TEORI KOMPUTASI
Pengertian Komputasi
Komputasi sendiri adalah sebuah proses perhitungan, pemrosesan informasi atau
pemecahan masalah dengan menggunakan algoritma. Komputasi merupakan bagian dari ilmu
komputer yang mempunyai tugas untuk menganalisa apa saja yang bisa dan tidak bisa dilakukan
oleh secara komputasi, dari sini lah muncul Teori Komputasi yang menjadi sub-bidang ilmu
komputer dan ilmu matematika. Untuk melakukan studi komputasi dengan ketat, ilmuwan komputer bekerja dengan
abstraksi matematika dari komputer yang dinamakan model komputasi. Ada beberapa model
yang digunakan, namun yang paling umum dipelajari adalah mesin Turing. Sebuah mesin Turing
dapat dipikirkan sebagai komputer pribadi meja dengan kapasitas memori yang tak terhingga,
namun hanya dapat diakses dalam bagian-bagian terpisah dan diskret. Ilmuwan komputer
mempelajari mesin Turing karena mudah dirumuskan, dianalisis dan digunakan untuk
pembuktian, dan karena mesin ini mewakili model komputasi yang dianggap sebagai model
paling masuk akal yang paling ampuh yang dimungkinkan. Kapasitas memori tidak terbatas
mungkin terlihat sebagai sifat yang tidak mungkin terwujudkan, namun setiap permasalahan
yang "terputuskan" (decidable) yang dipecahkan oleh mesin Turing selalu hanya akan
memerlukan jumlah memori terhingga. Jadi pada dasarnya setiap masalah yang dapat dipecahkan
(diputuskan) oleh meisn Turing dapat dipecahkan oleh komputer yang memiliki jumlah memori
terbatas.
Macam-macam Komputasi Modern:
Mobile computing
Mobile Computing adalah sebuah paradigma baru dalam kemajuan teknologi yang dapat
melakukan komunikasi dengan jaringan nirkabel sehingga user mampu melakukan perpindahan.
Grid computing
Grid computing adalah penggunaan sumber daya
komputer secara bersama-sama dimana komputer tersebut terpisah secara geografis. Komputasi
grid ini biasanya digunakan untuk memecahkan suatu permasalahan berskala besar.
Cloud computing
Cloud computing adalah kumpulan dari beberapa resources yang terintegrasi menjadi
satu dan digunakan melalui web. Cloud Computing sebagai sebuah model komputasi yang
memungkinkan kita untuk memperoleh kenyamanan, akses on-demand terhadap kumpulan
sumber daya komputasi (contohnya jaringan, server, media penyimpanan, aplikasi, dan layanan
komputasi) yang konfigurasinya dapat dilakukan dengan cepat, dan disertai sedikit usaha untuk
mengelola dan berhubungan dengan penyedia layanannya.
Sebenarnya, cloud computing ini didasarkan pada teknologi grid computing yang
membuat skalabilitas suatu sistem komputasi menjadi sangat besar dengan cara menggabungkan
beberapa sumber daya komputer menjadi satu resource.
IMPLEMENTASI KOMPUTASI DI DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
Berikut implementasi komputasi dalam beberapa bidang,
1) Didalam Bidang Fisika
Fisika komputasi adalah studi implementasi numerik algoritma untuk memecahkan
masalah teori kuantitatif yang sudah ada. Dalam fisika, berbagai teori yang berdasarkan
permodelan matematika menyediakan prediksi yang akurat mengenai bagaimana sebuah sistem
bergerak. Namun seringkali penggunaan permodelam matematika untuk sebuah sistem khusus
yang bertujuan untuk menghasilkan prediksi yang bermanfaat tidak bisa dilakukan ketika itu. Hal
ini terjadi karena solusi permasalahan tidak memiliki ekspresi bentuk tertutup (closed-form
expression) atau terlalu rumit. Dalam banyak kasus, perkiraan numerik dibutuhkan.
Fisika komputasi adalah subjek yang berhubungan dengan berbagai perkiraan numerik;
perkiraan solusi yang ditulis sebagai sejumlah besar bilangan terbatas (finite) dari operasi
matematika sederhana (algoritma), dan komputer digunakan untuk melakukan operasi tersebut
dan menghitung solusi dan errornya.
Pemahaman fisika pada teori, experimen, dan komputasi haruslah sebanding, agar
dihasilkan solusi numerik dan visualisasi/pemodelan yang tepat untuk memahami masalah
Fisika. Untuk melakukan perkerjaan seperti evaluasi integral, penyelesaian persamaan
differensial, penyelesaian persamaan simultans, mem-plot suatu fungsi/data, membuat
pengembangan suatu seri fungsi, menemukan akar persamaan dan bekerja dengan bilangan
komplek yang menjadi tujuan penerapan fisika komputasi.
Implementasi komputasi modern di bidang fisika adalah Computational Physics yang
mempelajari suatu gabungan antara Fisika, Komputer Sains dan Matematika Terapan untuk
memberikan solusi pada “Kejadian dan masalah yang komplek pada dunia nyata” baik dengan
menggunakan simulasi juga penggunaan algoritma yang tepat.
Banyak perangkat lunak ataupun bahasa yang digunakan, baik MatLab, Visual Basic,
Fortran,Open Source Physics (OSP), Labview, Mathematica, dan lain sebagainya digunakan
untuk pemahaman dan pencarian solusi numerik dari masalah-masalah pada Fisika komputasi.
2) Didalam Bidang Kimia
Kimia komputasi adalah cabang kimia yang menggunakan hasil kimia teori yang
diterjemahkan ke dalam program komputer untuk menghitung sifat-sifat molekul dan
perubahannya maupun melakukan simulasi terhadap sistem-sistem besar (makromolekul seperti
protein atau sistem banyak molekul seperti gas, cairan, padatan, dan kristal cair), dan
menerapkan program tersebut pada sistem kimia nyata.
Penemuan komputasi kimia berawal dari sebuah gagasan teoritis pada perhitungan kimia
yang dilakukan oleh Walter Heitler dan Fritz London pada 1927. Penggunaan komputer pada
bidang kimia baru dapat diwujudkan pada beberapa tahun setelahnya, tepatnya 1940.
Istilah kimia teori dapat didefinisikan sebagai deskripsi matematika untuk kimia,
sedangkan kimia komputasi biasanya digunakan ketika metode matematika dikembangkan
dengan cukup baik untuk dapat digunakan dalam program komputer. Perlu dicatat bahwa kata
“tepat” atau “sempurna” tidak muncul di sini, karena sedikit sekali aspek kimia yang dapat
dihitung secara tepat. Hampir semua aspek kimia dapat digambarkan dalam skema komputasi
kualitatif atau kuantitatif hampiran.
Terdapat beberapa pendekatan yang dapat dilakukan:
Kajian komputasi dapat dilakukan untuk menemukan titik awal untuk sintesis dalam
laboratorium.
Kajian komputasi dapat digunakan untuk menjelajahi mekanisme reaksi dan
menjelaskan pengamatan pada reaksi di laboratorium.
Kajian komputasi dapat digunakan untuk memahami sifat dan perubahan pada sistem
makroskopis melalui simulasi yang berlandaskan hukum-hukum interaksi yang ada
dalam system.
Contoh sifat-sifat molekul yang dihitung antara lain struktur (yaitu letak atom-atom
penyusunnya), energi dan selisih energi, muatan, momen dipol, kereaktifan, frekuensi getaran
dan besaran spektroskopi lainnya.
3) Didalam Bidang Matematika
Implementasi komputasi di bidang matematika adalah numerical analysis yaitu sebuah
algoritma dipakai untuk menganalisa masalah – masalah matematika. Bidang analisis numerik
sudah sudah dikembangkan berabad-abad sebelum penemuan komputer modern. Interpolasi
linear sudah digunakan lebih dari 2000 tahun yang lalu. Banyak matematikawan besar dari masa
lalu disibukkan oleh analisis numerik, seperti yang terlihat jelas dari nama algoritma penting
seperti metode Newton,interpolasi polinomial Lagrange, eliminasi Gauss, atau metode Euler.
Buku-buku besar berisi rumus dan tabel data seperti interpolasi titik dan koefisien fungsi
diciptakan untuk memudahkan perhitungan tangan. Dengan menggunakan tabel ini (seringkali
menampilkan perhitungan sampai 16 angka desimal atau lebih untuk beberapa fungsi), kita bisa
melihat nilai-nilai untuk diisikan ke dalam rumus yang diberikan dan mencapai perkiraan
numeris sangat baik untuk beberapa fungsi. Karya utama dalam bidang ini adalah
penerbitan NIST yang disunting oleh Abramovich dan Stegun, Buku ini berisi banyak sekali
rumus yang umum digunakan dan fungsi dan nilai-nilainya di banyak titik. Nilai-nilai fungsi
tersebut tidak lagi terlalu berguna ketika komputer tersedia, namun senarai rumus masih
mungkin sangat berguna.
Kalkulator mekanik juga dikembangkan sebagai alat untuk perhitungan tangan.
Kalkulator ini berevolusi menjadi komputer elektronik pada tahun 1940. Kemudian ditemukan
bahwa komputer juga berguna untuk tujuan administratif. Tetapi penemuan komputer juga
mempengaruhi bidang analisis numerik, karena memungkinkan dilakukannya perhitungan yang
lebih panjang dan rumit.
4) Didalam Bidang Ekonomi
Implementasi pada ilmu pengetahuan ekonomi adalah mempelajari agent-based
computational modeling, computational econometrics dan statistika, komputasi keuangan,
computational modeling of dynamic macroeconomic system, pemrograman yang didesain
khusus untuk komputasi ekonomi, dan pengembangan alat bantu dalam pendidikan komputasi
ekonomi. Karena dibidang ekonomi pasti memiliki permasalahan yang harus dipecahkan oleh
algoritma contohnya adalah memecahkan teori statistika untuk memecahkan permasalahan
keuangan.
Contoh yang akan saya ambil dari komputasi ekonomi adalah komputasi statistik.
Komputasi statistik adalah jurusan yang mempelajari teknik pengolahan data, membuat program
dan analisis data serta teknik penyusunan sistem informasi statistik seperti : penyusunan basis
data, komunikasi data, sistem jaringan dan diseminasi data statistik.
Komputasi dapat digunakan untuk memecahkan masalah ekonomi, contohnya seperti :
Data Mining, dengan data mining sebuah perusahaan dapat memecahkan masalah secara efektif.
Manfaat yang terjadi dengan adanya komputasi ini yaitu, perhitungan – perhitungan
kompleks yang bisa mencapai ribuan data dapat dengan mudah dikerjakan manusia dengan
bantuan komputer. Hal ini tentunya dapat mengurangi waktu, biaya dan lain sebagainya.
Contoh lainnya yaitu dengan adanya situs web iklan baris yang difokuskan untuk
membeli dan menjual produk serta jasa secara real time. Iklan baris sendiri adalah salah satu cara
promosi barang dan jasa yang umumnya ditemukan di koran. Cara ini merupakan pengembangan
dari promosi iklan yang mengutamakan daya tarik dengan gambar dan dengan informasi yang
lebih lengkap dan terperinci dalam bentuk teks.Iklan baris mengutamakan informasi yang paling
inti yang perlu diketahui oleh peminatnya.
5) Didalam Bidang Geologi
Implementasi komputasi modern dalam bidang Geologi adalah GIS. Geographic
information system (GIS) atau Sistem Informasi Berbasis Pemetaan dan Geografi adalah sebuah
alat bantu manajemen berupa informasi berbantuan komputer yang berkait erat dengan sistem
pemetaan dan analisis terhadap segala sesuatu serta peristiwa-peristiwa yang terjadi di
muka bumi. GIS lebih dikenal sebagai software tools, misalnya: ArcInfo, MapInfo,
AutoCadMap, Grass, dan masih banyak lagi. Dengan tools yang sama maka GIS berkaitan
dengan proses dan presentasi peta-peta skala kecil (peta LandUse, Kehutanan), sedangkan LIS
berkaitan dengan peta-petaskala besar, yaitu peta bidang-bidang tanah (land parcels).
6) Didalam Bidang Geografi
implementasi komputasi geografi adalah mengimplementasi atau mempraktekkan suatu
model komputasi di dalam faktor geografi, baik secara real maupun virtual. Geografi itu sendiri
tidak selalu membahas tentang geografi Bumi dan cuacanya. Geografi yang dimaksud bisa saja
berhubungan dengan dunia komputerisasi. Sebagai contoh dari implementasi komputasi geografi
adalah cloud computing, atau berarti komputasi awan dalam bahasa Indonesia.
Sumber referensi :
https://id.wikipedia.org/wiki/Teori_komputasi https://helmifadhiel.wordpress.com/2018/03/11/pengertian-teori-komputasi-danpengimplementasiannya/
Tidak ada komentar:
Posting Komentar