Terangi Jiwamu dengan Kata kata ilmiah


  1. Jelaskan perkembangan teori komputasi ?

    Menurut http://id.wikipedia.org kata komputasi berarti 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. Jadi dapat diartikan secara umum ilmu komputasi adalah bidang ilmu yang mempunyai perhatian pada penyusunan model matematika dan teknik penyelesaian numerik serta penggunaan komputer untuk menganalisis dan memecahkan masalah-masalah ilmu (sains).

    Dari pengertian komputasi tersebut kita dapat artikan bahwa teori komputasi adalah cabang ilmu komputer dan matematika yang membahas apakah dan bagaimanakah suatu masalah dapat dipecahkan pada model komputasi, menggunakan algoritma.

    Sejarah:
    Pertama kali komputasi modern ditemukan oleh John Von Neumann. Beliau adalah ilmuan yang meletakkan dasar-dasar komputer modern. Dalam hidupnya yang singkat, Von Neumann telah menjadi ilmuwan besar abad 21. Von Neumann meningkatkan karya-karyanya dalam bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer. Beliau juga merupakan salah seorang ilmuwan yang sangat berpengaruh dalam pembuatan bom atom di Los Alamos pada Perang Dunia II lalu

    Untuk memahami perkembangan terori komputasi perhatikan gambar berikut ini :


    Pertama tentang alat. Alat komputasi paling kuno adalah kertas, potlot dan karet penghapus. Alat komputasi yang lebih maju adalah kertas, potlot, karet penghapus dan mistar hitung, Selanjutnya mistar hitung diganti dengan kalkulator (elektronis), yang dapat dibawa di dalam saku. Alat komputasi yang modern adalah komputer, yang biasanya merupakan peralatan elektronis dengan berbagai kemampuan tertentu: (1) dapat melakukan operasi penyimpanan, karena dalam komputer ada memori; (2) dapat melakukan operasi-operasi tertentu atas yang disimpan dalam memori; (3) dapat menyajikan kembali isi memori itu dalam media penampil menurut format yang dikehendaki oleh pemakai.

    Itu adalah rumusan singkat tentang apa yang disebut komputer. Beberapa hal masih harus ditambahkan agar sebuah gambaran yang utuh diperoleh. Dalam bidang komputer dikenal tiga serangkai data – program – informasi. Dalam bahasa sehari-hari data adalah fakta tersurat (dalam bentuk catatan atau tulisan) tentang suatu obyek. Dalam dunia komputer data adalah segala sesuatu yang dapat disimpan dalam memori menurut format tertentu, dan informasi adalah segala sesuatu yang ditampilkan oleh komputer dalam sebuah media penampil tersebut diatas, biasanya sebagai hasil dari sebuah proses komputasi. Bagi teknisi yang berhadapan langsung dengan persoalan yang nyata, data menghadirkan fakta
    tersurat yang secara spesifik ada pada persoalan itu, dan yang secara khas terpancar sebagai isyarat sebagaimana diterima (ditangkap) oleh teknisi yang sedang menangani persoalan tersebut. Dalam konteks itu informasi adalah fakta tersirat yang muncul dalam benak teknisi itu sesudah mencermati dan mengolahnya dengan tertib, berdasarkan model yang diyakini sebagai hal yang benar ada dalam keseluruhan persoalan tersebut.

    Program adalah deretan operasi yang sengaja ditulis untuk sebuah proses komputasi. Program adalah resep tentang bagaimana komputasi itu harus dilaksanakan. Sebagai sebuah fakta tentang obyek komputasi, program disimpan dalam memori komputer untuk dijalankan. — Menjalankan komputer adalah membuat komputer melaksanakan tiap operasi yang terdapat dalam program, satu demi satu, dari operasi pertama, kedua, …, dan seterusnya sampai dengan operasi yang terakhir. Maka operasi sama dengan instruksi dan himpunan instruksi yang dimiliki atau dikenal oleh komputer merupakan bahasa komputer , karena dengan bahasa itu manusia dapat berkomunikasi dan menyampaikan kehendaknya kepada komputer.

    Informasi adalah fakta tersirat (dalam bentuk catatan atau tulisan) tentang obyek yang dibicarakan. Disini (sekali lagi) sengaja digunakan istilah “tersirat” (dan dipertentangkan dengan kata “tersurat”) untuk menegaskan bahwa informasi adalah fakta tersembunyi dibalik himpunan fakta yang sudah dicatat, dan baru diketemukan sesudah diolah atau dicerna. Maka informasi identik dengan data. Perbedaan pokok adalah dalam hubungannya dengan pemakai data/informasi tersebut. Data adalah mentah, karena hasih harus dicerna lagi, informasi bersifat matang karena langsung dapat digunakan (misalnya untuk pengambilan keputusan).

Dikaitkan dengan usaha untuk menyelesaikan persoalan dalam y = f(x) tersebut diatas, dapat dikatakan bahwa y adalah data, x adalah informasi yang diinginkan dan f-1(.) adalah program yang mengimplementasikan operasi invers atas fungsi f(.).

Pada kesempatan ini patut disinggung apakah sebenarnya kehebatan komputer itu? Karena kemampuan melakukan sebuah instruksi difahami sebagai kemampuan untuk melakukan sebuah operasi atas memori, apa hebatnya? Kehebatan komputer pada akhirnya hanya terletak dalam kemampuannya untuk membedakan apakah yang tersimpan dalam alamat atau adres A dalam memori adalah data untuk dioperasikan atau instruksi untuk dilaksanakan. Kehebatan komputer (sebagaimana sering dilaporkan di berbagai media massa) hanya merupakan pencerminan dari kemampuan manusia untuk mengkomunikasikan keinginannya dalam wujud program untuk dilaksanakan oleh komputer tersebut.

Selanjutnya tentang metode dan teori dibalik metode itu. Untuk ini ada baiknya jika dikaji saja dua kasus sebagai bahan untuk pembahasan yang lebih umum. Tinjaulah lebih dahulu kasus persamaan kuadrat


a x2 + b x + c = a (x – x1) (x – x2) = 0.

Persamaan ini memiliki akar yang dapat ditetapkan dengan rumus


x12
= .

Rumus ini bersifat ekxplisit, karena dengan koefisien a, b dan c diberikan nilainya, nilai x1 dan x2 langsung dapat ditetapkan dengan menggunakan rumus tersebut. Untuk a = 1, b = 7, dan c = 12, dengan mudah diperoleh x1 = 3 dan x4 = 4. Akan tetapi untuk a = 1, b = – 320 dan c = 16, didapatkan

x1 = = = 319.9

x2 = = = 0.1.

Hitungan ini mengandaikan ketelitian aritmatika sampai dengan sangka pertama dibelakang tanda desimal. Pada hal hasil akhir yang benar adalah x1 = 319.950 dan x2 = 0.0500078. Disini metode memberi x1 yang sangat bagus, tetapi memberi nilai x2 yang sangat jelek (kesalahannya hampir 100%).

Tidak sulit untuk menemukan mengapa diperoleh hasil yang jelek untuk x2. Angka 320 dan 319.8 hampir sama besar, sehingga jika hitungan tidak cermat dapat terjadi keadaan saling menghapus, yang berakibat fatal.

Dari segi teori, rumus untuk menghitung akar adalah benar, dan itu dapat dibuktikan dengan melakukan substitusi langsung. Tetapi dari segi metode komputasi, rumus tidak menjamin hasil yang benar. Untuk kasus ini metode hitungan yang benar adalah dengan memakai

x1
= , x2
= ,

dengan tda(b) adalah tanda dari b. Rumus ini secara matematis ekuivalen dengan rumus dimuka. Dengan rumus baru ini diperoleh hasil yang lebih baik untuk x2, yaitu

x2 = = 0.05002.

 

Apakah yang sekarang dapat dikatakan mengenai alat – metode – teori ini? Pastilah bahwa metode harus didukung oleh teori dan harus dapat diimplementasikan pada peralatan yang digunakan. Pastilah bahwa ada metode yang baik, ada metode yang buruk, dan barangkali ada juga metode yang sangat buruk. Metode disebut baik jika dapat diimplementasikan tanpa kesulitan serta memberikan hasil yang diinginkan dengan cepat dan tepat. Disebut cepat jika operasi komputasi pendek, antara lain karena tidak melibatkan jenis-jenis operasi yang “mahal” dari segi penggunaan sumberdaya komputer. Disebut tepat jika hasil komputasi tidak jauh berbeda dari hasil yang sebenarnya diinginkan.

Dalam pada itu harus dicatat bahwa ada soal yang mudah, ada soal yang sukar, dan ada soal yang sangat sukar untuk dipecahkan. Soal disebut mudah jika semua metode memberi hasil yang praktis sama cepat dan praktis sama tepat. Soal yang mudah tidak mampu memisahkan metode yang baik dari metode yang buruk. Soal disebut sukar jika memerlukan metode yang baik dan jitu untuk memecahkannya dengan kecepatan dan ketepatan yang diinginkan. Soal yang sukar biasanya memisahkan metode yang baik dari metode yang buruk, sama seperti sebuah tantangan yang muncul dalam kehidupan seseorang memisahkan yang “penakut” dari “pemberani”, “anak kecil” dari “orang dewasa”.

Mengenai alat. Sebagai alat komputasi dikenal bahwa komputer memiliki keterbatasan-keterbatasan juga. Pada hakekatnya komputer tidak mampu menyimpan semua bilangan dengan tepat, karena itu pasti ada kesalahan karena “pemotongan” atau truncation error. Dalam pelaksanaan operasi aritmatika , / , + , atau -, tidak dapat dihindari munculnya kesalahan karena pembulatan (rounding error). Dalam proses komputasi selanjutnya terjadilah perambatan kesalahan (propagation of errors), yang membuat hasilnya dapat meleset, bahkan meleset jauh, dari nilai yang seharusnya.

Sekedar gambaran. Diberikan sebuah segitiga dengan ketiga sisinya diketahui besarnya, yaitu a, b dan c. Untuk menghitung
luas segitiga itu digunakan rumus

A =

dengan s = (a+b+c)/2. Jika misalnya s b+c, maka s a dan s-a akan terhitung mengandung kesalahan karena pembulatan dan demikian pula hasilnya, yaitu A. Misalnya a = 9 dan b = c = 4.53. Nilai sebenarnya dari A = 2.34
namun hasil komputasi adalah A = 3.04. Oleh karena itu Kahan mengusulkan rumus dibawah ini untuk mengimplementasikan rumus tersebut diatas dan sejauh mungkin menekan kesalahan komputasi:

A =

dengan a b c.

Mengenai metode. Kebenaran dari sebuah metode harus ditegakkan melalui kajian teori. Kajian teori pula sering mengungkap aneka ciri penting dari sebuah metode, dan dengan demikian dapat dibandingkan dengan metode yang lain. Pada dasarnya tidak ada metode yang sempurna. Sering hanya dalam kondisi tertentu saja metode mampu memberikan hasil yang diharapkan. Patut dihindari penggunaan metode yang secara numeris tidak stabil, antara lain karena metode tidak mampu meredam perambatan kesalahan, atau karena perubahan kecil dalam data masukan berpengaruh besar terhadap hasil akhirnya. Maka ada usaha tak kunjung henti untuk menyempurnakan metode yang dikenal memiliki ciri-ciri yang pantas untuk disebut baik, atau mengembangkan metode yang sama sekali baru, bertolak dari kerangka pemikiran yang baru pula.

Jadi Komputasi juga biasa disebut komputer secara fisik. Contoh dari sistem fisik yaitu komputer digital, komputer quantum, komputer penganalisa DNA, dll. dari sudut pandang ini sampai muncul cabang ilmu bernama Physic of Computation Bahkan ada sudut pandang yang lebih radikal berbasis dalil Digital Physic yang menyatakan bahwa evolusi alam semesta itu sendiri adalah sebuah proses komputasi – disebut Pancomputationalism.

  1. Bagaimana penerapan komputasi ?:

    Dalam perapan komputasi meliputi bidang sebagai berikut :

    1. Matematika

      ilmu yang mengintegrasikan matematika terapan dan ilmu komputer. Banyak masalah industri, juga masalah dalam bidang teknik, kesehatan, sains, bisnis, dan ekonomi dapat dimodelkan secara matematika dan disimulasikan dengan bantuan komputer, dengan tujuan untuk mendapatkan solusi dari masalah tersebut. Karena itu, sangat diperlukan orang-orang yang memiliki pengetahuan dan keahlian dalam simulasi komputer dari model matematika, dan mampu menganalisa dan mengkomunikasikan hasil simulasinya kepada orang lain.

    2. Fisika

      Fisika bukan hanya melulu berurusan dengan rumus. Bukan hanya dengan perhitungan yang rumit dan terkadang membuat anak-anak SMA merasa kesulitan mempelajari Fisika. Fisika semestinya dipandang sebagai suatu ide tentang suatu kejadian fisis sehari-hari yang kita alami setiap hari, dan bukan ribetnya rumus dan perhitungannya.

      Fisika memiliki suatu cabang keilmuan (bisa dikatakan demikian) yang memanfaatkan suatu tools yang dapat dimanfaatkan untuk membuat perhitungan menjadi lebih mudah dan cepat. Tools itu adalah komputer dan cabang dari Fisika itu adalah Fisika Komputasi.

      Komputer dapat dipandang kini bukan hanya untuk mengolah data praktikum atau membuat dokumen ilmiah, namun bisa digunakan untuk menghitung suatu perhitungan yang rumit, yang sulit (bahkan mustahil) diselesaikan dengan tangan (secara analitik).

      Komputer dapat melakukan perhitungan dengan lebih cepat dibandingkan manusia. Secepat-cepatnya manusia menghitung, komputer akan selalu lebih cepat. Dengan demikian, para fisikawan dapat lebih berkonsentrasi pada konsep dan ide yang lebih besar dan menyerahkan perhitungan kepada komputer.

    3. Kimia

      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. Simulasi terhadap makromolekul (seperti protein dan asam nukleat) dan sistem besar bisa mencakup kajian konformasi molekul dan perubahannya (mis. proses denaturasi protein), perubahan fase, serta peramalan sifat-sifat makroskopik (seperti kalor jenis) berdasarkan perilaku di tingkat atom dan molekul. Istilah kimia komputasi kadang-kadang digunakan juga untuk bidang-bidang tumpang-tindah antara ilmu komputer dan kimia.

    4. Ekonomi

      terdapat Computational Economics yang mempelajari titik pertemuan antara ilmu ekonomi dan ilmu komputer mencakup komputasi keuangan, statistika, pemrograman yang di desain khusus untuk komputasi ekonomi dan pengembangan alat bantu untuk pendidikan ekonomi.

    5. 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.

    6. Geografi

      terdapat penggunaan komputasi yang diterapkan pada GIS (Geographic Information System) yang berguna untuk menyimpan, memanipulasi dan menganalisa informasi geografi.

      Sumber :

      Tanggal Akses : 18-03-2014

      Wikipedia.Komputasi.

      http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi

      Tanggal Akses : 18-03-2014

      Wikipedia.Teori_Komputasi.

      http://id.wikipedia.org/wiki/Teori_komputasi

      Tanggal Akses : 18-03-2014

      jempolluburubur.teori-komputasi

      http://jempoluburubur.blogspot.com/2013/04/teori-komputasi-implementasi.html

      Tanggal Akses : 18-03-2014

      ekosyatiyanto.teori-komputasi.

      http://ekosyatiyanto.blogspot.com/2014/03/teori-komputasi-modern-beserta.html

      Tanggal Akses : 18-03-2014

      ugm.MATEMATIKA, KOMPUTASI DAN KOMPUTER.

      http://www.te.ugm.ac.id/~fsoes/intro.doc

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Tag Cloud

%d bloggers like this: