1.1 Teori Komputasi
Komputasi
sebetulnya bisa diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan
masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma. Hal ini
ialah apa yang disebut dengan teori komputasi, suatu sub-bidang dari
ilmu komputer dan matematika. Selama ribuan tahun, perhitungan dan
komputasi umumnya dilakukan dengan cara menggunakan pena dan kertas,
atau kapur dan batu tulis, atau dikerjakan secara mental, kadang-kadang
dengan bantuan suatu tabel. Namun sekarang, kebanyakan komputasi telah
dilakukan dengan menggunakan komputer.
Teori
komputasi berkaitan dengan studi bagaimana persoalan (problem) dapat
diselesaikan pada sebuah model dengan menggunakan algoritma. Model tersebut
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 mesin Turing
dapat dipecahkan oleh komputer yang memiliki jumlah memori terbatas.
Teori komputasi dibagi lagi menjadi 3 ranting :
- Teori Otomata (automata theory)
Teori
Otomata adalah teori mengenai mesin-mesin abstrak, dan berkaitan erat dengan
teori bahasa formal. ada beberapa hal yang berkaitan dengan Otomata, yaitu
Grammar. Grammar adalah bentuk abstrak yang dapat diterima (accept) untuk
membangkitkan suatu kalimat otomata berdasarkan suatu aturan tertentu.
- Teori Komputabilitas (Computability theory)
Teori
komputabilitas bertujuan untuk memeriksa apakah persoalan komputasi dapat
dipecahkan pada suatu model komputasi teoritis. Dengan kata lain, teori
komputabilitas mengklasifikasikan persoalan sebagai dapat dipecahkan (solvable)
atau persoalan yang tidak dapat dipecahkan (unsolvable). Teori kompleksitas
bertujuan untuk mengkaji kebutuhan waktu dan ruang untuk memecahkan persoalan
yang diselesaikan dengan pendekatan yang berbeda-beda.
- Teori Kompleksitas (computational complexity theory)
Teori
kompleksitas mengklasifikasikan persoalan sebagai persoalan mudah (easy) atau
persoalan sukar (hard).
1.2 Implementasi Komputasi
Implementasi
komputasi modern di bidang Fisika adalah 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 atau 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,
seperti: 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 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.
Penyelesaikan
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.
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.
Geografi
adalah ilmu yang mempelajari tentang lokasi serta persamaan dan perbedaan
(variasi) keruangan atas fenomena fisik dan manusia di atas permukaan bumi.
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.
Geologi
merupakan cabang Ilmu sains yang mempelajari tentang Bumi. Yakni komposisi,
struktur , sifat-sifat, sejarah dan proses, komputasi Geologi umumnya digunakan
dibidang pertambangan sebuah sistem komputer digunakan untuk menganalisa
bahan-bahan mineral dan barang tambang yang terdapat didalam tanah.
Implementasi pada bidang ini untuk memetakan letak sumber daya dan kontur dari
permukaan bumi yang terdapat hasil tambang.
#Rendi Farid Fadilah
#4IA19
#TeoriKomputasi
#PengantarKomputasiModern
Sumber Teori Komputasi :
