Jumat, 03 Maret 2017

KOMPUTASI MODERN DI BIDANG FISIKA DAN KIMIA

       Komputasi modern adalah sebuah konsep sistem yang menerima instruksi-instruksi dan menyimpannya dalam sebuah memori, memori disini bisa juga dari memori computer. Komputasi itu sendiri dapat diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma. Umumnya ilmu komputasi adalah bidang ilmu yang mempunyai perhatian pada penyusunan model matematika dan teknik penyelesaian numeric serta penggunaan computer untuk menganalisis dan memecahkan masalah-masalah ilmu (sains). Dalam penggunaan praktisnya biasanya berupa penerapan simulasi computer 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 bidang keilmuan. Oleh karena pada saat ini komputasi menggunakan computer maka bisa dibilang komputer sebagai komputasi modern. Konsep ini pertama kali digagas oleh John Von Neumann (1903-1957) yang menggagas dasar-dasar komputer modern.

Dalam kerjanya komputasi modern menghitung dan mencari solusi dari masalah yang ada, dan perhitungan yang dilakukan itu meliputi:
  1. Akurasi (big, floating point)
  2. Kecepatan (dalam satuan Hz)
  3. Problem Volume Besar (Down Sizzing atau parallel)
  4. Modeling (NN & GA)
  5. Kompleksitas (Menggunakan Teori Big O)

Komputasi modern terbagi menjadi tiga jenis yaitu:
1.    Komputasi Mobile (Mobile Computing)


Komputasi mobile atau komputasi bergerak merupakan interaksi antar manusia dengan  computer dimana sebuah computer diharapkan bisa mengangkut pada saat penggunaan normal yang memungkinkan untuk transmisi data, suara, dan video. Komputasi mobile ini melibatkan komunikasi mobile, perangkat keras mobile dan perangkat lunak mobile. Komputasi mobile ini merupakan kemajuan teknologi computer yang dapat berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa menggunakan kabel dan mudah dibawa-bawa atau berpindah tempat, tetapi berbeda dengan komputasi nirkabel. Contoh dari perangkat komputasi mobile ini yaitu GPS (Global Positioning System), smartphone dan lain sebagainya.

2   2.  Komputasi Grid (Grid Computing)


k    Komputasi grid adalah penggunaaan sumber daya yang melibatkan banyak computer yang terdistribusi dan terpisah secara geografis untuk memecahkan persoalan komputasi dalam skala besar.
Suatu system dikatakan melakukan komputasi grid jika :
  • System tersebut melakukan koordinasi terhadap sumberdaya komputasi yang tidak berada dibawah suatu kendali terpusat.
  • System tersebut menggunakan standard dan protocol yang bersifat terbuka (tidak terpaut pada suatu implementasi atau produk tertentu).
  • System tersebut berusaha untuk mencapai kualitas layanan yang canggih (nontrivial quality of service) yang jauh diatas kualitas layanan komponen individu dari komputasi grid tersebut.
3.       Komputasi awan (Cloud Computing)




             Komputasi awan adalah gabungan pemanfaatan teknologi computer (komputasi) dengan pengembangan berbasis internet (cloud). Dengan cloud computing computer local tidak lagi harus menjalankan pekerjaan komputasi berat untuk menjalankan aplikasi yang dibutuhkan, tdak perlu menginstal sebuah paket perangkat lunak untuk setiap computer, kita hanya perlu melakukan instalasi operating system pada satu aplikasi, jaringan computer yang membentuk cloud (internet) yang akan menangani mereka sebagai gantinya. Cloud computing saat ini merupakan trend teknologi terbaru dan contoh bentuk pengembangan dari teknologi cloud computing ini adaah iCloud dan E-goverment.

          Komputasi modern dapat digunakan untuk memecahkan berbagai macam masalah, salah satunya pada bidang fisika dan kimia :

Pengertian Kimia
Kimia adalah ilmu yang mempelajari mengenai komposisi, struktur, dan sifat zat atau materi dari skala atom hingga molekul serta perubahan atau transformasi serta interaksi mereka untuk membentuk materi yang ditemukan sehari-hari. Kimia juga mempelajari pemahaman sifat dan interaksi atom individu dengan tujuan untuk menerapkan pengetahuan tersebut pada tingkat makroskopik. Menurut kimia modern, sifat fisik materi umumnya ditentukan oleh struktur pada tingkat atom yang pada gilirannya ditentukan oleh gaya antaratom dan ikatan kimia.

      A.  Komputasi Modern Pada Bidang Kimia
   Komputasi modern pada bidang kimia atau yang dapat disebut juga sebagai kimia komputasi yaitu 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.Simulasi terhadap makromolekul (seperti protein dan asam nukleat) dan sistem besar bisa mencakup kajian konformasi molekul dan perubahannya (mis. 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.

      Terdapat beberapa pendekatan yang dapat dilakukan untuk melakukan komputasi kimia 
yaitu :
  1.         .   Kajian komputasi dapat dilakukan untuk menemukan titik awal untuk sintesis dalam laboratorium.
  2.          Kajian komputasi dapat digunakan untuk menjelajahi mekanisme reaksi dan menjelaskan pengamatan pada reaksi di laboratorium.
  3.       Kajian komputasi dapat digunakan untuk memahami sifat dan perubahan pada sistem makroskopis melalui simulasi yang berlandaskan hukum-hukum interaksi yang ada dalam sistem.

Salah satu contoh dari kimia komputasi adalahkomputasi atom dan molekul yang menyajikan sifat-sifat molekul, seperti energi, struktur, momen dipol, keterpolaran, atau hyperpolarizability merupakan beberapa besaran yang dapat dihitung lewat perhitungan. Dalam komputasi molekul, terdapat beberapa teknik untuk menghitung sifat-sifat molekul, yaitu mekanika molekul, teori fungsi kerapatan atau teori struktur elektron.


Pengertian Fisika
Pengertian fisika yaitu berasal dari kata “physic” yang artinya yaitu alam. Jadi ilmu fisika yaitu sebuah ilmu pengetahuan dimana didalamnya mempelajari tentang sifat dan fenomena alam atau gejala alam dan seluruh interaksi yang terjadi didalamnya. Untuk mempelajari fenomena atau gejala alam, fisika menggunakan proses dimulai dari pengamatan, pengukuran, analisis dan menarik kesimpulan. Sehingga prosesnya lama dan berbuntut panjang, namun hasilnya bisa dipastikan akurat karena fisika termasuk ilmu eksak yang kebenarannya terbukti.

     B. Komputasi Modern Dalam Bidang Fisika
       
     Komputasi modern pada bidang fisika atau yang dapat disebut juga sebagai fisika komputasi yaitu subjek yang berhubungan dengan berbagai perkiraan numerik yaitu perkiraan solusi yang ditulis sebagai sejumlah besar bilang terbatas (finite) dari operasi matematika sederhana (algoritma) dan computer digunakan untuk memecahkan masalah dengan melakukan operasi, menghitung solusi dan errornya. Salah satu contoh dari fisika komputasi yaitu visualisasi ilmiah dari masalah ketidakstabilan Rayleigh-Taylor.



Teori implementasi komputasi
Implementasi adalah kegiatan yang dilakukan untuk menguji data dan menerapkan sistem yang diperoleh dari kegiatan seleksi. Sedangkan komputasi merupakan sebuah konsep yang digunakan untuk memecahkan permasalahan dari sebuah data input dengan menggunakan algoritma. Teori komputasi merupakan suatu sub-bidang dari ilmu komputer dan matematika. kebanyakan komputasi telah dilakukan dengan menggunakan komputer, sehingga mempercepat dalam proses perhitungan.
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 jaringan yang luas dengan kapasitas bandwidth yang beragam.
  3. Komputer maupun jaringan tidak terdedikasi, bisa hidup atau mati sewaktu-waktu tanpa jadwal yang jelas.
r     Referensi :      





Diposting oleh di Tidak ada komentar:
Langganan: Postingan (Atom)