Penerapan Komputasi Modern Dalam Berbagai Bidang Kehidupan
Komputasi
modern 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). Beliau adalah ilmuan besar
abad 21 yang meletakkan dasar-dasar komputer modern.
Komputasi
modern yang merupakan implementasi dari teknologi komputer juga sangat berperan
penting dalam kehidupan masa kini. Komputasi modern sudah diimplementasikan di
berbagai bidang, diantaranya adalah dalam bidang kesehatan, kimia, biologi dan
sebagainya. Berikut akan dijabarkan beberapa penjelasan komputasi modern pada
bidang-bidang tersebut.
Implementasi Komputasi Modern pada Bidang Kesehatan
Dunia kesehatan modern tak luput dari perkembangan
teknologi. Teknologi pada bidang ini digunakan untuk meningkatkan efisiensi
serta efektivitas di dunia kesehatan. Dalam dunia kesehatan komputer
mempermudah dokter dan perawat dalam memonitor kesehatan pasien, monitor detak
jantung pasien lewat monitor komputer, aliran darah, memeriksa organ dalam
pasien dengan sinar X.
Komputer juga memungkinkan data kesehatan di-share secara
mudah dan cepat. Salah satu potensi yang digunakan untuk melakukan pemantauan
kesehatan tersebut bernama telemedicine, yaitu suatu pemantauan dan pengobatan
pasien dari jarak jauh melalui sensor yang tersambung ke internet. Telemedicine
juga dapat membawa perawatan medis kepada masyarakat di lokasi terpencil.
Berikut
beberapa alat kedokteran yang merupakan hasil dari implementasi komputasi
modern:
1.
CT Scan atau CT-scanner (computerized tomography scanner)
CT
Scan adalah mesin sinar-x khusus yang mengirimkan berbagai berkas pencintraan
secara bersamaan dari sudut yang berbeda. Berkas-berkas sinar-X melewati tubuh
dan kekuatannya diukur dengan algoritma khusus untuk pencitraan. Sebuah komputer dapat menggunakan informasi
ini untuk menampilkan sebagai gambar dua dimensi pada monitor.
2.
USG (Ultra Sonografi)
USG
adalah sebuah teknik diagnostik pencitraan menggunakan suara ultra yang
digunakan untuk mencitrakan organ internal dan otot, ukuran, struktur, dan luka
patologi, membuat teknik ini berguna untuk memeriksa organ. Sonografi obsterik
biasa digunakan ketika masa kehamilan. USG memanfaatkan gelombang ultrasonik,
yaitu gelombang suara yang memiliki frekuensi yang tinggi (250 kHz – 2000 kHz)
yang kemudian hasilnya ditampilkan dalam layar monitor.
3. Rekam Medis
Rekam medis merupakan berkas
yang berisi catatan dan dokumen yang terdiri dari identitas pasien, pemeriksaan
yang telah dilakukan, pengobatan yang diberikan oleh dokter, tindakan dan
pelayanan lain yang diberikan kepada pasien.
Implementasi Komputasi Modern pada Bidang Bioinformatika
Medical
informatics adalah sebuah disiplin ilmu yang baru yang didefinisikan sebagai
pembelajaran, penemuan dan implementasi dari struktur dan algoritma untuk
meningkatkan komunikasi, pengertian dan manajemen informasi medis.
2. Genomics
Genomics
adalah bidang ilmu yang ada sebelum selesainya sekuen genom, kecuali dalam
bentuk yang paling kasar. Genomics adalah setiap usaha untuk menganalisa atau
membandingkan seluruh komplemen genetik dari satu spesies atau lebih.
Implementasi Komputasi Modern pada Bidang Fisika
Fisika
adalah ilmu yang mengembangkan konsep dan hukum untuk memahami alam.
Hukum-hukum fisika merupkan hasil pemikiran manusia yang memiliki keterbatasan.
Fisika menjadi ilmu pengetahuan yang mendasar. Fisika adalah bidang ilmu yang
tertua, karena dimulai dengan pengamatan-pengamatan dari gerakan benda-benda
langit, bagaimana lintasannya, periodenya, usianya, dan lain-lain.
Implementasi
komputasi modern di bidang fisika yaitu Fisika Komputasi (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. Fisika
komputasi dapat dimanfaatkan untuk memecahkan masalah-masalah berikut:
1. Modeling (NN & GA)
Modeling
merupakan suatu hal yang penting dalam melakukan suatu perhitungan yang rumit.
2. Problem Volume Besar (Down Sizzing atau Paralel)
2. Problem Volume Besar (Down Sizzing atau Paralel)
Data yang besar tentu membutuhkan suatu
cara penyelesaian yang khusus. Karena data yang besar dapat menjadi masalah
jika ada yang terlewatkan.
3. Akurasi (big, floating point)
3. Akurasi (big, floating point)
Akurasi tentu merupakan masalah yang paling
penting dalam memecahkan masalah. Karena itu pada komputasi dilakukan
perhitungan bagaimana bisa menghasilkan suatu jawaban yang akurat dari sebuah
masalah.
4. Kompleksitas (Menggunakan Teori big O)
Komputasi 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.
Implementasi Komputasi Modern pada Bidang Kimia
Kimia
komputasi adalah cabang kimia yang menggunakan hasil kimia teori yang
diterjemahkan ke dalam program komputer untuk menghitung sifat-sifat molekul
dan perubahannya maupun melakukan simulasi terhadap sistem-sistem besar
(makromolekul seperti protein atau sistem banyak molekul seperti gas, cairan,
padatan, dan kristal cair), dan menerapkan program tersebut pada sistem kimia
nyata. Contoh sifat-sifat molekul yang dihitung antara lain struktur (yaitu
letak atom-atom penyusunnya), energi dan selisih energi, muatan, momen dipol,
kereaktifan, frekuensi getaran dan besaran spektroskopi lainnya. Simulasi
terhadap makromolekul (seperti protein dan asam nukleat) dan sistem besar bisa
mencakup kajian konformasi molekul dan perubahannya (misal proses denaturasi
protein), perubahan fase, serta peramalan sifat-sifat makroskopik (seperti
kalor jenis) berdasarkan perilaku di tingkat atom dan molekul. Istilah kimia
komputasi kadang-kadang digunakan juga untuk bidang-bidang tumpang-tindah antara
ilmu komputer dan kimia.
IUPAC
memberi pengertian Kimia Komputasi sebagai disiplin ilmu yang menggunakan
metode matematika untuk menghitung sifat molekular atau mensimulasi kelakuan
sistem molekular (Waterbeemd dkk., 1997). Ruang lingkup kimia komputasi
meliputi kajian kestabilan konformasi struktur senyawa kimia, termokimia,
spektroskopi molekular, mekanisme reaksi, potensial elektrostatik, muatan atom,
simulasi Monte Carlo dan Dinamika Molekular (Jensen, 1999).
- Aplikasi kimia komputasi juga banyak digunakan bidang kimia atmosfer, desain obat, desain katalis/biokatalis, sifat fisik simulasi proses, struktur dan sifat polimer, sifat pelumas, dan kimia surfaktan.
- Pemodelan molekular (molecular modeling) adalah teknik menginvestigasi struktur dan sifat molekular menggunakan kimia komputasi dan teknik visualisasi grafis dalam upaya menghasilkan gambaran tiga dimensi yang teliti dari suatu sistem kimia. Perkembangan komputer grafis sangat membantu analisis dan visualisasi interaksi molekular sistem kimia.
- Informasi kimia (Chemical Informatics) merupakan aplikasi teknologi komputer pada semua bidang kimia. Bidang yang banyak menggunakan teknik informasi kimia adalah industri obat. Penerapan Kimia kombinatorial (Combinatorial Chemistry) dan High-Throughput Screen (HTS) memberikan kemajuan sangat cepat pada penelitian kimia.
Implementasi Komputasi Modern pada Bidang Matematika
Matematika
merupakan cabang Ilmu yang mempelajari tentang besaran, struktur, ruang dan
perubahan, dan menggunakan angka angka untuk melakukan perhitungan.
Implementasi komputasi dalam cabang ilmu matematika yakni keikut sertaan peran
komputer dalam menyelesaikan permasalahan permasalahan komputer dalam ilmu
matematika.
- Probabilitas
Probabilitas suatu kejadian
adalah angka yang menunjukkan kemungkinan terjadinya suatu kejadian. Nilainya
di antara 0 dan 1. Kejadian yang mempunyai nilai probabilitas 1 adalah kejadian
yang pasti terjadi, dan tentu tidak akan mengejutkan sama sekali.
- Algoritma
Penemu algoritma sendiri yang
tercatat dalam sejarah awal adalah dari seorang yang bernama Abu Abdullah
Muhammad Ibn Musa al Khwarizmi. Al Khwarizmi adalah seorang ahli matematika
dari Uzbekistan yang hidup di masa tahun 770-840 masehi. Di literatur barat ia
lebih terkenal dengan sebutan Algorizm. Kata algoritma sendiri berasal dari
sebutannya ini.Algoritma adalah suatu prosedur yang tepat untuk memecahkan
masalah dengan menggunakan bantuan komputer serta menggunakan suatu bahasa
pemrogaman tertentu seperti bahasa Pascal, Visual Basic, Java, dan masih banyak
lagi bahasa yang lain.
- Kalkulus
Kalkulus adalah cabang ilmu
matematika yang mencakup limit, turunan, integral, dan deret tak terhingga
Kalkulus mempunyai aplikasi yang luas dalam bidang sains dan teknik dan
digunakan untu memecahkan masalah yang kompleks yang mana aljabar tidak cukup
untuk menyelesaikannnya. Kalkulus digunakan di setiap cabang sains fisik, sains
komputer, statistik, teknik, ekonomi, bisnis, kedokteran, dan di bidang-bidang
lainnya. Komputer membaca data dalam bentuk bilang biner sementara cara mencari
bilangan biner dipelajari dalam ilmu kalkulus.
Implementasi Komputasi Modern pada 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. Salah satu contoh
komputasi di bidang Ekonomi adalah komputasi statistik. Komputasi statistik adalah
jurusan yang mempelajari teknik pengolahan data, membuat program dan analisis
data serta teknik penyusunan sistem informasi statistik, seperti : penyusunan
basis data, komunikasi data, sistem jaringan, dan diseminasi data statistik.
Implementasi Komputasi Modern pada 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) yakni instansi negara yang meneliti
mengamati tentang Metereologi, Klimatologi kualitas udara dan Geofisika supaya
tetap sesuai dengan perundang undangan yang berlaku di Indonesia.
Implementasi Komputasi Modern pada 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. Implementasi
pada bidang ini untuk memetakan letak sumber daya dan kontur dari permukaan
bumi yang terdapat hasil tambang.
Referensi :
EmoticonEmoticon