Nama : Diah Nurfatimah
Kelas : 4IA24
NPM : 52412016
Pada tugas Pengantar Komputasi Modern pertama saya ini, saya akan menjelaskan tentang teori komputasi beserta dengan implementasi yang digunakan pada komputasi dari berbagai bidang keilmuan.
A. Teori Komputasi
Teori Komputasi adalah cabang dari ilmu komputer dan matematika yang membahas bagaimana suatu masalah dapat dipecahkan dengan menggunakan suatu algoritma yang berdasarkan pada model komputasi tertentu. Teori ini dibagi kedalam dua bidang, dimana kedua bidang ini berkaitan dengan formalisme komputasi :
- Komputabilitas (Computability Theory) : Bertugas sebagai pemeriksaan batasan-batasan pada model-model teoritis yang digunakan oleh komputer.
- Kompleksitas (Computational Complexity Theory) : Sebuah ilmu yang mengkaji sebuah sistem dinamik secara keseluruhan.
Secara umum, Ilmu Komputasi adalah suatu bidang ilmu yang mempunyai perhatian pada penyusunan model matematika yang menggunakan tekni penyelesaian numerik serta penggunaan komputer dalam menganalisis dan memecahkan masalah - masalah dalam berbagai bidang keilmuan. Tetapi dalam perkembangannya digunakan juga bidang ilmu lain dalam menggunakan prinsip-prinsip baru yaitu : Fisika, Kimia, Matematika, Ekonomi, Geologi, Geografi, Sosiologi, Ilmu Kognitif dan Jaringan Saraf.
Begitu juga dengan kelas - kelas yang ada pada ilmu komputasi, kelas tersebut dibagi kedalam tiga kriteria yaitu Digital vs Analog, Sekuensial vs Konkuren dan Batch vs Interaktif. Ilmu Komputasi juga memiliki beberapa penelitian secara spesifik yaitu :
- Numerical Analysis : Mempelajari algoritma untuk masalah continous mathematics (berbeda dengan matematika diskrit).
- Computational Physics : Mempelajari implementasi algoritma numerik untuk memecahkan permasalahn teori kuantitatif fisika yang sudah ada. Sering dianggap sebagai cabang menengah diantara fisika teoritis dan fisika eksperimental.
- Computational Chemistry : Merupakan salah satu cabang kimia yang menggunakan ilmu komputer untuk membantu menyelesaikan masalah kimia. Hal yang dipaparkan dari teori kimia digabungkan dengan program komputer yang handal untuk menghitung struktur dan sifat molekul.
- Bioinformatics : Merupakan sebuah aplikasi dari teknologi informasi dan ilmu komputer terhadap bidang biologi molekuler.
- Computational Neuroscience : Mempelajari fungsi otak dalam memproses informasi yang membentuk sistem jaringan saraf. Merupakan bidang yang berada diantara neuroscience, ilmu kognitif dan psikologi dengan teknik elektro, ilmu komputer, matematika dan fisika.
- Computational Sociology : Sebuah cabang ilmu sosiologi yang menggunakan metode komputasi intensif untuk menganalisa fenomena sosial.
- Cognitive Science : Sebuah cabang ilmu menengah yang mempelajari bagaimana informasi dibentuk dan digambarkan oleh otak.
- Computational Economics : Mempelajari titik pertemuan antara ekonomi dan komputasi. Area yang tercakup antara lain agent-based computational modelling, computational econometrics dan statistika, komputasi keuangan, computational modelling of dynamic macroeconomic system, pemrograman yang didesain khusus untuk komputasi ekonomi dan pengembangan alat bantu dalam pendidikan komputasi ekonomi.
B. Implementasi Komputasi
Berikut beberapa implementasi ilmu komputasi yang biasa digunakan di kehidupan sehari-hari :
Implementasi komputasi pada bidang Matematika
Dalam implementasi komputasi di bidang matematika ini, masalah dapat diselesaikan dengan cara melakukan perhitungan secara matematis dengan menyusun suatu algoritma yang dapat dimengerti oleh komputer dalam menyelesaikan masalah pada manusia. Karena terdapat numerical analysis, yaitu sebuah algoritma yang dipakai untuk melakukan analisa masalah-masalah matematika. Contohnya : metode numerik, scientific computing, metode elemen hingga, metode beda hingga, scientific data mining, scientific proses control dan metode terkait lainnya untuk menyelesaikan masalah - masalah real yang berskala besar.
Implementasi komputasi pada bidang Ekonomi
Implementasi komputasi ini, pemrogramannya didesain secara khusus untuk komputasi ekonomi serta pengembangan alat bantu dalam pendidikan komputasi dibidang ekonomi. Karena bidang ini memiliki permasalahan yang harus dipecahkan dengan menggunakan algoritma,contohnya memecahkan masalah menggunakan teori statistika pada permasalahan keuangan. Dimana teori statistik ini merupakan jurusan yang mempelajari teknik pengolahan suatu data, pembuatan program, analisis suatu data serta teknik penyusunan sistem informasi statistik seperti penyusunan basis data, komunikasi data, sistem jaringan dan desiminasi data statistik.
Implementasi komputasi pada bidang Fisika
Pada implementasi komputasi bidang fisika ini, permasalahan dapat diselesaikan dengan cara melakukan simulasi penggunaan algoritma yang tepat dalam memahami masalah-masalah yang ada pada bidang fisika, seperti evaluasi integral, penyelesaian persamaan differensial, penyelesaian persamaan simultan, memplot suatu fungsi/data, membuat pengembangan suatu seri fungsi, menemukan akar persamaan dan bekerja menggunakan bilangan kompleks yang menjadi tujuan penerapan pada komputasi fisika. Perangkat lunak yang dapat digunakan dalam pemahaman serta pencarian solusi numerik dalam masalah - masalah pada fisika komputasi yaitu : Matlab, Visual Basic, Open Source Physics, Labview, Mathematica dan sebagainya.
Implementasi komputasi pada bidang Geologi
Dalam penyelesaian masalah - masalah, teori komputasi di bidang geologi ini biasanya menggunakan suatu sistem komputer untuk menganalisa suatu bahan - bahan mineral dan barang tambang yang terdapat didalam tanah. Masalah yang biasanya diselesaikan pada bidang geologi ini yaitu masalah dalam bidnag pertambangan.
Implementasi komputasi pada bidang Biologi
Teori komputasi pada bidang biologi ini yaitu memecahkan masalah secara biologis, terutama dengan menggunakan sekuens DNA dan asam amino serta informasi yang berkaitan dengan bidang ini. Penerapan yang dilakukan pada bidang biologi ini yaitu melakukan pengelolaan dan menganalisis informasi secara biologis. Dalam penerapannya dilakukan menggunakan beberapa metode yaitu matematika, statistika dan informatika. Contoh permasalahan ilmu komputasi di bidang biologi ini meliputi pengelolaan basis data, penyejajaran sekuens (sequence alignment), prediksi struktur yang merupakan bentuk struktur protein maupun struktur sekunder RNA, analisis filogenetik dan analisis ekspresi gen.
Implementasi komputasi pada bidang Kimia
Masalah yang diselesaikan pada bidang ini adalah masalah yang berkaitan dengan masalah kimiawi seperti menghitung struktur dan sifat - sifat molekul, melakukan simulasi terhadap sistem - sistem besar makromolekul maupun sistem banyaknya molekul serta menerapkan program tersebut pada sistem kimia nyata. Kimia komputasi biasanya digunakan ketika metode matematika dikembangkan dengan cukup baik dalam program komputer. Perlu diketahui bahwa kata "sempurna" tidak dapat dikatakan pada bidang kimia komputasi ini, karena sedikit sekali aspek kimia yang dapat dihitung secara tepat. Dan hampir semua aspek kimia dapat digambarkan dalam skema komputasi kualitatif dan kuantitatif hampiran.
Implementasi komputasi pada bidang Geografi
Masalah yang biasa diselesaikan pada bidang geografi ini yaitu masalah peramalan cuaca seperti meneliti dan mengamati tentang meteorologi, klimatologi kualitas udara serta geofisika supaya tetap sesuai dengan perundang - undangan yang berlaku. Dimana geografi merupakan ilmu yang mempelajari tentang lokasi serta persamaan dan perbedaan (variasi) keruangan atas fenomena fisik dan manusia diatas permukaan bumi.
Kesimpulan :
Jadi, teori komputasi merupakan alat bantu untuk menyelesaikan segala permasalahan - permasalahan dari berbagai bidang keilmuan seperti pada bidang biologi, matematika, fisika, kimia, geografi dan sebagainya secara kompleks dengan menggunakan komputer dan perhitungan algoritma secara matematis. Dan tidak hanya menghitung, dalam program dan jaringan pun dapat diselesaikan dengan baik.
Sekian penjelasan dari saya tentang teori komputasi dan Implementasi komputasi dari berbagai bidang keilmuan di kehidupan sehari - hari. Semoga penjelasan ini dapat bermanfaat bagi yang membacanya ya.. _Thank You_ (^_^)
Referensi :
Tidak ada komentar :
Posting Komentar