Praktik Lintas Bidang (Tematis)
Penggunaan internet pada sektor pemerintahan (e-government) juga memicu tumbuhnya transparansi pelaksanaan pemerintahan. Internet membentuk budaya baru dalam mencari informasi, cara memandang sebuah kejadian, cara baru mencari/menyebar berita, cara baru berbelanja atau memesan barang, dan lain-lain. Berbagai transaksi jual beli yang sebelumnya hanya bisa dilakukan dengan cara tatap muka (dan sebagian sangat kecil melalui pos atau telepon), kini sangat mudah dan sering dilakukan melalui internet. Transaksi melalui internet ini dikenal dengan nama e-commerce. Perkembangan internet juga telah memengaruhi perkembangan ekonomi. Dengan makin besarnya jumlah warga internet (warganet), makin berkembangpula dalam mewujudkan budaya internet yang memiliki pengaruh yang besar atas ilmu dan pandangan dunia. Jumlah warga internet (warganet) yang besar dan makin berkembang telah mewujudkan budaya internet. Internet memiliki pengaruh yang besar atas ilmu dan pandangan dunia.
A. Komputasi dan Ruang Lingkupnya
Di masa sekarang, mayoritas orang sudah mengenali komputer berukuran kecil yang disebut Personal Computer (PC) atau komputer mikro. Disebut personal, karena pengoperasiannya cukup membutuhkan satu orang saja, beda dengan komputer pada zaman dahulu yang butuh banyak orang. Kecepatan, biaya komunikasi, dan prosesor komputer memengaruhi penggunaan sumber-sumber daya tersebut. Dalam hal ini, warganet di seluruh dunia memiliki akses yang mudah atas beraneka ragam informasi dengan hanya berpandukan pada sebuah mesin pencari (search engine) seperti Google. Dibanding dengan buku dan perpustakaan, penggunaan internet melambangkan penyebaran (decentralization) informasi dan data secara ekstrem.
1. ๐๐ฎ๐๐๐ฒ๐ ๐๐ง๐๐จ๐ซ๐ฆ๐๐ญ๐ข๐ค๐ ๐๐๐ฐ๐๐ญ ๐๐๐ซ๐ฉ๐ข๐ค๐ข๐ซ ๐๐จ๐ฆ๐ฉ๐ฎ๐ญ๐๐ฌ๐ข๐จ๐ง๐๐ฅ
Berpikir komputasional (Computational Thinking) adalah metode menyelesaikan persoalan dengan menerapkan teknik ilmu komputer (informatika). Tantangan bebras menyajikan soal-soal yang mendorong siswa untuk berpikir kreatif dan kritis dalam menyelesaikan persoalan dengan menerapkan konsep-konsep berpikir komputasional.
2. ๐๐จ๐ฅ๐๐๐จ๐ซ๐๐ฌ๐ข ๐๐ง๐๐จ๐ซ๐ฆ๐๐ญ๐ข๐ค๐ ๐๐๐ฐ๐๐ญ ๐๐๐ฆ๐๐ญ๐ข๐ค
Salah satu aspek informatika yang banyak digunakan pada kolaborasi lewat tematik berkaitan dengan struktur untuk menggambarkan bentuk relasi (graf). Graf bisa diterjemahkan sebagai salah satu sarana dalam informatika untuk menggambarkan jaringan sosial. Graf sederhana terdiri dari node (menyatakan orang) dan garis (menyatakan relasi teman).
a. Sejarah teori graf
Seorang matematikawan Swiss dinyatakan sebagai orang yang pertama kali (1736) menulis artikel ilmiah di bidang teori graf adalah Leonhard Euler. Artikel dengan judul “Seven Bridges of Kรถnigsberg” yang ditulisnya membahas permasalahan ada atau tidaknya struktur yang saat ini. Perkembangan teori graf dikenal sebagai sirkuit Euler pada graf keterhubungan daratan kota Kรถnigsberg (sekarang Kaliningrad, Russia) dan pulau kecil di tengah sungai Pregel yang dihubungkan oleh tujuh buah jembatan. Pada masa berikutnya, disiplin ilmu teori graf belum meraih perhatian besar para matematikawan penting dalam sejarah sampai kurang lebih seratus tahun kemudian, masalah pewarnaan peta diperkenalkan oleh Francis Guthrie. Pada tahun 1852, Francis Guthrie menyadari adanya empat warna berbeda yang dibutuhkan untuk mewarnai peta wilayah Britania Raya dengan setiap dua daerah bersebelahan selalu memiliki dua warna berbeda. Hingga pada awal Abad Keduapuluh, para saintis menemukan banyak manfaat dari teori graf di bidang-bidang lain seperti ilmu komputer, kimia teoretik, transportasi, dan lain-lain.
b. Perkembangan teori graf
Berbagai bentuk struktur dapat direpresentasikan dengan graf, dan berbagai jenis masalah dapat diselesaikan dengan bantuan graf. Teori graf atau teori grafik dalam matematika dan ilmu komputer adalah cabang kajian yang mempelajari sifat-sifat graf (grafik) dan hal ini ini tidak sama dengan grafika. Pengertian graf secara informal adalah himpunan benda-benda yang disebut simpul (vertex atau node) yang terhubung oleh sisi (edge) atau busur (arc). Biasanya graf digambarkan sebagai kumpulan titik-titik (melambangkan simpul) yang dihubungkan oleh garis-garis (melambangkan sisi) atau garis berpanah (melambangkan busur). Suatu sisi dapat menghubungkan suatu simpul dengan simpul sejenis yang disebut gelang (loop). Misalnya jaringan pertemanan Facebook yang bisa direpresentasikan dengan graf, berupa simpul-simpul yang mereprentasikan para pengguna Facebook dan ada sisi antarpengguna jika dan hanya jika mereka berteman.
Perkembangan algoritme untuk menangani graf akan berdampak besar bagi ilmu komputer. Sebuah struktur graf bisa dikembangkan dengan memberi bobot pada tiap sisi. Graf berbobot dapat digunakan untuk melambangkan banyak konsep berbeda. Misalnya sebuah graf melambangkan jaringan jalan maka bobotnya bisa berarti panjang jalan maupun batas kecepatan tertinggi pada jalan tertentu. Ekstensi lain pada graf adalah dengan membuat sisinya berarah, yang secara teknis disebut graf berarah atau digraf (directed graph). Digraf dengan sisi berbobot disebut jaringan. Jaringan banyak digunakan pada cabang praktis teori graf yaitu analisis jaringan. Perlu dicatat bahwa pada analisis jaringan, definisi kata “jaringan” bisa berbeda, dan sering berarti graf sederhana (tanpa bobot dan arah).
c. Implementasi teori graf
Metode otomatis pada program komputer bertujuan untuk menganalisis relasi (graf) dalam menganalisis jaringan sosial. Metode analisis graf bermanfaat dalam aplikasi GPS, di mana persimpangan jalan diwakili oleh node dan jalur-jalur yang bersesuaian dengan edge. Program komputer untuk menganalisis graf dapat dipakai untuk mencari jalan terpendek antara dua tempat. Contoh paling mudah dapat dilihat ketika seseorang mengunggah foto pribadi ke internet, maka harus berpikir hati-hati tentang siapa saja yang mungkin melihat gambar. Karena sangat sulit untuk mengontrol siapa saja yang bisa melihat gambar, maka langkah terbaik adalah tidak pernah meng- upload gambar ke internet kecuali gambar yang dapat untuk konsumsi publik, di stasiun bus lokal, atau sekolah.
3. ๐๐ซ๐จ๐๐ฅ๐๐ฆ๐ ๐๐จ๐๐๐ฅ ๐๐จ๐ฆ๐ฉ๐ฎ๐ญ๐๐ฌ๐ข ๐ฆ๐๐ง๐ ๐ ๐ฎ๐ง๐๐ค๐๐ง ๐๐๐ฅ๐ค๐ฎ๐ฅ๐๐ฌ๐ข ๐๐ง๐ญ๐๐ ๐ซ๐๐ฌ๐ข ๐๐ฎ๐ฆ๐๐ซ๐ข๐ค
Integrasi numerik merupakan suatu metode untuk menghitung luasan di bawah suatu fungsi pada grafik pada selang (jeda) yang diberikan, misalnya selang waktu. Jika suatu benda memiliki bentuk tetap dan telah diketahui secara massal misalnya segitiga, trapesium, bujur sangkar dan lain sebagainya akan dengan mudah untuk menghitung luas benda tersebut. Hal ini akan berbeda jika suatu benda yang dimaksud terdapat pada fungsi dan tidak mengetahui luas di bawah fungsi tersebut, maka cara paling mudah adalah menggunakan metode integral numerik. Hal tersebut dikarenakan untuk benda yang telah diketahui secara umum memiliki rumus yang selama ini dikenal, misalnya bujur sangkar = sisi × sisi, persegi panjang = panjang × lebar, trapesium = jumlah sisi sejajar × tinggi × ½, dan segitiga
4. = ½ × alas × tinggi.
Dengan demikian, integrasi numerik sebagai salah satu metode alternatif untuk mengintegrasikan suatu persamaan tanpa mengesampingkan integrasi analitis. Integrasi analitis sebagai cara integrasi yang sulit, terutama pada persamaan-persamaan yang kompleks dan rumit. Secara mendasar, aturan Simpson memerlukan satu set data yang berjumlah ganjil. Oleh karena itu, jika data yang tersedia berjumlah genap, maka proses perhitungannya adalah data pertama dan kedua dihitung berdasarkan aturan Trapezoidal dan sisanya dihitung berdasarkan aturan Simpson. Aturan Simpson adalah suatu aturan yang digunakan untuk menghitung luas suatu kurva polinom berderajat dua atau berderajat tiga dengan pendekatan yaitu pendekatan menggunakan partisi berbentuk parabola. Dalam metode Simpson ada dua jenis yaitu metode Simpson 1 per 3 dan metode Simpson 3 per 8. Beberapa hal yang berhubungan dengan integrasi numerik adalah sebagai berikut.
a. Bentuk umum persamaan integrasi numerik pada aturan Trapezoidal adalah sebagai berikut
b. Bentuk umum persamaan integrasi numerik pada aturan Simpson adalah sebagai berikut
Hal mendasar yang perlu diketahui bahwa satu set data x sama dengan satu set data yang memiliki deret beraturan atau memiliki rentang yang sama (h) pada setiap datanya. Pada saat persamaan tersebut ingin diintegrasikan, maka integrasi numerik menjadi langkah alternatif yang digunakan. Adapun pokok inti dari integrasi numerik adalah menghitung integrasi suatu persamaan dari satu set data yang melingkupi satu set data nilai x dan satu set data nilai f(x). Dua teknik yang biasa digunakan pada integrasi numerik adalah aturan Trapezoidal dan aturan Simpson. Guna mempermudah perhitungan menggunakan aturan di atas dibantu menggunakan bahasa pemrograman. Pada dasarnya, metode Trapezoidal maupun metode Simpson memang memberikan hasil yang hampir sama.
Bentuk pembuatan program kalkulasi integrasi numerik paling mudah menggunakan program Microsoft Visual Basic, walaupun tidak menutup kemungkinan menggunakan aplikasi berbasis teks yang lain. Dalam hal ini, penggunaan metode yang digunakan berupa kombinasi antara metode Trapezoidal dan Simpson, sebab metode Simpson memerlukan kumpulan data ganjil, maka perhitungan integrasi dua data awal menggunakan metode Trapezoidal dengan integrasi data yang selanjutnya dilakukan dengan menggunakan metode Simpson. Sebagian besar data diintegrasikan dengan metode Simpson yang lebih akurat, dikarenakan integrasinya berdasarkan pendekatan fungsi kuadrat untuk setiap tiga set data pada kumpulan data yang ingin diintegralkan.
