Sejak dahulu hingga sekarang komputasi sangat
diperlukan dalam kehidupan sehari-hari, dimana dahulu komputasi hanya
menggunakan alat yang sedarhana. Berbeda dengan saat ini komputasi dapat
dilakukan komputer sehingga dapat mempermudah perhitungan. Komputasi saat ini
sangatlah berkembang hingga menjadi Komputasi Modern yang pada dasarnya adalah gabungan antara matematika dan
komputer. Maka dari Komputasi Modern
perlu dipelajari karena berhubungan dengan kehidupan sehari-hari kita. Terlebih
untuk mahasiswa Teknik yang selalu berhubungan dengan komputasi maka komputasi
modern dapat mempermudah dalam hal komputasi.
Komputasi merupakan 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.
Komputer modern dimulai dengan dua teknologi yang
terpisah- perhitungan otomatis dan dapat di program-tapi tidak ada satu
perangkat pun yang dapat dikatakan sebagai komputer, karena sebagian penerapan
yang tidak konsisten istilah tersebut. Kemudian komputasi modern dikembangkan
oleh John von Neumann, beliau adalah ilmuwan yang meletakkan dasar-dasar
komputer modern serta salah satu ahli matematika terbesar, beliau juga yang
pertam kali mencetuskan konsep sebuah sistem yang menerima instruksi-instruksi
dan menyimpannya dalam sebuah memori sehingga menjadi dasar arsitektur komputer
hingga saat ini. Arsitektur yang dirancang oleh Von Nuemann adalah seperangkat
komputer dengan program yang tersimpan (program dan data disimpan pada memori)
dengan pengendali pusat, input-output, dan memori. Di bawah ini merupakan
contoh komputasi modern sampai dengan lahirnya ENIAC Konrad Zuse’s
electromechanical “Z mesin”. Z3 (1941) sebuah mesin pertama menampilkan biner
aritmatika, termasuk aritmatika floating point dan ukuran programmability. Pada
tahun 1998, Z3 operasional pertama di dunia komputer itu di anggap sebagai
Turing lengkap.
Berikutnya Non-programmable Atanasoff-Berry
Computer yang di temukan pada tahun 1941
alat ini menggunakan tabung hampa berdasarkan perhitungan, angka biner, dan
regeneratif memori kapasitor. Selanjutnya komputer Colossus ditemukan pada
tahun 1943, berkemampuan untuk membatasi kemampuan program pada alat ini
menunjukkan bahwa perangkat menggunakan ribuan tabung dapat digunakan lebih
baik dan elektronik reprogrammable. Lalu US Army’s Ballistic Research
Laboratory ENIAC, komputer ini digunakan unutk menghitung desimal aritmatika
dan biasanya disebut sebagai tujuan umum pertama komputer elektronik.
Komputasi modern bisa dibilang 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). Dalam kerjanya komputasi modern menghitung dan mencari solusi dari
masalah yang ada, dan perhitungan yang dilakukan itu meliputi:
·
Akurasi (bit, Floating poin)
·
Kecepatan (Dalam satuan Hz)
·
Problem volume besar (Down sizing atau
paralel)
·
Modeling (NN dan GA)
·
Kompleksitas (Menggunakan teori Big O).
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 jarinagn
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 terbagi tiga macam, yaitu
:
·
Mobile Computing
·
Grid Computing
·
Cloud Computing
Terdapat implementasi komputasi modern ke dalam
beberapa bidang, diantaranya :
1. Bidang
Fisika
Terdapat Computational
Physics yang mempelajari algoritma numerik untuk memecah kan teori kuantitatif
fisika yang ada. Contohnya, menyelesaikan permasalahan medan magnet dengan
menggunakan komputasi fisika, dalam hal ini menentukan besarnya medan magnet
dan membandiangkan hubungan antara medan magnet dengan panjang kawat.
2. Bidang
Kimia
Terdapat Computational
Chemistry yaitu penggunaan ilmu komputer untuk
membantu menyelesaikan masalah kimia, contohnya penggunaan super
komputer untuk menghitung struktur dan sifat molekul. Contohnya, algoritma dan
program komputer 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 laboratorium, serta memahami
sifat dan perubahan pada sistem makroskopis melalui simulasi yang berlandaskan
hukum-hukum interaksi yang ada dalam sistem.
3. Bidang
Matematika
Terdapat numerical
analysis yaitu sebuah algoritma dipakai untuk menganalisa masalah – masalah
matematika. Contohnya, penerapan teknik-teknik komputasi matematika meliputi
metode numerik, 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.
4. Bidang
Geologi
Pada bidang geologi teori
komputasi biasanya digunakan untuk pertambangan, sebuah sistem komputer
digunakan untuk menganalisa bahan-bahan mineral dan barang tambang yang
terdapat di dalam tanah. Contohnya, Pertambangan dan digunakan untuk
menganalisa bahan-bahan mineral dan barang tambang yang terdapat di dalam
tanah.
5. Bidang
Geografi
Terdapat penggunaan
komputasi yang diterapkan pada GIS (Geographic Information System) yang berguna
untuk menyimpan, memanipulasi dan menganalisa informasi geografi. Contohnya,
Teknologi Sistem Informasi Geografis dapat digunakan untuk investigasi ilmiah,
pengelolaan sumber daya, perencanaan pembangunan, kartografi dan perencanaan
rute. Misalnya, GIS bisa membantu perencana untuk secara cepat menghitung waktu
tanggap darurat saat terjadi bencana alam, atau GIS dapat digunaan untuk
mencari lahan basah (wetlands) yang membutuhkan perlindungan dari polusi.
6. 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.
7. Bidang
Biologi
Terdapat Bioinformatics
merupakan aplikasi dari teknologi informasi dan ilmu komputer dalam penelitian bidang
biologi molekuler. Contohnya, Tes DNA atau RNA serta Pembacaan Sidik Jari dan
Pembacaan retina / iris.
8. Bidang
Industri
Di bidang industri,
komputer telah dipergunakan untuk mengontrol mesin-mesin produksi dengan
ketepatan tinggi, misalnya CNC (Computer Numerical Contor) pengawasan numeric
atau perhitungan, CAM (Computer Aided Manufacture), CAD (Computer Aided
Design), yaitu untuk merancang bentuk (desain) sebuah produk yang akan
dikeluarkan pada sebuah industri atau pabrik.
9. Perangkat
Keras (hardware)
Perangkat keras GIS
adalah perangkat-perangkat fisik yang merupakan bagian dari sistem komputer
yang mendukung analisis goegrafi dan pemetaan. Perangkat keras GIS mempunyai
kemampuan untuk menyajikan citra dengan resolusi dan kecepatan yang tinggi
serta mendukung operasioperasi basis data dengan volume data yang besar secara
cepat. Perangkat keras GIS terdiri dari beberapa bagian untuk menginput data,
mengolah data, dan mencetak hasil proses.
10. Perangkat
Lunak (software)
Perangkat lunak digunakan
untuk melakukan proses menyimpan, menganalisa, memvisualkan data-data baik data
spasial maupun non-spasial.
11. Data
Pada
prinsipnya terdapat dua jenis data untuk mendukung GIS yaitu :
·
Data Spasial
Data spasial adalah
gambaran nyata suatu wilayah yang terdapat di permukaan bumi. Umumnya
direpresentasikan berupa grafik, peta, gambar dengan format digital dan
disimpan dalam bentuk koordinat x,y (vektor) atau dalam bentuk image (raster)
yang memiliki nilai tertentu.
·
Data Non Spasial (Atribut)
Data non spasial adalah
data berbentuk tabel dimana tabel tersebut berisi informasi- informasi yang
dimiliki oleh obyek dalam data spasial. Data tersebut berbentuk data tabular
yang saling terintegrasi dengan data spasial yang ada.
12. Manusia
Manusia merupakan inti
elemen dari GIS karena manusia adalah perencana dan pengguna dari GIS. Pengguna
GIS mempunyai tingkatan seperti pada sistem informasi lainnya, dari tingkat
spesialis teknis yang mendesain dan mengelola sistem sampai pada pengguna yang
menggunakan GIS untuk membantu pekerjaannya sehari-hari.
13. Bidang
Sosiologi
Terdapat Computational
Sosiology yaitu penggunaan metode komputasi dalam menganalisa fenomena sosial.
Sumber :
