Pengantar Komputasi Modern

Tugas 1

Pengantar Komputasi Modern#

Teori Komputasi

Pada dasarnya, Komputasi adalah suatu cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma. Selama ribuan tahun, perhitungan dan komputasi umumnya dilakukan dengan menggunakan pena dan kertas, atau kapur dan batu tulis, atau dikerjakan secara mental, atau dengan bantuan suatu tabel. Namun sekarang, kebanyakan komputasi telah dilakukan dengan menggunakan komputer. 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.

1.   Pengertian Teori Komputasi

Teori Komputasi adalah cabang ilmu komputer dan matematika yang berkaitan dengan studi bagaimana persoalan (problem) dapat diselesaikan pada sebuah model dengan menggunakan algoritma. Model tersebut disebut dengan model komputasi.

Teori Komputasi terdiri dari:

a.   Teori Otomata (automata theory)

b.   Teori Komputabilitas (computability theory)

c.    Teori Kompleksitas (computational complexity theory)

Model Komputasi dibagi menjadi 3,yaitu:

a.   Finite State Automata (FSA)/Finite State Machine (FSM)

b.   Push Down Automata (PDA)

c.    Mesin Turing (Turing Machine) atau TM

Apa yang dapat dikomputasi?

Jawab :

Teori komputabilitas dan teori kompleksitas sangat berhubungan erat. Teori komputabilitas bertujuan untuk memeriksa apakah persoalan komputasi dapat dipecahkan pada suatu model komputasi teoritis, dengan kata lain teori komp        utabilitas mengklasifikasikan persoalan sebagai dapat dipecahkan (solvable) atau persoalan yang tidak dapat dipecahkan (unsolvable). 

Komputasi Modern

Di era yang modern ini, menggunakan komputer untuk melakukan komputasi maka dapat didefinsikan sebagai komputasi modern. Konsep dari komputasi modern  sendiri pertama kali dipelopori oleh seorang ilmuwan yang bernama John von Neumann pada tahun 1903-1957. Komputasi modern bekerja untuk menghitung dan mencari solusi dari masalah yang ada, perhitungan yang dilakukan meliputi akurasi, kecepatan, problem volume besar, modelling, dan kompleksitas. Komputasi Modern merupakan konsep sistem dimana sistem tersebut dapat menerima instruksi-instruksi yang disimpan pada sebuah memori, bisa berupa memori komputer.

Komputasi Modern dibagi menjadi 3 bagian, yaitu:

1.   Mobile Computing

Merupakan teknologi komputer yang dapat berkomunikasi tanpa jaringan kabel (nirkabel) dan mudah dibawa kemana-mana(portable). Contohnya adalah Handphone, GPS, Laptop.

2.   Grid Computing

Merupakan kumpulan sumber daya komputer yang terpisah oleh geografis, didistribusikan dan terhubungan dengan jaringan untuk menyelesaikan suatu masalah komputasi dengan skala besar.

Contoh: Big Science, Computer-Aided Drug Discovery (CADD), dan Scientific Simulation.

3.   Cloud Computing

Merupakan gabungan pemanfaatan teknologi komputer (komputasi) dalam suatu jaringan dengan pengembangan berbasis internet yang mempunyai fungsi untuk menjalankan program atau aplikasi melalui komputer - komputer yang terkoneksi pada waktu yang sama, tetapi tak semua yang terkonekasi melalui internet menggunakan cloud computing.

Implementasi Komputasi

1. Dalam Bidang Fisika

Fisika komputasi adalah studi implementasi numerik algoritma untuk memecahkan masalah di bidang fisika di mana teori kuantitatif yang sudah ada, 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.

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. Dalam 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. 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.

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.

3. Dalam 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.

Contoh implementasi dalam bidang matematika adalah Kalkulator mekanik, yang 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. Dalam Bidang Ekonomi

Dibidang ekonomi pasti memiliki permasalahan yang harus dipecahkan oleh algoritma contohnya adalah memecahkan teori statistika untuk memecahkan permasalahan keuangan. 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.

Komputasi dapat digunakan untuk memecahkan masalah ekonomi, seperti :

·         Data Mining, dengan data mining sebuah perusahaan dapat memecahkan maslah dengan cara yang seefektif mungkin.

Contoh nya adalah komputasi statistic, salah satu jurusan yang mempelajari teknik pengolahan data, membuat program dan analisis data serta teknik penyusunan sistem informasi statistic seperti penyusunan basis data, komunikasi data, sistem jaringan dan diseminasi data statistic. Manfaat adalah dengan 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.

5. Dalam Bidang Geografi

Implementasi komputasi dalam bidang geografi adalah mengimplementasi suatu model komputasi di dalam faktor geografi, baik secara real maupun virtual. Sebagai contoh dari implementasi komputasi geografi adalah cloud computing, atau berarti komputasi awan dalam bahasa Indonesia. Cloud Computing didefinisikan 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.

6. Dalam Bidang Geologi

Implementasi dalam bidang komputasi geologi adalah cabang ilmu komputer yang mempelajari tentang pemetaan bumi. Suatu pemetaan untuk memisahkan dan mengklasifikasikan kandungan yang ada dalam bumi. Pada implementasinya, teori komputasi geologi biasanya digunakan untuk pertambangan, jadi sebuah sistem komputer dibuat untuk membantu manusia menganalisa dan mencari bahan-bahan mineral dan tambang yang terkandung di dalam tanah. Kesimpulannya cabang ilmu ini memetakan dan mengklasifikasikan tempat mana saja yang kandungannya baik, yang terdapat kandungan tambang dan mineral dalam tanah.

Sumber:

https://dhozkiii24.wordpress.com/2015/03/31/implementasi-komputasi/

https://deadydiedy.wordpress.com/2015/04/05/komputasi-teori-komputasi/