Komputasi
Komputasi sebetulnya bisa diartikan sebagai cara
untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu
algoritma. Hal ini ialah apa yang disebut dengan teori komputasi, suatu
sub-bidang dari ilmu komputer dan matematika. Selama ribuan tahun, perhitungan
dan komputasi umumnya dilakukan dengan menggunakanpena dan kertas, atau kapur
dan batu tulis, atau dikerjakan secara mental, kadang-kadang dengan bantuan
suatu tabel. Namun sekarang, kebanyakan komputasi telah dilakukan dengan
menggunakan komputer.Secara umum iIlmu komputasi adalah bidang ilmu yang
mempunyai perhatian pada penyusunan model matematika dan teknik penyelesaian
numerik serta penggunaankomputer untuk menganalisis dan memecahkan
masalah-masalah ilmu (sains). Dalam penggunaan praktis, biasanya berupa
penerapan simulasi komputer atau berbagai bentuk komputasi lainnya untuk
menyelesaikan masalah-masalah dalam berbagai bidang keilmuan, tetapi dalam
perkembangannya digunakan juga untuk menemukan prinsip-prinsip baru yang
mendasar dalam ilmu.
Bidang ini berbeda dengan ilmu komputer (computer
science), yang mengkaji komputasi, komputer dan pemrosesan informasi. Bidang
ini juga berbeda dengan teori dan percobaan sebagai bentuk tradisional dari
ilmu dan kerja keilmuan. Dalam ilmu alam, pendekatan ilmu komputasi dapat
memberikan berbagai pemahaman baru, melalui penerapan model-model matematika
dalam program komputer berdasarkan landasan teori yang telah berkembang, untuk
menyelesaikan masalah-masalah nyata dalam ilmu tersebut.
Teori
Komputasi
Komputasi
merupakan sebuah konsep yang digunakan untuk memecahkan permasalahan dari
sebuah data input dengan menggunakan algoritma. Teori komputasi merupakan suatu
sub-bidang dari ilmu komputer dan matematika. Selama ribuan tahun, perhitungan
dan komputasi umumnya dilakukan dengan menggunakan pena dan kertas, atau kapur
dan batu tulis, atau dikerjakan secara mental, kadang-kadang dengan bantuan
suatu tabel. Namun sekarang, kebanyakan komputasi telah dilakukan dengan
menggunakan komputer, sehingga mempercepat dalam proses perhitungan. Secara
umum iIlmu komputasi adalah bidang ilmu yang mempunyai perhatian pada
penyusunan model matematika dan teknik penyelesaian numerik serta
penggunaankomputer untuk menganalisis dan memecahkan masalah-masalah ilmu
(sains). Dalam penggunaan praktis, biasanya berupa penerapan simulasi komputer
atau berbagai bentuk komputasi lainnya untuk menyelesaikan masalah-masalah
dalam berbagai bidang keilmuan, tetapi dalam perkembangannya digunakan juga
untuk menemukan prinsip-prinsip baru yang mendasar dalam ilmu. Teori komputasi
adalah cabang ilmu komputer dan matematika yang membahas apakah dan
bagaimanakah suatu masalah dapat dipecahkan pada model komputasi, menggunakan
algoritma. Bidang ini dibagi menjadi dua cabang: teori komputabilitas dan teori
kompleksitas, namun kedua cabang berurusan dengan model formal komputasi.
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.
Implementasi pada bidang :
·
Bidang
Fisika
Implementasi komputasi
moderndi bidang fisika ada Computational Physics yang mempelajari suatu
gabungan antara Fisika,Komputer Sain dan Matematika Terapan untuk memberikan
solusi pada “Kejadian dan masalah yang komplek pada dunia nyata” baik dengan
menggunakan simulasi juga penggunaan algoritma yang tepat.
Pemahaman fisika pada
teori, experimen, dan komputasi haruslah sebanding, agar dihasilkan solusi
numerik dan visualizasi /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.
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. Suatu yang
menjadi fokus perhatian kita disini adalah penggunaan visual basicsebagai alat
bantu dalam pembelajaran dan pencarian solusi Fisika komputasi.
·
Matematika
Implementasi komputasi modern di bidang
matematika ada 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, sebuah buku setebal 1000 halaman lebih. Buku ini berisi
banyak sekali rumus yang umum digunakan dan fungsi dan nilai-nilainya di banyak
titik. Nilai f-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.
·
Biologi
Dalam implementasi komputasi modern di bidang
biologi terdapat Bioinformatika, sesuai dengan asal katanya yaitu “bio” dan
“informatika”, adalah gabungan antara ilmu biologi dan ilmu teknik informasi
(TI). Pada umumnya, Bioinformatika didefenisikan sebagai aplikasi dari alat
komputasi dan analisa untuk menangkap dan menginterpretasikan data-data
biologi. Ilmu ini merupakan ilmu baru yang yang merangkup berbagai disiplin
ilmu termasuk ilmu komputer, matematika dan fisika, biologi, dan ilmu
kedokteran, dimana kesemuanya saling menunjang dan saling bermanfaat satu sama
lainnya.
Istilah bioinformatics mulai dikemukakan pada pertengahan era 1980-an
untuk mengacu pada penerapan komputer dalam biologi. Namun demikian, penerapan
bidang-bidang dalam bioinformatika (seperti pembuatan basis data dan
pengembangan algoritma untuk analisis sekuens biologis) sudah dilakukan sejak
tahun 1960-an.
Ilmu bioinformatika
lahir atas insiatif para ahli ilmu komputer berdasarkan artificial
intelligence. Mereka berpikir bahwa semua gejala yang ada di alam ini bisa
diuat secara artificial melalui simulasi dari gejala-gejala tersebut. Untuk
mewujudkan hal ini diperlukan data-data yang yang menjadi kunci penentu
tindak-tanduk gejala alam tersebut, yaitu gen yang meliputi DNA atau RNA.
Bioinformatika ini penting untuk manajemen data-data dari dunia biologi dan
kedokteran modern. Perangkat utama Bioinformatika adalah program software dan
didukung oleh kesediaan internet.
·
Ekonomi
Terdapat Computational Economics yang
mempelajari titik pertemuan antara ilmu ekonomi dan ilmu komputer mencakup
komputasi keuangan, statistika, pemrograman yang di desain khusus untuk
komputasi ekonomi dan pengembangan alat bantu untuk pendidikan ekonomi
·
Geologi
Pada bidang geologi teori komputasi biasanya
digunakan untuk pertambangan, sebuah sistem komputer digunakan untuk
menganalisa bahan-bahan mineral dan barang tambang yang terdapat di dalam
tanah.
Sumber
Tidak ada komentar:
Posting Komentar