Nama : Syahrul Setiyawan
NPM : 56415753
Kelas : 4IA11
Teori Komputasi Modern
Teori komputasi adalah cabang ilmu komputer dan matematika yang
membahas apakah dan bagaimanakah suatu masalah dapat dipecahkan pada model komputasi,
menggunakan algoritme. Komputasi diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan
menggunakan suatu algoritma. 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.
Pada zaman sekarang ini, kebanyakan komputasi telah dilakukan dengan
menggunakan komputer.
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.
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.
Komputasi modern 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).
Beliau merupakan ilmuwan besar abad 21.
Kepiawaian John Von
Neumann teletak pada bidang teori game yang melahirkan konsep automata,
teknologi bom atom dan komputasi modern yang kemudian melahirkan komputer. Dialah orang yang pertama kali menggagaskan konsep sebuah
sistem yang menerima intruksi-intruksi dan menyimpannya dalam sebuah memory.
Konsep inilah yang menjadi dasar arsitektur komputer modern. John Von Neumann
memberikan berbagai sumbangsihnya dengan cara meningkat karya – karyanya dalam
bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu
komputer. Manfaat dari penggunaan Komputasi modern ini melakukan
perhitungan dengan menggunakan komputer yang canggih dimana pada computer
tersebut tersimpan sejumlah algoritma untuk menyelesaikan masalah perhitungan
secara efektif dan efisien.
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.
Jenis-jenis Komputasi Modern
Komputasi
modern terbagi tiga macam, yaitu komputasi mobile (bergerak), komputasi grid,
dan komputasi cloud (awan). Penjelasan lebih lanjut dari jenis-jenis komputasi
modern sebagai berikut :
Mobile
computing atau komputasi bergerak memiliki beberapa penjelasan, salah satunya
komputasi bergerak merupakan kemajuan teknologi komputer sehingga dapat
berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa menggunakan kabel dan mudah dibawa
atau berpindah tempat, tetapi berbeda dengan komputasi nirkabel. Contoh dari
perangkat komputasi bergerak seperti GPS, juga tipe dari komputasi bergerak
seperti smart phone, dan lain sebagainya.
2. Grid computing
Komputasi
grid menggunakan komputer yang terpisah oleh geografis, didistibusikan dan
terhubung oleh jaringan untuk menyelasaikan masalah komputasi skala besar. ada
beberapa daftar yang dapat digunakan untuk mengenali sistem komputasi grid,
adalah:
·
Sistem
untuk koordinat sumber daya komputasi tidak dibawah kendali pusat.
·
Sistem
menggunakan standart dan protocol yang terbuka.
·
Sistem
mencoba mencapai kualitas pelayanan yang canggih, yang lebih baik diatas
kualitas komponen individu pelayanan komputasi grid.
3. Cloud computing
Komputasi
cloud merupakan gaya komputasi yang terukur dinamis dan sumber daya virtual
yang sering menyediakan layanan melalui internet. Komputasi cloud menggambarkan
pelengkap baru, konsumsi dan layanan IT berbasis model dalam internet, dan
biasanya melibatkan ketentuan dari keterukuran dinamis dan sumber daya virtual yang
sering menyediakan layanan melalui internet.
Penerapan Implementasi
komputasi modern :
1.
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.
2.
Penerapan Komputasi Modern pada bidang Kimia
Penerapan Komputasi Modern di bidang kimia adalah kimia komputasi yaitu penggunaan ilmu komputer
untuk membantu menyelesaikan masalah 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 (misal 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.
3.
Penerapan Komputasi Modern pada bidang
Matematika
Penerapan Komputasi Modern di bidang matematika adalah matematika Komputasi. Matematika Komputasi adalah ilmu yang
mengintegrasikan matematika terapan dan ilmu komputer. Banyak masalah industri,
juga masalah dalam bidang teknik, kesehatan, sains, bisnis, dan ekonomi dapat
dimodelkan secara matematika dan disimulasikan dengan bantuan komputer, dengan
tujuan untuk mendapatkan solusi dari masalah tersebut. Karena itu, sangat
diperlukan orang-orang yang memiliki pengetahuan dan keahlian dalam simulasi
komputer dari model matematika, dan mampu menganalisa dan mengkomunikasikan
hasil simulasinya kepada orang lain. 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.
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.
5.
Penerapan Komputasi Modern pada bidang Geologi
Geologi merupakan cabang Ilmu sains yang
mempelajari tentang Bumi. Yakni komposisi, struktur , sifat-sifat, sejarah dan
proses, komputasi Geologi umumnya digunakan dibidang pertambangan sebuah sistem
komputer digunakan untuk menganalisa bahan-bahan mineral dan barang tambang
yang terdapat didalam tanah. 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.
6.
