KOMPUTASI
Komputasi 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.
Adapun
beberapa penerapannya dalam kehidupan, yaitu implementasinya sendiri pada
kehidupan nyata, seperti yang dijelaskan dibawah ini:
1. Penerapan Komputasi Modern pada Bidang
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.Contohnya, 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.
2. Penerapan Komputasi Modern pada bidang
Fisika
Penerapan
Komputasi Modern di bidang fisika ada Computational Physics yang mempelajari
suatu gabungan antara Fisika, Komputer Sains dan Matematika Terapan untuk
memberikan solusi pada “Kejadian dan masalah yang kompleks pada dunia nyata”
baik dengan menggunakan simulasi juga penggunaan algoritma yang tepat.
Pemahaman fisika pada teori, eksperimen, dan komputasi haruslah sebanding, agar
dihasilkan solusi numerik dan visualisasi / pemodelan yang tepat untuk memahami
masalah Fisika.Untuk melakukan pekerjaan seperti evaluasi integral,
penyelesaian persamaan differensial, penyelesaian persamaan simultan, mem-plot
suatu fungsi/data, membuat pengembangan suatu seri fungsi, menemukan akar
persamaan dan bekerja dengan bilangan kompleks 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.
3. Penerapan Komputasi Modern pada bidang 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 polynomial 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
nilainilainya 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.
4. Penerapan Komputasi Modern pada bidang Matematika
Implementasi
komputasi modern di bidang kimia adalah Computational Chemistry yaitu
penggunaan ilmu komputer untuk membantu menyelesaikan masalah kimia, contohnya
penggunaan super komputer untuk menghitung struktur dan sifat molekul. Istilah
kimia teori dapat didefinisikan sebagai deskripsi matematika untuk kimia,
sedangkan kimia komputasi biasanya digunakan ketika metode matematika
dikembangkan dengan cukup baik untuk dapat digunakan dalam program komputer.
Perlu dicatat bahwa kata "tepat" atau "sempurna" tidak
muncul di sini, karena sedikit sekali aspek kimia yang dapat dihitung secara
tepat. Hampir semua aspek kimia dapat digambarkan dalam skema komputasi
kualitatif atau kuantitatif hampiran.
Molekul
terdiri atas inti dan elektron, sehingga diperlukan metode mekanika kuantum.
Kimiawan komputasi sering berusaha memecahkan persamaan Schrödinger
non-relativistik, dengan penambahan koreksi relativistik, walaupun beberapa
perkembangan telah dilakukan untuk memecahkan persamaan Schrödinger yang
sepenuhnya relativistik. Pada prinsipnya persamaan Schrödinger mungkin
diselesaikan, baik dalam bentuk bergantung-waktu atau tak-bergantung-waktu,
disesuaikan dengan masalah yang dikaji, tetapi pada praktiknya tidak mungkin
kecuali untuk sistem yang amat kecil. Karena itu, sejumlah besar metode
hampiran dikembangkan untuk mencapai kompromi terbaik antara ketepatan
perhitungan dan biaya komputasi.
Dalam kimia
teori, kimiawan dan fisikawan secara bersama mengembangkan algoritma dan
program komputer untuk memungkinkan peramalan sifat-sifat atom dan molekul, dan/atau
lintasan reaksi untuk reaksi kimia, serta simulasi sistem makroskopis. Kimiawan
komputasi kebanyakan “sekedar” menggunakan program komputer dan metodologi yang
ada dan menerapkannya untuk permasalahan kimia tertentu. Di antara sebagian
besar waktu yang digunakan untuk hal tersebut, kimiawan komputasi juga dapat
terlibat dalam pengembangan algoritma baru, maupun pemilihan teori kimia yang
sesuai, agar diperoleh proses komputasi yang paling efisien dan akurat.
5. Penerapan Komputasi Modern pada bidang Geografi
Geografi
adalah ilmu yang mempelajari tentang lokasi serta persamaan dan perbedaan
(variasi) keruangan atas fenomena fisik dan manusia di atas permukaan bumi.
Komputasi dalam bidang Geografi biasanya di gunakan untuk peramalan cuaca, di
Indonesia khususnya ada salah satu instansi Negara dengan nama BMKG (Badan
Meteorologi Klimatologi dan Geofisika) yakni instansi negara yang meneliti
mengamati tentang Metereologi, Klimatologi kualitas udara dan Geofisika supaya
tetap sesuai dengan perundang undangan yang berlaku di Indonesia.
6. Penerapan Komputasi Modern pada bidang Kesehatan
Dunia
kesehatan modern tak luput dari perkembangan teknologi. Teknologi pada bidang
ini digunakan untuk meningkatkan efisiensi serta efektivitas di dunia
kesehatan. Dalam dunia kesehatan komputer mempermudah dokter dan perawat dalam
memonitor kesehatan pasien, monitor detak jantung pasien lewat monitor
komputer, aliran darah, memeriksa organ dalam pasien dengan sinar X.
Komputer juga
memungkinkan data kesehatan di-share secara mudah dan cepat. Salah satu potensi
yang digunakan untuk melakukan pemantauan kesehatan tersebut bernama
telemedicine, yaitu suatu pemantauan dan pengobatan pasien dari jarak jauh
melalui sensor yang tersambung ke internet. Telemedicine juga dapat membawa
perawatan medis kepada masyarakat di lokasi terpencil.
Berikut
beberapa alat kedokteran yang merupakan hasil dari implementasi komputasi
modern:
·
CT Scan atau CT-Scanner (Computerized Tomography
Scanner)
CT Scan adalah
mesin sinar-x khusus yang mengirimkan berbagai berkas pencintraan secara
bersamaan dari sudut yang berbeda. Berkas-berkas sinar-X melewati tubuh dan
kekuatannya diukur dengan algoritma khusus untuk pencitraan. Sebuah komputer
dapat menggunakan informasi ini untuk menampilkan sebagai gambar dua dimensi
pada monitor.
·
Biosensor
Biosensor
adalah sensor yang mengombinasikan komponen hayati dengan komponen elektronik
(transduser) yang mengubah sinyal dari komponen hayati menjadi luaran yang
terukur. Contoh yang paling umum dari biosensor adalah pengukur gula darah,
yang menggunakan enzim glukosa oksidase untuk memecah gula darah.
·
USG (Ultra Sonografi)
USG adalah
sebuah teknik diagnostik pencitraan menggunakan suara ultra yang digunakan
untuk mencitrakan organ internal dan otot, ukuran, struktur, dan luka patologi,
membuat teknik ini berguna untuk memeriksa organ. Sonografi obsterik biasa
digunakan ketika masa kehamilan. USG memanfaatkan gelombang ultrasonik, yaitu
gelombang suara yang memiliki frekuensi yang tinggi (250 kHz – 2000 kHz) yang
kemudian hasilnya ditampilkan dalam layar monitor.
SUMBER :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar