2,203 Views
Favorite
ซอฟต์แวร์มีความสำคัญอย่างยิ่ง เพราะแม้ว่าจะมีส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ หรือฮาร์ดแวร์ที่ดีเพียงใด แต่ถ้าไม่มีระบบการสั่งงานคอมพิวเตอร์ หรือซอฟต์แวร์ที่มีคุณภาพ ระบบคอมพิวเตอร์นั้นก็ใช้ประโยชน์ได้ไม่เต็มที่ และมักจะไม่ได้รับความนิยม เปรียบเสมือนเป็นเครื่องมือที่มีขีดความสามารถสูง แต่ใช้งานยาก ในทางกลับกัน ถ้าเรามีส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ที่ดีพอควร แต่มีระบบการสั่งงานคอมพิวเตอร์ที่มีคุณภาพดีให้ใช้มากมาย ระบบคอมพิวเตอร์นั้น จะได้รับความสนใจมาก และใช้ประโยชน์ได้ดี ระบบการสั่งงานคอมพิวเตอร์ สำหรับงานออกแบบที่มีคุณภาพดีนั้น จะต้องมีขีดความสามารถสูง และใช้ง่าย ผู้ใช้ ซึ่งได้แก่ นักออกแบบ วิศวกร และสถาปนิก สามารถเรียนรู้วิธีใช้ระบบการสั่งงานคอมพิวเตอร์เหล่านั้นได้อย่างรวดเร็ว ดังนั้นระบบการสั่งงานคอมพิวเตอร์ประเภทนี้ จึงสร้างได้ยาก เพราะนอกจากผู้พัฒนาระบบการสั่งงานคอมพิวเตอร์นี้ จะต้องมีความรู้ทางด้านคอมพิวเตอร์ และการเขียนชุดคำสั่งอย่างดีแล้ว ยังต้องมีความรู้ทางวิชาการด้านอื่น ที่เกี่ยวข้องกับงานออกแบบอย่างดีด้วย ระบบการสั่งงานคอมพิวเตอร์ที่ใช้ทางด้านออกแบบแบ่งออกเป็น ๓ ด้านใหญ่ๆ ได้ดังนี้
ระบบการสั่งงานคอมพิวเตอร์ด้านนี้สร้างขึ้น เพื่อช่วยในการเขียนและแสดงภาพ ระบบการสั่งงานคอมพิวเตอร์ที่ดีควรจะแสดงภาพได้ใกล้ความจริง และเข้าใจง่าย ดังคำกล่าวที่ว่า การแสดงภาพเดียวสามารถสื่อความหมายได้ดีกว่าคำพูดเป็นพันๆ คำ เพราะเหตุที่ภาพเขียนมีความสำคัญมากดังนี้เอง นักออกแบบจึงนิยมใช้คอมพิวเตอร์ ช่วยในการออกแบบด้านการเขียนมากขึ้นเรื่อยๆ ในปัจจุบัน ระบบการสั่งงานคอมพิวเตอร์เหล่านี้สามารถช่วยในการวาดภาพลายเส้นของชิ้นงานในระบบ ๒ และ ๓ มิติได้แล้ว วิธีใช้ง่ายมาก ตัวอย่าง เช่น ผู้ใช้อาจสั่งคอมพิวเตอร์ให้วาดหรือแสดงวัตถุรูปทรงกระบอกที่มีรัศมี ๕ เซนติเมตร สูง ๓ เซนติเมตร และวางอยู่บนกล่องรูปสี่เหลี่ยมลูกบาศก์ขนาด ๘ x ๘ x ๘ เซนติเมตร อาศัยระบบการสั่งงานคอมพิวเตอร์ดังกล่าว คอมพิวเตอร์จะสามารถแสดงรูปบนจอภาพได้ทันที นอกจากนี้ผู้ใช้ยังอาจสามารถสั่งให้คอมพิวเตอร์ย่อ หรือขยาย หรือหมุนรูปบนจอได้ด้วย
ระบบการสั่งงานคอมพิวเตอร์ด้านนี้สร้างขึ้น เพื่อช่วยในการคำนวณ และวิเคราะห์ชิ้นงาน ผลการคำนวณ และวิเคราะห์ จะทำให้ผู้ออกแบบได้ข้อมูลทางตัวเลขที่เกี่ยวข้อง รวมทั้งข้อมูลด้านคุณภาพได้อย่างสะดวกรวดเร็ว ซึ่งถ้าไม่ตรงตามความต้องการ ก็สามารถแก้ไขเปลี่ยนแปลงได้ ในการวิเคราะห์ จำเป็นต้องเกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์เชิงตัวเลข (numerical problem) ดังนั้นผู้ที่พัฒนาระบบการสั่งงานคอมพิวเตอร์ด้านนี้ จึงจำเป็นต้องรู้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ ที่เกี่ยวข้องกับงานออกแบบ และการแก้ปัญหา โดยวิธีการเชิงตัวเลข (numerical method) ซึ่งคอมพิวเตอร์สามารถช่วยได้ดี ความยากง่ายของปัญหาขึ้นอยู่กับจุดประสงค์ ของการวิเคราะห์ เช่น การหาระยะทางระหว่างวัตถุ ๒ ชิ้น หรือการหาปริมาตรบรรจุของภาชนะ เป็นปัญหาทางเรขาคณิตวิเคราะห์ (analyticd geometry) แต่ถ้าจะหาความเค้น (stress) ตามจุดต่างๆ บนโครงสร้างสะพาน การโก่งงอของคานรับน้ำหนัก หรือความเพี้ยน (distortion) ของวงจรขยายแล้ว จะต้องเข้าใจ และรู้การแก้สมการการอนุพันธ์ (differential equations) และสมการพีชคณิตแบบไม่เป็นเชิงเส้น (nonlinear algebraic equations) อย่างดีอีกด้วย อย่างไรก็ตาม ระบบการสั่งงานคอมพิวเตอร์ที่มีขีดความสามารถในการวิเคราะห์ถึงระดับนี้ มีผู้พัฒนาขึ้นมาใช้กันนานพอสมควรแล้ว ผู้ใช้จึงไม่จำเป็นจำต้องพะวงกับปัญหาทางคณิตศาสตร์เหล่านี้ให้มากนัก
ระบบการสั่งงานคอมพิวเตอร์ด้านนี้สร้างขึ้น เพื่อช่วยจัดเก็บข้อมูลด้านการออกแบบข้อมูลของชิ้นงานที่ต้องใช้ในการออกแบบนั้น จัดได้ว่า มีความซับซ้อนมาก ข้อมูลของชิ้นงานอาจแบ่งได้เป็น ๓ ประเภทคือ
(ก) ข้อมูลที่ต้องใช้ในการเขียนแบบ ได้แก่ รูปร่าง สีสัน ลวดลาย และพิกัด (coordinate) ต่างๆ ของชิ้นงาน เป็นต้น
(ข) ข้อมูลที่ต้องใช้ในการวิเคราะห์ ได้แก่ คุณสมบัติของวัสดุ น้ำหนัก และขนาดของชิ้นงาน เป็นต้น
(ค) ข้อมูลประจำตัว ได้แก่ ชื่อรุ่นและผู้ออกแบบ วันเดือนปีที่ออกแบบ และความสัมพันธ์กับชิ้นงานอื่นๆ เป็นต้น ข้อมูลทั้ง ๓ ประเภทนี้ อาจมีบางส่วนที่ใช้ร่วมกัน ระบบการสั่งงานคอมพิวเตอร์ด้านการจัดเก็บข้อมูลจึงต้องมีวิธีจัดการกับข้อมูลเหล่านี้ให้มีประสิทธิภาพ ซึ่งกล่าวในเชิงวิชาการได้ว่า มีระบบการจัดการฐานข้อมูลที่ดีนั่นเอง ตัวอย่างเช่น ในการออกแบบรถยนต์ ผู้ออกแบบจะสามารถสั่งให้คอมพิวเตอร์พิมพ์รายชื่อ พร้อมข้อมูลประจำตัวของส่วนประกอบต่างๆ ของรถยนต์รุ่นหนึ่งได้ และเมื่อต้องการพิจารณาส่วนประกอบส่วนใดส่วนหนึ่งโดยเฉพาะ ก็จะสามารถสั่งให้คอมพิวเตอร์นำรายละเอียดส่วนนั้นมาแสดงบนจอภาพได้ด้วย
การนำคอมพิวเตอร์มาช่วยในการออกแบบนั้น จะมีบทบาทสำคัญ ในการพัฒนาเทคโนโลยี และอุตสาหกรรม ยิ่งคอมพิวเตอร์มีแนวโน้มที่มีราคาถูกลง และมีความสามารถสูงขึ้น ก็ยิ่งทำให้การนำคอมพิวเตอร์มาช่วยในการออกแบบกันมากขึ้น ในประเทศที่พัฒนาแล้ว จะพบว่า เทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่ในประเทศเหล่านั้น มักจะมีคอมพิวเตอร์ช่วยในการออกแบบเสมอ สถาบันการศึกษาต่างๆ ก็นำวิชาการด้านนี้มาใช้ประกอบการสอน การวิจัย และมีส่วนร่วมในการพัฒนาระบบการสั่งงานคอมพิวเตอร์ให้ดียิ่งขึ้นไปอีก
แม้ว่าการนำคอมพิวเตอร์มาช่วยในการออกแบบจะมีประโยชน์ต่อสังคมมนุษย์มากเพียงไร เราก็ต้องเข้าใจให้ดีว่า คอมพิวเตอร์ไม่สามารถทำงานแทนมนุษย์ได้ทั้งหมด คอมพิวเตอร์จะเป็นเพียงเครื่องมือสำหรับช่วยให้เราออกแบบได้เร็วขึ้น และดีขึ้นเท่านั้น จะมีอยู่บางกรณีเท่านั้น ที่คอมพิวเตอร์อาจจะออกแบบให้เราอย่างอัตโนมัติ กรณีเหล่านั้นจะต้องมีกฎเกณฑ์ตายตัว แต่โดยข้อเท็จจริงแล้ว กฎเกณฑ์ที่ตายตัวนั้น ส่วนใหญ่เกิดขึ้น เพราะคนที่ตั้งกฎไม่รู้ว่า จะแก้ปัญหาได้ดีขึ้น โดยวิธีอื่น การตั้งกฎเกณฑ์จึงมักมีรากฐานมาจากประสบการณ์ของนักออกแบบ แต่ประสบการณ์เป็นสิ่งที่ต้องสะสมไปเรื่อยๆ ไม่สิ้นสุด และมีการเปลี่ยนแปลงได้ ดังนั้นความคิดที่จะเอาคอมพิวเตอร์มาออกแบบแทนมนุษย์นั้น คงจะเป็นจริงได้เพียงส่วนหนึ่งเท่านั้น
เป็นธรรมดาอยู่เองที่ของสิ่งหนึ่งจะมีทั้งคุณและโทษ การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการออกแบบอย่างปราศจากสามัญสำนึก จะไม่ทำให้ผู้ใช้เป็นนักออกแบบที่มีความสามารถได้ ผู้ที่รู้จักใช้จะไม่ใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการออกแบบทั้งหมดอย่างพร่ำเพรื่อ โดยไม่จำเป็น เพราะจะไม่ทำให้ทราบว่า จุดอ่อนของงานชิ้นนั้นอยู่ที่ใด อีกทั้งยังเป็นการใช้คอมพิวเตอร์ทำงานอย่างเต็มที่ แต่ไม่เกิดประโยชน์เท่าที่ควร
วิวัฒนาการของการนำคอมพิวเตอร์มาช่วยในการออกแบบนี้ยังไม่สิ้นสุด ไม่ว่าจะเป็นด้านส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ หรือระบบการสั่งงานคอมพิวเตอร์ ประโยชน์ของมันนับวันจะเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ และมีอยู่แทบทุกสาขา แม้กระทั่งสาขาที่เราอาจคิดไม่ถึงด้วย เช่น ด้านการแพทย์จะใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการออกแบบข้อต่อ ขาเทียม หัวใจเทียม และอื่นๆ หรือในด้านวิศวกรรมเคมี คอมพิวเตอร์จะสามารถช่วยวิเคราะห์หาความรุนแรงของปฏิกิริยาเคมี ที่อาจเป็นอันตรายต่อมนุษย์ได้ โดยที่เราไม่ต้องทดลองจริง ตัวอย่างเหล่านี้เป็นสิ่งที่พิสูจน์ได้ดีว่า การนำคอมพิวเตอร์มาช่วยในการออกแบบ จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อสังคมมนุษย์
