Pengantar Komputasi
Modern #
(Task
1 | 9 Maret 2018)
Nama : Michael Surya A R
Kelas : 4IA13
NPM : 56414635
I.
TEORI
KOMPUTASI
Komputasi
sebetulnya bisa diartikan sebagai
cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu
algoritme. 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.
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.
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). 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.
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. Modeling
5. Kompleksitas/kerumitan
Karakteristik Komputasi Modern
Karakteristik komputasi modern ada 3 macam, yaitu :
1. Komputer-komputer penyedia sumber daya
bersifat heterogenous karena terdiri dari berbagai jenis perangkat keras, sistem
operasi, serta aplikasi yang terpasang.
2. Komputer-komputer terhubung ke
jarinagn yang luas dengan kapasitas bandwidth yang beragam.
3. Komputer maupun jaringan tidak terdedikasi,
bisa hidup atau mati sewaktu-waktu tanpa jadwal yang jelas.
Metode Analisis
Numerik
- Pencarian akar-akar fungsi
- Solusi sistem persamaan linear
- Curve Fitting >> Data eksperimen
- Diferensial Integral
- Persamaan Diferensial Biasa
- Persamaan Diferensial Parsial
Komputasi
sains
Komputasi sains merupakan salah satu cabang ilmu
komputasi. Secara umum komputasi sains mengkaji aspek-aspek komputasi untuk
aplikasi/memecahkan masalah di bidang sains lain, seperti fisika, kimia, biologi dan lain-lain.
Di Indonesia sudah banyak pertemuan atau kegiatan ilmiah
terkait dengan komputasi, tetapi umumnya lebih terkait dengan aspek teknologi
informasi.
Sedangkan kajian di komputasi sains masih sangat kurang. Hal ini tidak
mengherankan karena komputasi sains lebih condong sebagai kajian teori murni,
sehingga komunitasnya masih sangat terbatas seperti halnya fisika teori.
II. IMPLEMENTASI KOMPUTASI
MODERN
Salah satu contoh adalah
pada bidang “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. 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.
Terdapat beberapa bidang utama dalam topik ini, antara lain:
– Penyajian
komputasi atom dan molekul.
– Pendekatan
dalam penyimpanan dan pencarian spesi kimia (Basisdata kimia).
– Pendekatan
dalam penentuan pola dan hubungan antara struktur kimia dan sifat-sifatnya
(QSPR, QSAR).
– Elusidasi
struktur secara teoretis berdasarkan pada simulasi gaya-gaya.
– Pendekatan
komputasi untuk membantu sintesis senyawa yang efisien.
– Pendekatan
komputasi untuk merancang molekul yang berinteraksi lewat cara-cara yang
khusus, khususnya dalam perancangan obat.
– Simulasi
proses transisi fase.
– Simulasi
sifat-sifat bahan seperti polimer, logam, dan kristal (termasuk kristal cair).
Agar diperoleh proses
komputasi yang paling efisien
dan akurat dapat dilakukan beberapa
pendekatan, seperti :
- Kajian
komputasi dapat dilakukan untuk menemukan titik awal untuk sintesis dalam
laboratorium.
- Kajian
komputasi dapat digunakan untuk menjelajahi mekanisme reaksi dan
menjelaskan pengamatan pada reaksi di laboratorium.
- Kajian
komputasi dapat digunakan untuk memahami sifat dan perubahan pada sistem
makroskopis melalui simulasi yang berlandaskan hukum-hukum interaksi yang
ada dalam sistem.
Kesimpulan
Komputasi modern tak hanya berguna pada bidang
teknologi, beberapa bidang lainnya juga memanfaatkan komputasi modern ini
seperti pada bidang pendidikan, industri, bisnis, sains, kemanan, kesehatan dan
sebagainya. Salah satu contoh pengaplikasian dunia IT di dunia kesehatan adalah
penggunaan alat-alat kedokteran yang mempergunakan aplikasi komputer. Komputer
mempermudah dokter dan perawat dalam memonitor kesehatan pasien, detak jantung
pasien lewat monitor komputer, aliran darah, memeriksa organ dalam pasien
dengan sinar X. Ini artinya peranan teknologi informasi dan dunia medis
sangatlah berhubungan.
Source:
Gibbs, William R. (2006). Computation in Modern
Physics. World Scientific.
Koenig, Herbert. (1998). Modern Computational Methods.
CRC Press
Tidak ada komentar:
Posting Komentar