Selasa, 08 Maret 2016

IMPLEMENTASI KOMPUTASI KIMIA

          Istilah kimia teori biasanya diartikan sebagai deskripsi matematika pada kimia, sedangkan komputasi di bidang kimia (Computational Chemistry) yaitu pemanfaatan ilmu komputer untuk mempermudah pemecahan masalah kimia. Maksutnya menggunakan landasan teori kimia yang sudah ada, lalu diterjemahkan ke dalam program komputer untuk menghitung sifat-sifat molekul dan perubahannya, maupun mensimulasikan sistem-sitem besar (makromolekul atau molekul seperti gas, cair, padat dan kristal cair), kemudian menerapkannya pada sistem kimia nyata. Contoh penggunaan komputasi kimia antara lain: untuk menghitung struktur (yaitu letak atom-atom penyusunnya) dan sifat molekul, Simulasi terhadap makromolekul (seperti protein dan asam nukleat) dan sistem besar bisa mencakup kajian informasi molekul dan perubahannya (mis. proses denaturasi protein), dan lain-lain.

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

TikaNesia – Jasa Pembutan Website

IMPLEMENTASI KOMPUTASI FISIKA

           Implementasi komputasi modern di bidang fisika mempelajari ilmu gabungan antara Fisika, Komputer Sains dan Matematika. Atau merupakan subjek yang berkaitan dengan numerik, perkiraan solusi yang ditulis sebagai sejumlah besar bilangan terbatas dari operasi matematik sederhana (algoritma), dan komputer sebagai alat untuk mengoperasikan dan memproses solusi, termasuk erornya.

Jadi pada dasarnya diciptakannya fisika komputasi yaitu untuk meneliti kasus-kasus dibidang fisika dalam pengolahan data-data eksperimen yang besar dan tidak linier, memecahkan permasalahan teori kuantitatif fisika dengan melakukan pendekatan numerik berdasarkan teori yang sudah ada dan menggunakan bahasa pemrograman tertentu, seperti Pascal, Python, C, C++, Fortran, dsb.  Hal ini dikarenakan tidak semua problem matematik dapat diselesaikan oleh komputer secara langsung. Problem matematik yang rumit, perlu diubah terlebih dahulu ke bentuk operasi aritmatika ke penambahan, pengurangan, perkalian dan pembagian sederhana agar dapat dikalkulasi oleh komputer. Pengubahan/penurunan tersebut dikenal dengan sebutan pendekatan numerik, di mana hasil perhitungannya identik dengan adanya nilai error. Selain itu pemahaman fisika pada teori, eksperimen, dan komputasi haruslah sebanding, agar dihasilkan solusi numerik dan visualisasi / pemodelan yang tepat untuk memahami masalah mengenai fisika.

Berikut perangkat lunak atau bahasa yang digunakan untuk pemahaman dan pencarian solusi numerik dari permasalahan pada fisika komputasi; MatLab, Visual Basic, Fortran, Open Source Physics (OSP), Labview, Mathematica, dsb. Problem matematis yang perlu penurunan dengan metode numerik oleh komputer misalnya: evaluasi integral, penyelesaian persamaan differensial, penyelesaian persamaan simultan, pencarian akar persamaan polinomial orde tinggi, eigenvalue matrik, boundary value, dsb.

TikaNesia – Jasa Pembutan Website

TEORI KOMPUTASI

Teori komputasi; sub ilmu komputer dan matematika. Secara umum teori komputasi adalah ilmu yang menekankan pada penyelesaian masalah secara matematik dan teknik dalam numeric berdasarkan landasan teori yang sudah berkembang dengan menggunakan algoritma, serta komputer untuk menganalisis dan memecahkan persoalan dalam dunia sains. Dalam perkembangannya digunakan juga untuk menemukan prinsip - prinsip baru yang mendasar dalam berbagai bidang. Implementasi komputasi modern dalam kehidupan sehari-hari : Fisika, Kimia, Matematika, Ekonomi, Geologi, Geografi.

Untuk melakukan studi komputasi dengan ketat, ilmuwan komputer bekerja dengan abstraksi matematika dari komputer yang dinamakan model komputasi. Model yang paling umum dipelajari adalah mesin Turing, karena mudah dirumuskan, dianalisis dan digunakan untuk pembuktian. Selain itu mesin ini juga dianggap sebagai model paling masuk akal yang paling ampuh yang dimungkinkan untuk mewakili model komputasi. Pada dasarnya setiap masalah yang dapat dipecahkan/diputuskan oleh mesin Turing dapat dipecahkan oleh komputer yang memiliki jumlah memori terbatas.

Teori komputasi dibagi menjadi 3 ranting
  1. Teori otomata
  2. Teori komputabilitas : memeriksa batasan-batasan berbagai model teoritis komputer.
  3. Teori kompleksitas : ilmu untuk mengkaji sistem dinamik secara keseluruhan.
Penerapan Model Komputasi
  1.  Mesin Mealy : otomasi fase berhingga yang menghasilkan output berdasarkan fase saat itu dan bagian input.
  2. Mesin Moore : otomasi fase berhingga dimana output hanya ditentukan oleh fase saat itu saja.
  3. Petri Net : merepresentasikan sistem terdistribusi diskret. Model ini merupakan grafik 2 arah yang terdiri dari place, transition, dan tanda panah yang menghubungkan keduanya.
Jenis Komputasi Modern
  • Mobile Computing (Bergerak) : komunikasi antar sistem komputer dengan teknologi wireless dan portable. Contoh : smartphone, dll.
  • Grid Computing : pemanfaatan kekuatan pengolahan idle berbagai unit komputer untuk menghitung satu pekerjaan.
  • Cloud Computing : perluasan dari konsep pemrograman berorientasi objek abstraksi.

TikaNesia – Jasa Pembutan Website