Penggunaan Scientific Computing di dalam Science dan Engineering

Pada artikel sebelumnya kita telah mengetahui “apa itu scientific computing ?”, komputer telah menjadi bagian dari kehidupan sehari-hari, engkau bisa menemuinya untuk digunakan dalam bidang sains, rekayasa, bisnis maupun edukasi. Sehingga mempelajari scientific computing merupakan hal yang penting pada masa kini. Scientific computing dapat dideskripsikan sebagai gabungan dari beberapa bidang yang memiliki disiplin ilmu yang berbeda yaitu matematika, computer science dan problem domain. Pada bagian problem domain, kita bisa menggunakan apapun permasalahan yang ada di dalam fenomena alam untuk dikomputasikan sebagai objek yang akan dicari solusinya.

Tunggu dulu, apa bedanya antara scientific computing dan komputasi ?

Maksudnya sih sama saja, cuma yang membedakan itu yang satu bahasa inggris dan yang satunya bahasa indonesia.

Untuk penjelasan lebih lengkapnya bisa membaca artikel di bawah ini:

https://komputasi.web.id/read/apa-itu-scientific-computing/

Prinsip mudahnya kita bisa menganggap kerja komputasi seperti pekerjaan seorang chef di restoran. Matematika itu sebagai api, computer science sebagai alat masaknya dan problem domain sebagai bahan serta bumbu yang akan dimasak. Seorang yang bekerja di komputasi itu bagaikan seorang chef yang memadukan antara logika, seni dan harmoni untuk menciptakan sebuah masakan dengan cita rasa yang tinggi.

Coba kita melihat beberapa contoh dari penggunaan scientific computing yang bisa kita temui di dalam dunia science dan engineering sebagai berikut :

1. Quantum Physics

Pada dunia kuantum kita bisa gunakan komputasi sebagai alat pemodelan. Gambar diatas menggambarkan probabilitas keberadaan elektron pada tingkat energi tertentu yang ada pada sebuah atom. Kita tahu bahwa manusia tidak bisa melihat seperti apa atom itu. JIka kita bisa memodelkan atom maka kita memiliki gambaran terhadap fenomena yang terjadi pada ukuran atomik ataupun partikel subatomik lainnya dengan tujuan membuat teknologi yang canggih dari fenomena kuantum misalnya komputer kuantum. Aplikasinya dapat kita gunakan dalam ilmu fisika nuklir, fisika partikel, kimia molekuler, laser, spektroskopi dan sebagainya.

2. Weather Forecast

Jika Anda datang ke BMKG atau badan yang mengurusi iklim dan cuaca di suatu negara biasanya Anda akan melihat hal seperti ini. Gambar diatas menggambarkan prediksi cuaca di negara Amerika Serikat dan sekitarnya. Dengan adanya prediksi cuaca manusia dapat mengetahui kondisi cuaca pada hari ini untuk menunjang aktivitas kehidupan sehari-hari.

3. Global Warming

Global Warming merupakan sebuah permasalahan iklim dunia yang sudah lama diperbincangkan. Pada gambar diatas menunjukkan persebaran panas di permukaan bumi. Kegiatan manusia menyebabkan berbagai macam polusi yang mengganggu keseimbangan lingkungan dan meningkatkan suhu di permukaan bumi. Komputasi memiliki peran penting dalam menganalisa permasalahan global warming di dunia serta membantu dalam menemukan solusi atas permasalahan ini dan dapat memprediksi bagaimana kondisi iklim pada beberapa dekade ke depan berdasarkan pola yang diketahui pada tahun-tahun sebelumnya.

4. Aerodynamic Modelling

Dalam industri otomotif maupun industri penerbangan kegiatan pemodelan aerodinamis pada mobil maupun pesawat terbang merupakan hal yang sangat diperlukan. Dengan adanya hal seperti ini suatu perusahaan tersebut dapat membuat model kendaraan yang paling efisien dan nyaman secara virtual tanpa harus menghabiskan biaya uji coba dengan membuatnya dan diuji dalam terowongan angin. Jika Anda menjadi orang yang mahir di bidang ini Anda dapat bekerja di perusahaan ternama seperti BMW, General Motors, Toyota, Mercedes Benz, Boeing, Airbus, General Electric yang mana jika Anda membuka website resmi mereka, Anda akan mengetahui bahwa mereka banyak membuka lowongan pekerjaan untuk Computational Engineer di bidang Aerodynamic Modelling dan Combustion Modelling.

5. Material Engineering

Tahukah anda apa ini?

Ini adalah struktur dari graphene. Graphene merupakan teknologi material maju yang sekarang sedang dikembangkan oleh fisikawan yang mana aplikasinya pada dunia modern sangatlah bermanfaat misalnya pembuatan mikroprosessor dengan ukuran yang lebih kecil. Dengan adanya komputasi akan membantu fisikawan dalam menganalisa dan merekayasa struktur graphene.

6. Geology

Hal menarik dari penggunaan komputasi yang lain adalah pada bidang geofisika dalam memodelkan kontur permukaan bumi. Juga dapat digunakan untuk memprediksi dimana daerah yang memiliki potensi minyak bumi dan gas alam yang paling besar serta dapat mencari sumber panas bumi yang paling potensial untuk dibuat pembangkit listrik tenaga panas bumi. Banyak perusahaan minyak dan gas alam yang membutuhkan orang-orang yang mahir dalam bidang ini.

7. Medicine

Jika ada orang yang sakit seperti mengidap kanker atau penyakit dalam lainnya, biasanya orang tersebut akan diperiksa menggunakan salah satu alat yang bernama MRI (Magnetic Resonance Imaging), hasil keluarannya seperti gambar diatas. Salah satu keuntungan komputasi adalah kita dapat mengetahui bentuk bagian dalam tubuh manusia tanpa harus memotong dan membedahnya sehingga hal ini sangatlah memudahkan dokter dalam menganalisa penyakit pasien yang diderita.

8. Astronomy

Ini adalah aplikasi dari simulasi astronomi yang bernama Stellarium. Mungkin sebagian dari Anda yang menyukai astronomi sudah tidak asing dengan aplikasi ini. Aplikasi ini dibuat berdasarkan hukum – hukum fisika menggunakan persamaan-persamaan fisika yang berkaitan pada mekanika benda langit. Asyiknya lagi aplikasi ini gratis dan dengan baik dapat menggambarkan berbagai macam fenomena luar angkasa dengan akurat misalnya gerhana matahari, gerhana bulan, rasi bintang, pergerakan benda langit dll.

Jika anda penasaran ingin mengetahui seperti apa kerennya aplikasi ini, silahkan download pada link website resminya dibawah ini:

http://stellarium.org/

9. Industry

Tunggu dulu, komputasi tidak hanya seputar simulasi dan pemodelan saja tapi komputasi juga bisa diterapkan dalam sistem cerdas seperti halnya dalam industri otomasi pada sebuah pabrik manufaktur. Insinyur komputasi dapat menanamkan kecerdasan buatan (artificial intelligence) pada robot-robot manufaktur sehingga mereka dapat bekerja secara otomatis tanpa mengenal lelah.

10. Game

Pada pembahasan yang terakhir, komputasi juga dapat diterapkan pada game. Seperti halnya game Angry Bird, yang mana dalam game ini menerapkan prinsip-prinsip ilmu mekanika Newtonian misalnya penggunaan prinsip gerak proyektil dan energi potensial pegas pada burung yang ditembakkan dengan ketapel. Sesungguhnya tidak hanya game Angry Bird saja namun banyak game baru yang sekarang ini menggunakan kerja komputasi contoh lainnya dalam game Final Fantasy yang terbaru dan game-game RPG yang lainnya, jika anda melihat pada pergerakan air di pantai/laut pada game tersebut maka akan terlihat mirip seperti gerakan air yang ada dalam dunia nyata. Memang benar bahwa gerakan air pada game tersebut didasarkan pada persamaan fluida Navier-Stokes sehingga seperti nyata.

Ada banyak hal dalam dunia game yang telah memasukkan berbagai macam prinsip-prinsip fisika melalui komputasi. Jika di masa depan manusia berhasil memasukkan semua prinsip fisika dari yang sederhana sampai yang kompleks ke dalam dunia virtual, seperti apa ya dunia virtual di masa depan? Apakah nanti akan seperti dalam serial anime SAO (Sword Art Online)? dimana kita masuk dalam dunia virtual yang kondisinya sangat mirip dengan dunia nyata. Hhhmmmm… Bisa jadi…

 

Point of Interest

Oke… Kesimpulan terakhir dari artikel yang saya buat ini adalah kemampuan komputasi dapat Anda terapkan pada bidang mana saja mulai dari sains, rekayasa, ekonomi (walaupun tidak saya jelaskan pada artikel ini), edukasi bahkan game. Anda bisa melakukan apapun dengan komputasi dan menemukan hal – hal yang menarik di komputasi.

Sekian dari saya dan nantikan artikel seputar dunia komputasi yang lainnya.

 

“Computing is not just a tool but computing is an answer to all the challenges of the future.

We do it because we must.

We do it because that’s what it means to be human.”

Top 10 Most Inspiring People of The 22nd Century

Interested in Mathematical Physics and Computational Physics

Artificial Intelligence and Business Enthusiast

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *