-

1. รหัสโครงการ 11p12c602
เล็ทมีซี : เครื่องมือเรียนรู้เพื่อฝึกเขียนโปรแกรมสำหรับเครื่องหลาย
หน่วยประมวลผลโดยใช้ภาษาซี/ซีพลัสพลัส
LET ME C : a Learning Tool providing a Multiprocessor-programming
Environment based on C/C++
โปรแกรมเพื่อส่งเสริมการเรียนรู้(นักศึกษา)
รายงานฉบับสมบูรณ์
เสนอต่อ
ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ
สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
ได้รับทุนอุดหนุนโครงการวิจัย พัฒนาและวิศวกรรม
โครงการแข่งขันพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์แห่งประเทศไทย ครั้งที่ 11
ประจำปีงบประมาณ 2552
โดย
นางสาวจตุรดา ดียิ่ง
นางสาวกุสุมา อาดัมภ์
ชื่ออาจารย์ที่ปรึกษาโครงการ นางสาววรวรรณ มะเริงสิทธิ์
สถาบันการศึกษา มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์

2. I
กิตติกรรมประกาศ (Acknowledgement)
โครงการเล็ทมีซี ได้รับทุนสนับสนุนการพัฒนาโครงการจากศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และ
คอมพิวเตอร์แห่งชาติ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ กระทรวงวิทยาศาสตร์และ
เทคโนโลยี ได้รับทุนอุดหนุนโครงการการแข่งขันพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์แห่งประเทศไทย ครั้งที่ 11
จากศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
แห่งชาติ และสำนักงานส่งเสริมอุตสาหกรรมซอฟต์แวร์แห่งชาติ พร้อมระบุชื่อโครงการที่ได้รับทุนไว้ด้วย
ขอขอบพระคุณอาจารย์ที่ปรึกษาที่ได้ให้คำแนะนำ ข้อคิดเห็น และให้ความรู้ต่างๆ รวมทั้งให้
ความช่วยเหลือในด้านต่างๆ
ขอขอบคุณภาพภาควิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ที่ให้ข้อมูล ข่าวเกี่ยวกับโครงการโครงการแข่งขันพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์
แห่งประเทศไทย
และขอขอบคุณเพื่อนๆ และผู้ที่เกี่ยวข้องทุกๆท่านที่ให้คำปรึกษา และให้คำช่วยเหลือตลอดการ
ทำงานจนสำเร็จลุล่วงไปได้ด้วยดี
ผู้พัฒนาโครงการจึงขอกราบขอบพระคุณมา ณ โอกาสนี้
นางสาวจตุรดา ดียิ่ง
นางสาวกุสุมา อาดัมภ์

3. II
บทคัดย่อ
นวัตกรรมของสถาปัตยกรรมหน่วยประมวลผลแบบมัลติคอร์ เพื่อเพิ่มศักยภาพการประมวลผล
ในภาวะวิกฤติการขาดแคลนพลังงาน ข้อจำกัดของวิกฤตพลังงานเช่น สถาปัตยกรรมการ ออกแบบมีข้อดี
ข้อเสีย สรรถนะการทำงานและการใช้พลังงานในการประมวลผล จึงเป็นเรื่องที่สำคัญที่จะต้องพิจารณา
ในด้านฮาร์ดแวร์ก็มุ่งให้ความสำคัญกับการออกแบบเพื่อลดการใช้พลังงานอย่างสิ้นเปลือง อย่างไรก็ตาม
ในบทบาทของโปรแกรมเมอร์ควรให้ความสำคัญ กับการออกแบบโปรแกรมที่มีสมถนะได้ตรงตามความ
ต้องการ และใช้พลังงานให้น้อยที่สุด งานวิจัยชิ้นนี้มุ่งหวังให้ผู้เริ่มต้นเขียนโปรแกรมเชิงขนาน ให้
ความสำคัญทั้งการเขียนโปรแกรมอย่างมีประสิทธิภาพและคำนึงถึงการประหยัดพลังงาน โดยใช้เครื่องมือ
ที่ชื่อว่า LET ME C ซึ่งเป็นเครื่องมือตัวอย่างที่ช่วยให้ ผู้เริ่มต้นการเขียนโปรแกรมเชิงขนานได้ศึกษาการ
เขียนโปรแกรมเชิงขนานและผลกระทบ จากการใช้พลังงานของโปรแกรม
คำสำคัญ: เครื่องมือเรียนรู้, การทำความเข้าใจโปรแกรมเชิงขนาน, สมรรถนะการประมวลผลเชิง
ขนาน, การเขียนโปรแกรมที่ตระหนักถึงพลังงาน

4. III
Abstract
Emerging of multicore architecture makes high-performance PCs available. Despite
that, the limitation caused by power crisis on such architecture has made the trade offs between
performance and power-aware computing ever more important. Hardware vendors have
focused their design on how to reduce the power consumption of components. However,
programmers also play an important role in designing a program which could satisfy
performance requirement within the minimum power consumption. This research work proposes
an approach for training novice parallel programmers to be both performance- and power-aware
by using a learning tool called LET-ME-C. We demonstrated that the tool could, not only
guide the programmers on how the codes could be parallelized, but also depict the impact of
novice’s codes on performance and power consumption at prompt.
Keywords: Learning tool, Parallel Program Comprehension, Parallel Execution
performance, Power-aware programming

5. IV
บทนำ
การเปลี่ยนยุคของหน่วยประมวลผลเข้าสู่ยุคหลายหน่วยประมวลผล (Multicore) ส่งผลกระทบ
ให้ผู้เขียนโปรแกรมประยุกต์จะต้องเปลี่ยนวิธีการพัฒนาโปรแกรมจากเชิงลำดับมาเป็นเชิงขนาน เพื่อให้
โปรแกรมสามารถดึงศักยภาพสูงสุดของหน่วยประมวลผลทุกคอร์ในระบบขึ้นมาได้ โดยให้มีความ
สิ้นเปลืองพลังงานน้อยที่สุด หน่วยประมวลผลแบบหลายหน่วยประมวลผล ประมวลผลพร้อมกันไปเชิง
ขนานโดยรวมกันทำงานย่อยซึ่งเป็นอิสระต่อกันทำงานพร้อมกันไป ทำให้งานเสร็จเร็วขึ้น คอมพิวเตอร์ส่วน
บุคคลที่มีหน่วยประมวลผลแบบหลายหน่วยประมวลผล มักจะมีสถาปัตยกรรมแบบใช้หน่วยความจำร่วม
กล่าวคือ เมื่อแบ่งการประมวลผลของโปรแกรมเป็นงานย่อย แต่ละส่วนงานย่อยสามารถเรียกใช้ตัวแปรใน
หน่วยความจำร่วมกันได้ โดยไม่ต้องใช้การสื่อสารข้อมูลระหว่างหน่วยประมวลผล ดังนั้นการประมวลผล
เชิงขนานโดยใช้หน่วยความจำร่วมจึงได้รับความนิยมในกลุ่มผู้พัฒนาโปรแกรมเชิงขนานบนเครื่องหลาย
หน่วยประมวลผล ซึ่งผู้พัฒนาโปรแกรมส่วนใหญ่จะใช้โอเพนเอ็มพี (OpenMP) เป็นส่วนต่อประสาน
โปรแกรมประยุกต์ (API) เพื่อพัฒนาโปรแกรมเชิงขนานบนเครื่องดังกล่าว เพราะโอเพนเอ็มพีอำนวยความ
สะดวกในการแบ่งงานย่อย ควบคุมการสื่อสารระหว่างงานย่อยโดยใช้ตัวแปรร่วมกัน ลักษณะการสื่อสาร
โดยใช้ตัวแปรร่วมกันนี้มีความใกล้เคียงกับโปรแกรมแบบลำดับ จึงทำให้การเขียนโปรแกรมทำได้รวดเร็ว
อย่างไรก็ตาม ทั้งที่หน่วยประมวลผลแบบหลายหน่วยประมวลผล นั้นกลายเป็นแพลตฟอร์มหลักในการ
ประมวลผลปัจจุบัน แต่ผู้เรียนเขียนโปรแกรมเบื้องต้นยังไม่มีเครื่องมือเพื่อช่วยทำความเข้าใจการ
ประมวลผลเชิงขนาน บนสถาปัตยกรรมมัลติคอร์ จึงทำให้ความรู้ทางด้านการเขียนโปรแกรมเชิงขนานโดย
ใช้โอเพนเอ็มพี ยังคงจำกัดอยู่ในกลุ่มผู้เชี่ยวชาญเท่านั้น นอกจากนี้ผู้เรียนเขียนโปรแกรมเบื้องต้น มักจะ
มองข้ามความสำคัญของการปรับปรุงสมรรถนะของโปรแกรมเพื่อลดความสิ้นเปลืองพลังงาน จึงเป็นเหตุ
ให้ โปรแกรมที่ผลิตได้อาจจะทำงานตรงตามความต้องการ แต่ไม่ได้ถูกปรับให้ใช้พลังงานอย่างประหยัด
ที่สุด
เพื่อเป็นทางเลือกสำหรับผู้เรียนเขียนโปรแกรมที่ต้องการปรับแนวทางการเขียนโปรแกรมเข้าสู่
ยุคมัลติคอร์ง่ายขึ้น รายงานหัวข้อพิเศษฉบับนี้จึงนำเสนอ โครงงานเล็ทมีซี โครงงานสร้างเครื่องมือเรียนรู้
เพื่อฝึกเขียนโปรแกรมสำหรับเครื่องหลายหน่วยประมวลผลโดยใช้ภาษาซี/ซีพลัสพลัส เพื่อเป็นเครื่องมือ
ช่วยในการเรียนรู้ และฝึกฝนการเขียนโปรแกรมที่มีการประมวลผลเชิงขนาน เพราะในปัจจุบันการ
ออกแบบระบบคอมพิวเตอร์เริ่มให้ความสนใจกับการออกแบบหน่วยประมวลผลให้มีความสามารถด้าน
การประมวลผลเชิงขนาน เพื่อเพิ่มความเร็วในการประมวลผล นอกจากนี้เล็ทมีซียังมีการแสดงผลข้อมูล
เกี่ยวกับการใช้พื้นที่หน่วยความจำของโปรแกรม แสดงปริมาณพลังงานที่สูญเสียในการประมวลผล
เพื่อให้ผู้ใช้คำนึงถึงประสิทธิภาพของโปรแกรมที่ได้พัฒนาขึ้น

6. V
สารบัญ
กิตติกรรมประกาศ (Acknowledgement) I
บทคัดย่อ II
Abstract III
บทนำ IV
สารบัญ V
สารบัญรูป VI
วัตถุประสงค์และเป้าหมาย 1
- วัตถุประสงค์ 1
- ประโยชน์ 2
รายละเอียดของการพัฒนา 3
- เนื้อเรื่องย่อ 3
- ทฤษฎีหลักการและเทคนิคหรือเทคโนโลยีที่ใช้ 11
- เครื่องมือที่ใช้ในการพัฒนา 12
- รายละเอียดโปรแกรมที่ได้พัฒนาในเชิงเทคนิค 12
- ขอบเขตและข้อจำกัดของโปรแกรม 13
- กลุ่มผู้ใช้ 13
- ผลการทดสอบโปรแกรม 13
เอกสารอ้างอิง (Reference) 17
ภาคผนวก (Appendix) 18

7. VI
สารบัญรูป
รูปที่ 1 เครื่องมือเรียนรู้เอลวิส (ALVIS) แบบแสดงผลตอบกลับอัตโนมัติ – ทันทีที่ผู้เรียนพิมพ์ผิด
(Hundhausen และ Brown, 2007) 4
รูปที่ 2 ผังต้นไม้ตัดสินใจเพื่อประมาณการใช้พลังงาน (Xian, Lu, & Li, 2007) 5
รูปที่ 3 การใช้พลังงานของโปรแกรมอ่านไฟล์สี่วิธี (Xian, Lu, & Li, 2007) 5
รูปที่ 4 ภาพ Visual Programming Environment (Tan & Cai, 1994) 6
รูปที่ 5 Scalable Graph จะถูกแสดงเป็นภาพการแตกเทรดในลักษณะกรวย 3 มิติ (Kim, Lom, & Jun,
2007) 7
รูปที่ 6 แสดง Data dependence และ Graph 7
รูปที่ 7 Iteration Space ของ Array 1 มิติ 7
รูปที่ 9 แสดง Iteration Vector 8
รูปที่ 10 Loop-independent dependence 8
รูปที่ 12 Distance Vector 8
รูปที่ 8 Iteration Space ของ Array 2 มิติ 8
รูปที่ 11 Loop-carried dependence 8
รูปที่ 15 แสดง ตัวอย่างที่ 2 ของลูปทเกิด loop carried dependency ซึ่งสามารถทำการแก้ไข
dependency 9
รูปที่ 13 แสดงการวิเคราะห์ loop carried dependency 9
รูปที่ 14 แสดง ตัวอย่างที่ 1 ของลูปทเกิด loop carried dependency ซึ่งสามารถทำการแก้ไข
dependency 9
รูปที่ 16 โปรแกรมเล็ทซี (ฤทธิรณชัย, 2550) 10
รูปที่ 17 แสดงหน้าจอเพื่อเลือกไฟล์ Setup 17
รูปที่ 18 หน้าจอการเริ่มติดตั้งโปรแกรม 18
รูปที่ 19 เลือกประเภทการติดตั้งโปรแกรม 18
รูปที่ 20 เริ่มต้นการติดตั้งโปรแกรม 18
รูปที่ 21 แสดงหน้าจอขณะทำการติดตั้งโปรแกรม 19
รูปที่ 22 หน้าจอแสดงการลงทะเบียนโปรแกรม 19
รูปที่ 23 หน้าจอแสดงการเสร็จสิ้นการลงโปรแกรม 20

8. รูปที่ 24 หน้าจอแสดงการกำหนดคุณสมบัติของโปรแกรม 20
รูปที่ 25 เลือกประเภทการกำหนดคุณสมบัติของโปรแกรม 21
รูปที่ 26 กำหนดวินโดวส์อ็อบชั่น 21
รูปที่ 27 กำหนดอ็อบชั่นความปลอดภัยของโปรแกรม 22
รูปที่ 28 แสดงหน้าจอขณะติดตั้งการกำหนดคุณสมบัติของโปรแกรม 23
รูปที่ 29 เสร็จสิ้นการกำหนดคุณสมบัติของโปรแกรม 23
รูปที่ 30 แสดงหน้าจอเพื่อเลือกไฟล์ jre-6u3-windows-i586-p-s.exe 24
รูปที่ 31 แสดงหน้าจอให้ยอมรับเงื่อนไขลิขสิทธิ์ของโปรแกรม 25
รูปที่ 32 แสดงหน้าจอขณะทำการติดตั้งโปรแกรม 25
รูปที่ 33 แสดงหน้าจอเสร็จสิ้นการติดตั้งโปรแกรม 26
รูปที่ 34 นำไฟล์ letmec_beta1 ไปวางยังที่ที่ต้องการ 27
รูปที่ 35 ภาพภายในไฟล์ letmec_beta1 27
รูปที่ 36 ภาพ Logo ของเล็ทมีซี 28
รูปที่ 37 ภาพโปรแกรมเล็ทมีซี 28
รูปที่ 38 ภาพ Open file เพื่อเปิดไฟล์ 29
รูปที่ 39 ภาพการเปิดไฟล์ 29
รูปที่ 40 ภาพแสดงไฟล์ test.cpp 30
รูปที่ 41 ภาพแสดงการเลือกคำสั่ง การ Run โปรแกรม 30
รูปที่ 42 ภาพแสดงการ Run โปรแกรม 31
รูปที่ 43 ภาพแสดง Execution time และ Instruction count 31
รูปที่ 44 ภาพแสดงการเลือก รุ่นของ Processor และชื่อของรุ่น ของ Processor 32
รูปที่ 45 ภาพแสดงการยีนยันการเลือก Processor และการเปลียนแปลงของ Ideal Time 32
VII

9. 1
วัตถุประสงค์และเป้าหมาย
เล็ทมีซีเป็นเครื่องมือช่วยสอนเขียนโปรแกรมแบบขนาน (Parallel Programming) ที่ส่งเสริมให้
ผู้เรียนตระหนักถึงความสำคัญของการออกแบบโปรแกรมต่อความสิ้นเปลืองพลังงาน ผู้พัฒนาจึงมี
แนวทางในการพัฒนาโปรแกรมเล็ทมีซีขึ้นเพื่อเป็นเครื่องมือช่วยในการเรียนรู้ และฝึกฝนการเขียน
โปรแกรมที่มีการประมวลผลเชิงขนาน เพราะในปัจจุบันการออกแบบระบบคอมพิวเตอร์เริ่มให้ความสนใจ
กับการออกแบบหน่วยประมวลผลให้มีความสามารถด้านการประมวลผลเชิงขนาน เพื่อเพิ่มความเร็วใน
การประมวลผล นอกจากนี้เล็ทมีซียังมีการแสดงผลข้อมูลเกี่ยวกับการใช้พื้นที่หน่วยความจำของโปรแกรม
แสดงปริมาณพลังงานที่สูญเสียในการประมวลผล เพื่อให้ผู้ใช้คำนึงถึงประสิทธิภาพของโปรแกรมที่ได้
พัฒนาขึ้น
วัตถุประสงค์
เพื่อสร้างโปรแกรมเล็ทมีซีซึ่งเป็นโปรแกรมประยุกต์ใช้บนวินโดว์ ต่อยอดจากโปรแกรมเล็ทซี โดย
เพิ่มส่วนการสอนเขียนโปรแกรมเชิงขนานดังนี้
1. เพื่อพัฒนาตัวตัดคำและตัวเทียบไวยากรณ์(Lexical scanner และ Syntactic Analyser)
ให้สามารถ อ่านไวยากรณ์ ของโอเพนเอ็มพีเอพีไอได้
2. เพื่อพัฒนาส่วนติดต่อกับผู้ใช้โปรแกรมเล็ทมีซี ให้สามารถไฮไลท์ไวยากรณ์ของโปรแกรมเชิง
ขนานได้
3. เพื่อพัฒนาส่วนวิเคราะห์ประสิทธิภาพการประมวลผลโปรแกรมเชิงขนานที่ผู้ใช้เขียนขึ้นใน
เล็ทมีซี
4. เพื่อพัฒนาตัววิเคราะห์ความสิ้นเปลืองพลังงานของโปรแกรมเชิงขนานที่ผู้ใช้เขียนขึ้นใน
เล็ทมีซี

10. 2
ประโยชน์
1. การสร้างโปรแกรมเล็ทมีซี เป็นแนวคิดให้ผู้ใช้เข้าใจการประมวลผลเชิงขนาน ซึ่งเป็นความรู้
เบื้องต้นของการทำงานของคอมพิวเตอร์ที่มีระบบการประมวลผลเชิงขนานหรือคอมพิวเตอร์
แบบ Core 2 Duo ที่ในปัจจุบันคอมพิวเตอร์จะเริ่มมีการพัฒนาระบบการประมวลผลแบบเชิง
ขนานมีแนวโน้มใช้กันมากขึ้น เพราะฉะนั้นผู้ใช้คอมพิวเตอร์จะสามารถศึกษาระบบการ
ประมวลผลเชิงขนานได้จากโปรแกรมเล็ทมีซี
2. ส่วนของการไฮไลท์โปรแกรมจะช่วยให้ผู้ใช้เห็นความผิดพลาดของการเขียนโปรแกรมได้ง่ายขึ้น
และทันที โดยเมื่อผู้ใช้พิมพ์คำสั่ง หรือโค้ดในส่วนที่เป็นคำสำคัญ เล็ทมีซีจะทำการไฮไลท์ใน
ส่วนทำเหล่านั้นทันที ทำให้ผู้ใช้งานสามารถตรวจสอบได้ทันที
3. ส่วนของการวิเคราะห์พลังงานและประสิทธิภาพทำให้ผู้ใช้ทราบถึงการใช้พลังงานและ
ประสิทธิภาพของโปรแกรมที่ผู้ใช้เขียนขึ้นได้
4. การสร้างส่วนของโปรแกรมโดยใช้จาวาเทคโนโลยี ทำให้ผลลัพธ์ที่ได้ ส่วนวิเคราะห์
ประสิทธิภาพ หรือส่วนวิเคราะห์การใช้พลังงาน สามารถนำไปพัฒนาต่อเพื่อสร้างเป็น
โปรแกรมประยุกต์อื่นๆ ได้

11. 3
รายละเอียดของการพัฒนา
ในการพัฒนาโครงงานเล็ทมีซีผู้พัฒนาได้ทำศึกษารายละเอียด ประวัติความเป็นมาของข้อมูล
ต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง และทฤษฎีต่างๆ ที่มีความเกี่ยวข้อง ดังนี้
เนื้อเรื่องย่อ (Story Board)
เครื่องมือเรียนรู้สำหรับฝึกเขียนโปรแกรมเริ่มต้นมีในรูปแบบของโปรแกรมช่วยสอน หรือ ซีเอไอ (Computer
Aided Instruction) โดยในปี ค.ศ. 1970 มีระบบช่วยสอนชื่อ “ทีช (TEACH)” ของมหาวิทยาลัยเอ็มไอที (MIT) เป็น
โปรแกรมสอนเขียนโปรแกรมภาษา UNCL ให้กับนักศึกษาชั้นปีที่หนึ่ง (Fenichel, Weizenbaum, & Yochelson, 1970)
[5] ในปี ค.ศ. 1968 - 1969 ซึ่งได้รับการยอมรับจากผู้เรียนโดยส่วนใหญ่ แต่ผู้วิจัยไม่ได้ประเมินประสิทธิภาพของการ
เรียนรู้ที่ได้รับจากการใช้โปรแกรม จึงไม่อาจระบุได้ว่าโปรแกรมทีชมีส่วนช่วยพัฒนาศักยภาพของผู้เรียน
ภายหลังจากระบบทีช มีคณะวิจัยกลุ่มหนึ่ง (เนวาเลียเนน และคณะ, 2006) กล่าวถึงงานวิจัยซึ่งได้พัฒนา
เครื่องมือช่วยสอนโดยใช้ภาพหลายชิ้น โดยกล่าวว่า การศึกษาของเครื่องมือเหล่านี้ได้แสดงให้เห็นว่า การสอนเขียน
โปรแกรมโดยใช้ภาพมีผลสัมฤทธิ์ต่อการเรียนรู้ระยะยาว (Long-term effects) จึงได้นำเสนองานวิจัยเพื่อพิสูจน์ผลกระทบ
จากการใช้ภาพเคลื่อนไหวหรือภาพนิ่ง ต่อการเรียนรู้ระยะสั้น (Short-term effects) เนวาเลียเนน และคณะ ใช้โปรแกรม
ช่วยสอนชื่อ แพลนเอนี่ (PlanAni) มาทำการทดลอง โดยปรับให้แพลนเอนี่แสดงภาพเคลื่อนไหวในสองระดับ คือแสดงโดย
ละเอียด และแสดงอย่างหยาบหรือแสดงเป็นภาพนิ่ง ผู้วิจัยทำการทดลองโดยให้ผู้เรียนกลุ่มเดียวกัน ทดลองใช้แพลนเอนี่
ทั้งสองรูปแบบ และพบว่าผู้เรียนให้ความสนใจกับข้อความประกอบมากกว่าภาพเคลื่อนไหว จึงสรุปได้ว่าการมี
ภาพเคลื่อนไหวโดยละเอียดไม่ได้มีผลกระทบต่อการโต้ตอบระยะสั้นของผู้เรียน เท่ากับการมีคำอธิบายหรือข้อความ
ประกอบภาพ ซึ่งสอดคล้องกับข้อมูลในตัวโปรแกรม
ในปี ค.ศ. 2005 เอฟโฟโปลัส และคณะ (Efopoulos, Dagdilelis, Evangelidis, & Satratzemi, 2005) เสนอ
เครื่องมือเรียนรู้บนเว็บชื่อ ไวป์ (WIPE – Web Integrated Programming Environment) โดยเสนอว่าเครื่องมือเรียนรู้ควร
ใช้หลักการออกแบบสามประการได้แก่
1. เครื่องมือควรออกแบบให้ง่ายต่อการใช้งาน (Simplicity)
2. เครื่องมือควรใช้ข้อมูลที่สอดคล้องกับหนังสือหรือคู่มือ (Consistency)
3. เครื่องมือควรเน้นให้ผู้เรียนเขียนโปรแกรมไม่ใช่ออกแบบจอภาพ (Emphasis on the source code)
คณะวิจัยได้นำไวป์ไปทดลองใช้กับนักศึกษาซึ่งเรียนเขียนโปรแกรมในชั้นปีที่หนึ่ง และค้นพบความผิดพลาดที่
นักศึกษาส่วนใหญ่ต้องใช้เวลานานในการแก้ไข ได้แก่ ผิดไวยากรณ์แปดประการ และการผิดเชิงตรรกะสี่ประการ
ฮันด์ฮาวเซนและบราวน์ (Hundhausen & Brown, 2007) ศึกษาผลกระทบของคุณลักษณะความมีชีวิตชีวา
(Live ness) ของเครื่องมือเรียนรู้ ต่อผลสัมฤทธิ์ของการเรียนของผู้เริ่มต้นเรียนวิธีการเขียนโปรแกรมเชิงขั้นตอน
(Imperative programming) และได้ค้นพบว่าผู้เรียนจะเขียนคำสั่งที่ผิดไวยากรณ์และผิดความหมายน้อยมากหากผู้เรียน
ได้รับผลตอบกลับ (feedback) จากเครื่องมือเรียนรู้เมื่อเทียบกับการไม่ได้รับผลตอบกลับ แต่อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าผู้เรียนจะ
ได้รับผลตอบกลับด้วยวิธีการใด ไม่ส่งผลว่าจะช่วยให้ผู้เรียนลดการเขียนไวยากรณ์หรือความหมายผิดแตกต่างกันอย่างมี

