Teori Komputasi
Teori komputasi adalah cabang ilmu komputer dan matematika yang membahas apakah dan bagaimanakah suatu masalah dapat
dipecahkan pada model komputasi,
menggunakan algoritma. Bidang ilmu ini terutama membahas hal terkait
komputabilitas dan kompleksitas, dalam kaitannya dengan formalisme 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.
Sejarah
Komputasi Modern
Dalam perkembangan komputasi modern, kita tidak bisa
melupakan begitu saja orang dibalik perkembangan komputasi modern yang merubah
semua pekerjaan jadi lebih mudah. Sejarah komputasi dimulai dari seseorang
ilmuan yang ternama di bidang teknologi. Permulaan komputasi modern dimulai
pada saat tahun 1926 oleh ilmuan yang berasal dari hungaria yang bernama John
Von Neumann. Von Neumann seorang ilmuan yang belajar dari Berlin dan Zurich dan
mendapatkan diploma pada bidang teknik kimia pada tahun 1926. Pada tahun yang
sama dia mendapatkan gelar doktor pada bidang matematika dari Universitas
Budapest. Berkat keahlian dan kepiawaiannya Von Neumann dalam bidang teori game
yang melahirkan konsep seluler automata, teknologi bom atom, dan komputasi
modern yang kemudian melahirkan komputer. Kegeniusannya dalam matematika telah
terlihat semenjak kecil dengan mampu melakukan pembagian bilangan delapan digit
(angka) di dalam kepalanya. Setelah mengajar di Berlin dan Hamburg, Von Neumann
pindah ke Amerika pada tahun 1930 dan bekerja di Universitas Princeton serta
menjadi salah satu pendiri Institute for Advanced Studies. Dipicu
ketertarikannya pada hidrodinamika dan kesulitan penyelesaian persamaan
diferensial parsial nonlinier yang digunakan, Von Neumann kemudian beralih
dalam bidang komputasi. Sebagai konsultan pada pengembangan ENIAC, dia
merancang konsep arsitektur komputer yang masih dipakai sampai sekarang.
Arsitektur Von Nuemann adalah komputer dengan program yang tersimpan (program
dan data disimpan pada memori) dengan pengendali pusat, I/O, dan memori.
berdasarkan beberapa definisi di atas, maka komputasi modern dapat diartikan
sebagai suatu pemecahan masalah berdasarkan suatu inputan dengan menggunakan
algoritma dimana penerapannya menggunakan berbagai teknologi yang telah
berkembang seperti komputer.
·
Implementasi
Komputasi Modern pada Bidang Fisika
Implementasi komputasi
modern di bidang fisika ada Computational Physics yang mempelajari suatu
gabungan antara Fisika, Komputer Sains dan Matematika Terapan untuk memberikan
solusi pada “Kejadian dan masalah yang kompleks pada dunia nyata” baik dengan
menggunakan simulasi juga penggunaan algoritma yang tepat. Pemahaman fisika
pada teori, eksperimen, dan komputasi haruslah sebanding, agar dihasilkan
solusi numerik dan visualisasi / pemodelan yang tepat untuk memahami masalah
Fisika. Untuk melakukan pekerjaan seperti evaluasi integral, penyelesaian
persamaan differensial, penyelesaian persamaan simultan, mem-plot suatu
fungsi/data, membuat pengembangan suatu seri fungsi, menemukan akar persamaan
dan bekerja dengan bilangan kompleks 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.
·
Implementasi
Komputasi Modern pada Bidang Kimia
Implementasi komputasi
modern di bidang kimia adalah Computational Chemistry yaitu penggunaan ilmu
komputer untuk membantu menyelesaikan masalah kimia, contohnya penggunaan super
komputer untuk menghitung struktur dan sifat molekul. 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.
·
Implementasi
Komputasi Modern pada Bidang Matematika
Menyelesaikan sebuah
masalah yang berkaitan dengan perhitungan matematis, namun dalam pengertian
yang akan dibahas dalam pembahasan komputasi modern ini merupakan sebuah sistem
yang akan menyelesaikan masalah matematis menggunakan komputer dengan cara
menyusun algoritma yang dapat dimengerti oleh komputer yang berguna untuk
menyelesaikan masalah manusia.
·
Implementasi
Komputasi Modern pada Bidang Ekonomi
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. Salah satu contoh
komputasi di bidang 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. Selanjutnya saya akan
membahas sedikit lebih mendalam mengenai implementasi komputasi pada bidang
matematika dan ekonomi. Seperti yang kita tahu pada umumnya, matematika
merupakan bidang studi yang membahas dan mempelajari angka-angka yang
dituangkan kedalam sebuah rumus tertentu untuk menyelesaikan atau mencari
solusi dari sebuah permasalahan, yang nantinya akan digunakan sebagai acuan
sebagai pengambilan keputusan, contohnya perhitungan statistika yang digunakan
untuk mencari tahu berapa jumlah peluang keberhasilan dan kegagalan pada suatu
kejadian, selain itu grafik saham yang biasa digunakan oleh investor saham,
semua perhitungan itu kini sudah diterapkan dalam komputasi, sehingga lebih
mudah untuk digunakan, untuk mencari solusi-solusi yang diperdebatkan. Saat ini
komputer tidak hanya digunakan untuk mencari informasi diinternet semata, tidak
hanya untuk mengetik, tapi komputer juga digunakan dalam hal perhitungan, kita
bisa memasukkan rumus-rumus matematika yang kita perlukan kedalam sebuah
program komputer dan nantinya bisa kita gunakan sebagai pemecahan suatu
masalah, contoh alat komputasi yang digunakan untuk memecahkan perhitungan
adalah kalkulator mekanik, 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.. Kemudian implementasi matematika dalam bidang komputer, sebagai
programmer matematika adalah ilmu yang wajib dipelajari, untuk melatih logika
kita, bagaimana cara membuat suatu program dengan baik dan terstruktur,
bagaimana cara menyelesaikan masalah dalam sebuah program komputer, contoh
implementasi matematika dalam komputer yang menggunakan materi persamaan garis
sebagai berikut: aplikasi yang membutuhkan persamaan garis untuk progammer
adalah turbo pascal. Turbo Pascal, salah satu aplikasi yang menerapkan sistem
persamaaan garis
Contoh pengaplikasiannya
di kehidupan sehari-hari:
Kalian pasti pernah
memasuki bank, RS, atau stasiun pemberhentian kendaraan bukan? Nah disana
terdapat sebuah mesin pengambil antrian atau nomor pelanggan yang setiap kali
ditekan tombol kendalinya maka akan keluar secarik kertas bertuliskan nomor
antrian tersebut. Nah program yang digunakan untuk menjalankan mesin tersebut
menggunakan persamaan garis dan bisa diprogram menggunakan turbo pascal.
Sumber:
https://farizes.wordpress.com/2016/03/07/implementasi-komputasi-dalam-bidang-matematika-dan-ekonomi/
0 comments:
Post a Comment