Teori Komputasi dan Implementasinya (Pengantar Komputasi Modern - Tugas 1)

Apa itu Komputasi?

Komputasi merupakan suatu cara untuk memecahkan masalah dari data-data yang dimasukkan dengan menggunakan algoritma. Komputasi juga merupakan perpaduan dari ilmu matematika dengan ilmu komputer yang dimana terdapat penyusunan model matematika dan teknik penyelesaian numerik serta penggunaan komputer 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

Teori komputasi adalah cabang ilmu komputer dan matematika yang membahas bagaimanakah suatu masalah dapat dipecahkan dengan model komputasi dengan menggunakan algoritma. Jadi secara umum teori komputasi itu dapat diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma.

Sejarah komputasi modern berawal dari seseorang yang bernama John von Neumann yang merupakan tokoh yang mempengaruhi perkembangan komputasi modern. Beliau dilahirkan di Budapest, Hungaria  pada 28 Desember 1903 dengan nama Neumann Janos, Dia adalah anak pertama dari pasangan Neumann Miksa dan Kann Margit. Pada saat Neumann Janos memperoleh gelar namanya berubah menjadi Von Neumann. Von Neumann belajar dari berbagai tempat dan beberapa tempatnya di Berlin dan Zurich, di tempat itu Beliau mendapatkan diploma pada bidang teknik kimia pada 1926. Di tahun yang sama dia mendapatkan gelar doktor pada bidang matematika dari universitas Budapest, keahlian Von Neumann terletak pada bidang teori game yang melahirkan konsep selular automata, teknologi bom atom, dan komputasi modern yang kemudia melahirkan komputer. Von Neumann adalah ilmuwan yang meletakkan dasar – dasar komputasi modern. Von neumann telah menjadi ilmuwan besar abad 21, Von neumann telah memberikan berbagai sumbangsih dalam bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer yang di salurkan melalui karya - karyanya.

Komputasi modern terbagi menjadi tiga macam, yaitu :

1. Mobile Computing atau komputasi bergerak adalah kemajuan teknologi komputer sehingga dapat berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa kabel dan mudah dibawa dan mudah di pindah – pindahkan. Contoh dari perangkat komputasi bergerak, seperti smartphone, GPS, dll.
2. Grid Computing atau komputasi grid menggunakan komputer yang terpisah oleh geografis, didistribusikan dan terhubung oleh jaringan untuk menyelesaikan masalah komputasi skala besar. 
3. Komputasi cloud merupakan gaya komputasi yang terukur dinamis dan sumber daya virtual yang sering menyediakan layanan melalui internet. Komputasi cloud menggambarkan pelengkap baru, konsumsi dan layanan IT berbasis model dalam internet, dan biasanya melibatkan ketentuan dari keterukuran dinamis dan sumber daya virtual yang sering menyediakan layanan melalui internet.

Implementasi Teori Komputasi

- 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.

- 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.

- Matematika

Terdapat numerical analysis yaitu sebuah algoritma dipakai untuk menganalisa masalah – masalah matematika.Contohnya, penerapan teknik-teknik komputasi matematika meliputi metode numerik, scientific computing, metode elemen hingga, metode beda hingga, scientific data mining, scientific process control dan metode terkait lainnya untuk menyelesaikan masalah-masalah real yang berskala besar.

- Ekonomi

Implementasi pada ilmu pengetahuan ekonomi adalah mempelajari agent-based computational modeling, computational econometrics dan statistika, komputasi keuangan, computational modeling of dynamic macroeconomic systems, pemrograman yang didesain khusus untuk komputasi ekonomi, dan pengembangan alat bantu dalam pendidikan komputasi ekonomi. 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. Komputasi dapat digunakan untuk memecahkan masalah ekonomi contohnya seperti Data Mining. Dengan data mining, sebuah perusahaan dapat memecahkan masalah dengan cara yang seefektif mungkin.

- 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. Contohnya, Pertambangan dan digunakan untuk menganalisa bahan-bahan mineral dan barang tambang yang terdapat di dalam tanah.

- Geografi

Komputasi dalam bidang geografi biasanya di gunakan untuk peramalan cuaca, di Indonesia khususnya ada salah satu instansi Negara dengan nama BMKG (Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika) yakni instansi negara yang meneliti mengamati tentang metereologi klimatologi kualitas udara dan geofisika supaya tetap sesuai dengan perundang undangan yang berlaku di Indonesia.



Sumber :

1. https://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi
2. https://tantyniieezz.wordpress.com/2011/02/23/pengantar-komputasi-modern/
3. https://hafidhadinegoro.wordpress.com/2016/03/24/teori-komputasi-implementasi/