Apa itu Teori
Komputasi?
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, 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 meisn Turing dapat dipecahkan
oleh komputer yang memiliki jumlah memori terbatas.
Siapa Penggagas
Komputasi?
John von Neumann
(1903-1957) 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. Von Neumann dilahirkan di Budapest, Hungaria pada 28
Desember 1903 dengan nama Neumann Janos. Dia adalah anak pertama dari pasangan
Neumann Miksa dan Kann Margit. Di sana, nama keluarga diletakkan di depan nama
asli. Sehingga dalam bahasa Inggris, nama orang tuanya menjadi Max Neumann.
Pada saat Max Neumann memperoleh gelar, maka namanya berubah menjadi Von
Neumann. Setelah bergelar doktor dalam ilmu hukum, dia menjadi pengacara untuk
sebuah bank. Pada tahun 1903, Budapest terkenal sebagai tempat lahirnya para
manusia genius dari bidang sains, penulis, seniman dan musisi.
Von Neumann juga
belajar di Berlin dan Zurich dan mendapatkan diploma pada bidang teknik kimia
pada tahun 1926. Pada tahun yang sama dia mendapatkan gelar doktor pada bidang
matematika dari Universitas Budapest. Keahlian Von Neumann terletak pada bidang
teori game yang melahirkan konsep seluler automata, teknologi bom atom, dan
komputasi modern yang kemudian melahirkan komputer. Kegeniusannya dalam
matematika telah terlihat semenjak kecil dengan mampu melakukan pembagian
bilangan delapan digit (angka) di dalam kepalanya.
Setelah mengajar di
Berlin dan Hamburg, Von Neumann pindah ke Amerika pada tahun 1930 dan bekerja
di Universitas Princeton serta menjadi salah satu pendiri Institute for
Advanced Studies
.
Dipicu ketertarikannya
pada hidrodinamika dan kesulitan penyelesaian persamaan diferensial parsial
nonlinier yang digunakan, Von Neumann kemudian beralih dalam bidang komputasi.
Sebagai konsultan pada pengembangan ENIAC, dia merancang konsep arsitektur
komputer yang masih dipakai sampai sekarang. Arsitektur Von Nuemann adalah
komputer dengan program yang tersimpan (program dan data disimpan pada memori)
dengan pengendali pusat, I/O, dan memori.
Impelementasi
Teori Komputasi
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.
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.
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.
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.
#Dede_Khairuddin
#4IA19
#TeoriKomputasi
#PengantarKomputasiModern
#Dede_Khairuddin
#4IA19
#TeoriKomputasi
#PengantarKomputasiModern
Referensi :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar