทำได้ครบถ้วนด้วยการเชื่อมโยงแบบเครือข่าย
-มีความถูกต้องในเชิงกราฟฟิก ซึ่งสามารถแทนข้อมูลได้อย่างมีความแม่นยำเชิงตำแหน่ง
-สามารถทำการค้นคืน การแก้ไข และการวางนัยทั่วไปกับข้อมูลกราฟฟิกและลักษณะประจำได้

จุดด้อยของข้อมูลแบบ Vector

-โครงสร้างข้อมูลซับซ้อน
-การรวมแผนที่แบบเวกเตอร์หลาย ๆ แผ่นหรือรวมแผนที่ Vector กับ Raster ด้วยวิธีวางซ้อนมีความยุ่งยาก

-การทดสอบด้วยการจำลองสถานการณ์ทำได้ยาก เพราะแต่ละหน่วยของแผนที่มีโครงสร้างที่ต่างกัน

http://www.bangkokgis.com/modules.php?m=gis_foreveryone&gr=basic_gis&page=3

Raster Graphics

Raster Graphics
- เป็นภาพดิจิตอลที่สร้างเป็นกลุ่มของตัวอย่าง สำหรับที่ว่างที่มีให้ raster เป็นตารางของพิกัด x และ y บนพื้นที่จอภาพ (ถ้าเป็นภาพ 3 มิติ ต้องเพิ่มพิกัด z) ไฟล์ภาพ raster ระบุพิกัดเหล่านี้ ไปที่ความสว่างใน Monochrome หรือค่าสี ไฟล์ raster บางครั้งอ้างถึงในฐานะ bitmap เพราะเก็บสารสนเทศที่จับคู่โดยตรง กับตารางจอภาพไฟล์ raster มักจะใหญ่กว่าไฟล์ vector graphics และมักจะลำบากในการปรับปรุง โดยปราศจากการสูญเสียสารสนเทศ ถึงแม้ว่าเครื่องมือซอฟต์แวร ์สามารถแปลงไฟล์ raster ให้เป็นไฟล์ vector ตัวอย่างไฟล์ภาพ rastor ได้แก่ BMP, TIFF, GIF และ JPEG

RAM คือ ?

RAM สามารถเปรียบเทียบได้กับความจำระยะสั้นของคน และฮาร์ดดิสก์ เหมือนกับหน่วยความจำระยะยาว ถ้า RAM ถูกใช้จนเต็มแล้ว ไมโครโพรเซสเซอร์ต้องไปที่ฮาร์ดดิสก์ เพื่อเรียกข้อมูลออกมาและเขียนทับ (Oฮาร์ดดิสก์ ที่มีข้อมูลอย่างสมบูรณ์ verlay) ด้วยข้อมูลใหม่ เป็นการทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานช้าลง แตกต่างจากRAM จะไม่ทำงานมากกว่าขนาดหน่วยความจำ ซึ่งจะทำให้การทำงานช้าลง

ขนาด RAM

-RAM ได้รับการเรียกว่า Random access - การเข้าถึงแบบสุ่ม เพราะตำแหน่งในการเก็บสามารถเข้าถึงโดยตรงที่จุดเริ่มต้น ทำให้มีการแยกมาจากหน่วยจำหลักปกติประเภท off line โดยปกติเทปแม่เหล็ก (Magnetic tape) จะให้ส่งข้อมูลได้โดยเริ่มจากจุดเริ่มต้นของเทป และจากตำแหน่งต่อเนื่อง บางครั้งสามารถเรียกได้ว่า “ หน่วยความจำแบบไม่อนุกรม (Non Sequential Memory) เพราะ RAM การเข้าถึงไม่มีลักษณะสุ่ม แต่ RAM ได้รับการจัดลักษณะและควบคุมให้ข้อมูลสามารถเก็บ และเรียกได้โดยตรงที่ตำแหน่ง (IBM มักจะเรียกว่า หน่วยความจำแบบเข้าถึงโดยตรง) โดยตัวเก็บลักษณะอื่น เช่น ฮาร์ดดิสก์ และซีดี - รอม สามารถเข้าถึงโดยตรง ( แบบสุ่ม ) แต่คำว่า random ไม่ได้ใช้กับการใช้กับตัวเก็บเหล่านี้

ชนิดของ RAM สามารถแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ
1.RAM หลัก (main RAM) สำหรับเก็บข้อมูลทุกประเภทและทำให้ CPU เรียกใช้ได้อย่างรวดเร็ว
2.RAM แบบ Video (Video RAM) เก็บข้อมูลสำหรับจอภาพ ทำให้ภาพไปที่จอได้เร็วขึ้น

การทำงานของ RAM

-RAM คล้ายกับกล่องไปรษณีย์ (Post-office box) โดยแต่ละกล่องสามารถเก็บค่า 0 และ 1 แต่ละกล่องจะมีตำแหน่งที่เป็นเอกลักษณ์ (Unique address) สามารถหาได้โดยการนับแนวคอลัมน์ แล้วนับตามแถวใน RAM แต่ละแถวและแต่ละคอลัมน์ในกลุ่มของกล่อง ถ้าข้อมูลกำลังถูกอ่าน บิต (bits) ที่ถูกอ่านจะไหลไปตาม data line ของ RAM โมดูลหรือ Chip ที่เขียน ( ระบุ ) เป็น 256 K x 16 หมายถึง 256,000 คอลัมน์ และลึก 16 แถว ขนาด 8 MB ของ RAM แบบ Dynamic (DRAM) บรรจุคาปาซิเตอร์ 8 ล้านตัว และทรานซิสเตอร์ 8 ล้านตัว และพาร์ทที่ต่อเชื่อม

http://www.widebase.net/knowledge/itterm/termRAM.shtml

GIS

-> หน้าที่หลักของ GIS

1. การจัดเก็บรวบรวมข้อมูล (Data Capture) เป็นขั้นตอนสำรวจข้อมูลต่าง ๆ และการจัดเก็บรวบรวมข้อมูลในเชิงพื้นที่
2. การเก็บบันทึกและเรียกค้นข้อมูล (Data Storage and Retrieval) ข้อมูลที่จะเข้าสู่ระบบ GIS จะต้องมีลักษณะเป็นตัวเลข ดังนั้นจำต้องมีการแปลงข้อมูลแผนที่ซึ่งอยู่ในรูปข้อมูลภาพ หรือรายงานเอกสาร (Analog) ให้เป็นข้อมูลตัวเลขของคอมพิวเตอร์ (Digital)

ประเภทของข้อมูลที่ป้อนเข้าสู่ระบบ GIS มีดังนี้คือ
1) ข้อมูลเชิงพื้นที่ (Spatial Data)
2) ข้อมูลที่ไม่อยู่ในเชิงพื้นที่ (Non-Spatial Data)INTERGRAPH เป็นต้น ต่างก็เป็นซอฟแวร์ที่เอื้ออำนวยให้สามารถสร้างแผนที่วิเคราะห์แสดง และจัดการกับข้อมูลแผนที่ได้ ซึ่งในแต่ละโปรแกรมต่างก็มีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกันไป
3. การวิเคราะห์ข้อมูล (Data Analysis)
4. การวิเคราะห์/ประมวลข้อมูลเชิงพื้นที่ (Spatial Operation on Data)
5. การแสดงผลข้อมูล (Data Display)

ประโยชน์ที่ได้จากการใช้ GIS
1. สามารถผสมผสานข้อมูลหลายรูปแบบ (กราฟฟิก ตัวอักษร ตัวเลข ภาพ) จากแหล่งต่าง ๆ ในการวิเคราะห์ นอกจากนี้ยังสามารถทำการปรับเปลี่ยนมาตราส่วน เส้นโครงแผนที่ การเชื่อมต่อระวางของแผนที่ และการผสมผสานข้อมูลสำรวจจากระยะไกล (Remote Sensing) ได้
2. เพิ่มความสามารถในการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างหน่วยงานต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง
3. การประมวลและวิเคราะห์ข้อมูลมีประสิทธิภาพมากขึ้น เช่น สามารถเชื่อมโยง ข้อมูลด้านสังคมเศรษฐกิจ การซ้อนทับของข้อมูลเชิงพื้นที่ (Spatial Overlay)
4. สามารถสร้างแบบจำลอง (Model) ทดสอบและเปรียบเทียบทางเลือกก่อนที่จะมีการนำเสนอยุทธวิธีในการปฏิบัติจริง
5. การปรับปรุงแก้ไขข้อมูลให้ทันสมัยได้ง่าย
6. สามารถจัดการกับระบบฐานข้อมูลขนาดใหญ่ได้

เกี่ยวกับคอมพิวเตอร์กราฟิก

1.บิต ไบต์ และเวิร์ด จำนวนชุดข้อมูลที่ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถประมวลผลออกมาได้ โดยที่ บิต เป็นควอนตัมหรือชิ้นของส่วนข่าวสารที่เสมือนกับสวิตซ์ขนาดเล็กที่ควบคุมการเปิดปิดของกระแสไฟฟ้าซึ่งทำให้เกิดรูปแบบของรหัสขึ้นมาเป็นบวกหรือลบ ดำหรือขาว มืดหรือสว่าง ศูนย์และหนึ่ง ไบต์ เป็นการนำบิตซึ่งเป็นข้อมูลเปิดและปิดแทนสัญลักษณ์ด้วย 0 กับ 1 และเวิร์ด หรือคำ เป็นจำนวนบิตที่คอมพิวเตอร์อ่านได้ในแต่ละครั้ง และสามารถประมวลจำนวนบิตที่แตกต่างกันไป จึงนิยมเรียกชุดข้อมูลออกเป็น กิโลไบต์ เมกะไบต์ และกิกะไบต์
2. ข้อมูลและโครงสร้างข้อมูล ข้อมูลแบ่งเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ คือตัวเลข และรหัส ซึ่งทั้ง 2 ประเภทนี้มีการจัดเก็บ จัดระบบโดยอาศัยการทำงานของโปรแกรม ที่บรรจุขั้นตอนการทำงานไว้อย่างชัดเจนตามที่ได้วางแผนไว้ ทั้งนี้การใช้งานคอมพิวเตอร์กราฟิกส่วนใหญ่มักเป็นการดำเนินงานของโปรแกรม โครงสร้างข้อมูล ข้อมูลที่ถูกนำมาจัดการให้มีความซับซ้อนมากยิ่งขึ้นเป็นรูปแบบระเบียน ตารางเมตริกซ์ และการลำดับชั้น โดยคอมพิวเตอร์จะทำงานเป็น 2 วิธี คือ อ่าน (Read) และเขียน (Write)
3. มิติและระบบพิกัดในกราฟิก เริ่มจาก จุด เส้น ระนาบ รูปทรงปริมาตรและจตุภาคซึ่งเป็นแกน x และแกน y ซึ่งทำให้เกิดการหมุนเวียน (Rotation) และทำให้ระบุตำแหน่งการเคลื่อนที่ของวัตถุได้อย่างแม่นยำ ระบบพิกัดเชิงขั้น วงกลม สองมิติ ระบบพิกัดทรงกลม รูปทรงสามมิติ บุริมภาพ ประกอบด้วยสีแดง เขียว น้ำเงิน และความโปร่งใส ใช้ได้ดีกับภาพบิตแมปที่มีความลึกตั้งแต่ 8 บิตขึ้นไป ชั้นภาพ เกิดจากผลของบุริมภาพที่ซ้อนภาพบิตแมปไว้ การสร้างทัศนีย-ภาพ วิธีการสร้างภาพลวงตาสามมิติให้ปรากฎบนระนาบ 2 มิติ การสร้างขึ้นใหม่ การเปลี่ยนภาพสองมิติให้เป็นสามมิติ
4. ความต่อเนื่องและความไม่ต่อเนื่อง ความต่อเนื่อง ได้จากการวัด ขนาดมิติ ช่องว่างเวลาและสิ่งแวดล้อม ความไม่ต่อเนื่อง เป็นลักษณะของข้อมูลที่มีความเป็นเอกลักษณ์ในตัวของมันเอง พิกเซล เป็นหน่วยเล็กที่สุดของภาพกราฟิกที่เกิดขึ้นในระบบข้อมูลไม่ต่อเนื่อง ซึ่งมีความคมชัดเป็นองค์ประกอบสำคัญที่ส่งผลถึงความละเอียดในภาพดิจิทัล ความเข้มเป็นหลักการให้พิกเซลเก็บจำนวนบิตได้มากขึ้น นอกจากนี้ยังมี เวกเตอร์ ความชัน เวกเตอร์กราฟิก โพลีกอน ขอบ จุดยอด และวอกเซล ที่เป็นเส้นกำหนดตำแหน่งความไม่ต่อเนื่องของภาพกราฟิก
5. รูปทรงวัตถุ โพลีฮีดรอน คือรูปทรงหลายหน้าในลักษณะรูปทรงต่างๆ หน้า คือผิวแต่ละด้านของโพลีฮีดรอน เซล ส่วนที่แสดงถึงข้อมูลของความลึกและเป็นกระบวนการเก็บข้อมูลสามมิติ ให้อยู่ในรูประนาบบิต 2 มิติ
6. แอนะล็อก และดิจิทัล แอนะล๊อก เป็นการสื่อข้อมูลจากสัญญาณอันต่อเนื่องและเป็นเครื่องบันทึกการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณที่เกิดขึ้นในธรรมชาติ ดิจิทัล เป็นการบันทึกสัญญาณลงสื่อบันทึกด้วยตัวเลข ดังนั้นในการแปลงข้อมูลแอนะล็อกเป็นดิจิทัลเป็นการแปลงข้อมูลที่มีปริมาณและความต่อเนื่องให้เป็นตัวเลข ส่วนการแปลงดิจิทัลเป็นแอนะล็อกเป็นการแปลงลักษณะเชิงตัวเลขให้เป็นลักษณะรูปคลื่นที่ต่อเนื่อง
7. การสูญข้อมูล การสูญเสียข่าวสารข้อมูลที่ไม่อาจนำมาเข้ากับเกณฑ์วัดได้ ในคอมพิวเตอร์กราฟิกการสูญเสียข้อมูลเกิดขึ้นได้ทั้งในลักษณะเชิงกาลเวลา และเชิงมิติ การสูญข้อมูลเชิงกาลเวลา เป็นการสูญเสียข้อมูลในขณะที่เวลากำลังดำเนินอยู่ เช่น ภาพเคลื่อนไหวที่ออกมาไม่ชัดเจน การสูญข้อมูลเชิงมิติ เป็นการสูญเสียข้อมูลเนื่องจากข้อมูลมีขนาดใหญ่กว่าพื้นที่นำมารองรับข้อมูลนั้น ในคอมพิวเตอร์กราฟิกผลของการสูญข้อมูลจะปรากฏให้เห็นเป็นรอยหยัก ตามบริเวณขอบที่เป็นแนวทแยง หรือเส้นโครงได้อย่างชัดเจน



