(1) GEOGRAFI.
“Apa yang dimaksud dengan Implementasi Komputasi Geografi?”
Baik, sebelum itu kita harus tahu dulu apa maksud dari kata “Komputasi”. Teori dari komputasi itu sendiri adalah cabang dari ilmu komputer dan matematika yang membahas tentang bagaimana cara untuk memecahkan suatu masalah pada model komputasi dengan menggunakan suatu algoritma. Teori komputasi ini sendiri terbagi menjadi menjadi dua cabang, yaitu teori komputabilitas dan teori kompleksitas. Namun perlu diingat, kedua cabang tersebut tetap saja berhubungan dengan model formal komputasi.
Di masa ini terdapat beberapa macam model komputasi. Namun ada satu model komputasi yang paling sering dipakai oleh para ilmuwan komputer untuk melakukan studi, yaitu model mesin turing. Sebuah mesin turing dapat kita ibaratkan sebagai sebuah komputer personal dengan kapasitas memori yang tak terhingga, namun hanya dapat diakses dalam bagian-bagian yang terpisah. Para ilmuwan komputer lebih suka mempelajari mesin turing karena mudah dirumuskan, dianalisis, dan digunakan untuk pembuktian beberapa teori. Memang benar kalau kapasitas memori yang tidak terbatas itu terdengar mustahil untuk diwujudkan, namun setiap permasalahan yang dipecahkan oleh mesin turing pasti hanya memerlukan jumlah memori yang hingga. Kesimpulannya, setiap masalah yang dapat dipecahkan mesin turing juga dapat dipecahkan oleh komputer yang mempunyai jumlah memori yang terbatas.
Kalau begitu, apa yang dimaksud dengan implementasi komputasi geografi?
The answer is simple. Maksudnya adalah mengimplementasi atau mempraktekkan suatu model komputasi di dalam faktor geografi, baik secara real maupun virtual. Geografi itu sendiri tidak selalu membahas tentang geografi Bumi dan cuacanya. Geografi yang dimaksud bisa saja berhubungan dengan dunia komputerisasi. Sebagai contoh dari implementasi komputasi geografi adalah cloud computing, atau berarti komputasi awan dalam bahasa Indonesia. Cloud Computing didefinisikan sebagai sebuah model komputasi yang memungkinkan kita untuk memperoleh kenyamanan, akses on-demand terhadap kumpulan sumber daya komputasi (contohnya jaringan, server, media penyimpanan, aplikasi, dan layanan komputasi) yang konfigurasinya dapat dilakukan dengan cepat, dan disertai sedikit usaha untuk mengelola dan berhubungan dengan penyedia layanannya.
(2) GEOLOGI.
Geologi merupakan ilmu yang mempelajari tentang bumi. Secara Etimologis Geologi berasal dari bahasa Yunani yaitu Geo yang artinya bumi dan Logos yang artinya ilmu, Jadi Geologi adalah ilmu yang mempelajari bumi. Secara umum Geologi adalah ilmu yang mempelajari planet Bumi, termasuk Komposisi, keterbentukan, dan sejarahnya.
Karena Bumi tersusun oleh batuan, pengetahuan mengenai komposisi, pembentukan, dan sejarahnya merupakan hal utama dalam memahami sejarah bumi. Dengan kata lain batuan merupakan objek utama yang dipelajari dalam geologi.
Bumi merupakan salah satu planet yang ada di sistem tatasurya kita. Bumi didiskripsikan berbentuk bulat pepat dan berputar pada poros pendeknya. Jari-jari bumi ± 6.370 km, yang terdiri dari benda padat (batuan), benda cair, dan gas (udara). Bisa juga diartikan bahwa geologi adalah ilmu yang mempelajari batuan karena unsur bumi yang terdiri dari benda padat (batuan), cair dan gas.
Sedangkan Batuan merupakan suatu bentuk padatan alami yang disusun oleh satu atau lebih mineral, dan kadang-kadang oleh material non-kristalin. Kebanyakan batuan merupakan heterogen (terbentuk dari beberapa tipe/jenis mineral), dan hanya beberapa yang merupakan homogen (disusun oleh satu mineral atau monomineral). Tekstur dari batuan akan memperlihatkan karakteristik komponen penyusun batuan, sedangkan struktur batuan akan memperlihatkan proses pembentukannya (dekat atau jauh dari permukaan).
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. salah satunya bidang Geologi.
(3) EKONOMI.
Implementasi pada ilmu pengetahuan ekonomi adalah mempelajari agent-based computational modeling, computational econometrics dan statistika, komputasi keuangan, computational modeling of dynamic macroeconomic systems, 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. Komputasi dapat digunakan untuk memecahkan masalah ekonomi contohnya seperti Data Mining, dengan data mining, sebuah perusahaan dapat memecahkan masalah dengan cara yang seefektif mungkin.
(4) MATEMATIKA.
Matematika (dari bahasa Yunani: μαθηματικά – mathēmatiká) adalah studi besaran, struktur, ruang, dan perubahan. Para matematikawan mencari berbagai pola,merumuskan konjektur baru, dan membangun kebenaran melalui metode deduksi yang ketat diturunkan dari aksioma-aksioma dan definisi-definisi yang bersesuaian.
Terjadi perdebatan tentang apakah objek-objek matematika seperti bilangan dan titik sudah ada di semesta, jadi ditemukan, atau ciptaan manusia. Seorang matematikawan Benjamin Peirce menyebut matematika sebagai “ilmu yang menggambarkan simpulan-simpulan yang penting”.Namun, walau matematika pada kenyataannya sangat bermanfaat bagi kehidupan, perkembangan sains dan teknologi, sampai upaya melestarikan alam, matematika hidup di alam gagasan, bukan di realita atau kenyataan. Dengan tepat, Albert Einstein menyatakan bahwa “sejauh hukum-hukum matematika merujuk kepada kenyataan, mereka tidaklah pasti; dan sejauh mereka pasti, mereka tidak merujuk kepada kenyataan.Makna dari “Matematika tak merujuk kepada kenyataan” menyampaikan pesan bahwa gagasan matematika itu ideal dan steril atau terhindar dari pengaruh manusia. Uniknya, kebebasannya dari kenyataan dan pengaruh manusia ini nantinya justru memungkinkan penyimpulan pernyataan bahwa semesta ini merupakan sebuah struktur matematika, menurut Max Tegmark. Jika kita percaya bahwa realita di luar semesta ini haruslah bebas dari pengaruh manusia, maka harus struktur matematika lah semesta itu.
Melalui penggunaan penalaran logika dan abstraksi, matematika berkembang dari pencacahan, perhitungan, pengukuran, dan pengkajian sistematis terhadap bangun dan pergerakan benda-benda fisika. Matematika praktis mewujud dalam kegiatan manusia sejak adanya rekaman tertulis. Argumentasi matematika yang ketat pertama muncul di dalam Matematika Yunani, terutama di dalam karya Euklides, Elemen.
Matematika selalu berkembang, misalnya di Tiongkok pada tahun 300 SM, di India pada tahun 100 M, dan di Arab pada tahun 800 M, hingga zaman Renaisans, ketika temuan baru matematika berinteraksi dengan penemuan ilmiah baru yang mengarah pada peningkatan yang cepat di dalam laju penemuan matematika yang berlanjut hingga kini.
(5) KIMIA.
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.
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.
(6) FISIKA.
Dalam fisika, berbagai teori yang berdasarkan permodelan matematika menyediakan prediksi yang akurat mengenai bagaimana sebuah sistem bergerak. Namun seringkali penggunaan permodelam matematika untuk sebuah sistem khusus yang bertujuan untuk menghasilkan prediksi yang bermanfaat tidak bisa dilakukan ketika itu. Hal ini terjadi karena solusi permasalahan tidak memiliki ekspresi bentuk tertutup (closed-form expression) atau terlalu rumit. Dalam banyak kasus, perkiraan numerik dibutuhkan. Fisika komputasi adalah subjek yang berhubungan dengan berbagai perkiraan numerik; perkiraan solusi yang ditulis sebagai sejumlah besar bilangan terbatas (finite) dari operasi matematika sederhana (algoritma), dan komputer digunakan untuk melakukan operasi tersebut dan menghitung solusi dan errornya.
Achmad 