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.
KOMPUTASI MODERN
Komputasi modern bisa disebut
sebuah konsep sistem yang menerima intruksi-intruksi dan menyimpannya dalam
sebuah memory, memory disini bisa juga dari memory komputer. Oleh karena pada
saat ini kita melakukan komputasi menggunakan komputer maka bisa dibilang
komputer merupakan sebuah komputasi modern. Konsep ini pertama kali digagasi
oleh John Von Neumann (1903-1957). Dalam kerjanya komputasi modern menghitung
dan mencari solusi dari masalah yang ada, dan perhitungan yang dilakukan itu
meliputi:
1. Akurasi
2. Kecepatan
3. Problem
Volume Besar
4. Modelling
5. Kompleksitas
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, ada beberapa daftar yang dapat digunakan untuk
mengenali sistem komputasi grid, adalah:
·
Sistem untuk koordinat sumber daya komputasi
tidak dibawah kendali pusat.
·
Sistem menggunakan standart dan protocol yang
terbuka.
·
Sistem mencoba mencapai kualitas pelayanan yang
canggih, yang lebih baik diatas kualitas komponen individu pelayanan komputasi
grid.
Cloud Computing
atau 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.
Perbedaan diantara ketigannya
adalah:
1. Komputasi
Mobile menggunakan teknologi komputer yang bekerja seperti handphone, sedangkan
komputasi grid dan cloud menggunakan komputer.
2. Biaya
untuk tenaga komputasi mobile lebih mahal dibandingkan dengan komputasi grid
dan cloud.
3. Komputasi
mobile tidak membutuhkan tempat dan mudah dibawa kemana – mana, sedangkan grid
dan cloud membutuhkan tempat yang khusus.
4. Untuk
komputasi mobile, proses tergantung si pengguna. Komputasi grid proses
tergantung pengguna mendapatkan server atau tidak, dan komputasi cloud
prosesnya membutuhkan jaringan internet sebagai penghubungnya.
Contoh Penerapan
Komputasi
Contoh Penerapan Komputasi Modern Dibidang Fisika
Fisika komputasi adalah
studi implementasi numerik algoritma untuk
memecahkan masalah di bidang fisika di
mana teori kuantitatif yang sudah ada. Dalam fisika, berbagai teori yang
berdasarkan permodelan matematika menyediakan
prediksi yang akurat mengenai bagaimana sebuah sistem bergerak. Namun
seringkali penggunaan permodelam matematika untuk sebuah sistem khusus yang
bertujuan untuk menghasilkan prediksi yang bermanfaat tidak bisa dilakukan
ketika itu. Hal ini terjadi karena solusi permasalahan tidak memiliki ekspresi
bentuk tertutup (closed-form expression) atau terlalu
rumit. Dalam banyak kasus, perkiraan numerik dibutuhkan. Fisika komputasi
adalah subjek yang 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. Suatu yang menjadi fokus perhatian kita disini adalah penggunaan
visual basic sebagai alat bantu dalam pembelajaran dan pencarian solusi Fisika
komputasi. Kini komputer bukan hanya digunakan untuk mengolah data praktikum
atau membuat dokumen ilmiah, namun dapat digunakan untuk menghitung suatu
perhitungan yang rumit.
Contoh Penerapan Komputasi Modern Dibidang 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.
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.
Contoh Penerapan Komputasi Modern Dibidang 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. 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.
Contoh Penerapan Komputasi Modern Dibidang Ekonomi
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. Karena dibidang ekonomi pasti memiliki permasalahan yang harus
dipecahkan oleh algoritma contohnya adalah memecahkan teori statistika untuk
memecahkan permasalahan keuangan. Komputasi dapat digunakan untuk memecahkan
masalah ekonomi, contohnya seperti : Data Mining, dengan data mining sebuah
perusahaan dapat memecahkan maslah dengan cara yang seefektif mungkin. Manfaat
yang terjadi dengan adanya komputasi ini yaitu, 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.
Contoh Penerapan Komputasi Modern Dibidang Geografi
implementasi komputasi geografi
adalah mengimplementasi atau mempraktekkan suatu model komputasi di dalam
faktor geografi, baik secara real maupun virtual. Geografi itu sendiri tidak
selalu membahas tentang geografi Bumi dan cuacanya. Geografi yang dimaksud bisa
saja berhubungan dengan dunia komputerisasi. 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, dan disertai sedikit usaha untuk mengelola dan berhubungan dengan
penyedia layanannya.
Implementasi Komputasi modern pada bidang Geologi
Geologi adalah Ilmu (sains) yang
mempelajari bumi, komposisinya, struktur, sifat-sifat fisik, sejarah, dan
proses pembentukannya. Bidang ini berbeda dengan ilmu komputer (computer
science), yang mengkaji komputasi, komputer dan pemrosesan informasi. 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.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.
Sumber :
https://anggasaputro.wordpress.com/2016/03/15/teori-komputasi-dan-penerapannya/
http://byanxirshad.blogspot.co.id/2018/03/teori-komputasi.html
Sumber :
https://anggasaputro.wordpress.com/2016/03/15/teori-komputasi-dan-penerapannya/
http://byanxirshad.blogspot.co.id/2018/03/teori-komputasi.html
Post a Comment