1.
Tugas
A.
Teori Komputasi
Komputasi
sebetulnya bisa diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan masalah dari
data input dengan menggunakan suatu algoritma. Hal ini ialah apa yang disebut
dengan teori komputasi, suatu sub-bidang dari ilmu komputer dan matematika.
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. Namun sekarang, 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.
Komputasi Modern
pertama kali digagasi oleh John Von Neumann. Beliau di lahirkan di Budapest,
ibukota Hungaria pada 28 Desember 1903 dengan nama Neumann Janos. Karya – karya
yang dihasilkan adalah karya dalam bidang matematika, teori kuantum, game
theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer. Beliau juga merupakan salah seorang
ilmuwan yang sangat berpengaruh dalam pembuatan bom atom di Los Alamos pada
Perang Dunia II lalu. Kepiawaian John Von Neumann teletak pada bidang teori game
yang melahirkan konsep automata, teknologi bom atom dan komputasi modern yang
kemudian melahirkan komputer.
Komputasi modern
menghitung dan mencari solusi dari masalah yang ada, yang menjadi perhitungan
dari komputasi modern adalah :
·
Akurasi (bit,
Floating poin)
·
Kecepatan (Dalam
satuan Hz)
·
Problem volume
besar (Down sizing atau paralel)
·
Modeling (NN dan
GA)
·
xKompleksitas
(Menggunakan teori Big O)
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.
Implementasi
Komputasi
1) Komputasi Kimia
Komputasi kimia
adalah cabang dari kimia yang menggunakan simulasi komputer untuk membantu
dalam memecahkan masalah kimia. Ilmu ini menggunakan metode teori kimia,
digabungkan dengan program komputer yang efisien, untuk menghitung struktur dan
susunan dari molekul dan zat.
Penemuan
komputasi kimia berawal dari sebuah gagasan teoritis pada perhitungan kimia
yang dilakukan oleh Walter Heitler dan Fritz London pada 1927. Penggunaan
komputer pada bidang kimia baru dapat diwujudkan pada beberapa tahun
setelahnya, tepatnya 1940.
2) Komputasi Geologi
Implementasi
komputasi modern dalam bidang Geologi adalah GIS. Geographic information
system (GIS) atau Sistem Informasi Berbasis Pemetaan dan Geografi adalah sebuah
alat bantu manajemen berupa informasi berbantuan komputer yang berkait erat
dengan sistem pemetaan dan analisis terhadap segala sesuatu serta
peristiwa-peristiwa yang terjadi di muka bumi. GIS lebih dikenal sebagai
software tools, misalnya: ArcInfo, MapInfo, AutoCadMap, Grass, dan masih banyak
lagi. Dengan tools yang sama maka GIS berkaitan dengan proses dan presentasi
peta-peta skala kecil (peta LandUse, Kehutanan), sedangkan LIS berkaitan dengan
peta-petaskala besar, yaitu peta bidang-bidang tanah (land parcels).
3) Komputasi Fisika
Implementasi
komputasi moderndi bidang fisika ada Computational Physics yang
mempelajari suatu gabungan antara Fisika,Komputer Sain dan Matematika
Terapan untuk memberikan solusi pada “Kejadian dan masalah yang komplek pada
dunia nyata” baik dengan menggunakan simulasi juga penggunaan algoritma yang
tepat.
Pemahaman fisika
pada teori, experimen, dan komputasi haruslah sebanding, agar dihasilkan solusi
numerik dan visualizasi /pemodelan yang tepat untuk memahami masalah Fisika.
Untuk melakukan perkerjaan seperti evaluasi integral,penyelesaian persamaan
differensial, penyelesaian persamaan simultans, mem-plot suatu fungsi/data,
membuat pengembangan suatu seri fungsi, menemukan akar persamaan dan bekerja
dengan bilangan komplek 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. Suatu yang menjadi fokus perhatian kita disini adalah penggunaan
visual basicsebagai alat bantu dalam pembelajaran dan pencarian solusi Fisika
komputasi.
4) Komputasi Matematika
Implementasi
komputasi modern di bidang matematika ada numerical analysis yaitu sebuah
algoritma dipakai untuk menganalisa masalah – masalah matematika. Bidang
analisis numerik sudah sudah dikembangkan berabad-abad sebelum penemuan
komputer modern. Interpolasi linear sudah digunakan lebih dari 2000
tahun yang lalu. Banyak matematikawan besar dari masa lalu disibukkan oleh
analisis numerik, seperti yang terlihat jelas dari nama algoritma penting
seperti metode Newton,interpolasi polinomial Lagrange, eliminasi
Gauss, atau metode Euler. Buku-buku besar berisi rumus dan tabel data
seperti interpolasi titik dan koefisien fungsi diciptakan untuk memudahkan
perhitungan tangan. Dengan menggunakan tabel ini (seringkali menampilkan
perhitungan sampai 16 angka desimal atau lebih untuk beberapa fungsi), kita
bisa melihat nilai-nilai untuk diisikan ke dalam rumus yang diberikan dan
mencapai perkiraan numeris sangat baik untuk beberapa fungsi. Karya utama dalam
bidang ini adalah penerbitan NIST yang disunting oleh Abramovich
dan Stegun, sebuah buku setebal 1000 halaman lebih. Buku ini berisi banyak
sekali rumus yang umum digunakan dan fungsi dan nilai-nilainya di banyak titik.
Nilai f-nilai fungsi tersebut tidak lagi terlalu berguna ketika komputer
tersedia, namun senarai rumus masih mungkin sangat berguna.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.
5) Komputasi Biologi
Dalam
implementasi komputasi modern di bidang biologi terdapat Bioinformatika, sesuai
dengan asal katanya yaitu “bio” dan “informatika”, adalah gabungan antara ilmu
biologi dan ilmu teknik informasi (TI). Pada umumnya, Bioinformatika
didefenisikan sebagai aplikasi dari alat komputasi dan analisa untuk menangkap
dan menginterpretasikan data-data biologi. Ilmu ini merupakan ilmu baru yang
yang merangkup berbagai disiplin ilmu termasuk ilmu komputer, matematika dan
fisika, biologi, dan ilmu kedokteran, dimana kesemuanya saling menunjang dan
saling bermanfaat satu sama lainnya.
Istilah bioinformatics mulai
dikemukakan pada pertengahan era 1980-an untuk mengacu pada penerapan komputer
dalam biologi. Namun demikian, penerapan bidang-bidang dalam bioinformatika
(seperti pembuatan basis data dan pengembangan algoritma untuk analisis sekuens
biologis) sudah dilakukan sejak tahun 1960-an.
Ilmu
bioinformatika lahir atas insiatif para ahli ilmu komputer berdasarkan artificial
intelligence. Mereka berpikir bahwa semua gejala yang ada di alam ini bisa
diuat secara artificial melalui simulasi dari gejala-gejala tersebut. Untuk
mewujudkan hal ini diperlukan data-data yang yang menjadi kunci penentu
tindak-tanduk gejala alam tersebut, yaitu gen yang meliputi DNA atau RNA.
Bioinformatika ini penting untuk manajemen data-data dari dunia biologi dan
kedokteran modern. Perangkat utama Bioinformatika adalah program software dan
didukung oleh kesediaan internet.
6) Komputasi Ekonomi
Implementasi pada
ilmu pengetahuan ekonomi adalah mempelajari agent-based computational
modeling, computational econometrics dan statistika, komputasi
keuangan, computational modeling of dynamic macro economic systems,
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
implementasi komputasi modern pada bidang ekonomi yaitu dengan adanya situs web
iklan baris yang difokuskan untuk membeli dan menjual produk serta jasa
secara real time. Iklan baris sendiri adalah salah satu cara promosi
barang dan jasa yang umumnya ditemukan di koran. Cara ini merupakan
pengembangan dari promosi iklan yang mengutamakan daya tarik dengan gambar dan
dengan informasi yang lebih lengkap dan terperinci dalam bentuk teks.Iklan baris
mengutamakan informasi yang paling inti yang perlu diketahui oleh peminatnya.
B.
Penerapan Komputasi Modern di bidang Geologi
·
Website
MAGMA Indonesia ( http://magma.vsi.esdm.go.id/ )
MAGMA Indonesia (Multiplatform Application for
Geohazard Mitigation and Assessment in Indonesia) adalah aplikasi
multiplatform (web & mobile) dalam jaringan berisikan informasi dan
rekomendasi kebencanaan geologi terintegrasi (gunungapi, gempabumi, tsunami,
dan gerakan tanah) yang disajikan kepada masyarakat secara kuasi-realtime dan
interaktif. Sistem ini dibangun dan dikembangkan secara mandiri oleh PNS Pusat
Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG) sejak tahun 2015 dengan
menggunakan teknologi terkini berbasis open-source. MAGMA Indonesia
meliputi aplikasi yang digunakan secara internal/pegawai (analisis data dan
pelaporan) maupun eksternal/publik (informasi dan rekomendasi). Prinsip utama MAGMA
Indonesia adalah mengubah data menjadi informasi dan rekomendasi yang mudah
dipahami oleh masyarakat umum. MAGMA Indonesia adalah sistem yang terus belajar
dan berevolusi, fitur-fitur baru akan lahir disesuaikan dengan kebutuhan jaman.
Diharapkan bahwa seluruh informasi kebencanaan geologi nantinya dapat diakses
oleh masyarakat dengan mudah melalui satu jendela (single-window). Hal ini
merupakan manifestasi hadirnya negara secara aktif di tengah-tengah masyarakat
dalam upaya mitigasi bencana geologi di Indonesia.
Pelayanan publik yang disajikan MAGMA Indonesia PVMBG
saat ini terdiri dari:
1. Gunungapi
a. Informasi
data pengamatan visual dan instrumental, tingkat aktivitas (status), dan
rekomendasi gunungapi (Volcanic Activity Report/VAR)
b. Peta Kawasan
Rawan Bencana (KRB) Gunungapi
c. Informasi
abu vulkanik gunungapi untuk keselamatan penerbangan (Volcano Observatory
Notice for Aviation/VONA).
2. Gempabumi
dan Tsunami
a. Informasi
kejadian dan tanggapan gempabumi beserta analisis dan rekomendasinya
b. Peta
Kawasan Rawan Bencana (KRB) Gempabumi.
3. Gerakan
Tanah
a. Informasi
kejadian dan tanggapan gerakan tanah beserta analisis dan rekomendasinya
b. Peta
Potensi maupun Zona Kerentanan Gerakan Tanah.
4. Press
Release
Informasi periodik
mengenai kejadian spesifik maupun kegiatan koordinasi, sosialisasi, dan
mitigasi bencana geologi lainnya.
5. Lapor
Bencana
Media
pelaporan kejadian bencana geologi bagi masyarakat, pemda, maupun lainnya di
sekitar wilayah bencana (Society Reporting System/SRS)
·
Kelebihan
dan Kekurangan Website MAGMA Indonesia
Kelebihan dari aplikasi MAGMA Indonesia adalah aplikasi yang dapat
menyajikan berbagai informasi mengenai Gempa Bumi, Gunung Meletus, Pergerakan
Tanah (Longsor), Tsunami dan menyajikan informasi abu vulkanik gunung api bagi
yang berguna untuk keselamatan penerbangan secara Real-Time yang bisa di akses
siapa saja oleh masyarakat yang ingin mengetahui bencana apa saja yang sedang
terjadi di Indonesia pada hari, jam, menit dan detik yang sama. Aplikasi tersebut
dapat diakses melalui Website dan dapat di unduh di Smartphone atau Mobile. Saya
menganalisa aplikasi tersebut namun saya tidak menemukan informasi secara
Real-Time pada aplikasi website MAGMA Indonesia, yang saya dapatkan pada
website tersebut hanya informasi bencana yang sumber datanya sudah terkumpul
jadi satu lalu di perbaharui di website MAGMA Indonesia, namun pada saat saya
melakukan analisa dan melakukan perbandingan pada aplikasi mobile MAGMA
Indonesia, terdapat informasi Real-Time pada aplikasi MAGMA Indonesia. Pada
website MAGMA Indonesia user bisa melihat informasi detail mengenai gunung api
aktif, longsor, tsunami ataupun gempa bumi apabila user menekan icon-icon yang
sudah tersedia. Saya mengambil contoh untuk menekan icon gunungapi anak
krakatau, setelah saya menekan icon itu lalu muncul sebuah informasi
administratif, cuaca sekitar gunung anak krakatau dll. Selain user mendapatkan
informasi tersebut, user juga bisa mengetahui keterangan icon-icon yang
terdapat pada Peta. Yang membuat saya kagum ialah website ini juga menyajikan
informasi tentang ketebalan abu vulkanik gunung api. Informasi tersebut sangat berguna
untuk menyampaikan informasi kepada para pilot untuk memantau ketebalan abu
vulkanik untuk memperlancar penerbangan dan yang sangat penting ialah untuk keselamatan
penerbangan. Pada website MAGMA Indonesia terdapat Live Seismograf. Seismograf
adalah alat yang digunakan untuk mengukur dan mencatat gempa bumi atau getaran yang
terjadi pada permukaan bumi. Live Seismograf yang terdapat pada web tersebut
akan terupgrade kembali selama 30 menit sekali. Di dalam web tersebut juga
terdapat Press Release. Informasi yang akan muncul di halaman Press Realese
adalah informasi yang akan di update oleh Badan Geologi jika terjadi bencana.
Kekurangan dari aplikasi MAGMA Indonesia adalah terdapat satu
halaman yang menjelaskan atau menampilkan nama gunung-gunung aktif di indonesia,
code warna untuk status gunung tersebut, tanggal gunung tersebut terakhir aktif
namun pada halaman tersebut user tidak bisa menampilkan detail secara
keseluruhan mengenai informasi tersebut.
Di website tersebut juga terdapat Live Seismoraf yang selalu
update setiap 30 menit, namun sangat disayangkan ternyata Live Seismograf
tersebut masih berupa gambar yang selalu di upload setiap 30 menit. Seharusnya di
dalam website tersebut juga memperlihatkan gerakan seismograf setiap detik dan
pada Live Seismograf tersebut hanya menampilkan beberapa Gunung saja dan tidak
menampilkan seluruh gunung yang ada di Indonesia. Kekurangan pada website MAGMA
Indonesia ialah mereka tidak memiliki fitur “Lapor Bencana”. Sedangkan fitur “Lapor
Bencana” hanya terdapat pada aplikasi mobile saja.
·
Kesimpulan
Adanya Implementasi
komputasi modern dalam bidang Geologi sangatlah berguna untuk membantu
menyebarkan informasi mengenai peristiwa-peristiwa yang terjadi di
muka bumi. Aplikasi MAGMA Indonesia adalah salah satu aplikasi website
atau mobile terlengkap yang dapat menyediakan informasi mengenai sebuah bencana
yang sedang terjadi di Indonesia seperti Gempa Bumi, Gunung Meletus, Tsunami,
dan Pergerakan Tanah atau Longsor. Secara keseluruhan website tersebut
sangatlah berguna bagi pengguna yang ingin mengetahui perkembangan
peristiwa-peristiwa yang sedang sering terjadi ataupun yang sudah terjadi di
Indonesia. Namun jika pengguna ingin memakai aplikasi tersebut secara lengkap,
pengguna harus men-download aplikasi tersebut di Smartphone.
Comments
Post a Comment