เรียนคณิตศาสตร์ไปทำไม? ตรรกศาสตร์กับการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์

ทุกคนน่าจะเคยเรียนหรือเคยได้ยินกับว่า “ตรรกะ” หรือ “ตรรกศาสตร์” มาแล้วใช่ไหมครับ วันนี้เราจะมาพูดถึงเรื่องนี้กันว่ามีความสำคัญกับการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์อย่างไร ซึ่งจริงๆ แล้วเรื่องนี้คือเรื่องในชีวิตประจำวันของเราอยู่แล้ว เราทุกวันเราต้องตัดสินใจบทเงื่อนไขหลาย ๆ แบบด้วยกันใช่ไหมครับ แต่วันนี้ขออนุญาตพูดถึงตรรกศาสตร์กับการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ก่อนนะ ตามนี้เลย…

ตรรกศาสตร์ (Logic) เป็นสาขาหนึ่งของคณิตศาสตร์ที่ศึกษาหลักการให้เหตุผลและการคิดอย่างเป็นระบบ ตรรกศาสตร์ช่วยให้เราสามารถวิเคราะห์ข้อเท็จจริง แยกแยะความจริงและความเท็จ และสร้างข้อสรุปที่ถูกต้องตามหลักเหตุผล โดยในหลักสูตรระดับมัธยมศึกษาปีที่ 4 นักเรียนจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับตัวเชื่อมตรรกศาสตร์ (Logical Connectors) เช่น และ (AND), หรือ (OR), ไม่ (NOT), การอ้างเหตุผลเชิงเงื่อนไข (Implication) และการให้เหตุผลเชิงตรรกะ (Logical Reasoning) รวมถึงตารางค่าความจริง (Truth Table) ซึ่งเป็นเครื่องมือที่สำคัญในการวิเคราะห์ประโยคทางตรรกศาสตร์

คราวนี้ ในสมัยที่ผมเรียนเรียนคณิตศาสตร์ โดยเฉพาะเรื่องตรรกศาสตร์ ผมจะได้ว่ามุ่งเน้นไปที่การจำสัญลักษณ์ การคำนวณ การทำโจทย์ และการท่องสูตรมากกว่าการเชื่อมโยงกับสถานการณ์จริง ทำให้การเรียนเรื่องนี้ของผมเองในสมัยนั้นไม่ค่อยเก็ตเท่าไหร่ว่าเรียนเรื่องนี้ไปทำไม สิ่งที่อยู่ในหัวผม ณ ขณะนั้นคือแก้โจทย์ตรรกศาสตร์ให้ได้เพื่อจะได้คะแนนดีๆ

จริงๆ แล้วตรรกศาสตร์เป็นหัวใจสำคัญของการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ด้วย เพราะคอมพิวเตอร์ทำงานโดยใช้ตรรกะในการตัดสินใจและดำเนินการตามคำสั่ง นักเขียนโปรแกรมต้องใช้ความรู้ทางตรรกศาสตร์ในการสร้างเงื่อนไข การควบคุมโครงสร้างโปรแกรม และการตรวจสอบข้อผิดพลาดในโค้ด เช่น เงื่อนไข “if-else” ในการเขียนโปรแกรมนั้นเป็นการประยุกต์ใช้หลักตรรกศาสตร์โดยตรง

ตัวอย่างเช่น ในการเขียนโปรแกรมเพื่อพิจารณาคุณสมบัติของนักเรียนที่มีสิทธิ์ได้รับทุนการศึกษา โปรแกรมจะต้องตรวจสอบเงื่อนไขต่าง ๆ เช่น

• นักเรียนมีเกรดเฉลี่ยมากกว่า 3.50 หรือไม่
• นักเรียนมีพฤติกรรมดีหรือไม่
• นักเรียนมีส่วนร่วมในกิจกรรมของโรงเรียนหรือไม่

การตรวจสอบเงื่อนไขเหล่านี้สามารถเขียนเป็นโค้ดโดยใช้ตัวดำเนินการตรรกศาสตร์ เช่น

จากตัวอย่างนี้จะเห็นได้ว่าตรรกศาสตร์ช่วยให้คอมพิวเตอร์สามารถตัดสินใจได้อย่างถูกต้องและมีเหตุผลตามเงื่อนไขที่เราต้องการครับ

ตัวอย่างประกอบการใช้ความรู้เรื่องตรรกศาสตร์ในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์

1. การตรวจสอบข้อมูลผู้ใช้
   • ในการสร้างระบบล็อกอิน ตรรกศาสตร์ถูกนำมาใช้ในการตรวจสอบว่าชื่อผู้ใช้และรหัสผ่านถูกต้องหรือไม่ โดยมีโค้ดตัวอย่างดังนี้

   

2. การควบคุมการทำงานของโปรแกรม
   • ในการพัฒนาเกมคอมพิวเตอร์ นักพัฒนาใช้ตรรกศาสตร์เพื่อตรวจสอบสถานะของเกม เช่น การเช็คว่าผู้เล่นชนะเกมหรือยัง

3. การกรองข้อมูลในฐานข้อมูล
   • เมื่อนักพัฒนาต้องการคัดกรองข้อมูลจากฐานข้อมูล เช่น การแสดงผลเฉพาะนักเรียนที่มีเกรด A เท่านั้น

จากตัวอย่างเหล่านี้ เราจะเห็นว่าตรรกศาสตร์ไม่ได้เป็นเพียงแค่บทเรียนในวิชาคณิตศาสตร์เท่านั้น แต่ยังเป็นเครื่องมือสำคัญที่ใช้ในการพัฒนาเทคโนโลยีและซอฟต์แวร์ที่เราใช้ในชีวิตประจำวันอีกด้วย

สรุปสั้น ๆ ก็คือ ตรรกศาสตร์เป็นพื้นฐานสำคัญที่ช่วยให้นักเรียนพัฒนาทักษะการคิดวิเคราะห์และการให้เหตุผล ซึ่งเป็นทักษะที่จำเป็นในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ หากนักเรียนเข้าใจและเห็นประโยชน์ของตรรกศาสตร์ในการแก้ปัญหาเชิงคอมพิวเตอร์ ก็จะช่วยให้การเรียนรู้มีความหมายและสามารถนำไปใช้ในชีวิตจริงได้มากขึ้นครับผม