Teori Komputasi Modern dan Implementasinya di bidang Fisika, Biologi, Matematika, Ekonomi, Geologi
Nama : Resya
Yulia Larasari
Npm : 55410776
Kelas : 4IA17
Pendahuluan
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
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.
Secara umum iIlmu
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).
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.
Bidang ini berbeda
dengan ilmu komputer (computer science), yang mengkaji komputasi, komputer
dan pemrosesan informasi. Bidang ini juga berbeda dengan teori dan percobaan
sebagai bentuk tradisional dari ilmu dan kerja keilmuan. 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.
Definisi Komputasi
Modern
Komputasi modern adalah
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). Beliau adalah ilmuan yang meletakkan dasar-dasar
komputer modern. Von Neumann telah menjadi ilmuwan besar abad 21. Von Neumann
memberikan berbagai sumbangsih dalam bidang matematika, teori kuantum, game
theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer yang di salurkan melalui
karya-karyanya . Beliau juga merupakan salah satu ilmuwan yang terkait dalam
pembuatan bom atom di Los Alamos pada Perang Dunia II lalu. Kegeniusannya dalam
matematika telah terlihat semenjak kecil dengan mampu melakukan pembagian
bilangan delapan digit (angka) di dalam kepalanya.
Dalam kerjanya
komputasi modern menghitung dan mencari solusi dari masalah yang ada, dan
perhitungan yang dilakukan itu meliputi:
1. Akurasi (big, Floating point)
2. Kecepatan (dalam
satuan Hz)
3. Problem Volume Besar
(Down Sizzing atau pararel)
4. Modeling (NN &
GA)
5. Kompleksitas
(Menggunakan Teori big O)
Karakteristik Komputasi
Modern
Karakteristik komputasi
modern ada 3 macam, yaitu :
- Komputer-komputer penyedia sumber
daya bersifat heterogenous karena terdiri dari berbagai jenis perangkat
keras, sistem operasi, serta aplikasi yang terpasang.
- Komputer-komputer terhubung ke
jaringan yang luas dengan kapasitas bandwidth yang beragam.
- Komputer maupun jaringan tidak
terdedikasi, bisa hidup atau mati sewaktu-waktu tanpa jadwal yang jelas.
Jenis-jenis Komputasi
Modern
Komputasi modern
mempunyai 3 jenis, yaitu :
- Mobile Computing atau Komputasi
Bergerak
Mobile computing
(komputasi bergerak) merupakan kemajuan teknologi komputer sehingga dapat
berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa menggunakan kabel serta mudah dibawa
atau berpindah tempat, tetapi berbeda dengan komputasi nirkabel. Berdasarkan
penjelasan tersebut, untuk kemajuan teknologi ke arah yang lebih dinamis
membutuhkan perubahan dari sisi manusia maupun alat. Contoh dari mobile
computing adalah GPS, smart phone, dan sebagainya.
- Grid Computing
Komputasi grid
memanfaatkan kekuatan pengolahan idle berbagai unit komputer, dan menggunakan
kekuatan proses untuk menghitung satu pekerjaan. Pekerjaan itu sendiri
dikontrol oleh satu komputer utama, dan dipecah menjadi beberapa tugas yang
dapat dilaksanakan secara bersamaan pada komputer yang berbeda. Tugas-tugas ini
tidak perlu saling eksklusif, meskipun itu adalah skenario yang ideal. Sebagai
tugas lengkap pada berbagai unit komputasi, hasil dikirim kembali ke unit
pengendali, yang kemudian collates itu membentuk keluaran kohesif.
Keuntungan dari
komputasi grid adalah dua kali lipat: pertama, kekuatan pemrosesan yang tidak
digunakan secara efektif digunakan, memaksimalkan sumber daya yang tersedia
dan, kedua, waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan pekerjaan besar berkurang
secara signifikan.
Idealnya kode sumber
harus direstrukturisasi untuk membuat tugas-tugas yang saling eksklusif adalah
sebagai mungkin. Itu tidak berarti bahwa mereka tidak bisa saling bergantung,
tetapi pesan yang dikirim antara tugas-tugas meningkatkan faktor waktu. Satu
pertimbangan penting saat membuat pekerjaan komputasi grid adalah bahwa apakah
kode dijalankan serial atau paralel tugas, hasil dari keduanya harus selalu
sama di setiap situasi.
- Cloud Computing atau Komputasi Awan
Cloud computing adalah
perluasan dari konsep pemrograman berorientasi objek abstraksi. Abstraksi,
sebagaimana dijelaskan sebelumnya, menghapus rincian kerja yang kompleks dari
visibilitas. Semua yang terlihat adalah sebuah antarmuka, yang menerima masukan
dan memberikan output. Bagaimana output ini dihitung benar-benar tersembunyi.
Sebagai contoh, seorang
sopir mobil tahu bahwa roda kemudi dengan memutar arah mobil yang mereka ingin
pergi; atau yang menekan pedal gas akan menyebabkan mobil untuk mempercepat.
Sopir biasanya tidak peduli tentang bagaimana arah dari roda kemudi dan pedal
gas tersebut diterjemahkan ke dalam gerakan yang sebenarnya dari mobil. Oleh
karena itu, rincian ini diabstraksikan dari sopir.
Cloud serupa, melainkan
menerapkan konsep abstraksi dalam lingkungan komputasi fisik, dengan menyembunyikan
proses yang benar dari pengguna. Dalam lingkungan komputasi awan, data bisa
berada pada beberapa server, rincian koneksi jaringan yang tersembunyi dan
pengguna tidak ada yang tahu. Bahkan, komputer awan awan dinamakan demikian
karena sering digunakan untuk menggambarkan pengetahuan eksak tentang pekerjaan
batin. Cloud komputasi berat berasal dari paradigma Unix memiliki beberapa
elemen, masing-masing yang sangat baik pada satu tugas tertentu, daripada
memiliki satu elemen besar yang tidak baik.
Implementasi komputasi
di berbagai bidang Ilmu Pengetahuan
Fisika :
Menyelesaikan
permasalahan medan magnet dengan menggunakan komputasi fisika, dalam hal ini
menentukan besarnya medan magnet dan membandingkan hubungan anrtara medan
magnet dengan panjang kawat.
Kimia :
Algoritma dan program
computer dapat digunakan untuk memungkinkan peramalan sifat-sifat atom dan
molekul. Kajian komputasi juga dapat dilakukan untuk menjelajahi mekanisme
reaksi dan menjelaskan pengamatan pada reaksi di laboraturium, serta memahami
sifat dan perubahan pada system makroskopis melalui simulasi yang berlandaskan
hukum-hukum interaksi yang ada dalam system.
Matematika :
Penerapan teknik-teknik
komputasi matematika meliputi metode numeric, 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 :
Mempelajari titik
pertemuan antara ekonomi dan komputasi, meliputi agent-based computational
modelling, computational econometrics dan statistika, komputasi keuangan,
computational modelling of dynamic macroeconomic systems dan pengembangan alat
bantu dalam pendidikan komputasi ekonomi.
Biologi :
Merupakan penerapan
berupa aplikasi dari teknologi informasi dan ilmu computer terhadap bidang
biologi molekuler.
Geografi :
Komputasi awan
didefinisikan sebagai sebuah model yang memungkinkan kenyamanan, akses
on-demand terhadap kumpulan sumber daya komputasi (contoh : 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.
Kesimpulan
:
Berdasarkan penjelasan
diatas, teknologi komputasi sekarang sudah merambah ke bidang ilmu pengetahuan
lain untuk membantu dan mempermudah manusia dalam menyelesaikan masalah.
Daftar
Puskata :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar