Implementasi komputasi dalam bidang Fisika

             Komputasi sendiri adalah sebuah proses perhitungan, pemrosesan informasi atau pemecahan masalah dengan menggunakan algoritma. Komputasi merupakan bagian dari ilmu komputer yang mempunyai tugas untuk menganalisa apa saja yang bisa dan tidak bisa dilakukan oleh secara komputasi, dari sini lah muncul Teori Komputasi yang menjadi sub-bidang ilmu komputer dan ilmu matematika.

Asal muasal komputasi sendiri adalah kebutuhan manusia untuk menghitung sebagai contoh dalam sistem barter sistem kalender dan lain lain. seiring perkembangan zaman perhitungan manusia pun semakin kompleks dan banyak dari situ muncullah kebutuhan akan mesin penghitung, maka lahirlah komputer dan komputer pun berkembang menjadi sebuah alat yang bisa melakukan lebih dari sekedar perhitungan semata.

 Kembali ke teori komputasi, secara umum teori komputasi adalah ilmu yang menekankan pada penyusunan model matematika dan penyelesaian numerik serta penggunaan komputer untuk memecahkan persoalan dalam dunia sains. tapi pada perkembangannya sekarang ini teori komputasi juga digunakan untuk menemukan prinsip - prinsip baru dalam berbagai bidang.

Komputasi juga biasa disebut komputer secara fisik. Contoh dari sistem fisik yaitu komputer digital, komputer quantum, komputer penganalisa DNA, dll. dari sudut pandang ini sampai muncul cabang ilmu bernama Physic of Computation Bahkan ada sudut pandang yang lebih radikal berbasis dalil Digital Physic yang menyatakan bahwa evolusi alam semesta itu sendiri adalah sebuah proses komputasi – disebut Pancomputationalism.

Penerapan Model Komputasi:

- Mesin Mealy: mesin Mealy adalah otomasi fase berhingga (finite state automaton atau finite state tranducer) yang menghasilkan keluaran berdasarkan fase saat itu dan bagian masukan/input.

- Mesin Moore: otomasi fase berhingga (finite state automaton) di mana keluarannya ditentukan hanya oleh fase saat itu (dan tidak terpengaruh oleh bagian masukan/input).

- Petri Net: salah satu model untuk merepresentasikan sistem terdistribusi diskret. Sebagai sebuah model, Petri net merupakan grafik 2 arah yang terdiri dari place,transition, dan tanda panah yang menghubungkan keduanya.

Macam-macam Komputasi Modern:

Komputasi modern terbagi tiga macam, yaitu komputasi mobile (bergerak), komputasi grid, dan komputasi cloud (awan). Penjelasan lebih lanjut dari jenis-jenis komputasi modern sebagai berikut :

1. Mobile computing

Mobile Computing adalah sebuah paradigma baru dalam kemajuan teknologi yang dapat melakukan komunikasi dengan jaringan  nirkabel sehingga user mampu melakukan perpindahan.

2. Grid computing

secara singkat, komputasi grid atau grid computing adalah penggunaan sumber daya komputer secara bersama-sama dimana komputer tersebut terpisah secara geografis. Komputasi grid ini biasanya digunakan untuk memecahkan suatu permasalahan berskala besar.

3. Cloud computing

Cloud computing adalah kumpulan dari beberapa resources yang terintegrasi menjadi satu dan digunakan melalui web.

Sebenarnya, cloud computing ini didasarkan pada teknologi grid computing yang membuat skalabilitas suatu sistem komputasi menjadi sangat besar dengan cara menggabungkan beberapa sumber daya komputer menjadi satu resource.

Implementasi komputasi di dalam kehidupan sehari-hari : Fisika, Kimia, Matematika, Ekonomi, Geologi, Geografi.

Didalam bidang fisika:

Fisika komputasi menyediakan lebih luas, lebih seimbang, dan pendidikan yang lebih fleksibel dari fisika utama tradisional. Selain itu, menyajikan fisika dalam problemsolving ilmiah, paradigma adalah cara yang lebih efektif dan efisien untuk mengajar fisika daripada pendekatan tradisional. Dalam cabang ilmu fisika terdapat 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.

Ini dianggap sebagai pertengahan antara fisika teoritis dan fisika eksperimental. Implementasi ilmu dibidang fisika ini terletak pada implementasi algoritma numerik dalam memecahkan teori kuantitatif fisika yang sudah ada. Pemahaman fisika pada teori, experimen, dan komputasi haruslah sebanding, agar dihasilkan solusi numerik dan visualisasi /pemodelan yang tepat untuk memahami masalah fisika.

            Untuk melakukan perkerjaan seperti evaluasi integral, penyelesaian persamaan differensial, penyelesaian persamaan simultans, mem-plot suatu fungsi/data, membuat pengembangan suatu seri fungsi, menemukan akar persamaan dan bekerja dengan bilangan komplek 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. Suatu yang menjadi fokus perhatian kita disini adalah penggunaan visual basic sebagai alat bantu dalam pembelajaran dan pencarian solusi Fisika komputasi. Kini komputer bukan hanya digunakan untuk mengolah data praktikum atau membuat dokumen ilmiah, namun dapat digunakan untuk menghitung suatu perhitungan yang rumit.