แนวคิดเชิงคำนวณมีองค์ประกอบที่สำคัญ 4 ส่วน ได้แก่ การแบ่งปัญหาใหญ่เป็นปัญหาย่อย (Decomposition) การพิจารณารูปแบบ (Pattern Recognition) การคิดเชิงนามธรรม (Abstraction) การออกแบบอัลกอริทึม (Algorithm) ในบทเรียนนี้จะกล่าวเพียง การแบ่งปัญหาใหญ่เป็นปัญหาย่อย (Decomposition) เท่านั้น โดยมีรายละเอียดดังนี้
ตัวอย่างการจัดเรียงเสื้อผ้าให้ง่ายที่สุด
การจัดเรียงด้วยการแบ่งกลุ่มประเภทของเสื้อผ้าเป็น 2 ประเภทหลัก ซึ่งแต่ละประเภทหลักจะแบ่งเป็นประเภทย่อย
แนวคิดเชิงคำนวณในการแก้ปัญหาการจัดเรียงเสื้อผ้าให้หาง่ายที่สุด
1. แนวคิดการแยกย่อย (Decomposition) คือ การแตกปัญหาใหญ่ออกเป็นปัญหาย่อย ในที่นี้ปัญหาใหญ่ คือ การจัดเรียงเสื้อผ้าให้หาง่ายที่สุด
2. แนวคิดการหารูปแบบ (Pattern Recognition) คือ เข้าใจรูปแบบของปัญหา ในกรณีนี้
การจัดเรียงเสื้อผ้าให้หางายที่สุด จะมีรูปแบบ ดังนี้
1) หาวัตถุประสงค์หลักในการค้นหาเสื้อผ้า
2) แบ่งกลุ่มเสื้อผ้าตามวัตถุประสงค์หลัก
3) จัดเรียงเสื้อผ้าตำมกลุ่ม
3. แนวคิดเชิงนามธรรม (Abstraction) คือ การคิดรวบยอดปัญหาและไม่สนใจสิ่งที่
ไม่จำเป็น โดยในการจัดเรียงเสื้อผ้าให้หางายที่สุด แนวคิดหลัก คือ จะต้องหาวัตถุประสงค์หลัก
ให้ได้ก่อนเสมอ จากนั้นจึงจะทำการแบ่งกลุ่มตามวัตถุประสงค์หลัก โดยไม่สนใจสิ่งที่ไม่จำเป็น
ซึ่งในตัวอย่างนี้ สิ่งที่ไม่จำเป็น คือ ยี่ห้อและขนาด
4. แนวคิดการออกแบบขั้นตอนวิธี (Algorithm Design) ลำดับขั้นตอนในการแก้ไขปัญหา
1) หาวัตถุประสงค์หลักในการค้นหาเสื้อผ้า โดยตัวอย่างนี้จะค้นหาจากประเภทเสื้อผ้า และสี ตามลำดับ
2) แบ่งกลุ่มเสื้อผ้า โดยแบ่งกลุ่มเสื้อผ้าเป็นกลุ่มเสื้อ และกลุ่มกางเกงหรือกระโปรง
แนวคิดเชิงคำนวณ
มีนักวิชำการได้กล่าวถึงนิยามของคำว่า แนวคิดเชิงคำนวณไว้มากมาย ดังนั้น ความหมาย
ของคำว่า แนวคิดเชิงคำนวณ ได้ถูกถ่ายทอดออกมาหลายรูปแบบ แต่สิ่งที่เหมือนกัน คือ การนา
แนวคิดเชิงคำนวณมาใช้ในการแก้ปัญหาเพื่อให้เกิดผลลัพธ์ของการแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพ
แนวคิดเชิงคำนวณ (Computational Thinking) คือ แนวคิดในการแก้ปัญหาต่าง ๆ อย่าง
เป็นระบบ เป็นกระบวนการที่มีลำดับขั้นตอนชัดเจน โดยกระบวนการแก้ปัญหาดังกล่าวนี้เป็น
กระบวนการที่ทั้งมนุษย์และคอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจร่วมกันได้ ซึ่งแนวคิดเชิงคำนวณเป็นแนวคิด
สำคัญสำหรับการพัฒนาซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ แต่สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการแก้ปัญหาต่าง ๆ ในชีวิตได้เช่นกัน
แนวคิดเชิงคำนวณเป็นเครื่องมือในการแก้ปัญหาที่มีวิธีแก้ไขที่เป็นลำดับขั้นตอนมากกว่า
เป็นการสร้างผลลัพธ์ แนวคิดลักษณะนี้ไม่เพียงนำไปใช้กับคอมพิวเตอร์ได้เท่านั้น แต่สามารถนำไป
ปรับใช้ได้กับทุกสถานการณ์ เมื่อมีกระบวนการที่เป็นลำดับขั้นตอนเกิดขึ้นกับคอมพิวเตอร์ สิ่งที่
เกิดขึ้นนี้เรียกว่า การเขียนโปรแกรม แต่ถ้ำกระบวนการนั้นไม่ได้เกิดขึ้นจากแนวคิดเชิงคำนวณแล้ว
ก็จะกลายเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ทำงานช้ำและทำให้ผู้ใช้งานผิดหวังเพราะทำงานไม่ตรงตาม
ที่ต้องการ หลายคนคิดระบบขึ้นมาซึ่งใช้เวลานานในการตอบสนอง นั่นเป็นเพราะวิธีการออกแบบ
ในบางจุดไม่มีประสิทธิภาพ หรือไม่ได้สร้างการเข้าถึงข้อมูลซึ่งรู้ว่าอยู่จุดใดให้มีประสิทธิภาพ