Komputasi Modern

Komputasi adalah algoritma yang digunakan untuk menemukan suatu cara untuk memecahkan masalah dari sebuah data input. Komputasi ini merupakan bagian dari ilmu matematika dan ilmu 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. Bidang ini berbeda dengan ilmu komputer (computer science), yang mengkaji komputasi, komputer dan pemrosesan informasi. Bidang ini juga berbeda dengan teori dan percobaan sebagai bentuk tradisional dari ilmu dan kerja keilmuan. Dalam ilmu alam, pendekatan ilmu komputasi dapat memberikan berbagai pemahaman baru, melalui penerapan model-model matematika dalam program komputer berdasarkan landasan teori yang telah berkembang, untuk menyelesaikan masalah-masalah nyata dalam ilmu tersebut.

Komputasi modern bisa dibilang adalah sebuah konsep sistem yang menerima intruksi-intruksi dan menyimpannya dalam sebuah memory, memory disini bisa juga dari memory komputer. Oleh karena pada saat ini kita melakukan komputasi menggunakan komputer maka bisa dibilang komputer merupakan sebuah komputasi modern. Konsep ini pertama kali digagasi oleh John Von Neumann (1903-1957). Dalam kerjanya komputasi modern menghitung dan mencari solusi dari masalah yang ada, dan perhitungan yang dilakukan itu meliputi:

• Akurasi (bit, Floating poin)
• Kecepatan (Dalam satuan Hz)
• Problem volume besar (Down sizing atau paralel)
• Modeling (NN dan GA)
• Kompleksitas (Menggunakan teori Big O). 

A. Karakteristik Komputasi Modern 

Komputasi Modern mempunyai 3 karakteristik, yaitu:

• Komputer-komputer penyedia sumber daya bersifat heterogenous karena terdiri dari berbagai jenis perangkat keras, sistem operasi, serta aplikasi yang terpasang.
• Komputer-komputer terhubung ke jaringan yang luas dengan kapasitas bandwidth yang beragam.
• Komputer maupun jaringan tidak terdedikasi, bisa hidup atau mati sewaktu-waktu tanpa jadwal yang jelas 

B. Jenis-Jenis Komputasi Modern 

Komputasi modern terbagi tiga jenis, yaitu komputasi mobile, komputasi grid, dan komputasi cloud

1) Mobile computing
Mobile computing atau komputasi bergerak memiliki beberapa penjelasan, salah satunya 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.
Contoh:

• Kendaraan(untuk pemantauan dan koordinasi, GPS)
• Peralatan Emergensi(akses kedunia luar)
• Akses web dalam keadaan bergerak
• Location aware services
• Information services
• Disconnected operations (mobile agents)
• Entertaintment(network game groups)

2) Grid Computing 
Komputasi grid menggunakan komputer yang terpisah oleh geografis, didistibusikan dan terhubung oleh jaringan untuk menyelasaikan masalah komputasi skala besar.
Ada beberapa daftar yang dapat digunakan untuk mengenali sistem komputasi grid, yaitu :

• Sistem untuk koordinat sumber daya komputasi tidak dibawah kendali pusat. 
• Sistem menggunakan standard dan protocol yang terbuka. 
• Sistem mencoba mencapai kualitas pelayanan yang canggih, yang lebih baik diatas kualitas komponen individu pelayanan komputasi grid.  

Contoh grid computing:

• Scientific Simulation: Komputasi grid diimplementasikan di bidang fisika, kimia, dan biologi untuk melakukan simulasi terhadap proses yang kompleks.
• Medical Images: Penggunaan data grid dan komputasi grid untuk menyimpan medical-image. Contohnya adalah eDiaMoND project
• Computer-Aided Drug Discovery (CADD): Komputasi grid digunakan untuk membantu penemuan obat. Salah satu contohnya adalah: Molecular Modeling Laboratory (MML) di University of North Carolina (UNC)
• Big Science: Data grid dan komputasi grid digunakan untuk membantu proyek laboratorium yang disponsorioleh pemerintah Contohnya terdapat di DEISA
• e-Learning: Komputasi grid membantu membangun infrastruktur untuk memenuhi kebutuhan dalam pertukaran informasi dibidang pendidikan. Contohnya adalah AccessGrid
• Visualization: Komputasi grid digunakan untuk membantu proses visualisasi perhitungan yang rumit.
• Microprocessor design: komputasi grid membantu untuk mengurangi microprocessor design cycle dan memudahkan design center untuk membagikan resource lebih efisien. Contohnya ada diMicroprocessor Design Group at IBM Austin

3) Cloud Computing 
Komputasi cloud merupakan gaya komputasi yang terukur dinamis dan sumber daya virtual yang sering menyediakan layanan melalui internet.
Komputasi cloud menggambarkan pelengkap baru, konsumsi dan layanan IT berbasis model dalam internet, dan biasanya melibatkan ketentuan dari keterukuran dinamis dan sumber daya virtual yang sering menyediakan layanan melalui internet.

Contoh cloud computing:

• Email
• Data storage online

C. Penerapan Komputasi Modern

Komputasi Modern pada Bidang Fisika

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.

Komputasi Modern pada Bidang Matematika

Matematika Komputasi adalah ilmu yang mengintegrasikan matematika terapan dan ilmu komputer. Banyak masalah industri, juga masalah dalam bidang teknik, kesehatan, sains, bisnis, dan ekonomi dapat dimodelkan secara matematika dan disimulasikan dengan bantuan komputer, dengan tujuan untuk mendapatkan solusi dari masalah tersebut. Karena itu, sangat diperlukan orang-orang yang memiliki pengetahuan dan keahlian dalam simulasi komputer dari model matematika, dan mampu menganalisa dan mengkomunikasikan hasil simulasinya kepada orang lain.

Komputasi Modern pada 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. Istilah kimia teori dapat didefinisikan sebagai deskripsi matematika untuk kimia, sedangkan kimia komputasi biasanya digunakan ketika metode matematika dikembangkan dengan cukup baik untuk dapat digunakan dalam program komputer. Perlu dicatat bahwa kata “tepat” atau “sempurna” tidak muncul di sini, karena sedikit sekali aspek kimia yang dapat dihitung secara tepat. Hampir semua aspek kimia dapat digambarkan dalam skema komputasi kualitatif atau kuantitatif hampiran.

Komputasi Modern pada Bidang Biologi

Salah satu penerapan komputasi modern adalah bioinformatika. Bioinformatika adalah penerapan teknik komputasional untuk mengelola daln menganalisis informasi biologis. Istilah bioinformatika nulai dikemukakan pada pertengahan era 1980-an untuk mengacu pada penerapan komputer dalam biologi. namun, penerapan bidang-bidang dalam bioinformatika sudah dilakukan sejak tahun 1960-an. Ilmu bioinformatika lahir atas inidiatif para ahli komputer berdasarkan artificial intellingence. mereka berpikir bahwa semua gejala yang ada di alam ini dapat dibuat secara artificial melalui kunci [enentu tindak gejala alam tersebut, yaitu gen yang meliputi DNA dan RNA. Bioinformatika ini penting untuk manajemen data-data dari dunia biologi dan kedokteran modern.
 

Sumber:
https://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi
http://www.catatanfadil.com/2015/03/pengantar-komputasi-modern.html
https://fadilahasnanug.wordpress.com/2015/04/19/penerapan-komputasi-modern-pada-bidang-bidang-lain/