Teori Komputasi
Teori komputasi adalah cabang yang berhubungan dengan
bagaimana masalah dapat dipecahkan pada sebuah model komputasi secara efisien
menggunakan algoritma. Dalam rangka melakukan penelitian yang rinci
mengenai komputasi, ilmuwan komputer bekerja dengan matematika abstrak komputer
yang disebut dengan model komputasi. Terdapat beberapa model yang digunakan,
namun yang paling umum dipelajari adalah Mesin Turing. Mesin Turing dipelajari
oleh para ilmuwan komputer karena itu sederhana untuk di formulasi dapat di analisis
dan digunakan untuk membuktikan hasil karena itu mewakili banyak anggapan model
komputasi yang paling mungkin. Mungkin kemampuan kapasitas memori yang tidak
terbatas merupakan sesuatu yang tidak dapat terwujud, namun setiap masalah yang
mungkin dipecahkan yang diselesaikan oleh Mesin Turing akan selalu hanya
memerlukan jumlah memori yang terbatas. Sehingga pada dasarnya, setiap masalah
yang dapat diselesaikan oleh Mesin Turing dapat diselesaikan oleh komputer yang
memiliki jumlah memori yang terbatas.
Bidang ini terbagi menjadi tiga fokus besar yaitu
bahasa dan teori otomata, teori rekursi dan teori kompleksitas komputasi.
1.
Teori Otomata
Teori otomata
adalah pelajaran mengenai mesin abstrak dan masalah komputasional yang dapat
dipecahkan menggunakan mesin tersebut. Mesin abstrak inilah yang disebut
Otomata. Otomata berasal dari bahasa Yunani Automata yang
berarti sesuatu yang mengerjakan sesuatu dengan sendirinya. Teori otomata
sangat dekat hubungannya dengan Teori Bahasa Formal, karena otomata sering
diklasifikasikan dalam kelas bahasa formal. Otomata digunakan sebagai model
teoritis untuk mesin komputer, dan digunakan untuk membuktikan perhitungan.
2.
Teori Bahasa Formal
Teori bahasa adalah cabang
matematika yang bekutat dalam penggambaran bahasa sebagai sekumpulan operasi
pada alfabet. Teori bahasa sangat bertautan dengan Teori Otomata, dimana
otomata digunakan untuk menghasilkan dan mengenali bahasa formal. Ada beberapa
kelas dalam bahasa formal dan setiap di antaranya lebih kompleks dari kelas
sebelumnya. Karea otomata digunakan sebagai model komputasi, bahasa formal
adalah mode spesifikasi yang lebih dipilih untuk semua masalah yang harus di
hitung.
3.
Teori Komputabilitas
Teori ini secara pokok
menangani persoalan masalah yang mana yang dapat dipecahkan oleh komputer.
Pernyataan bahwa masalah halting (proses yang terhenti-henti)
tidak dapat dipecahkan oleh Mesin Turing adalah salah satu hasil terpenting
dalam teori komputabilitas, sebagaimana menjadi contoh bagi masalah yang
konkrit yang keduanya mudah untuk diformulasi dan tidak mungkin untuk di
pecahkan menggunakan Mesin Turing. Banyak teori komputabilitas yang dibangun
pada hasil masalah halting.
Implementasi
Komputasi Modern pada Bidang Fisika
Fisika komputasi adalah studi
implementasi numerik algoritma untuk memecahkan masalahdi bidang fisika di mana
teori kuantitatif yang sudah ada. Dalam sejarah, fisika komputasi adalah
aplikasi ilmu komputer modern pertama di bidang sains, dan sekarang menjadi
subbagian dari sains komputasi. Pada dasarnya komputasi fisika adalah
menyelesaikan sebuah problem fisika yang tidak dapat diselesaikan secara
analitis dengan melakukan pendekatan numerik berdasarkan teori yang sudah ada,
yang perhitunganya dilakukan dengan bantuan komputer dan dengan bahasa
pemrograman tertentu seperti Pascal, Phyton , Fortran dan lain – lain.
Implementasi Komputasi Modern pada Bidang Kimia
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.
Implementasi
Komputasi Modern pada Bidang Matematika.
Menyelesaikan sebuah masalah yang berkaitan dengan
perhitungan matematis, namun dalam pengertian yang akan dibahas dalam
pembahasan komputasi modern ini merupakan sebuah sistem yang akan menyelesaikan
masalah matematis menggunakan komputer dengan cara menyusun algoritma yang
dapat dimengerti oleh komputer yang berguna untuk menyelesaikan masalah
manusia.
Implementasi
Komputasi Modern pada Bidang Ekonomi
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 contoh komputasi di bidang ekonomi adalah
komputasi statistik. Komputasi statistik adalah jurusan yang mempelajari teknik
pengolahan data, membuat program, dan analisis data serta teknik penyusunan
sistem informasi statistik seperti penyusunan basis data, komunikasi data,
sistem jaringan, dan diseminasi data statistik.
Implementasi 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. Implementasi pada bidang ini untuk memetakan letak
sumber daya dan kontur dari permukaan bumi yang terdapat hasil tambang.
Implementasi 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.
