Implementasi komputasi dibidang Matematika dan Kimia

Bidang Matematika

Implementasi komputasi modern di bidang matematika salah satunya numerical analysis, yaitu sebuah algoritma dipakai untuk menganalisa masalah – masalah matematika. Bidang analisis numerik sudah dikembangkan berabad-abad sebelum penemuan komputer modern. Interpolasi linear sudah digunakan lebih dari 2000 tahun yang lalu. 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. Selain itu juga terdapat istilah-istilah seperti Probabilitas, Algoritma, dan Kalkulus yang ternyata sangat dibutuhkan dalam perkembangan Ilmu Komputer.

1. Probabilitas

Komputasi Dalam Implementasinya

Komputasi modern diciptakan dan dikembangkan untuk suatu tujuan, yaitu dapat di implementasikan pada bidangnya masing – masing. Pada saat ini berbagai bidang memerlukan proses komputasi sebagai alat bantu pemrosessan, diantaranya dalam bidang Matematika, Fisika, Kimia, Ekonomi, Geologi dan Geografi.

Adapun implementasi pada bidang tersebut adalah :

1. Matematika, pada bidang ini tentunya lebih mengarah kepada pemecahan masalah pasti atau mendekati kepastian dalam perhitungan angka – angka. Metode numerik, scientific computing, metode elemen hingga, metode beda hingga, scientific data mining dan scientific process control. Pada bidang ini, biasanya masalah berupa dalam skala besar.

Pada teori ilmu computer dan matematika, teori komputasi adalah cabang yang berhubungan dengan bagaimana masalah dapat dipecahkan pada sebuah model komputasi secara efisien menggunakan algoritma. Bidang ini terbagi menjadi tiga fokus besar yaitu bahasa dan teori otomata, teori rekursi dan teori kompleksitas komputasi

Pengertian Komputasi

Komputasi bisa diartikan sebagai cara untuk memecahkan suatu permasalahan dari data yang di input dengan menggunakan suatu algoritma. Hal ini ialah apa yang disebut dengan Teori Komputasi, sub-bidang dari ilmu komputer dan matematika. Sebelum adanya komputer, perhitungan dan komputasi umumnya dilakukan dengan menggunakan pena dan kertas, atau kapur dan batu tulis terkadang dengan bantuan suatu tabel.

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).
Bidang ini berbeda dengan ilmu komputer (computer science), yang mengkaji komputasi, komputer dan pemrosesan informasi. Bidang ini juga berbeda dengan teori dan percobaan sebagai bentuk tradisional dari ilmu dan kerja keilmuan.

Teori Komputasi

Teori komputasi adalah cabang ilmu komputer dan matematika yang membahas apakah dan bagaimanakah suatu masalah dapat dipecahkan pada model komputasi, menggunakan algoritma. Bidang ilmu ini terutama membahas hal terkait komputabilitas dan kompleksitas, dalam kaitannya dengan formalisme komputasi.

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.

Cabang Teori Komputasi

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.

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.

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.

Referensi:

- https://en.wikipedia.org/wiki/Theory_of_computation
- https://en.wikipedia.org/wiki/Computational_chemistry
- http://ciualbert.blogspot.co.id/2016/04/teori-komputasi.html