Studi Kasus Quantum Komputation dan Paralel Komputation

1. Quantum Komputation
   
             Pengoperasian Data Qubit
   
   
        Komputer kuantum memelihara urutan qubit. Sebuah qubit tunggal dapat mewakili satu, nol, atau, penting, setiap superposisi quantum ini, apalagi sepasang qubit dapat dalam superposisi kuantum dari 4 negara, dan tiga qubit dalam superposisi dari 8. Secara umum komputer kuantum dengan qubit n bisa dalam superposisi sewenang-wenang hingga 2 n negara bagian yang berbeda secara bersamaan (ini dibandingkan dengan komputer normal yang hanya dapat di salah satu negara n 2 pada satu waktu). Komputer kuantum yang beroperasi dengan memanipulasi qubit dengan urutan tetap gerbang logika quantum. Urutan gerbang untuk diterapkan disebut algoritma quantum.
   
   
   Sebuah contoh dari implementasi qubit untuk komputer kuantum bisa mulai dengan menggunakan partikel dengan dua putaran menyatakan: “down” dan “up”. Namun pada kenyataannya sistem yang memiliki suatu diamati dalam jumlah yang akan kekal dalam waktu evolusi dan seperti bahwa A memiliki setidaknya dua diskrit dan cukup spasi berturut-turut eigen nilai , adalah kandidat yang cocok untuk menerapkan sebuah qubit. Hal ini benar karena setiap sistem tersebut dapat dipetakan ke yang efektif spin -1/2 sistem.
   
   
   
   
2. Paralel Komputation
   
   
   Pengantar Pemrograman CUDA GPU
   
   
   
      Sebuah GPU (Graphical Processing Unit) pada awalnya adalah sebuah prosesor yang berfungsi khusus untuk melakukan rendering pada kartu grafik saja, tetapi seiring dengan semakin meningkatnya kebutuhan rendering, terutama untuk mendekati waktu proses yang realtime /sebagaimana kenyataan sesungguhnya, maka meningkat pula kemampuan prosesor grafik tersebut. akselerasi peningkatan teknologi GPU ini lebih cepat daripada peningkatan teknologi prosesor sesungguhnya (CPU), dan pada akhirnya GPU menjadi General Purpose, yang artinya tidak lagi hanya untuk melakukan rendering saja melainkan bisa untuk proses komputasi secara umum.

   
   

   penggunaan Multi GPU dapat mempercepat waktu proses dalam mengeksekusi program karena arsitekturnya yang natively parallel. Selain itu Peningkatan performa yang terjadi tidak hanya berdasarkan kecepatan hardware GPU saja, tetapi faktor yang lebih penting adalah cara membuat kode program yang benarbenar bisa efektif berjalan pada Multi GPU.

Sumber:
https://amoekinspirasi.wordpress.com/2014/05/15/pengertian-quantum-computing-dan-implementasinya/

http://ciualbert.blogspot.co.id/2016/04/teori-komputasi.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Computational_chemistry

https://en.wikipedia.org/wiki/Theory_of_computation

Paralel Computation

1. Paralelism Concept
   
   
   
   Parallelism Concept
   
   
      Pengertian komputer paralel menurut dari beberapa sumber yaitu salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer independen secara bersamaan. Ini umumnya diperlukan saat kapasitas yang diperlukan sangat besar, baik karena harus mengolah data dalam jumlah besar (di industri keuangan, bioinformatika, dll) ataupun karena tuntutan proses komputasi yang banyak.
   Pengertian proses paralel itu sendiri adalah kemampuan menjalankan tugas atau aplikasi lebih dari satu aplikasi dan dijalankan secara simultan atau bersamaan pada sebuah komputer. Secara umum, ini adalah sebuah teknik dimana sebuah masalah dibagi dalam beberapa masalah kecil untuk mempercepat proses penyelesaian masalah.
   
   
2. Distributed Processing
   
   

            Mengerjakan semua proses pengolahan data secara bersama antara komputer pusat dengan beberapa komputer yang lebih kecil dan saling dihubungkan melalui jalur komunikasi. Setiap komputer tersebut memiliki prosesor mandiri sehingga mampu mengolah sebagian data secara terpisah, kemudian hasil pengolahan tadi digabungkan menjadi satu penyelesaian total. Jika salah satu prosesor mengalami kegagalan atau masalah yang lain akan mengambil alih tugasnya.

   
   
3. Architectural Paralel Computer
   
   

   Terdapat 4 macam arsitektur dari komputer paralel, yaitu:

   
   

   - SISD (Single Instruction, Single Data) adalah satu-satunya yang menggunakan arsitektur Von Neumann. Ini dikarenakan pada model ini hanya digunakan 1 processor saja. Oleh karena itu model ini bisa dikatakan sebagai model untuk komputasi tunggal. Sedangkan ketiga model lainnya merupakan komputasi paralel yang menggunakan beberapa processor.

   
   

   
   

   - SIMD(Single Instruction, Multiple Data) menggunakan banyak processor dengan instruksi yang sama, namun setiap processor mengolah data yang berbeda. Sebagai contoh kita ingin mencari angka 27 pada deretan angka yang terdiri dari 100 angka, dan kita menggunakan 5 processor. Pada setiap processor kita menggunakan algoritma atau perintah yang sama, namun data yang diproses berbeda. Misalnya processor 1 mengolah data dari deretan / urutan pertama hingga urutan ke 20, processor 2 mengolah data dari urutan 21 sampai urutan 40, begitu pun untuk processor-processor yang lain. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SIMD adalah ILLIAC IV, MasPar, Cray X-MP, Cray Y-MP, Thingking Machine CM-2 dan Cell Processor (GPU).

   
   

   
   

   - MISD(Multiple Instruction, Single Data) menggunakan banyak processor dengan setiap processor menggunakan instruksi yang berbeda namun mengolah data yang sama. Hal ini merupakan kebalikan dari model SIMD. Untuk contoh, kita bisa menggunakan kasus yang sama pada contoh model SIMD namun cara penyelesaian yang berbeda. Pada MISD jika pada komputer pertama, kedua, ketiga, keempat dan kelima sama-sama mengolah data dari urutan 1-100, namun algoritma yang digunakan untuk teknik pencariannya berbeda di setiap processor. Sampai saat ini belum ada komputer yang menggunakan model MISD.

   
   

   
   

   - MIMD( Multiple Instruction, Multiple Data) menggunakan banyak processor dengan setiap processor memiliki instruksi yang berbeda dan mengolah data yang berbeda. Namun banyak komputer yang menggunakan model MIMD juga memasukkan komponen untuk model SIMD. Beberapa komputer yang menggunakan model MIMD adalah IBM POWER5, HP/Compaq AlphaServer, Intel IA32, AMD Opteron, Cray XT3 dan IBM BG/L. 

Sumber:

http://winjor12.blogspot.co.id/2013/07/parallel-computation.html

Pengantar Quantum Computation

1. Pendahuluan 
   
   
         Komputer kuantum atau quantum computation adalah salah satu komputer yang belum sama sekali ada di dunia ini. Karena komputer kuantum merupakan komputer yang sangat mustahil diciptakan. Tetapi bukan hal yang tidak mungkin komputer kuantum bisa tercipta. Jika dikatakan, komputer kuantum hanya butuh waktu 20 menit untuk mengerjakan sebuah proses yang butuh waktu 1025 tahun pada komputer saat ini, kita tentu akan tercengang. Hal inilah yang membuat para ilmuwan begitu tertarik untuk mengembangkan kemungkinan terbentuknya komputer kuantum. Meskipun hingga saat ini belum tercipta sebuah komputer kuantum yang dibayangkan oleh para ilmuwan, kemajuan ke arah sana terus berlangsung. Bahkan yang menarik, ternyata perkembangan komputer kuantum juga mengikuti apa yang dikatakan oleh Gordan Moore sang Genius IBM “Kemampuan Prosesor akan meningkat dua kali lipat dalam jangka waktu 18 bulan”. Jika hal ini benar, para ilmuwan akan dapat membangun sebuah komputer kuantum hanya dalam waktu lima tahun ke depan. Pengertian sederhana dari komputer kuantum adalah jenis chip processor terbaru yang diciptakan berdasar perkembangan mutakhir dari ilmu fisika (dan matematika) quantum. Singkatnya, chip konvensional sekarang ini perlu diganti dengan yang lebih baik. Pengertian komputer kuantum adalah merupakan suatu alat hitung yang menggunakan sebuah fenomena mekanika kuantum, misalnya superposisi dan keterkaitan, untuk melakukan operasi data. Dalam komputasi klasik, jumlah data dihitung dengan bit; dalam komputer kuantum, hal ini dilakukan dengan qubit.
   
   
2. Entanglement
   
   
            Entanglement yang artinya belitan, merupakan fenomena aneh yang terjadi pada Quantum Computing, fenomena ini dimanfaatkan oleh ilmuan dalam pembuatan Quantum Computing. Jika dua atom mendapatkan gaya tertentu (outside force) kedua atom tersebut bisa masuk pada keadaan ‘entangled’. Atom-atom yang saling terhubungkan dalam entanglement ini akan tetap terhubungkan walaupun jaraknya berjauhan.
   
   
   Dalam keadaan ini, perilaku dua atom yang saling berkaitan akan sama dengan atom pasangannya. Jika pada atom 1 mengalami perubahan, maka atom pasangannya juda akan berperilaku sama seperti atom 1. Keadaan ini dimanfaatkan untuk mempercepat komunikasi data pada komputer. Komunikasi menggunakan komputer kuantum bisa mencapai kecepatan yang begitu luar biasa karena informasi dari satu tempat ke tempat lain dapat ditransfer secara instant. Begitu cepatnya sehingga terlihat seakan-akan mengalahkan kecepatan cahaya.
   
3. Quantum Gates
   
   
   
    Quantum Gates
   
   
         Pada saat ini, model sirkuit komputer adalah abstraksi paling berguna dari proses komputasi dan secara luas digunakan dalam industri komputer desain dan konstruksi hardware komputasi praktis. Dalam model sirkuit, ilmuwan komputer menganggap perhitungan apapun setara dengan aksi dari sirkuit yang dibangun dari beberapa jenis gerbang logika Boolean bekerja pada beberapa biner (yaitu, bit string) masukan. Setiap gerbang logika mengubah bit masukan ke dalam satu atau lebih bit keluaran dalam beberapa mode deterministik menurut definisi dari gerbang dengan menyusun gerbang dalam grafik sedemikian rupa sehingga output dari gerbang awal akan menjadi input gerbang kemudian, ilmuwan komputer dapat membuktikan bahwa setiap perhitungan layak dapat dilakukan. Quantum Logic Gates, Prosedur berikut menunjukkan bagaimana cara untuk membuat sirkuit reversibel yang mensimulasikan dan sirkuit ireversibel sementara untuk membuat penghematan yang besar dalam jumlah ancillae yang digunakan.
   
   
   
   - Pertama mensimulasikan gerbang di babak pertama tingkat.
   - Jauhkan hasil gerbang di tingkat d / 2 secara terpisah.
   - Bersihkan bit ancillae.
   - Gunakan mereka untuk mensimulasikan gerbang di babak kedua tingkat.
   - Setelah menghitung output, membersihkan bit ancillae. Bersihkan hasil tingkat d / 2.
   
   Sekarang gerbang reversibel ireversibel klasik dan klasik, memiliki konteks yang lebih baik untuk menghargai fungsi dari gerbang kuantum. Sama seperti setiap perhitungan klasik dapat dipecah menjadi urutan klasik gerbang logika yang bertindak hanya pada bit klasik pada satu.
   
   
4. Algoritma Shor
   
   
   
   Algoritma Shor
   
   
              Algoritma Shor adalah suatu teori dimana komputer kuantum dapat memecahkan sebuah kode rahasia yang digunakan untuk mengamankan pengiriman data. Kode ini disebut kode RSA. Jika disandikan melalui kode RSA, data yang dikirimkan akan aman karena kode RSA tidak dapat dipecahkan dalam waktu yang singkat. Selain itu, pemecahan kode RSA membutuhkan kerja ribuan komputer secara paralel sehingga kerja pemecahan ini tidaklah efektif.
   
             Algoritma Shor yang dinamai oleh matematikawan Peter Shor, adalah algoritma kuantum yang merupakan suatu algoritma yang berjalan pada komputer kuantum yang berguna untuk faktorisasi bilangan bulat. Algoritma Shor dirumuskan pada tahun 1994. Inti dari algoritma ini merupakan bagaimana cara menyelesaikan faktorisasi terhadap bilangan interger atau bulat yang besar.
   
         Efisiensi algoritma Shor adalah karena efisiensi kuantum Transformasi Fourier dan modular eksponensial. Jika sebuah komputer kuantum dengan jumlah yang memadai qubit dapat beroperasi tanpa mengalah kebisingan dan fenomena interferensi kuantum lainnya, algoritma Shor dapat digunakan untuk memecahkan kriptografi kunci publik skema seperti banyak digunakan skema RSA. Algoritma Shor terdiri dari dua bagian :
   
   - Penurunan yang bisa dilakukan pada komputer klasik, dari masalah anjak untuk masalah ketertiban-temuan.
   - Sebuah algoritma kuantum untuk memecahkan masalah order-temuan.
   
   Hambatan runtime dari algoritma Shor adalah kuantum eksponensial modular yang jauh lebih lambat dibandingkan dengan kuantum Transformasi Fourier dan pre-/post-processing klasik. Ada beberapa pendekatan untuk membangun dan mengoptimalkan sirkuit untuk eksponensial modular. Yang paling sederhana dan saat ini yaitu pendekatan paling praktis adalah dengan menggunakan meniru sirkuit aritmatika konvensional dengan gerbang reversibel , dimulai dengan penambah ripple-carry. Sirkuit Reversible biasanya menggunakan nilai pada urutan n ^ 3, gerbang untuk n qubit. Teknik alternatif asimtotik meningkatkan jumlah gerbang dengan menggunakan kuantum transformasi Fourier , tetapi tidak kompetitif dengan kurang dari 600 qubit karena konstanta tinggi.

Sumber:

http://agunghidden.blogspot.co.id/2016/04/pengantar-quantum-computation.html

http://bukudiaryonlineku.blogspot.co.id/2016/04/pengoperasian-data-qubit-quantum-gates.html

Virtualisasi

Virtualisasi

               Dalam ilmu komputer, virtualisasi (bahasa inggris : virtualization) adalah istilah umum yang mengacu kepada abstraksi dari sumber daya komputer. Definisi lainnya adalah " sebuah teknik untuk menyembunyikan karakteristik fisik dari sumber daya komputer dari bagaimana cara sistem lain, aplikasi atau pengguna berinteraksi dengan sumber daya tersebut. Hal ini termasuk membuat sebuah sumber daya tunggal (seperti server, sebuah sistem operasi, sebuah aplikasi, atau peralatan penyimpanan terlihat berfungsi sebagai beberapa sumber daya logikal atau dapat juga termasuk definisi untuk membuat beberapa sumber daya fisik (seperti beberapa peralatan penyimpanan atau server terlihat sebagai satu sumber daya logikal). 

        Istilah virtualisasi sudah digunakan secara luas sejak 1960-an dan telah diaplikasikan kepada beberapa aspek komputer dari keseluruhan sistem komputer sampai sebuah kemampuan atau komponen individu. Secara umum semua teknologi virtualisasi mengacu kepada "menyembunyikan detail teknis" melalui enkapsulasi.

Jenis Virtualisasi

               - Virtualisasi perangkat keras 

• Para virtualisasi : perangkat keras tidak disimulasikan tetapi perangkat lunak tamu berjalan dalam domainnya sendiri seolah - olah dalam sistem yang berbeda. Dalam hal ini perangkat lunak tamu perlu disesuaikan untuk dapat berjalan,

• Virtualisasi sebagian : tidak semua aspek lingkungan disimulasikan tidak semua perangkat lunak dapat langsung berjalan, beberapa perlu disesuaikan untuk dapat berjalan dalam lingkugan virtual ini,

• Virtualisasi penuh : hampir menyerupai mesin asli dan mampu menjalankan perangkat lunak tanpa perlu diubah.

            - Virtualisasi perangkat keras 

• Berjalan pada fisik komputer yang secara langsung. Pada jenis ini hypervisor / VMM benar - benar mengontrol perangkat keras dari komputer host-nya, termasuk mengontrol sistem operasi guestnya. Contoh implementasi yang ada adalah KVM dan OpenVZ. Adapun contoh lain yang seperti VMWare ESXi, Microsoft Hyper-V.

• Berjalan pada sistem operasi di atasnya. Pada tipe ini sistem operasi guest berada di atas sistem operasi host. Contoh tipe ini adalah VirtualBox

Sumber : http://zumzeros.blogspot.co.id/2015/03/cloud-computing-grid-computing.htm

Pengantar Komputasi Cloud

           Perkembangan teknologi sangat pesat dari tahun ke tahun, seperti sekarang ini teknologi Cloud Computing bermunculan. Kita dapat mengunakan konsep - konsep dalam Cloud Computing seperti social networking, open, share, colaborations, mobile, easy maintenance, one click, terdistribusi, scalability, concurency, dan transparan. Cloud Computing hadir dengan memudahkan akses data darimana saja dan kapan saja,karena dengan memanfaatkan internet dan menggunakan perangkat fixed atau mobile device menggunakan internet cloud sebagai tempat penyimpanan data, aplikasi, dan lainnya.

Para pengguna dimudahkan dalam memperoleh atau mengunduh data secara cepat dan mudah karena banyaknya layanan yang dibuka oleh pihak industri. Keuntungna bagi pihak industri pun tidak kalah besar dengan kemudahan yang didapat oleh pengguna, dikarenakan dengan semakin majunya teknologi Cloud Computing akan semakin memudahkan industri untuk memasarkan produk dan menyebarkan informasi secara meluas ke seluruh penjuru dunia. 

Cloud Computing atau kata lain dari Komputasi Awan merupakan gabungan antara pemanfaatan teknologi komputer dalam suatu jaringan dengan pengembangan berbasis internet yang berfungsi untuk menjalankan sebuah program atau aplikasi melalui komputer - komputer yang terkoneksi pada waktu yang sama, tetapi tidak semua yang terkoneksi melalui internet menggunakan teknologi Cloud Computing.

Teknologi komputer berbasis sistem Cloud ini merupakan sebuah teknologi yang menjadikan internet sebagai pusat server untuk mengelola data dan juga aplikasi pengguna. Teknologi ini mengizinkan para pengguna untuk menjalankan program tanpa instalasi terlebih dahulu dan mengizinkan pengguna untuk mengakses data pribadi mereka melalui komputer dengan akses internet.

            -  Kelebihan

          Uraian mengenai kelebihan (sisi potensial) yang didapat dalam penggunaan Cloud Computing. Namun, secara spesifik, merujuk kepada (Thia, 2008) kelebihan Cloud Computing antara lain :

• Keuntungan bagi para pelaku bisnis adalah minimalisasi biaya investasi infrastruktur publik sehingga bisnis bisa lebih terfokus pada aspek fungsionalistasnya,
• Bagi application developer, layanan PaaS memungkinkan pengembangan dan implementasi aplikasi dengan cepat sehingga meningkatkan produktivitas,
• Bagi para praktisi yang bergerak di industri TI, hal ini berarti terbukanya pasar baru bagi industri jasa pengembangan teknologi informasi,
• Bagi pebisnis di bidang infrastruktur, hal ini merupakan peluang yang besar karena dengan meningkatnya penggunaan layanan SaaS ini akan meningkatkan penggunaan bandwidth internet,
• Integrasi aplikasi dengan berbagai perangkat.

       

            - Kekurangan

       Merujuk kepada (Robbins, 2009), resiko yang harus dihadapi user dalam penggunaan Cloud Computing antar lain :

• Service level, artinya kemungkinan service performance yang kurang konsisten dari provider. Inkonsistensi cloud provider ini meliputi data protection dan data recovery,
• Privacy, artinya adanya resiko data user akan diakses oleh orang lain karena hosting dilakukan secara bersama - sama,
• Compliance, yang mengacu pada resiko adanya penyimpanan level compliance dari provider terhadap regulasi yang diterapkan oleh user,
• Data ownership, mengacu pada resiko kehilangan kepemilikan data begitu data disimpan dalam cloud,
• Data mobility, yang mengacu pada kemungkinan share data antar cloud service dan data memperoleh kembali data jika suatu saat user melakukan proses terminasi terhadap layanan Cloud Computing.

Sumber : http://zumzeros.blogspot.co.id/2015/03/cloud-computing-grid-computing.htm

               https://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi_grid

Implementasi komputasi dibidang Matematika dan Kimia

Implementasi komputasi dibidang Matematika dan Kimia

Bidang Matematika

Implementasi komputasi modern di bidang matematika salah satunya numerical analysis, yaitu sebuah algoritma dipakai untuk menganalisa masalah – masalah matematika. Bidang analisis numerik sudah dikembangkan berabad-abad sebelum penemuan komputer modern. Interpolasi linear sudah digunakan lebih dari 2000 tahun yang lalu. Kalkulator mekanik juga dikembangkan sebagai alat untuk perhitungan tangan. Kalkulator ini berevolusi menjadi komputer elektronik pada tahun 1940. Kemudian ditemukan bahwa komputer juga berguna untuk tujuan administratif. Tetapi penemuan komputer juga mempengaruhi bidang analisis numerik, karena memungkinkan dilakukannya perhitungan yang lebih panjang dan rumit. Selain itu juga terdapat istilah-istilah seperti Probabilitas, Algoritma, dan Kalkulus yang ternyata sangat dibutuhkan dalam perkembangan Ilmu Komputer.


1. Probabilitas

Probabilitas suatu kejadian adalah angka yang menunjukkan kemungkinan terjadinya sutau 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.


2. Algoritma

Algoritma adalah urutan langkah-langkah logis penyelesaian masalah yang disusun secara sistematis dan logis”. Kata logis merupakan kata kunci dalam algoritma. Langkah-langkah dalam algoritma harus logis dan harus dapat ditentukan bernilai salah atau benar. Dalam beberapa konteks, algoritma adalah spesifikasi urutan langkah untuk melakukan pekerjaan tertentu. Pertimbangan dalam pemilihan algoritma adalah, pertama, algoritma haruslah benar. Artinya algoritma akan memberikan keluaran yang dikehendaki dari sejumlah masukan yang diberikan. Tidak peduli sebagus apapun algoritma, kalau memberikan keluaran yang salah, pastilah algoritma tersebut bukanlah algoritma yang baik.

Pertimbangan kedua yang harus diperhatikan adalah kita harus mengetahui seberapa baik hasil yang dicapai oleh algoritma tersebut. Hal ini penting terutama pada algoritma untuk menyelesaikan masalah yang memerlukan aproksimasi hasil (hasil yang hanya berupa pendekatan). Algoritma yang baik harus mampu memberikan hasil yang sedekat mungkin dengan nilai yang sebenarnya.

Ketiga adalah efisiensi algoritma. Efisiensi algoritma dapat ditinjau dari 2 hal yaitu efisiensi waktu dan memori. Meskipun algoritma memberikan keluaran yang benar (paling mendekati), tetapi jika kita harus menunggu berjam-jam untuk mendapatkan keluarannya, algoritma tersebut biasanya tidak akan dipakai, setiap orang menginginkan keluaran yang cepat. Begitu juga dengan memori, semakin besar memori yang terpakai maka semakin buruklah algoritma tersebut. Dalam kenyataannya, setiap orang bisa membuat algoritma yang berbeda untuk menyelesaikan suatu permasalahan, walaupun terjadi perbedaan dalam menyusun algoritma, tentunya kita mengharapkan keluaran yang sama. Jika terjadi demikian, carilah algoritma yang paling efisien dan cepat.

3. 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.

Bidang Kimia

Implementasi komputasi modern di bidang kimia salah satunya, Computational Chemistry yaitu penggunaan ilmu komputer untuk membantu menyelesaikan masalah kimia, contohnya penggunaan super komputer untuk menghitung struktur dan sifat molekul. Istilah kimia teoridapat 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.

Molekul terdiri atas inti dan elektron, sehingga diperlukan metode mekanika kuantum. Kimiawan komputasi sering berusaha memecahkan persamaan Schrödinger non-relativistik, dengan penambahan koreksi relativistik, walaupun beberapa perkembangan telah dilakukan untuk memecahkan persamaan Schrödinger yang sepenuhnya relativistik. Pada prinsipnya persamaan Schrödinger mungkin diselesaikan, baik dalam bentuk bergantung-waktu atau tak-bergantung-waktu, disesuaikan dengan masalah yang dikaji, tetapi pada praktiknya tidak mungkin kecuali untuk sistem yang amat kecil. Karena itu, sejumlah besar metode hampiran dikembangkan untuk mencapai kompromi terbaik antara ketepatan perhitungan dan biaya komputasi.

Dalam kimia teori, kimiawan dan fisikawan secara bersama mengembangkan algoritma dan program komputer untuk memungkinkan peramalan sifat-sifat atom dan molekul, dan/atau lintasan reaksi untuk reaksi kimia, serta simulasi sistem makroskopis. Kimiawan komputasi kebanyakan “sekedar” menggunakan program komputer dan metodologi yang ada dan menerapkannya untuk permasalahan kimia tertentu. Di antara sebagian besar waktu yang digunakan untuk hal tersebut, kimiawan komputasi juga dapat terlibat dalam pengembangan algoritma baru, maupun pemilihan teori kimia yang sesuai, agar diperoleh proses komputasi yang paling efisien dan akurat.

Sumber:

https://id.wikipedia.org/wiki/Teori_komputasi

Komputasi Dalam Implementasinya

Komputasi Dalam Implementasinya

Komputasi modern diciptakan dan dikembangkan untuk suatu tujuan, yaitu dapat di implementasikan pada bidangnya masing – masing. Pada saat ini berbagai bidang memerlukan proses komputasi sebagai alat bantu pemrosessan, diantaranya dalam bidang Matematika, Fisika, Kimia, Ekonomi, Geologi dan Geografi.

Adapun implementasi pada bidang tersebut adalah :


1. Matematika

pada bidang ini tentunya lebih mengarah kepada pemecahan masalah pasti atau mendekati kepastian dalam perhitungan angka – angka. Metode numerik, scientific computing, metode elemen hingga, metode beda hingga, scientific data mining dan scientific process control. Pada bidang ini, biasanya masalah berupa dalam skala besar.

2.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.

3. Kimia 

algoritma komputer yang merupakan solusi dari sebuah masalah dalam hal ini dapat menggabungkan senyawa – senyawa kimia untuk mendapatkan suatu senyawa baru yang bila dilakukan secara manual sudah pasti menimbulkan resiko yang lebih besar jika dibandingkan dengan proses komputasi. Selain itu sifat dari atom dan molekul yang sangat kecil dapat dilakukan peramalan menggunakan komputasi.

4. Ekonomi

 mempeljarai titik pertemuan antara ekonomi dan komputasi, meliputi agent-based komputational modelling, computational econometrics dan statistika, komputasi keuangan, komputational modelling of dynamic macroeconomic systems dan pengembangan alat bantu dalam pendidikan komputasi ekonomi.

5. Geologi dan Geografi

pada bidang ini dapat dilakukan pemanfaatan seperti pemodelan terhadap akses keadaan geografis suatu permukaan wilayah yang dapat dipantau jika terjadi pergerakan atau getaran. Selain itu dapat dilakukan pengiriman informasi mengenai prakiraan cuaca yang sangat berguna bagi segala hal terutama transportasi udara dan laut.

Sumber:

http://flashintata.blogspot.co.id/2013/04/komputasi-modern-teori-dan-implementasi.html

https://id.wikipedia.org/wiki/Teori_komputasi

http://godekcadel.blogspot.co.id/2013/04/teori-komputasi-dan-implementasi-pada.html

https://id.wikipedia.org/wiki/Klimatologi