12. นัยสำคัญทางสถิติ กล่าวคือ การเลือกรับผลตอบกลับเมื่อตนต้องการ (Self-select feedback) หรือ การแสดงผลตอบกลับ
ทันทีโดยอัตโนมัติ (Automatic feedback) นั้นไม่มีความแตกต่างกัน
งานวิจัยของ ฮันด์ฮาวเซนและบราวน์ ศึกษาสองในสามองค์ประกอบ ของคุณลักษณะความมีชีวิตชีวาของ
4
เครื่องมือเรียนรู้ ซึ่งทานิโมโตได้ระบุไว้ (Tanimoto’s notion of liveness) ได้แก่
1. ลักษณะของเนื้อหาที่ตอบกลับต่อผู้เรียน (feedback content)
2. เวลาที่ผู้เรียนต้องรอผลตอบกลับ (feedback delay)
3. วิธีการที่ผู้เรียนได้รับผลตอบกลับ (feedback self-selection) ซึ่งหมายถึงผู้เรียนสามารถเลือกรับผล
ตอบกลับเมื่อต้องการ หรือ เครื่องมือเรียนรู้แสดงผลตอบกลับทันทีโดยอัตโนมัติ
โดยใช้เครื่องมือเรียนรู้ชื่อ เอลวิส (ALVIS) สอนเขียนโปรแกรมภาษาซัลซ่า (SALSA) ซึ่งเป็นภาษาอย่างง่าย มี
ลักษณะคล้ายคำสั่งเทียม เอลวิสถูกปรับเป็นสามรูปแบบจำแนกตามลักษณะการแสดงผลตอบกลับ ฮันด์ฮาวเซนและบ
ราวน์ คัดเลือกนักศึกษาระดับปริญญาตรีชั้นปีที่ 1 โดยคัดเลือกผู้ที่ไม่เคยเขียนโปรแกรมมาก่อน โดยนักวิจัยคาดว่าจะทำ
การทดลองในอนาคตเพื่อหาผลกระทบของการชะลอเวลาส่งผลตอบกลับ และความเป็นไปได้ที่จะสร้างเครื่องมือเรียนรู้ที่
ปรับตามลักษณะความต้องการของผู้เรียนได้
รูปที่ 1 เครื่องมือเรียนรู้เอลวิส (ALVIS) แบบแสดงผลตอบกลับอัตโนมัติ – ทันทีที่ผู้เรียนพิมพ์ผิด
(Hundhausen และ Brown, 2007)
ส่วนการเขียนโปรแกรมโดยตระหนักถึงพลังงาน (Power-aware programming) นั้นเป็นประเด็น
สำคัญในการผลิตโปรแกรมสำหรับระบบฝังตัว หรือสำหรับหน่วยประมวลผลแบบฝังตัว ซึ่งการวิเคราะห์
ความสิ้นเปลืองพลังงานไฟฟ้านั้น อธิบายโดยใช้ปริมาณพลังงานในหน่วย วัตต์ (watt) วัตต์ต่อชั่วโมง
(watt-hour) หรือ จูล (Joule) การประมาณการใช้พลังงานในปัจจุบันทำโดยวิเคราะห์จากคำสั่ง
ภาษาแอสเซมบลี โดยคอมไพเลอร์ซึ่งการวิเคราะห์แบ่งเป็น ระดับรอบของสัญญาณนาฬิกา ระดับคำสั่ง
ระดับกลุ่มคำสั่ง และระดับฟังก์ชั่น
เซียนและคณะ (Xian, Lu, & Li, 2007)เสนอเครื่องมือเขียนโปรแกรมเพื่อสร้างโปรแกรมประยุกต์
ที่ตระหนักถึงการใช้พลังงาน โดยเครื่องมือนี้จะแสดงคุณลักษณะการใช้พลังงานของโปรแกรมเมื่อ

13. ประมวลผล เครื่องมือเขียนโปรแกรมที่นักวิจัยเสนอมีลักษณะเป็น ไลบราลี่ที่โปรแกรมประยุกต์สามารถ
เรียกใช้ได้ (Application Program Interface Library) ที่จะนำไปใช้เพื่อวิเคราะห์ความสิ้นเปลืองพลังงาน
การประมาณความสิ้นเปลืองพลังงานทำโดยแบ่งการทำงานของคำสั่งในโปรแกรมเป็นสามชนิด
การส่งรับข้อมูลจากเครือข่าย (net) การอ่านเขียนดิสก์ (disk) การคำนวณที่หน่วยประมวลผล (processor)
เมื่อโปรแกรมประมวลจนถึงคำสั่งQueryEnergy ไลบรารี่จะประสานงานกับ OS เพื่อนำกลุ่มคำสั่งที่อยู่
ในช่วงมาแยกชนิดและประเมินค่าพลังงานของคำสั่งแต่ละชนิดโดยใช้ต้นไม้ตัดสินใจ (ดังรูปที่ 2) และ
คำนวณค่าประมาณการสิ้นเปลืองพลังงานออกมาในหน่วยจูล (ดังรูปที่3)
5
รูปที่ 2 ผังต้นไม้ตัดสินใจเพื่อประมาณการใช้พลังงาน (Xian, Lu, & Li, 2007)
รูปที่ 3 การใช้พลังงานของโปรแกรมอ่านไฟล์สี่วิธี (Xian, Lu, & Li, 2007)
ผลลัพธ์จากการทดลองพบว่าไลบรารีสามารถช่วยให้ผู้สร้างโปรแกรมได้ประเมินความสิ้นเปลือง
พลังงานของโปรแกรมได้ และช่วยให้ผู้เขียนโปรแกรมตระหนักต่อความสำคัญในการประเมินการใช้
พลังงานในระหว่างพัฒนาโปรแกรม
การเขียนโปรแกรมที่มีการทำงานแบบประมวลผลเชิงขนาน จะช่วยลดเวลาในการประมวลผลให้
ลดลง และเพิ่มประสิทธิภาพให้กับคอมพิวเตอร์ แต่เนื่องจากการพัฒนาโปรแกรมเชิงขนาน มีความยุ่งยาก
ซับซ้อนในการเขียนโปรแกรม ดังนั้นหัวใจหลักที่ช่วยในการพัฒนาโปรแกรมเชิงขนานจึงอยู่กับเครื่องมือที่
ช่วยในการพัฒนา ซึ่งยังมีน้อย ในปี ค.ศ.1994 ฮงคอนเทน และคณะ (Tan และ Cai, 1994) ได้เสนอ
เครื่องมือที่ชื่อว่า วีพีคอนส (VPEcons) ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ช่วยในเขียนโปรแกรมเชิงขนาน ประเภท Visual

14. Programming Environment โดยเริ่มจากการพัฒนาเป็นรูปแบบของ Model รูปภาพ เพื่อให้ง่ายต่อการ
เข้าใจระบบการทำงานของโปรแกรมที่ออกแบบ และลักษณะของโปรแกรมประเภท Visual
Programming Environment
6
รูปที่ 4 ภาพ Visual Programming Environment (Tan & Cai, 1994)
วีพีคอนส จึงเป็นอีกเครื่องมือหนึ่งที่เข้ามาช่วยในการพัฒนาโปรแกรมเชิงขนานให้ง่ายขึ้น โดย
ลักษณะของ วีพีคอนสจะใช้กราฟฟิกเข้ามาเป็นเครื่องมือช่วยในการออกแบบโปรแกรมเชิงขนานให้อยู่ใน
รูปแบบของโมเดล หลังจาก VPECons จะแปลงจากรูปแบบของโมเดลเป็นภาษา C ที่สามารถทำงาน
บนระบบเชิงขนานได้
ภายหลังมีการใช้คำสั่งโอเพนเอ็มพี ซึ่งเป็นส่วนต่อประสานโปรแกรมประยุกต์(API) ที่ถูกเลือกใช้
สำหรับพัฒนาโปรแกรมเชิงขนาน สามารถรองรับการโปรแกรมในภาษาซี/ซีพลัสพลัสและฟอร์เทน รวมถึง
รวมถึง ยูนิค(Unix )และไมโครซอร์ฟ วินโดวร์ (Microsoft Window) ในปี ค.ศ. 2004 เรนี คลอบเบอร์ และ
คณะ (Kobler, Kranzlmuller, และ Volkert, 2004) ได้เสนอเครื่องมือที่ชื่อว่า เดวิซ (DeWiz) ในรูปแบบ
ของกราฟแสดงเหตุการณ์(Event Graph) ที่จะอธิบายการเปลี่ยนแปลงในแต่ละขั้นตอนการประมวลผล
คำสั่งต่างๆ ในส่วนของโปรแกรมเชิงขนาน (Critical Regions) ที่ถูกแทรกด้วยคำสั่งของ OpenMP
ในการใช้คำสั่ง เพื่อใช้ในการแตกเทรดมักจะเกิดปัญหาในการแย่งกันใช้ข้อมูล หรือที่เรียกว่า
Data race ยังโจ คิม และคณะ (Kim, Lom, และ Jun, 2007) ได้มีการนำเสนอ Thread Visualization tool
ซึ่งเป็นเครื่องมือที่เข้ามาช่วยแสดง ลำดับการทำงานของการแตกเทรด เป็นภาพ Scalable Graph ที่ถูก
แสดงเป็นภาพการแตกเทรดในลักษณะกรวย 3 มิติ (3D Cone Scalable Thread Visualization และจะถูก
ตรวจสอบประสิทธิภาพ ในการค้นหาการแย่งกันใช้ข้อมูล ได้โดย Synthetic Program

15. 7
รูปที่ 5 Scalable Graph จะถูกแสดงเป็นภาพการแตกเทรดในลักษณะกรวย 3 มิติ (Kim, Lom, & Jun, 2007)
Data Dependence
เป็นการ รอบันทึกและการอ่านค่าของข้อมูลลงหน่วยความจำ ที่ต้องพิจาณาในเรื่องของลำดับการประมวลผล
ของตัวแปรในโปรแกรม โดยสามารถแบ่งประเภทได้ดังนี้
1. Flow Dependence (or true dependence) : (RAW: read after write)
2. Antidependence : (WAR: write after read)
3. Output Dependence: (WAW: writer after write)
รูปที่ 6 แสดง Data dependence และ Graph
การวิเคราะห์ loop carried dependency
Loop dependence คือการที่ในหนึ่งรอบการวนลูปแต่ละครั้ง statement การทำงานข้างในลูปมี
dependency กันระหว่างลูป กล่าวคือข้างในการทำงานของลูปมีข้อมูลที่เกิดความเกี่ยวเนื่องกันในลักษณะของ
Data dependency ทำให้ลูปนั้นประมวลผลโดยการแบ่งการทำงานออกเป็นเทรดย่อยๆไม่ได้
สิ่งที่ต้องพิจารณาในการวิเคราะห์ loop carried dependency มีดังนี้
1. Iteration Space
เป็นตัวบอกจำนวนครั้งที่เกิดการวนลูป ซึ่งหมายความว่า loop มีการกวาดพื้นที่ไปเท่าใด เช่น
do i = 1,100
A(i) = A(i)+1
enddo
รูปที่ 7 Iteration Space ของ Array 1 มิติ

16. 8
2. Iteration Vector
do j = 1,6
do i = 1,5
A(j,i) = A(j-1,i-1)+1
enddo
enddo
Iteration Vector เป็นค่าที่บอกขนาด และทิศทางของ iซึ่งเป็นตัวกำหนดการวนลูป ว่าค่า iมีการเพิ่มหรือ
ลด ไปในทิศทางใด
รูปที่ 9 แสดง Iteration Vector
do i = 1,100
A(i) = A(i-1)+1
enddo
จากรูป Iteration Vector คือค่า i ที่มีการเพิ่มทีละ 1 และเคลื่อนที่ไปในทิศทางขวามือ
3. Dependence and Loop
ในการประมวลผลเชิงขนานนั้น จำเป็นต้องพิจารณาด้วยว่า ข้างในลูปมีการเกิด dependency แบบใดซึ่ง
ในบางลักษณะของ dependency สามารถแก้ไขได้ ซึ่งส่งผลให้สามารถแบ่งการทำงานเป็นส่วนย่อยๆที่
สามารถทำงานพร้อมกันได้
ลักษณะของ Dependency
- Loop-independent dependence
รูปที่ 10 Loop-independent dependence
- Loop-carried dependences
4. Distance Vectors
เป็นค่าที่บอกว่า ค่า output ที่การประมวลผลก่อนหน้า จะเป็นค่า input ที่คำสั่งต่อมา ซึ่งอยู่ในลูปเดียวกัน โดย
มีระยะห่าง เป็นเท่าใด โดยหาค่า Distance Vector ได้จาก v = iT – iS (target– source)
รูปที่ 12 Distance Vector
do i = 1,100
A(i) = B(i) + 1
C(i) = A(i) * 2
enddo
do i = 1,6
do j = 1,5
A(i,j) = A(i-1,j-2)+1
enddo
enddo
Distance Vector : (1,2)
do i = 1,100
A(i) = B(i) + 1
C(i) = A(i-1) * 2
enddo
รูปที่ 8 Iteration Space ของ Array 2 มิติ
รูปที่ 11 Loop-carried dependence

17. รูปที่ 14 แสดง ตัวอย่างที่ 1 ของลูปทเกิด loop carried dependency ซึ่งสามารถทำการแก้ไข dependency
9
วิเคราะห์หา loop carried dependency
ในการเขียนโปรแกรม เชิงขนาน นั้น สิ่งแรกที่ต้องคำนึงถึงนั้นคือ การพิจารณาว่าในโค้ดส่วนใดสามารถทำการ
ประมวลผลเชิงขนานได้ โดยต้องวิเคราะห์ ว่าเกิด dependency หรือไม่ โดยหาจากการหาค่าของ iteration space และ
ค่าของ distance vector โดยทั้งสองจะทำให้ทราบว่าการทำงานของลูปนั้น มี input ใดที่รอ output อื่นอยู่ซึ่งหมายความ
ว่าในการทำงานนั้นเกิด dependency ซึ่งในขั้นต่อมาคือการวิเคราะห์ว่า dependency สามารถแก้ไขได้หรือไม่ ถ้า
สามารถแก้ไข ได้ หมายความว่า โค้ดส่วนนั้นสามารถทำการประมวลผลเชิงขนานได้
จากโค้ดตัวอย่าง
วิเคราะห์หา Distance vectors ได้
Distance vectors : (1,0) for accesses to A
(0,1) for accesses to B
A เกิด loop carries dependency ที่ลูป i
B เกิด loop carries dependency ที่ลูป j
Loop Transformations
do i = 1,5
do j = 1,5
A(i,j) = B(i-1,j)+1
B(i,j) = A(i, j-1) * 2
enddo
enddo
รูปที่ 13 แสดงการวิเคราะห์ loop carried dependency
ลักษณะของลูปข้างล่างนี้ เป็นลูปที่เกิด loop carried dependency ซึ่งสามารถทำการแก้ไข
dependency ที่เกิดขึ้นได้ โดยการสลับการทำงานของลูปข้างใน กับลูปข้างนอก ทำให้สามารถแบ่งงานย่อย
เพื่อการประมวลผลเชิงขนานได้
do i = 1,6
do j = 1,5
A(i,j) = A(i-1,j-2)+1
enddo
enddo
do j = 1,5
do i = 1,6
A(i,j) = A(i-1,j-2)+1
enddo
enddo
รูปที่ 15 แสดง ตัวอย่างที่ 2 ของลูปทเกิด loop carried dependency ซึ่งสามารถทำการแก้ไข dependency

18. จากการศึกษาเครื่องมือเรียนรู้สำหรับฝึกเขียนโปรแกรม โดยโปรแกรมเล็ทซี (ฤทธิรณชัย, 2550)
10
ซึ่งเป็นเครื่องมือช่วยสอนเขียนโปรแกรมเชิงลำดับรูปแบบหนึ่ง
รูปที่ 16 โปรแกรมเล็ทซี (ฤทธิรณชัย, 2550)
และจากการศึกษาเรื่องของการพัฒนาโปรแกรมเชิงขนาน ทำให้ทราบว่า โปรแกรมในลักษณะ
เครื่องมือเรียนรู้สามารถช่วยให้โปรแกรมเมอร์มีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนเพิ่มมากขึ้น ประกอบกับแนวโน้ม
ของคอมพิวเตอร์ในอนาคต การออกแบบระบบคอมพิวเตอร์เริ่มให้ความสนใจกับการ เพิ่มความเร็วในการ
ประมวลผล โดยออกแบบให้เครื่องคอมพิวเตอร์มีหลายหน่วยประมวลผล ซึ่งจะช่วยลดเวลาในการ
ประมวลผลให้ลดลง และเพิ่มประสิทธิภาพให้กับคอมพิวเตอร์ได้เป็นอย่างมาก ดังนั้นการทำงานแบบ
ประมวลผลเชิงขนานจึงมีแนวโน้มว่าถูกนำไปใช้กันมากในอนาคตอันใกล้ และยังขาดเครื่องมือสำหรับการ
ช่วยเขียนโปรแกรมเชิงขนาน จึงเป็นเรืองที่น่าสนใจที่จะสร้างโปรแกรมเพื่อช่วยโปรแกรมเมอร์ในการเขียน
โปรแกรมเชิงขนานขึ้นมา
การพัฒนาเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมเชิงขนานก่อนหน้านั้นมีเครื่องมือที่ถูกพัฒนาขึ้นมากมาย
โดยส่วนใหญ่จะเน้นการแสดงภาพการทำงานของโปรแกรมที่ทำงานเชิงขนานที่มีความซับซ้อนเพื่อให้
เข้าใจได้ง่ายขึ้น และเพื่อตรวจหาความผิดพลาดจาการทำงานเชิงขนาน และจากการวิจัยต่างๆได้ชี้ให้
ตระหนักว่าการทำงานเชิงขนานมีลักษณะโครงสร้างที่ซับซ้อนซึ่งเกิดจากการทำงานของส่วนย่อยเป็น
จำนวนมาก และการแสดงเป็นรูปภาพของโครงสร้าง และพฤติกรรมของการประมวลผลเชิงขนานนั้นมี
ความจำเป็นและสามารถช่วยให้เข้าใจโปรแกรมเชิงขนานได้ง่ายขึ้น ผู้พัฒนาเล็ทมีซีจึงเลือกที่จะพัฒนา
เครื่องมือช่วยเขียนโปรแกรมเชิงขนานโดยให้ความสามารถการแสดงภาพการทำงานของโปรแกรมเชิง
ขนานเป็นสิ่งสำคัญที่โปรแกรมต้องมี

19. 11
ทฤษฎีหลักการและเทคนิคหรือเทคโนโลยีที่ใช้
1. การหาค่าประสิทธิภาพจะมีส่วนที่ติดต่อกับผู้ใช้ ซึ่งแบ่งออกเป็นสองส่วนหลัก คือ
1.1 เวลาที่ได้จากการประมวลผลจริง (Measured Response Time) ในส่วนนี้จะเป็นส่วนที่มี
การแสดงเวลาที่จับได้ในการประมวลผลโปรแกรมที่ผู้เรียนเขียนขึ้นจริง โดยมีหน่วยเป็นมิลลิวินาที
(ms)
1.2 เวลาประมวลผลที่ได้จากการคำนวณ (Theoretical Execution Time) ในส่วนนี้จะเป็น
ส่วนที่มีการแสดงเวลาในการประมวลผลโปรแกรมที่ผู้เรียนเขียนขึ้นโดยได้จากการคำนวณ ซึ่งเวลา
ดังกล่าวสามารถหาได้จากสมการประเมินประสิทธิภาพ (Performance Equation) โดยสมการ
ประเมินประสิทธิภาพ มีดังนี้
Execution Time = Instruction Count * CPI * 1/Clock Rate
ประมาณความเร็วในการประมวลผล (Execution Time Equation)
คำอธิบายสมการ
1. Execution Time คือ เวลาในการประมวลผล มีหน่วยเป็น วินาที (second)
2. Instruction Count คือ จำนวนคำสั่งที่ประมวลผลในโปรแกรม
3. CPI หรือ Cycle Per Instruction คือ จำนวนรอบการทำงานต่อหนึ่งคำสั่ง
4. Clock Rate คือ ความถี่ของสัญญาณนาฬิกาของหน่วยประมวลผล มีหน่วยเป็น เฮิร์ซ (Hz)
2. ประเภทชุดคำสั่งภาษาของเครื่อง ได้แก่
1. Data Transfer Instruction
2. Control Transfer Instruction
3. I/O Instruction
4. Floating-point Instructions
5. Binary Arithmetic Instructions
6. No Operation Instructions

20. 12
เครื่องมือที่ใช้ในการพัฒนา
1. ภาษา Java
2. Eclipse RCP
3. Java CUP
4. JFlax
5. JFreeChart
รายละเอียดโปรแกรมที่ได้พัฒนาในเชิงเทคนิค (Software Specification)
1. Input/Output Specification
1.1 Input Specification
- โค้ดภาษา C++ ที่ผู้ใช้เขียนขึ้น
1.2 Output Specification
- โค้ดโปรแกรมที่ทำการไฮไลท์
- แสดงผลการคอมไพล์โปรแกรม และ Error ของโปรแกรมที่ผู้ใช้เขียนขึ้น
- แสดง Instruction ด้วย Pie Chart
- แสดง Excuetion Time ด้วย Bar Chart
2. Functional Specification
2.1 สามารถวิเคราะห์และไฮไลท์(highlight)ไวยากรณ์ของโปรแกรม
2.2 สามารถ Compile และ Run โปรแกรมที่ผู้ใช้เขียนขึ้นได้
2.3 สามารถรายงาน error ของโปรแกรม
2.4 สามารถคำนวณ Excuetion Time ของโปรแกรมและแสดงออกมาในรูปแบบของ Bar Chart
ได้
2.5 คำนวณหา Instruction count ของโปรแกรม และแสดงออกมาในรูปแบบของ Pie Chart ได้

21. 13
ขอบเขตและข้อจำกัดของโปรแกรมที่พัฒนา
ƒ การสร้างเครื่องมือเรียนรู้บนวินโดวส์
ƒ การสร้างส่วนวิเคราะห์ และไฮไลท์ภาษา
ƒ การสร้างส่วนวิเคราะห์เพื่อส่งเสริมการเขียนโปรแกรมที่ตระหนักถึงประสิทธิภาพและพลังงาน
กลุ่มผู้ใช้โปรแกรม
นักศึกษาและผู้สนใจเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมเชิงขนาน ซึ่งเป็นพื้นฐานของการพัฒนาของ
สถาปัตยกรรมหน่วยประมวลผลแบบมัลติคอร์ เพื่อเพิ่มศักยภาพการประมวลผล
ผลการทดสอบโปรแกรม
1. ทดสอบการไฮไลท์ภาษาของเล็ทมีซี
ผลการทดสอบ มีการ ไฮไลท์สีของคำสำคัญ ได้ถูกต้อง
2. ทดสอบการ Compile และ Run โปรแกรมที่ผู้ใช้เขียนขึ้น
ผลการทดสอบ สามารถ Compile และ Run Program ที่ผู้ใช้เขียนขึ้นได้ถูกต้อง
3. ทดสอบการแสดง error ของโปรแกรม
ผลการทดสอบ มีการแสดง error ในส่วนของ Console View ได้
4. คำนวณ Excuetion Time ของโปรแกรม
ผลการทดสอบ มีการแสดงผลการคำนวณ Excuetion Time ด้วย Bar Chart
5. คำนวณหา Instruction count ของโปรแกรม
ผลการทดสอบ มีการแสดงผลการคำนวณ Instruction count ด้วย Pie Chart

22. 14
ปัญหาและอุปสรรค
‚ เล็ทมีซีมีการพัฒนาที่ค่อยข้างซับซ้อน การพัฒนาจึงต้องถูกแบ่งออกเป็นส่วนๆ และจะมีการพัฒนา
ที่แตกต่างกัน จึงต้องใช้เวลาในการวิเคราะห์และพิจารณาในแต่ละส่วน
‚ เล็ทมีซี มีส่วนที่เป็น Compiler ซึ่งต้องมีการเขียนในส่วน Passer และ Scanner ที่ต้องใช้เวลาใน
การเขียน และต้องมีการตรวจสอบ
‚ มีส่วนที่ต้องใชเ้ครื่องมือเข้ามาช่วยในการพัฒนาโครงการ เช่น Eclipse RCP ซ่งึผู้พัฒนาไม่มี
ความคุ้นเคย และต้องมีการศึกษาเครื่องมือที่เข้ามาช่วยในการพัฒนา ซึ่งอาจต้องใช้เวลาใน
การศึกษามาก
‚ เล็ทมีซี ต้องมีการนำส่วนต่างๆ ที่ได้พัฒนาขึ้นมาประกอบเป็นระบบใหญ่ โดยแต่ละส่วนทำการ
พัฒนาโดยใช้วิธีแตกต่างกัน และจะมีปัญหาในการประกอบเข้ากันเป็นระบบใหญ่
แนวทางในการพัฒนาและประยุกต์ใช้ร่วมกับงานอื่นๆ ในขั้นต่อไป
โครงงานเล็ทมีซีเป็นเครื่องมือช่วยสอนภาษาเขียนโปรแกรมเชิงขนาน ด้วยภาษาซีพลัสพลัส
เพราะเนื่องจากคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ถูกพัฒนาให้มีหน่วยประมวลผลหลายคอร์ ดังนั้นผู้เขียนโปรแกรม
จะต้องเปลี่ยนวิธีการพัฒนาโปรแกรมจากเชิงลำดับมาเป็นเชิงขนาน เพื่อเป็นสิ่งที่จะเพิ่มประสิทธิภาพของ
เครื่องประมวลผลหลายคอร์ให้ทำงานได้เต็มประสิทธิภาพยิ่งขึ้น และเนื่องจากสภาวะโลกในปัจจุบันมีการ
ตระหนักถึงการใช้พลังงานมากขึ้น การเขียนโปรแกรมที่คำนึงถึงการประหยัดพลังงานจึงเป็นอีกสิ่งหนึ่งที่
ต้องเห็นความสำคัญอีกเช่นกัน เล็ทมีซีจึงเป็นเครื่องมือทีจะช่วยให้ผู้ใช้จึงจำเป็นต้องมีการเรียนรู้การเขียน
โปรแกรมเชิงขนาน และในขนะเดียวกันก็ช่วยให้ผู้ใช้เห็นถึงการใช้พลังงานของโปรแกรมที่ได้เขียนขึ้นเช่นกัน
เพื่อให้ผู้ใช้นำไปปรับปรุง เพื่อให้โปรแกรมที่พัฒนามีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น
เนื่องจากเล็ทมีซีเป็นโปรแกรมที่อ่านภาษาซีพลัสพลัส แต่สามารถพัฒนาเพิ่มเติมเพื่อนำไปใช้
วิเคราะห์ภาษาอื่นๆ เช่น ซี จาวา หรือ ชีซาพ โดยนำส่วนของ Passer และ Scanner ของเล็ทมีซีไปพัฒนา
เพิ่มเติม

23. 15
ข้อสรุปและข้อเสนอแนะ
โครงงานเล็มมีซีถูกออกแบบให้มีโครงสร้างที่สามารถทำความเข้าใจได้ง่าย ซึ่งผู้สนใจสามารถ
นำไปพัฒนาต่อให้มีประสิทธิภาพ และทำงานได้หลากหลายมากขึ้น โดยการพัฒนาให้มีการแสดงผลใน
รูปแบบต่างๆ ที่มีความหลากหลายและให้ง่ายต่อการเข้าใน เช่น การใช้ภาพประกอบการแสดงผล ภาพ
ประกอบการประมวลผล การเพิ่มคำอธิบาย หรือ เพิ่มเนื้อหาที่จะเข้ามาช่วยในการเรียนรู้เพิ่มเติม
ในส่วนของ การคำนวณหา ชุดคำสั่ง Instruction count สามารถนำไปพัฒนาในการหาพลังงาน
ไฟฟ้า เพื่อวิเคราะห์ความสิ้นเปลืองพลังงานของโปรแกรมที่เขียนได้

24. 16
เอกสารอ้างอิง (Reference)
Efopoulos, V., Dagdilelis, V., Evangelidis, G., & Satratzemi, M. (2005). a programming
environment for novices. Proceedings of the 10th annual SIGCSE conference on
Innovation and technology in computer science education (pp. 113-117). Caparica,
Portugal: ACM Press New York, NY, USA.
Fenichel, R. R., Weizenbaum, J., & Yochelson, J. C. (1970). A program to teach programming.
In Communications of the ACM (pp. 141-146). New York: ACM.
Hundhausen, C. D., & Brown, J. L. (2007). An experimental study of the impact of visual
semantic feedback on novice programming. In Journal of Visual Languages and
Computing (pp. 537-559). Orlando, FL, USA: Academic Press, Inc.
Kim, Y.-J., Lom, J.-S., & Jun, Y.-K. (2007). Scalable Thread Visualization for Debugging Data
Race in OpenMP Programs., (pp. 310-321).
Mahim, M., J., C. T., Tiberiu, C., Girish, V., C., G. S., & Mihai, B. (December 2006). Tartan:
evaluating spatial computation for whole program execution. the 12th international
Conference on Architectural Support For Programming Languages and Operating
Systems (pp. 163-174). New York, NY, USA: ACM.
Tan, H.-K., & Cai, W. (1994). VPEcons:Avisual Constructor for Parallel Programming.
Xian, C., Lu, Y.-H., & Li, Z. (2007). A programming environment with runtime energy
characterization for energy-aware applications. the 2007 international symposium on
Low power electronics and design (pp. 141-146). New York, NY, USA: ACM.
ฤทธิรณชัย, พ. (2550). โครงงานปัญหาพิเศษระดับปริญญาตรี เรื่อง เล็ทซี: เครื่องมือเรียนรู้เพื่อฝึกเป็น
C++ โปรแกรมเมอร์ที่มีประสิทธิภาพและพอเพียง. กรุงเทพ: มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์.

25. 17
ภาคผนวก (Appendix)
คู่มือการติดตั้งอย่างละเอียด
1. MySQL Server Version 5.0 ซึ่งมีขั้นตอนการติดตั้งโปรแกรม ดังรูปข้างล่างต่อไปนี้
1. เลือกไฟล์ Setup
รูปที่ 17 แสดงหน้าจอเพื่อเลือกไฟล์ Setup
2. หลังจากขึ้นหน้าต่าง Setup ให้กดปุ่ม Next >

26. 18
รูปที่ 18 หน้าจอการเริ่มติดตั้งโปรแกรม
3. เลือกติดตั้งโปรแกรมแบบ Typical เนื่องจากเป็นการลงแบบมาตรฐาน จากนั้นกดปุ่ม Next >
รูปที่ 19 เลือกประเภทการติดตั้งโปรแกรม
4. กดปุ่ม Install เพื่อเริ่มต้นการติดตั้งโปรแกรม
รูปที่ 20 เริ่มต้นการติดตั้งโปรแกรม

27. 19
5. ระบบจะทำการติดตั้งโปรแกรมลงบนเครื่องคอมพิวเตอร์
รูปที่ 21 แสดงหน้าจอขณะทำการติดตั้งโปรแกรม
6. เลือก Skip Sign-Up จากนั้นกดปุ่ม Next >
รูปที่ 22 หน้าจอแสดงการลงทะเบียนโปรแกรม

28. 20
7. เลือก Configure the MySQL Server now จากนั้นกดปุ่ม Finish เพื่อทำการกำหนดคุณสมบัติ
ของโปรแกรม
รูปที่ 23 หน้าจอแสดงการเสร็จสิ้นการลงโปรแกรม
8. กดปุ่ม Next > เพื่อทำการกำหนดคุณสมบัติของโปรแกรม
รูปที่ 24 หน้าจอแสดงการกำหนดคุณสมบัติของโปรแกรม

29. 21
9. เลือก Standard Configuration จากนั้นกดปุ่ม Next >
รูปที่ 25 เลือกประเภทการกำหนดคุณสมบัติของโปรแกรม
10. เลือก Install As Windows Service และ Launch the MySQL Server automatically จากนั้นกด
ปุ่ม Next>
รูปที่ 26 กำหนดวินโดวส์อ็อบชั่น

30. 22
11. เลือก Modify Security Settings แล้วใส่รหัสผ่าน หลังจากนั้นเลือก Enable root access from
remote machines แล้วกดปุ่ม Next >
รูปที่ 27 กำหนดอ็อบชั่นความปลอดภัยของโปรแกรม
12. กดปุ่ม Execute เพื่อทำการกำหนดคุณสมบัติของโปรแกรม

31. 23
รูปที่ 28 แสดงหน้าจอขณะติดตั้งการกำหนดคุณสมบัติของโปรแกรม
13. กดปุ่ม Finish เป็นการเสร็จสิ้นการกำหนดคุณลักษณะของโปรแกรม
รูปที่ 29 เสร็จสิ้นการกำหนดคุณสมบัติของโปรแกรม

32. 2 . การติดตั้งโปรแกรมที่ใช้ในโปรแกรมเล็ทมีซี โดยภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้ ต้องมี
GNU make 3.8 ขึ้นไป และ มี GNU gcc และ โปรแกรมที่นำมาติดตั้ง มีดังนี้
2.1 Java Runtime Environment (JRE) Version 1.6 ซึ่งมีขั้นตอนการติดตั้งโปรแกรม ดังรูปข้างล่าง
ต่อไปนี้
1. เลือกไฟล์ jre-6u3-windows-i586-p-s.exe
24
รูปที่ 30 แสดงหน้าจอเพื่อเลือกไฟล์ jre-6u3-windows-i586-p-s.exe

33. 25
2. กดปุ่ม Accept > เพื่อยอมรับเงื่อนไขลิขสิทธิ์ของโปรแกรมตามกฎหมาย
รูปที่ 31 แสดงหน้าจอให้ยอมรับเงื่อนไขลิขสิทธิ์ของโปรแกรม
3. ระบบจะทำการติดตั้งโปรแกรมลงบนเครื่องคอมพิวเตอร์
รูปที่ 32 แสดงหน้าจอขณะทำการติดตั้งโปรแกรม
4. กดปุ่ม Finish เป็นการเสร็จสิ้นการติดตั้งโปรแกรม

34. 26
รูปที่ 33 แสดงหน้าจอเสร็จสิ้นการติดตั้งโปรแกรม
2.2 การติดตั้งเล็ทมีซี
1. สามารถคัดลอกไฟล์ letmec_beta1 ไปวางยังที่ที่ต้องการได้เลย

35. 27
รูปที่ 34 นำไฟล์ letmec_beta1 ไปวางยังที่ที่ต้องการ
2. เปิดไฟล์ letmec_beta1 จะพบไฟล์ดังภาพ
รูปที่ 35 ภาพภายในไฟล์ letmec_beta1
3. เลือกเปิดไฟล์ letmec_bet.exe จะปรากฏ Logo ของเล็ทมีซี ดังภาพ(สามารถสร้าง Shoutcu ได้
จากไฟล์นี้)

36. 28
รูปที่ 36 ภาพ Logo ของเล็ทมีซี
4. จะปรากฏภาพโปรแกรมเล็ทมีซี
รูปที่ 37 ภาพโปรแกรมเล็ทมีซี
คู่มือการใช้งานอย่างละเอียด
1. เลือก Open file เพื่อเปิดไฟล์ที่ต้องการ

37. 29
รูปที่ 38 ภาพ Open file เพื่อเปิดไฟล์
2. เลือกไฟล์ที่ต้องการ ดังตัวอย่างคือ test1.cpp
รูปที่ 39 ภาพการเปิดไฟล์
3. ไฟล์ที่เปิดขึ้นมาได้ ดังภาพคือไฟล์ test1.cpp

38. 30
รูปที่ 40 ภาพแสดงไฟล์ test.cpp
4. เลือก Analysis -> Run ทำการ Run โปรแกรม
รูปที่ 41 ภาพแสดงการเลือกคำสั่ง การ Run โปรแกรม

39. 31
5. เล็ทมีซีจะแสดงผลการ Run โปรแกรมที่ผู้ใช้เขียนขึ้น
รูปที่ 42 ภาพแสดงการ Run โปรแกรม
6. โปรแกรมเล็มทีซี จะแสดง Execution time และ Instruction count
รูปที่ 43 ภาพแสดง Execution time และ Instruction count

40. 32
7. เราสามารถเลือก รุ่นของ Processor และชื่อของรุ่น ของ Processor ได้
รูปที่ 44 ภาพแสดงการเลือก รุ่นของ Processor และชื่อของรุ่น ของ Processor
8. กด Confirm เพื่อยีนยันการเลือก ค่าของ Ideal Time จะเปลียนไป
รูปที่ 45 ภาพแสดงการยีนยันการเลือก Processor และการเปลียนแปลงของ Ideal Time