http://www.csjoy.com/story/cg/cg.htm

Digital Image Processing: DIP

-การใช้วิธีใด ๆ มากระทํากับภาพเพื่อปรับปรุงข้อมูลภาพให้มีคุณสมบัติเหมาะสมตามความต้องการ เช่น ความคมชัด เป็นการประหยัดเนื้อที่ในการเก็บข้อมูล หรือใช้สําหรับการประมวลผลในระดับสูง

ภาพและภาพข้อมูลเชิงตัวเลข
-ภาพ (Images) หรือรูปภาพ (Pictures) เช่นภาพบันทึกด้วยกล้องถ่ายรูป ในรูปแบบ Analog จัดเป็นภาพแบบต่อเนื่อง (Continuous)
- ภาพข้อมูลเชิงตัวเลข (Digital Images) คือภาพที่ได้จากการแปลงจาก Analog ให้เป็นเชิงตัวเลข (Digital) จัดเก็บในระบบดิจิตอล จัดเป็นภาพแบบไม่ต่อเนื่อง (Non Continuous)

ระบบการประมวลผลภาพข้อมูลเชิงตัวเลข
1.ระบบประมวลผลภาพด้วยตัวประมวลผลภาพจําเพาะ
2.ระบบประมวลผลภาพด้วยคอมพิวเตอร์