PARALLEL COMPUTATION
Teori Komputansi dan Implementasinya

Teori Komputasi
Teori komputasi adalah cabang ilmu komputer teoritis, berkaitan dengan studi bagaimana persoalan(problem) dapat diselesaikan pada sebuah model dengan menggunakan algoritma.
Teori komputasi dibagi menjadi 3
Teori otomata
Teori Otomata adalah teori mengenai mesin-mesin abstrak, dan berkaitan erat dengan teori bahasa formal. ada beberapa hal yang berkaitan dengan Otomata, yaitu Grammar. Grammar adalah bentuk abstrak yang dapat diterima (accept) untuk membangkitkan suatu kalimat otomata berdasarkan suatu aturan tertentu.
Teori komputabilitas
Teori komputabilitas bertujuan untuk memeriksa apakah persoalan komputasi dapat dipecahkan pada suatu model komputasi teoritis. Dengan kata lain, teori komputabilitas mengklasifikasikan persoalan sebagai dapat dipecahkan (solvable) atau persoalan yang tidak dapat dipecahkan (unsolvable).
Teori kompleksitas
Teori kompleksitas bertujuan untuk mengkaji kebutuhan waktu dan ruang untuk memecahkan persoalan yang diselesaikan dengan pendekatan yang berbeda-beda.
Model komputasi
1. Finite State Automata (FSA)

Finite State Machine dapat berupa suatu mesin yang tidak memiliki output. Finite State Machine yang tidak mengeluarkan output ini dikenal sebagai Finite State Automata (FSA).
Secara formal FSA dapat didefinisikan sebagai TUPLE-5 : (K, VT, M, S, Z)
Dimana :
K : himpunan hingga stata,
VT : himpunan hingga simbol input (alfabet)
M : fungsi transisi (Fungsi transisi ini biasanya diberikan dalam bentuk tabel.)
S : stata awal
Z : himpunan stata penerima
Jenis Finite State Automata (FSA)
Deterministic Finite Automata

Transisi stata AH akibat pembacaan sebuah symbol bersifat tertentu. “Jika pada setiap state dari FSA tersebut apabila menerima input sebuah simbol maka HANYA ada SATU NEXT STATE yang mungkin dituju.”
Non Deterministik Finite Automata

Transisi stata AH akibat pembacaan sebuah symbol bersifat tak tentu. “Jika FSA tersebut menerima input simbol maka minimal ada satu state yang akan berpindah ke LEBIH DARI SATU NEXT STATE yang mungkin dituju.”
2. Push Down Automata (PDA)

PDA adalah mesin otomata yang memiliki kendali masukan menggunakan teknik LIFO (Last In First Out), untuk menentukan apakah suatu output diterima atau tidak oleh mesin tsb. Dalam melakukan proses peneerimaan input, PDA menggunakan memory stack.
Sebuah PDA dinyatakan dengan 7 Tupel:
Q = himpunan state
Σ = himpunan simbol input
T = simbol stack
Δ = fungsi transisi
S = state awal
F = state akhir
Z = top of stack
3. Mesin Turing(Turing Machine atau TM)

Mesin Turing adalah model komputasi teoretis yang ditemukan oleh Alan Turing, berfungsi sebagai model ideal untuk melakukan perhitungan matematis.
Bidang-bidang computing

ACM Computing Curricula 2005, membagi bidang computing menjadi 5 domain:
Computer science
Fokus pada kajian aspek teoritis dan algoritmis bidang computing hingga aplikasinya.
Software engineering
Fokus pada Pengembangan (analisis, desain,implementasi, testing), pengoperasian, dan pemeliharan perangkat lunaksecara sistematis dan terukur.
Information system
Fokus pada pengintegrasian solusi teknologi informasi dan proses bisnis untuk mempertemukan kebutuhan informasi bisnis suatu enterprise.
Computer engineering
Fokus pada desain konstruksi komputer atau sistem berbasis computer.
Information technology
Fokus pada penggunaan teknologi komputer untuk mempertemukan teknologi computer untuk kebutuhan bisnis, pemerintahan, pendidikan, kesehatan, dan organisasi lain.
Implementasi Komputasi
Bidang Fisika
Implementasi komputasi modern di bidang Fisika adalah 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.
Banyak perangkat lunak ataupun bahasa yang digunakan, seperti : 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.
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.
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.
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.
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).
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.
Sumber :
http://rezazulfikar14.blogspot.co.id/2017/03/teori-komputasi-dan-pengimplementasiann.html
https://www.tutorialspoint.com/automata_theory/deterministic_finite_automaton.htm
http://yolandapah.blogspot.co.id/2015/09/mesin-turing.html
https://www.slideshare.net/nur_anita92/kuliah-2a-penelitian-di-bidang-ilmu-komputer

Teori Komputasi
Teori komputasi adalah cabang ilmu komputer teoritis, berkaitan dengan studi bagaimana persoalan(problem) dapat diselesaikan pada sebuah model dengan menggunakan algoritma.
Teori komputasi dibagi menjadi 3
Teori otomata
Teori Otomata adalah teori mengenai mesin-mesin abstrak, dan berkaitan erat dengan teori bahasa formal. ada beberapa hal yang berkaitan dengan Otomata, yaitu Grammar. Grammar adalah bentuk abstrak yang dapat diterima (accept) untuk membangkitkan suatu kalimat otomata berdasarkan suatu aturan tertentu.
Teori komputabilitas
Teori komputabilitas bertujuan untuk memeriksa apakah persoalan komputasi dapat dipecahkan pada suatu model komputasi teoritis. Dengan kata lain, teori komputabilitas mengklasifikasikan persoalan sebagai dapat dipecahkan (solvable) atau persoalan yang tidak dapat dipecahkan (unsolvable).
Teori kompleksitas
Teori kompleksitas bertujuan untuk mengkaji kebutuhan waktu dan ruang untuk memecahkan persoalan yang diselesaikan dengan pendekatan yang berbeda-beda.
Model komputasi
1. Finite State Automata (FSA)

Finite State Machine dapat berupa suatu mesin yang tidak memiliki output. Finite State Machine yang tidak mengeluarkan output ini dikenal sebagai Finite State Automata (FSA).
Secara formal FSA dapat didefinisikan sebagai TUPLE-5 : (K, VT, M, S, Z)
Dimana :
K : himpunan hingga stata,
VT : himpunan hingga simbol input (alfabet)
M : fungsi transisi (Fungsi transisi ini biasanya diberikan dalam bentuk tabel.)
S : stata awal
Z : himpunan stata penerima
Jenis Finite State Automata (FSA)
Deterministic Finite Automata

Transisi stata AH akibat pembacaan sebuah symbol bersifat tertentu. “Jika pada setiap state dari FSA tersebut apabila menerima input sebuah simbol maka HANYA ada SATU NEXT STATE yang mungkin dituju.”
Non Deterministik Finite Automata

Transisi stata AH akibat pembacaan sebuah symbol bersifat tak tentu. “Jika FSA tersebut menerima input simbol maka minimal ada satu state yang akan berpindah ke LEBIH DARI SATU NEXT STATE yang mungkin dituju.”
2. Push Down Automata (PDA)

PDA adalah mesin otomata yang memiliki kendali masukan menggunakan teknik LIFO (Last In First Out), untuk menentukan apakah suatu output diterima atau tidak oleh mesin tsb. Dalam melakukan proses peneerimaan input, PDA menggunakan memory stack.
Sebuah PDA dinyatakan dengan 7 Tupel:
Q = himpunan state
Σ = himpunan simbol input
T = simbol stack
Δ = fungsi transisi
S = state awal
F = state akhir
Z = top of stack
3. Mesin Turing(Turing Machine atau TM)

Mesin Turing adalah model komputasi teoretis yang ditemukan oleh Alan Turing, berfungsi sebagai model ideal untuk melakukan perhitungan matematis.
Bidang-bidang computing

ACM Computing Curricula 2005, membagi bidang computing menjadi 5 domain:
Computer science
Fokus pada kajian aspek teoritis dan algoritmis bidang computing hingga aplikasinya.
Software engineering
Fokus pada Pengembangan (analisis, desain,implementasi, testing), pengoperasian, dan pemeliharan perangkat lunaksecara sistematis dan terukur.
Information system
Fokus pada pengintegrasian solusi teknologi informasi dan proses bisnis untuk mempertemukan kebutuhan informasi bisnis suatu enterprise.
Computer engineering
Fokus pada desain konstruksi komputer atau sistem berbasis computer.
Information technology
Fokus pada penggunaan teknologi komputer untuk mempertemukan teknologi computer untuk kebutuhan bisnis, pemerintahan, pendidikan, kesehatan, dan organisasi lain.
Implementasi Komputasi
Bidang Fisika
Implementasi komputasi modern di bidang Fisika adalah 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.
Banyak perangkat lunak ataupun bahasa yang digunakan, seperti : 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.
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.
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.
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.
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).
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.
Sumber :
http://rezazulfikar14.blogspot.co.id/2017/03/teori-komputasi-dan-pengimplementasiann.html
https://www.tutorialspoint.com/automata_theory/deterministic_finite_automaton.htm
http://yolandapah.blogspot.co.id/2015/09/mesin-turing.html
https://www.slideshare.net/nur_anita92/kuliah-2a-penelitian-di-bidang-ilmu-komputer
Komentar
Posting Komentar