Penerapan Komputasi Modern pada bidang Geografi
Implementasi komputasi modern di bidang
geografi diterapkan pada GIS (Geographic Information System) yang merupakan
sistem informasi khusus yang mengelola data yang memiliki informasi spasial
(bereferensi keruangan). Atau dalam arti yang lebih sempit adalah sistem
komputer yang memiliki kemampuan untuk membangun, menyimpan, mengelola dan
menampilkan informasi bereferensi geografis, misalnya data yang diidentifikasi
menurut lokasinya dalam sebuah database.
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 digunakan untuk
mencari lahan basah (wetlands) yang membutuhkan perlindungan dari polusi.
Contoh Penerapan Teknik Komputasi
Modern di Bidang Geografi:
Software ArcGIS
ArcGIS adalah salah satu software yang dikembangkan
oleh ESRI (Environment Science & Research Institue) yang merupakan
kompilasi fungsi-fungsi dari berbagai macam software GIS yang berbeda seperti
GIS desktop, server, dan GIS berbasis web. Software ini mulai dirilis oleh ESRI
Pada tahun 2000. Produk Utama Dari ARCGIS adalah ARCGIS desktop, dimana arcgis
desktop merupakan software GIS professional yang komprehensif dan dikelompokkan
atas tiga komponen yaitu : ArcView(komponen yang focus ke penggunaan data yang
komprehensif, pemetaan dan analisis), ArcEditor (lebih fokus ke arah editing
data spasial) dan ArcInfo (lebih lengkap dalam menyajikan fungsi-fungsi GIS
termasuk untuk keperluan analisi geoprosesing)
Software ArcGIS pertama kali diperkenalkan kepada publik oleh ESRI pada tahun 1999, yaitu dengan kode versi 8.0 (ArcGIS 8.0).
Software ArcGIS pertama kali diperkenalkan kepada publik oleh ESRI pada tahun 1999, yaitu dengan kode versi 8.0 (ArcGIS 8.0).
ArcGIS merupakan
penggabungan, modifikasi dan peningkatan dari 2 software ESRI yang sudah
terkenal sebelumnya yaitu ArcView GIS 3.3 (ArcView 3.3) dan Arc/INFO
Workstation 7.2 (terutama untuk tampilannya). Bagi yang sudah terbiasa dengan
kedua software tersebut, maka sedikit lebih mudah untuk bermigrasi ke ArcGIS.
Setelah itu berkembang dan ditingkatkan terus kemampuan si ArcGIS ini oleh ESRI
yaitu berturut turut ArcGIS 8.1, 8.2, 9.0, 9.1, 9.2, dan terakhir saat ini
ArcGIS 9.3 (9.3.1) dan sekarang sudah ada ArcGIS 10.
ArcGIS meliputi perangkat lunak berbasis Windows sebagai berikut:
ArcGIS meliputi perangkat lunak berbasis Windows sebagai berikut:
1)
ArcReader, yang memungkinkan pengguna menampilkan peta
yang dibuat menggunakan produk ArcGIS lainnya;
2)
ArcGIS Desktop, memiliki lima tingkat lisensi:
·
ArcView, yang memungkinkan pengguna menampilkan data
spasial, membuat peta berlapis, serta melakukan analisis spasial dasar;
·
ArcMap adalah aplikasi utama untuk kebanyakan
proses GIS dan pemetaan dengan komputer. ArcMap memiliki kemampuan
utama untuk visualisasi, membangun database spasial yang baru, memilih
(query), editing, menciptakan desain-desain peta, analisis dan pembuatan
tampilan akhir dalam laporan-laporan kegiatan. Beberapa hal yang dapat
dilakukan oleh ArcMap diantaranya yaitu penjelajahan data
(exploring), analisa sig (analyzing), presenting result, customizing data
dan programming
·
ArcEditor, memiliki kemampuan sebagaimana ArcView
dengan tambahan peralatan untuk memanipulasi berkas shapefile dab geodatabase;
·
ArcInfo, memiliki kemampuan sebagaimana ArcEditor
dengan tambahan fungsi manipulasi data, penyuntingan, dan analisis.
·
ArcCatalog , tool untuk menjelajah (browsing),
mengatur (organizing),
membagi (distribution) mendokumentasikan data spasial maupun metadata dan
menyimpan (documentation) data – data SIG. ArcCatalog membantu dalam proses
eksplorasi dan pengelolaan data spasial. Setelah data terhubung, ArcCatalog dapat
digunakan untuk melihat data. Bila ada data yang akan digunakan, dapat langsung
ditambahkan pada peta. Seringkali, saat memperoleh data dari pihak lain, data tidak dapat langsung digunakan. Data tersebut mungkin masih perlu diubah sistem koordinat atau proyeksinya, dimodifikasi atributnya, atau dihubungkan antara data geografis dengan atribut yang tersimpan pada tabel terpisah. Pada saat data siap, isi dan struktur data sebagaimana halnya perubahan-perubahan yang dilakukan, harus didokumentasikan. Berbagai aktivitas pengelolaan data ini dapat dilakukan menggunakan fasilitas yang tersedia pada ArcCatalog.
membagi (distribution) mendokumentasikan data spasial maupun metadata dan
menyimpan (documentation) data – data SIG. ArcCatalog membantu dalam proses
eksplorasi dan pengelolaan data spasial. Setelah data terhubung, ArcCatalog dapat
digunakan untuk melihat data. Bila ada data yang akan digunakan, dapat langsung
ditambahkan pada peta. Seringkali, saat memperoleh data dari pihak lain, data tidak dapat langsung digunakan. Data tersebut mungkin masih perlu diubah sistem koordinat atau proyeksinya, dimodifikasi atributnya, atau dihubungkan antara data geografis dengan atribut yang tersimpan pada tabel terpisah. Pada saat data siap, isi dan struktur data sebagaimana halnya perubahan-perubahan yang dilakukan, harus didokumentasikan. Berbagai aktivitas pengelolaan data ini dapat dilakukan menggunakan fasilitas yang tersedia pada ArcCatalog.
ESRI (Environmental
System Research Institute) yang berpusat di Redlands, California, adalah salah
satu perusahaan yang mapan dalam pengembangan perangkat lunak untuk GIS.
Memulai debutnya dengan produk ArcInfo 2.0 pada awal 1990 an, ESRI terus
memperbaiki produknya untuk mengakomodasi berbagai kebutuhan dalam pengelolaan
sumberdaya alam dan lingkungan. Produk yang paling terkenal dan hingga saat ini
masih banyak digunakan oleh pengguna GIS adalah Arc/Info 3.51 dan ArcView 3.3.
Kedua produk ini masih digunakan karena sifatnya yang ringan, tidak haus memory
dan kelengkapan fasilitasnya cukup memadai. Saat ini, produk terakhir ESRI
adalah ArcGIS versi 10 yang dirilis pada 28 Juni 2010 yang lalu. Dengan
bervariasinya kalangan pengguna GIS, software ArcGIS yang diproduksi oleh ESRI
mencakup penggunaan GIS pada berbagai skala:
- ArcGIS Desktop, ditujukan untuk pengguna GIS profesional
(perorangan maupun institusi)
- ArcObjects, dibuat untuk para developer yang selalu ingin membuat
inovasi dan pengembangan
- Server GIS (ArcIMS, ArcSDE, lokal), dibuat bagi pengguna awam yang
mengumpulkan data spasial melalui aplikasi di internet
- Mobile GIS, diciptakan bagi pengguna GIS yang dinamis, software ini
mengumpulkan data lapangan.
Pengaturan pada data frame sangat penting untuk
diketahui, pengaturan tersebut
terutama adalah meliputi:
terutama adalah meliputi:
- pengaturan unit peta yang kita buat (tab General)
- penentuan skala tampilan (tab Data Frame)
- penentuan sistem koordinat (tab Coordinate System)
- Pengaturan grid koordinat pada layout (tab Grid)
Kesimpulan Kelebihan
dan Kekurangan
ArcGIS adalah salah satu software yang dikembangkan
oleh ESRI (Environment Science & Research Institue) yang merupakan
kompilasi fungsi-fungsi dari berbagai macam software GIS yang berbeda seperti
GIS desktop, server, dan GIS berbasis web. Selain itu ArcGIS dapat digunakan
diberbagai bidang kehidupan dan lebih unggul daripada sistem informasi biasa.
Misalnya Pelayanan kesehatan contohnya dapat mengembangkan sebentuk peta
ilustrasi sehingga dapat memudahkan user untuk membuat peta dalam suatu wilayah
yang mengilustrasikan distribusi atau penyebaran terhadap suatu penyakit,
kematian bayi, dsb. Dalam bidang agriculture : user dapat mengetahui bagaimana
cara untuk meningkatakan suatu produksi berdasarkan data yang ada. Dalam bidang
marketing sehingga kita dapat cara meningkatakan/ mengoptimalisasikan
pemasaran. Dalam bidang Geografi : Misalnya kita dapat mengetahui lokasi rawan
yang terjadi dari bencana alam. Juga dengan ada nya GIS akan mempermudah user
untuk menganalisis, mencari suatu informasi sehingga dapat membantu user untuk
mengambil suatu keputusan berdasarkan data/ fakta yang terjadi. GIS juga dapat
menghasilkan data spasial yang susunan geometrinya mendekati keadaan sebenarnya
dengan cepat dan dalam. Meskipun begitu menggunakan ArcGIS memerlukan hardware
yang lebih tinggi. Juga ArcGIS secara default tidak support multi View dan
multi layout. Ini sangat menyulitkan pembuatan peta masal seperti Peta kegiatan
GNRHL. Penggunaan ArcGIS juga tidak akan efisien jika tidak menggunakan
beberapa software yang lain selain ArcMap yang dibuka bersama, misalnya
ArcCatalog, Windows Explorer, dan Notepad. ArcGIS tidak 100% persen kompatible
dengan ArcView 3x. Proses migrasi akan sangat revolusioner, seperti migrasi
dari MS Word 2003 ke MS Word 2007. Di ArcGIS terdapat Xtool dan ET tetapi bersifat
berbayar.
Sumber:
