สาขาที่จัดประกวด

    วิทยาการคอมพิวเตอร์ (Computer Science)
    ได้แก่ โครงงานทางด้านต่างๆ ต่อไปนี้
    1.) การศึกษาและพัฒนาฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ (Computer Hardware) เป็นการศึกษาหาองค์ความรู้และพัฒนาฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ขึ้นใหม่ เพื่อหาคำตอบหรือเพื่อแก้ไขปัญหาที่มีอยู่ในปัจจุบันโดยเกี่ยวข้องกับฮาร์ดแวร์ของคอมพิวเตอร์หรือไมโครคอนโทรเลอร์ อาจเป็นการพัฒนาอุปกรณ์ในส่วนฮาร์ดแวร์แบบใหม่สำหรับคอมพิวเตอร์ หรือการประยุกต์ใช้ฮาร์ดแวร์ที่เกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์ หรือไมโครคอนโทรเลอร์ในการแก้ไขปัญหาหรือปรับปรุงการทำงานให้ดีขึ้น  เช่น การศึกษาและสร้างระบบคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กที่สุดสำหรับประมวลผลคำสั่งเฉพาะ 2 คำสั่ง  การนำ Xbox มาต่อเป็น Cluster เพื่อประมวลผลข้อมูล การออกแบบฮาร์ดแวร์สำหรับแก้ระบบสมการ  การแสดงผลและรับ Input สำหรับ PC แบบ 3 มิติ
    2.) วิศวกรรมซอฟต์แวร์ (Software Engineering) เป็นการศึกษาและพัฒนา วิธีการในการจัดระบบและควบคุมการพัฒนาซอฟต์แวร์ ตัวอย่างระเบียบวิธีทางวิศวกรรมซอฟต์แวร์ เช่น Flowcharting, Structural Programming, Object Oriented Programming (OOP), การเขียนโปรแกรมแบบ Extreme, วิธีพัฒนาระบบ Dynamic System, การออกแบบและวิเคราะห์ระบบโครงสร้าง (SSADM), Virtual Finite State Machine (VFSM) เป็นต้น
    3.) เครือข่ายอินเทอร์เน็ตและการสื่อสาร (Internet Networking and Communications) สาขานี้ครอบคลุมเทคโนโลยีซึ่งทำให้คอมพิวเตอร์สามารถสื่อสาร รับ ส่ง และแลกเปลี่ยนข้อมูลซึ่งกันได้ เช่น การสร้างการ์ดเชื่อมโยงกับตัวเครื่องฮาร์ดแวร์ การออกแบบโปรโตคอลเครือข่าย (วิธีการติดต่อของคอมพิวเตอร์) การสร้างโปรแกรมประยุกต์ที่ใช้เทคโนโลยีเครือข่ายทั้งหมด รวมทั้งอินเทอร์เน็ต
    4.) กราฟิก (Graphics) ซึ่งรวมถึงส่วนเชื่อมโยงกับผู้ใช้ เกี่ยวข้องกับการแสดงผลการคำนวณของคอมพิวเตอร์ออกมาเป็นภาพหรือสัญลักษณ์ และการประมวลผลภาพหรือสัญลักษณ์ด้วยคอมพิวเตอร์ รวมถึงส่วนเชื่อมโยงกับผู้ใช้ทั้ง 2 มิติ และ 3 มิติ โดยใช้ส่วนเชื่อมโยงกราฟิกในการเข้าโปรแกรมและข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ การใช้คอมพิวเตอร์ออกแบบหรือสร้างแบบจำลองผลิตภัณฑ์
    5.) การจำลองสถานการณ์ (Simulations) เป็นการศึกษาเกี่ยวกับการจำลองสถานการณ์ หรือเลียนแบบการทำงาน กระบวนการ พฤติกรรมของสิ่งต่างๆ ที่มีอยู่จริงหรือที่คาดว่าน่าจะเป็นจริงด้วยคอมพิวเตอร์ โดยอาศัยแบบจำลองเพื่อศึกษาให้เห็นจริงและหาข้อสรุปเกี่ยวกับลักษณะ ขั้นตอนการทำงานหรือพฤติกรรมของสิ่งต่างๆ  ตัวแบบจำลองจะถูกสร้างโดยอาศัยการโปรแกรมบนคอมพิวเตอร์ เช่น การจำลองฟังก์ชั่นการทำงานของหุ่นยนต์ในสภาพแวดล้อมจำลอง
    6.) ความจริงเสมือน (Virtual Reality: VR) โปรแกรมสร้างความจริงเสมือนทำให้ผู้ใช้รู้สึกราวกับว่ามองภาพจริง มีการเคลื่อนไหว เสียง และการตอบสนองเหมือนความเป็นจริง เน้นการสร้างสภาพแวดล้อมรอบตัวผู้ใช้ให้สมจริงที่สุด เช่น VR Parachute Trainer สำหรับทหารเรือสหรัฐอเมริกา  เกมที่ผู้เล่นเสมือนอยู่ในเหตุการณ์จริง
    7.) วิทยาศาสตร์การคำนวณ (Computational Science) ซึ่งรวมถึงโครงสร้างข้อมูล (Data Structures) การเข้ารหัสลับ (Encryption) การสร้างรหัส (Coding) และทฤษฎีสารสนเทศ (Information Theory) ศาสตร์ของการคำนวณที่มีประสิทธิภาพ การแปลงปัญหาที่แท้จริงให้อยู่ในรูปแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ เช่น การนำความร้อนของขดลวดในกระทะไฟฟ้าให้อยู่ในรูปสมการการนำความร้อน จากนั้นการแก้สมการจะใช้ระเบียบวิธีที่คำนวณได้โดยคอมพิวเตอร์ ทั้งนี้การที่จะทำให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพที่ดี ข้อมูลที่คอมพิวเตอร์จะเข้าใจและทำงานได้ต้องอยู่ในรูปแบบพื้นฐานที่ตรงกับปัญหา เช่น โครงสร้างข้อมูลแบบต้นไม้ แบบเส้นตรง (Array, List) แบบ Queue หรือแบบ Stack เป็นต้น
    8.) ปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence: AI) ความพยายามที่จะทำให้คอมพิวเตอร์คิดได้เหมือนมนุษย์ เทคนิควิธีการต่างๆ ทางการคำนวณเพื่อเลียนแบบความสามารถของสมองคน เช่น โครงข่ายประสาทเทียม (Neural Networks)  การคิดแบบไม่ใช่คอมพิวเตอร์ (0, 1) ที่เรียกว่า Fuzzy Logic และอื่นๆ
    9) อัลกอริทึม (Algorithm Database) เป็นการศึกษาการพัฒนาอัลกอริทึมเพื่อใช้ในการแก้ปัญหาต่างๆ เกี่ยวกับการจัดการข้อมูลที่มาจากหลากหลายรูปแบบ เช่น ข้อความ เสียง ภาพ วิดีทัศน์
    วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering)
    โครงงานหรือเทคโนโลยีที่นำความรู้ หลักการ หรือทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์มาประยุกต์เพื่อให้เกิดการนำมาใช้งานด้านการผลิตหรือการใช้งานจริงในด้านต่างๆ ได้แก่ วิศวกรรมโยธา (Civil) วิศวกรรมเครื่องกล (Mechanical) วิศวกรรมการบิน (Aeronautical)  วิศวกรรมเคมี (Chemical) วิศวกรรมไฟฟ้า (Electrical) วิศวกรรมภาพถ่าย (Photographic)  วิศวกรรมเสียง (Sound) วิศวกรรมรถยนต์ (Automotive) วิศวกรรมทางทะเล (Marine)  วิศวกรรมทำความร้อนและความเย็น (Heating and Refrigerating) วิศวกรรมขนส่ง (Transportation) วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม (Environment) และวิศวกรรมทางด้านอื่นๆ  ตัวอย่างงานด้านวิศวกรรม เช่น การประดิษฐ์หุ่นยนต์ ระบบสมองกลฝังตัว การพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ เครื่องจักรกลการเกษตร อุปกรณ์หรือวัสดุสำหรับบรรจุอาหาร การพัฒนาคุณภาพยาง การเพิ่มมูลค่าของสินค้าการเกษตร การประดิษฐ์เครื่องมือทางการแพทย์ วัสดุสำหรับทำอวัยวะเทียม การพัฒนาเก้าอี้รถเข็นสำหรับคนพิการ เป็นต้น
    พลังงานและวิศวกรรมการขนส่ง (Energy & Transportation)
    เทคโนโลยี ความรู้และการประยุกต์ใช้งานที่เกี่ยวข้องทางด้านวิศวกรรมการบิน (Aeronautical) วิศวกรรมอวกาศ (Aerospace) อากาศพลศาสตร์ (Aerodynamics) การออกแบบและพัฒนายานยนต์และชิ้นส่วน พลังงานทดแทน พลังงานหมุนเวียน พลังงานจากทรัพยากรชีวภาพ เช่น การศึกษาเกี่ยวกับพลังงานทดแทน การเพิ่มประสิทธิภาพของพลังงาน  การประยุกต์นาโนเทคโนโลยีเข้ากับสิ่งประดิษฐ์ Fuel Cell การศึกษาผลของรูปทรงและมุมของใบพัดสำหรับเครื่องบิน เป็นต้น
    วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม (Environmental Science)
    การศึกษาเกี่ยวกับมลภาวะ (ไม่ว่าจะเป็นอากาศ น้ำ หรือดิน) รวมถึงสาเหตุและการควบคุม นิเวศวิทยา (การศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม) การจัดการทรัพยากรดิน ป่าไม้ วิธีการกำจัดขยะโดยไม่ทำลายสิ่งแวดล้อม เช่น การศึกษาการนำวัสดุที่ใช้แล้วกลับมาใช้ใหม่ การกรองสารหนูของพืชที่ปลูกด้วยวิธีไฮโดรโปนิกส์ในน้ำดื่ม การผลิตกระแสไฟฟ้าโดยใช้สนามแม่เหล็กที่เกิดจากแบคทีเรีย เป็นต้น
    ฟิสิกส์และดาราศาสตร์ (Physics and Astronomy)
    ดาราศาสตร์ ทฤษฎีหรือการคำนวณทางดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ทฤษฎี หลักการทางฟิสิกส์ และกฎที่เกี่ยวข้องกับพลังงาน รวมถึงผลกระทบของพลังงานต่อสสาร ตัวอย่าง สาขาย่อยทางฟิสิกส์ อาทิเช่น ฟิสิกส์สารกึ่งตัวนำ (Solid State และ Semiconductor Physics)  แสง เสียงและการได้ยิน ฟิสิกส์อนุภาค ฟิสิกส์นิวเคลียร์ ฟิสิกส์อะตอม ตัวนำยิ่งยวด การเคลื่อนที่ของของไหลและแก๊ส อุณหพลศาสตร์ แม่เหล็ก กลศาสตร์ควอนตัม ฟิสิกส์ชีวภาพ เป็นต้น ตัวอย่างโครงงาน เช่น ตัวตรวจจับ Ultrasonic (Ultrasonic Detector) สำหรับ Gas Chromatography เทคนิคการสร้างเส้นในระดับนาโน (Nanowires) แบบใหม่โดยใช้ STM (Scanning Tunneling Microscope) เป็นต้น
    คณิตศาสตร์ (Mathematics Science)
    การพัฒนาปรับปรุงระบบแบบแผนทางตรรกวิทยา (Logical System) หรือการคำนวณเชิงตัวเลข (Numerical) แบบต่างๆ และการคำนวณทางพีชคณิต รวมถึงการประยุกต์หลักหรือทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ต่อไปนี้ แคลคูลัส เรขาคณิต Abstract Algebra (พีชคณิต abstract เป็นสาขาหนึ่งทางคณิตศาสตร์ที่ศึกษาโครงสร้างพีชคณิต เช่น กรุ๊ป ริง ฟิลด์ โมดูล  เวกเตอร์ สเปซ เป็นต้น) ทฤษฎีจำนวน สถิติ การวิเคราะห์เชิงซ้อน และความน่าจะเป็น  ตัวอย่างโครงงาน เช่น วิธีการใหม่สำหรับลายมือชื่อดิจิทัล (Digital Signatures)  การวิเคราะห์ปัญหาเรขาคณิตของ Durer เป็นต้น
    เคมี (Chemistry)
    การศึกษาเกี่ยวกับธรรมชาติ ส่วนประกอบของสารและกฎของการควบคุมสาร ได้แก่ เคมีทั่วไป เคมีเชิงฟิสิกส์ เคมีอินทรีย์ (นอกเหนือจากชีวเคมี) อนินทรีย์เคมี วัสดุศาสตร์ พลาสติก เชื้อเพลิง ยาฆ่าแมลง โลหะวิทยา และเคมีเกี่ยวกับดิน เป็นต้น การศึกษาเกี่ยวกับขบวนการต่างๆ ทางเคมีในสิ่งมีชีวิต (Biochemistry)
    วิทยาศาสตร์พืช (Plant Science)
    การศึกษาวิจัยเกี่ยวกับเกษตรกรรม (Agricultural) วิทยาศาสตร์หรือเศรษฐศาสตร์เกี่ยวกับผลผลิตทางการเกษตร (Agronomy) การศึกษาด้านการพัฒนาหรือความก้าวหน้าเกี่ยวกับพืชหรือการเกษตร (Development) การศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างพืชกับสิ่งแวดล้อม หรือความสัมพันธ์ระหว่างพืชกับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ (Ecology) การศึกษาทางด้านพันธุกรรมหรือลักษณะทางพันธุกรรมของพืช (Genetics) การศึกษาถึงระดับโมเลกุล / โครงสร้างของพืช / กลไกที่เกี่ยวข้องในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง (Photosynthesis)  การศึกษาถึงลักษณะโครงสร้างทางกายภาพในระดับโมเลกุล / เซลล์ / ออแกเนล (Plant Physiology) การจัดระบบอนุกรมวิธานของพืชซึ่งมีความเกี่ยวเนื่องกับวิวัฒนาการของพืช (Plant Systematics, Evolution) ตัวอย่างโครงงาน ได้แก่ การศึกษารูปแบบการแตกของฝักต้อยติ่ง การศึกษาชนิดของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากผลิตภัณฑ์ทางธรรมชาติที่มีผลต่อการยับยั้งเชื้อ Bacilli sp. การศึกษาผลของการใช้ Buckminsterfullerene ในการปลูกพืช Brassica rapa ด้วยวิธีไฮโดรโปนิกส์ในสภาวะแวดล้อมต่างๆ การศึกษาทางเลือกใหม่ในการเพาะเมล็ดกล้วยไม้ด้วยวิธี Asymbiotic เป็นต้น
    หัวข้อพิเศษ นวัตกรรมอุปกรณ์การกรีดยางพารา
    อุปกรณ์สำหรับใช้กรีดยาง หรือที่เรียกกันว่า “มีดกรีดยาง” เป็นอุปกรณ์ที่ชาวสวนยางพาราใช้ในการเก็บเกี่ยวผลผลิตน้ำยางจากต้นมานาน จุดเริ่มต้นการพัฒนามีดกรีดยางมีมาตั้งแต่สมัยโบราณ คือการใช้มีดหรือขวานสับให้น้ำยางออกมา ซึ่งทำให้หน้ากรีดเสีย แต่เนื่องจากสมัยนั้นไม่มีการค้าขายยางอย่างเป็นรูปธรรม เป็นเพียงการกรีดยางเพี่อนำน้ำยางมาทำเป็นลูกบอล หรืออุปกรณ์อื่นๆใช้กันภายในครัวเรือน จนเริ่มมีการขายยางเชิงพาณิชย์ในรูปของน้ำยาง ยางแผ่น และอื่นๆ จึงได้มีการพัฒนามีดกรีดที่มีลักษณะคล้ายสิ่ว แต่ก็พบปัญหาเรื่องกรรมวิธีการกรีดที่ต้องใช้การกรีดขึ้นด้านบน ซึ่งจะควบคุมการกรีดได้ยากกว่า การแก้ปัญหาดังกล่าวจึงเป็นที่มาของการพัฒนา “มีดเจ๊ะบง” ซึ่งใช้กรีดลงด้านล่าง ทำให้ควบคุมการกรีดได้ง่าย เหมาะสม สะดวกในการใช้งาน สำหรับการกรีดขึ้นด้านบนก็ยังคงมีใช้อยู่ในปัจจุบัน เรียกว่า “มีดเก๊าท์” แต่ไม่เป็นที่แพร่หลาย ส่วนใหญ่เกษตรกรจะนิยมใช้มีดเจ๊ะบงในการกรีดยางมากที่สุด เนื่องจากมีความคุ้นเคยในการใช้งาน แต่ทั้งนี้ก็ต้องการทักษะและความชำนาญของเกษตรกรในการกรีด และการลับมีดให้คมอยู่เสมอ โดยการกรีดยางด้วยมีดเจ๊ะบงจะใช้แรงจากส่วนของข้อมือ กระตุกให้คมมีดเฉือนเปลือกยางด้วยความเร็วเพื่อให้เปิดท่อน้ำยางไปตามรอยกรีด
    จากมีดเจ๊ะบงที่ยังคงใช้งานในปัจจุบัน ได้มีความพยายามที่จะพัฒนามีดกรีดยางที่ช่วยทุ่นแรง และรวดเร็ว เช่น มีดกรีดยางมอเตอร์ไฟฟ้า ซึ่งไม่ต้องลับคมใบมีด และควบคุมความลึกในการกรีดได้สม่ำเสมอ แต่ยังพบข้อเสียคือ มีดไฟฟ้านี้ใช้หลักการหมุนของใบมีด จะทำให้ไปปิดท่อน้ำยางที่กรีดไปแล้ว กรีดซ้ำไม่ได้ หรือมีดซุปเปอร์แท็บ ที่มีตัวบังคับทำให้กรีดได้บาง ลดการสิ้นเปลืองเปลือก และป้องกันการบาดลำต้น ซึ่งก็ยังไม่เป็นที่นิยมใช้งาน เนื่องจากไม่สามารถใช้งานกับยางที่โตแล้ว เพราะความคงทนของใบมีดไม่พอ มีดปกติจะกรีดได้ประมาณ 500 ต้น แต่มีดซุปเปอร์แท๊บจะกรีดได้ประมาณ 50-100 ต้น ก็ต้องเปลี่ยนใบมีดใหม่
    ปัญหาเรื่องของทักษะของแรงงานกรีดยาง ก็เป็นอีกประเด็นหนึ่งที่ต้องคำนึงถึง เพราะปัจจุบันแรงงานที่มีทักษะกรีดยางอย่างถูกต้องมีจำนวนน้อยมาก และเป็นต้นทุนที่เจ้าของสวนจะต้องแบ่งรายได้ให้กับแรงงานกรีดในสัดส่วน 60:40 จากรายได้การขายยาง ถ้าได้แรงงานที่มี
ฝีมือก็จะทำให้สามารถถนอมต้นยางให้สามารถกรีดยางได้นาน ต้นยางไม่เสียหาย
    ประเด็นโจทย์นวัตกรรมอุปกรณ์กรีดยาง
    จากประเด็นต่างๆข้างต้น โจทย์การพัฒนาอุปกรณ์กรีดยาง เป็นความท้าทายอย่างหนึ่ง ที่คงต้องการความรู้และการพัฒนาให้มีสมบัติดังนี้
    1. คมมีดจะต้องสามารถกรีดต้นยางที่อายุมากและมีความคงทน ใช้งานได้นาน
    2. กรีดเปลือกยางจากต้นที่มีอายุต่างๆ ได้ง่ายและบาง การสิ้นเปลืองเปลือกไม่ควรเกิน 2 มิลลิเมตรต่อครั้งกรีด
    3. ไม่ต้องใช้แรงงานฝีมือที่มีทักษะในการกรีด ทุกคนสามารถกรีดยางได้และไม่ทำลายเปลือกยาง
    รูปประกอบมีดกรีดยางแต่ละชนิด
   

     หมายเหตุ: สามารถดูรูปขนาดใหญ่ได้ที่คู่มือการแข่งขัน