a. Persamaan integrasi
Beberapa persamaan integrasi yang digunakan adalah sebagai berikut
1) Jika menggunakan persamaan integrasi Trapezoidal, maka bentuk persamaannya sebagai berikut. Persamaan integrasi Trapezoidal
2) Jika menggunakan persamaan integrasi Simpson, maka bentuk persamaannya sebagai berikut. Persamaan integrasi Simpson
Buatlah daftar pertanyaan tentang persamaan integrasi yang belum kalian pahami! Mintalah bantuan teman kalian untuk menjawab pertanyaan tersebut! Jika teman kalian mengalami kesulitan, mintalah guru untuk menjawab ketidaktahuan kalian!
b. Pembuatan program integrasi numerik
Pembuatan program integrasi numerik dapat mengggunakan pemrograman C/C++ untuk menghitung luas suatu daerah di bawah fungsi yang biasa dilakukan adalah menghitung nilai integral di bawah fungsi dengan batas atas dan batas bawah yang telah ditetapkan. Namun, komputer tidak mengenal integral. Komputer hanya mengenal operasi bilangan yang dasar seperti tambah, kali, bagi, dan lain-lain. Metode integrasi numerik memberikan prosedur dalam menghitung nilai integral tersebut dengan perhitungan biasa. Terdapat banyak metode dalam integrasi numerik, di antaranya metode jumlah atas dan jumlah bawah, metode simpson 1/3, metode trapezoidal, dan metode gauss quadrature.
4. ๐๐๐ฆ๐ ๐๐ฆ๐๐๐ง๐ ๐๐ง ๐๐๐ง ๐๐๐ง๐ ๐ ๐ฎ๐ง๐๐๐ง ๐๐๐ฌ๐ญ๐ซ๐๐ค๐ฌ๐ข
Empat kemampuan dasar dalam computational thinking (CT) yaitu decomposition, pattern generalization, abstraction, dan algorithm design. Pattern generalization dan abstraction sebagai kemampuan untuk menyaring informasi yang tidak perlu untuk menyelesaikan jenis permasalahan tertentu dan menggeneralisasi informasi yang diperlukan. Computational thinking (CT) sebagai sebuah pendekatan dalam proses pembelajaran dan berperan penting dalam pengembangan aplikasi komputer serta dapat digunakan untuk pendukung pemecahan masalah pada semua disiplin ilmu.
Beberapa metode yang digunakan, antara lain sebagai berikut
a. Decomposition
Kemampuan memecah data, proses, atau masalah (kompleks) menjadi bagian-bagian yang lebih kecil atau menjadi tugas-tugas yang mudah dikelola. Misalnya memecah ‘drive/folder’ dalam sebuah komputer berdasarkan komponen penyusunnya, yaitu file dan folder
b. Pattern recognition
Metode jenis ini dapat digunakan untuk melihat perbedaan maupun persamaan pola, tren, dan keteraturan dalam data yang nantinya akan digunakan dalam membuat prediksi dan penyajian data. Misalnya mengenali pola file document, system file, file eksekusi, atau struktur data/file
c. Abstraction
Abstraksi bermanfaat dalam melakukan generalisasi dan identifikasi prinsip-prinsip umum untuk menghasilkan pola, tren, dan keteraturan tersebut. Misalnya menempatkan semua file sistem di folder Windows, file program di folder Program Files, file data/ dokumen di folder Mydocuments dan file pendukung di Drive/Folder terpisah
d. Algorithm design
Algorithm design bermanfaat dalam mengembangkan petunjuk pemecahan masalah yang sama secara step-by-step, sehingga orang lain dapat menggunakan informasi tersebut untuk menyelesaikan permasalahan yang sama. Misalnya langkah-langkah dalam mencari file-file dokumen yang ada dalam sebuah komputer.
5. ๐๐๐ง๐๐ซ๐๐ฉ๐๐ง ๐๐จ๐ฆ๐ฉ๐ฎ๐ญ๐๐ญ๐ข๐จ๐ง๐๐ฅ ๐๐ก๐ข๐ง๐ค๐ข๐ง (๐๐)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar