Teori
komputasi adalah cabang ilmu komputer dan matematika yang membahas apakah dan
bagaimanakah suatu masalah dapat dipecahkan pada model komputasi, menggunakan
algoritme. Bidang ilmu ini terutama membahas hal terkait komputabilitas dan
kompleksitas, dalam kaitannya dengan formalisme komputasi.
Untuk
melakukan studi komputasi dengan ketat, ilmuwan komputer bekerja dengan
abstraksi matematika dari komputer yang dinamakan model komputasi. Ada beberapa
model yang digunakan, tetapi yang paling umum dipelajari adalah mesin Turing.
Sebuah mesin Turing dapat dipikirkan sebagai komputer pribadi meja dengan
kapasitas memori yang tak terhingga, tetapi 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, tetapi 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.
Teori Komputasi dapat dianggap sebagai model penciptaan dari seluruh
cabang dalam bidang ilmu komputer (computer science). Maka dari itu, logika dan
matematika digunakan dalam teori komputasi. Pada abad ini, teori komputasi
menjadi disiplin akademik mandiri dan telah terpisah dari matematika. Beberapa
pencetus dalam bidang teori komputasi adalah Alonzo Church, Kurt Godel, Alan
Turing, Stephen Kleene, John von Neumann dan Claude Shannon.
Implementasi
1.Komputasi
Kimia
Komputasi kimia adalah cabang dari kimia yang menggunakan simulasi
komputer untuk membantu dalam memecahkan masalah kimia. Ilmu ini menggunakan
metode teori kimia, digabungkan dengan program komputer yang efisien, untuk
menghitung struktur dan susunan dari molekul dan zat.
Penemuan komputasi kimia berawal dari sebuah gagasan teoritis pada
perhitungan kimia yang dilakukan oleh Walter Heitler dan Fritz London pada
1927. Penggunaan komputer pada bidang kimia baru dapat diwujudkan pada beberapa
tahun setelahnya, tepatnya 1940.
2.Komputasi Geologi
Implementasi komputasi modern dalam bidang Geologi adalah GIS.
Geographic information system (GIS) atau Sistem Informasi Berbasis
Pemetaan dan Geografi adalah sebuah alat bantu manajemen berupa informasi
berbantuan komputer yang berkait erat dengan sistem pemetaan dan analisis
terhadap segala sesuatu serta peristiwa-peristiwa yang terjadi di
muka bumi. GIS lebih dikenal sebagai software tools, misalnya: ArcInfo,
MapInfo, AutoCadMap, Grass, dan masih banyak lagi. Dengan tools yang sama maka
GIS berkaitan dengan proses dan presentasi peta-peta skala kecil (peta LandUse,
Kehutanan), sedangkan LIS berkaitan dengan peta-petaskala besar, yaitu peta
bidang-bidang tanah (land parcels).
3.Komputasi
Fisika
Implementasi komputasi moderndi bidang fisika ada Computational
Physics yang mempelajari suatu gabungan antara Fisika,Komputer Sain dan
Matematika Terapan untuk memberikan solusi pada “Kejadian dan masalah yang
komplek pada dunia nyata” baik dengan menggunakan simulasi juga penggunaan
algoritma yang tepat.
Pemahaman fisika pada teori, experimen, dan komputasi haruslah
sebanding, agar dihasilkan solusi numerik dan visualizasi /pemodelan yang tepat
untuk memahami masalah Fisika. Untuk melakukan perkerjaan seperti evaluasi
integral,penyelesaian persamaan differensial, penyelesaian persamaan simultans,
mem-plot suatu fungsi/data, membuat pengembangan suatu seri fungsi, menemukan
akar persamaan dan bekerja dengan bilangan komplek yang menjadi tujuan
penerapan fisika komputasi.
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 basicsebagai alat bantu dalam pembelajaran dan
pencarian solusi Fisika komputasi.
4.Komputasi
Matematika
Implementasi komputasi modern di bidang matematika ada 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.
5.Komputasi
Biologi
Dalam implementasi komputasi modern di bidang biologi terdapat
Bioinformatika, sesuai dengan asal katanya yaitu “bio” dan “informatika”,
adalah gabungan antara ilmu biologi dan ilmu teknik informasi (TI). Pada
umumnya, Bioinformatika didefenisikan sebagai aplikasi dari alat komputasi dan
analisa untuk menangkap dan menginterpretasikan data-data biologi. Ilmu ini
merupakan ilmu baru yang yang merangkup berbagai disiplin ilmu termasuk ilmu
komputer, matematika dan fisika, biologi, dan ilmu kedokteran, dimana
kesemuanya saling menunjang dan saling bermanfaat satu sama lainnya.
Istilah bioinformatics mulai
dikemukakan pada pertengahan era 1980-an untuk mengacu pada penerapan komputer
dalam biologi. Namun demikian, penerapan bidang-bidang dalam bioinformatika
(seperti pembuatan basis data dan pengembangan algoritma untuk analisis sekuens
biologis) sudah dilakukan sejak tahun 1960-an.
Ilmu bioinformatika lahir atas insiatif para
ahli ilmu komputer berdasarkan artificial intelligence.
Mereka berpikir bahwa semua gejala yang ada di alam ini bisa diuat secara
artificial melalui simulasi dari gejala-gejala tersebut. Untuk mewujudkan hal
ini diperlukan data-data yang yang menjadi kunci penentu tindak-tanduk gejala
alam tersebut, yaitu gen yang meliputi DNA atau RNA. Bioinformatika ini penting
untuk manajemen data-data dari dunia biologi dan kedokteran modern. Perangkat
utama Bioinformatika adalah program software dan didukung oleh kesediaan
internet.
6.Komputasi Ekonomi
Implementasi pada ilmu pengetahuan ekonomi
adalah mempelajari agent-based computational
modeling, computational econometrics dan statistika,
komputasi keuangan, computational modeling of
dynamic macro economic systems, 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 implementasi komputasi modern pada
bidang ekonomi yaitu dengan adanya situs web iklan baris yang difokuskan
untuk membeli dan menjual produk serta jasa secara real time. Iklan baris sendiri adalah salah satu
cara promosi barang dan jasa yang umumnya ditemukan di koran. Cara ini
merupakan pengembangan dari promosi iklan yang mengutamakan daya tarik dengan
gambar dan dengan informasi yang lebih lengkap dan terperinci dalam
bentuk teks.Iklan baris mengutamakan informasi yang paling
inti yang perlu diketahui oleh peminatnya.
Contoh
penerapan bidang-bidang dalam bioinformatika
(seperti pembuatan basis data dan pengembangan algoritma untuk analisis sekuens
biologis) sudah dilakukan sejak tahun 1960-an.
Ilmu bioinformatika lahir atas insiatif para ahli ilmu komputer
berdasarkan artificial intelligence. Mereka
berpikir bahwa semua gejala yang ada di alam ini bisa diuat secara artificial
melalui simulasi dari gejala-gejala tersebut.
Untuk mewujudkan hal ini diperlukan data-data yang yang
menjadi kunci penentu tindak-tanduk gejala alam tersebut, yaitu gen yang
meliputi DNA atau RNA. Bioinformatika ini penting untuk manajemen data-data
dari dunia biologi dan kedokteran modern. Perangkat utama Bioinformatika adalah
program software dan didukung oleh kesediaan internet.
Dalam website ini dapat kita lihat
beberapa artikel yang membahas
penelitian ,pelatihan, jurnal – jurnal yang dapat memudahkan seorang ilmuan dan
seorang yang mencari hal-hal yang bersangkutan menjadi mudah dan memiliki
sumber yang terpercaya juga disana.Juga ada forum dan Karir pelatihanyang
membuat semakin mudah bagi seorang ilmuan dalam membuat penelitian
Seorang
ilmuan hanya membutuhkan sebuah perangkat komputer standar dengan akses
internet. Dengan akses internet yang baik tersebut, kondisi ilmuan di negara
berkembang tidak berbeda dengan ilmuan di negara maju. Bahkan, di laboratorium
dengan fasilitas molekuler tercanggih sekalipun. Atas dasar tersebut, potensi
untuk kemajuan bidang bioinformatika di negara berkembang juga tidak berbeda.
Satu-satunya
perbedaan yang ada bahwa sumber daya untuk menganalisis data dan mengolah data
tersebut dan dapat diaplikasikan untuk kehidupan, yang membutuhkan iklim
penelitian dan pengembangan yang ideal pula.
Pemahaman
mengenai bioinformatika adalah masalah umum yang harus diperhatikan. Tantangan
utama adalah mengenai tidak populernya pendidikan dasar bioinformatika pada
tingkat universitas, bahkan staf pengajar dan guru besar yang ada, tidak
familiar dengan metode ini.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar