Pengantar Komputasi Modern

1. Teori Komputasi 

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

Untuk melakukan studi komputasi dengan ketat, ilmuwan komputer bekerja dengan abstraksi matematika dari komputer yang dinamakan model komputasi. Ada beberapa model yang digunakan, namun yang paling umum dipelajari adalah mesin Turing. Sebuah mesin Turing dapat dipikirkan sebagai komputer pribadi meja dengan kapasitas memori yang tak terhingga, namun hanya dapat diakses dalam bagian-bagian terpisah dan diskret. Ilmuwan komputer mempelajari mesin Turing karena mudah dirumuskan, dianalisis dan digunakan untuk pembuktian, dan karena mesin ini mewakili model komputasi yang dianggap sebagai model paling masuk akal yang paling ampuh yang dimungkinkan. Kapasitas memori tidak terbatas mungkin terlihat sebagai sifat yang tidak mungkin terwujudkan, namun setiap permasalahan yang "terputuskan" (decidable) yang dipecahkan oleh mesin Turing selalu hanya akan memerlukan jumlah memori terhingga. Jadi pada dasarnya setiap masalah yang dapat dipecahkan (diputuskan) oleh meisn Turing dapat dipecahkan oleh komputer yang memiliki jumlah memori terbatas.

Dalam kerjanya komputasi modern menghitung dan mencari solusi dari masalah yang ada, dan perhitungan yang dilakukan itu meliputi:

1. Akurasi

 Akurasi tentu merupakan masalah yang paling penting dalam memecahkan masalah, karena itu pada komputasi modern dilakukan perhitungan bagaimana bisa menghasilkan suatu jawaban yang akurat dari sebuah masalah. tentu kita pernah mendengar tipe data floating point yang biasa digunakan untuk menyimpan data numerik dalam bentuk pecahan. tipe data tersebut memiliki range penyimpanan numerik yang besar, sehingga dapat digunakan oleh komputer untuk melakukan komputas yang akurat

2. Kecepatan
  Manusia pasti menginginkan masalah dapat diselesaikan dengan cepat. Karena itu perhitungan masalah kecepatan adalah suatu hal yang penting komputasi harus dapat dilakukan dalam waktu yang cepat ketika megolah suatu data. sehingga perlu metode kecepatan untuk mengolah perhitungan dalam waktu singkat 

3. Problem Volume Besar
 Data yang besar tertentu membutuhkan suatu cara penyelesain yang khusu. Karena data yang besar dapat menjadi masalah jika ada yang terlewatkan. oleh karena itu digunakan metode down sizzing atau paralel pada komputas modern untuk menangani masalah volume yang besar. dengan metode ini data yang besar diparalelkan dalam pengolahannya sehingga dapat diorganisir dengan baik

4. Modeling
 Modelling merupakan suatu hal yang penting dalam melakukan suatu perhitungan yang rumit. Bayangkan saja kita dihadapi dalam suatu masalah perhitungan yang banyak dan kompleks, tetapi tidak ada model matematika yang  kita miliki. Perhitungan akan berjalan berantakan dan tidak akan mendapatkan hasil yang akurat, Maka dari itu komputasi modern membutuhkan modeling sebelum melakukan perhitungan

5. Kompleksitas/kerumitan

  Komputasi modern dirancang untuk menangani masalah yang kompleks, sehingga diterapkan pada Komputer. dengan menggunakan teori Big O. maka komputasi modern dapat melakukan perhitungan untuk memecahkan masalah kompleksitas yang kerap dihadapi

Jenis Jenis komputasi Modern ada 3 macam yaitu;

1. Mobile Computing

  Mobile Computing atau Komputasi bergerak merupakan kemajuan teknologi komputer sehingga dapat berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa menggunakan kabel dan mudah dibawa atau berpindah tempat, tetapi berbeda dengan komputasi nirkabel

2. Grid Computing

  Komputasi Grid menggunakan komputer yang terpisah oleh geografis, didistibusikan dan terhubung oleh jaringan untuk menyelesaikan masalah komputasi dalam skala besar

3. Cloud Computing

  Komputasi Cloud merupakan gaya komputasi yang terukur dinamis dan sumber daya virtual yang sering meneyediakan layanan melalui internet. Komputasi Cloud menggambarkan pelengkan baru, komputasi dan layanan IT berbasis model dalam internet, dan biasanya melibatkan ketentuan dari keterukuran dinamis dan sumber data virtual yang sering menyediakan layanan melalui internet

Implementasi Komputasi Modern

  Salah Satu contoh adalah pada bidang "FISIKA"

F   Fisika : menyelesaikan permasalahan medan magnet dengan menggunakan komputasi fisika, dalam hal ini menentukan besarnya medan magnet dan membandiangkan hubungan antara medan magnet dengan panjang kawat. Implementasi komputasi modern di bidang fisika ada 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. Pemahaman fisika pada teori, eksperimen, dan komputasi haruslah sebanding, agar dihasilkan solusi numerik dan visualisasi / pemodelan yang tepat untuk memahami masalah Fisika.Untuk melakukan pekerjaan seperti evaluasi integral, penyelesaian persamaan differensial, penyelesaian persamaan simultan, mem-plot suatu fungsi/data, membuat pengembangan suatu seri fungsi, menemukan akar persamaan dan bekerja dengan bilangan kompleks 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.