KONSEP DASAR KOMPUTASI DAN IMPLEMENTASI KOMPUTASI PADA BIDANG GEOLOGI

Disusun Untuk Memenuhi Tugas Inidvidu Mata Kuliah Kompuasi Modern #
Dosen Pengampu : Adam Huda Nugraha, S.Kom., MMSI

Disusun Oleh :

Restu Cahyaningrum (56418015)

4IA21

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA
UNIVERSITAS GUNADARMA
2021/2022

Definisi Komputasi Modern

Pada Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), komputasi diartikan sebagai cabang linguistik yang menggunakan teknik komputer dalam penelitian bahasa dan kesusastraan, antara lain, dengan mesin penerjemahan dan sintaksis wicara. Sedangkan modern berarti suatu hal yang baru sesuai dengan tuntutan zaman. Secara Umum, komputasi bisa diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma.

Selama ribuan tahun, perhitungan dan komputasi umumnya dilakukan dengan menggunakan pena dan kertas, atau kapur dan batu tulis, atau dikerjakan secara mental, kadang-kadang dengan bantuan suatu tabel. Namun sekarang, kebanyakan komputasi telah dilakukan dengan menggunakan komputer. Komputasi yang menggunakan komputer inilah yang disebut dengan Komputasi Modern.

Komputasi modern adalah sebuah konsep sistem yang menerima intruksi-intruksi dan menyimpannya dalam sebuah memory, memory disini bisa juga dari memory komputer. Dalam kerjanya, komputasi modern digunakan untuk menghitung dan mencari solusi untuk memecahkan suatu masalah yang ada. perhitungan komputasi modern yang dilakukan itu meliputi :

Akurasi (bit. floating point)

Problem volume besar (paralel)

Kecepatan (Hertz-Hz)

Modelling (NN dan GA)

Kompleksitas (menggunakan teori Big O)

Sejarah Komputasi Modern

John von Neumann (1903-1957) adalah tokoh yang berpengaruh pada perkembangan komputasi modern dan juga seorang ilmuan yang meletakkan dasar-dasar komputer modern.

Gambar 1. John Von Neumann (1903 - 1957)

Sejarah komputasi dimulai dari seseorang ilmuan yang ternama di bidang teknologi. Permulaan komputasi modern dimulai pada saat tahun 1926 oleh ilmuan yang berasal dari hungaria yang bernama John Von Neumann. John Von Neumann seorang ilmuan yang belajar dari Belin dan Zurich dan mendapatkan diploma dalam bidang teknik kimia pada tahun 1926. Pada tahun yang sama Von Neumann mendapatkan gelar doktor pada bidang matematika dari Universitas Budapest. John Von Neumann ialah orang yang pertama kali menggagaskan konsep sebuah sistem yang menerima instruksi-instruksi dan menyimpannya dalam memori. Konsep inilah yang menjadi dasar arsitektur komputer modern. Von Neumann memberikan berbagai sumbangsihnya dengan cara meningkatkan karya-karyanya dalam bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer. Selain itu, Von Neumann juga merupakan seorang ilmuan yang sangat berperan penting dalam pembuatan bom atom d Los Alamos pada Perang Dunia II. Berkat keahlian dan kepiawaiannya Von Neumann dalam bidang teori game yang melahirkan konsep seluler automata, teknologi bom atom, dan komputasi modern yang kemudian melahirkan komputer.

Setelah mengajar di Berlin dan Hamburg, Von Neumann pindah ke Amerika pada tahun 1930 dan bekerja di Universitas Princeton serta menjadi salah satu pendiri Institute for Advanced Studies. Dipicu ketertarikannya pada hidrodinamika dan kesulitan penyelesaian persamaan diferensial parsial nonlinier yang digunakan, Von Neumann kemudian beralih dalam bidang komputasi. Sebagai konsultan pada pengembangan ENIAC, dia merancang konsep arsitektur komputer yang masih dipakai sampai sekarang. Arsitektur Von Neumann adalah komputer dengan program yang tersimpan (program dan data disimpan pada memori) dengan pengendali pusat, I/O, dan memori.

Karakteristik Komputasi Modern

Terdapat 3 karakterisik yang ada pada komputasi modern, yaitu :

Komputer-komputer penyedia sumber daya bersifat heterogeneous karena terdiri dari berbagai jenis perangkat keras, sistem operasi, serta aplikasi yang terpasang.
Komputer-komputer terhubung ke jaringan yang luas dengan kapasitas bandwidth yang beragam.
Komputer maupun jaringan tidak terdedikasi, bisa hidup atau mati sewaktu-waktu tanpa jadwal yang jelas.

Jenis - jenis Komputasi Modern

Terdapat 3 jenis komputasi modern, sebagai berikut :

1. Mobile Computing

Mobile computing atau komputasi bergerak memiliki beberapa penjelasan, salah satunya komputasi bergerak merupakan kemajuan teknologi komputer sehingga dapat berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa menggunakan kabel dan mudah dibawa atau berpindah tempat, tetapi berbeda dengan komputasi nirkabel. Berdasarkan penjelasan tersebut, untuk kemajuan teknologi ke arah yang lebih dinamis membutuhkan perubahan dari sisi manusia maupun alat.

Adapun jenis-jenis mobile computing seperti laptop, smartphone, dll.

Contoh: Kendaraan (untuk pemantauan dan kordinasi, GPS), Entertainment (network game group), dll.

2. Grid Computing

Komputasi grid menggunakan komputer yang terpisah oleh geografis, di distibusikan dan terhubung oleh jaringan untuk menyelesaikan masalah komputasi skala besar.

Ada beberapa daftar yang dapat digunakan untuk mengenali sistem komputasi grid yaitu:

Sistem untuk koordinat sumber daya komputasi tidak dibawah kendali pusat.
Sistem menggunakan standard dan protocol yang terbuka.
Sistem mencoba mencapai kualitas pelayanan yang canggih, yang lebih baik diatas kualitas komponen individu pelayanan komputasi grid.

Contoh grid computing:

Medical Images: Penggunaan data grid dan komputasi grid untuk menyimpan medical-image. Contohnya adalah eDiaMoND project.
Computer-Aided Drug Discovery (CADD): Komputasi grid digunakan untuk membantu penemuan obat. Salah satu contohnya adalah: Molecular Modeling Laboratory (MML) di University of North Carolina (UNC).
Scientific Simulation: Komputasi grid diimplementasikan di bidang fisika, kimia, dan biologi untuk melakukan simulasi terhadap proses yang kompleks.

3. Cloud Computing

komputasi cloud merupakan gaya komputasi yang terukur dinamis dan sumber daya virtual yang sering menyediakan layanan melalui internet. Komputasi cloud menggambarkan perlengkapan baru konsumsi, dan layanan IT berbasis model dalam internet, dan biasanya mennyediakan layanan melalui internet.

Contoh cloud computing :

Email
Data storage online, dll.

Dilihat dari penjelasan diatas, dapat dibedakan jenis-jenis Komputasi modern sebagain berikut :

Dari segi teknologi, komputasi grid dan cloud menggunakan komputer sedangkan Komputasi mobile menggunakan handphone.
Dari segi biaya, komputasi grid dan cloud lebih murah dibandingkan dengan komputasi mobile.
Dari segi tempat, Komputasi grid dan cloud membutuhkan tempat yang khusus sedangkan komputasi mobile tidak membutuhkan tempat dan mudah dibawa kemana-mana.
Dari segi proses, komputasi cloud prosesnya membutuhkan jaringan internet sebagai penghubungnya, komputasi grid proses tergantung pengguna mendapatkan server atau tidak, dan komputasi mobile proses tergantung si pengguna.

Contoh Implementasi Komputasi Modern Pada Bidang Geologi

Geologi adalah Ilmu (sains) yang mempelajari bumi, komposisinya, struktur, sifat-sifat fisik, sejarah, dan proses pembentukannya. Bidang ini berbeda dengan ilmu komputer (computer science), yang mengkaji komputasi, komputer dan pemrosesan informasi. Dalam ilmu alam, pendekatan ilmu komputasi dapat memberikan berbagai pemahaman baru, melalui penerapan model-model matematika dalam program komputer berdasarkan landasan teori yang telah berkembang, untuk menyelesaikan masalah-masalah nyata dalam ilmu tersebut.

Pada bidang geologi teori komputasi biasanya digunakan untuk pertambangan, sebuah sistem komputer digunakan untuk menganalisa bahan-bahan mineral dan barang tambang yang terdapat di dalam tanah. Contohnya, Pertambangan dan digunakan untuk menganalisa bahan-bahan mineral dan barang tambang yang terdapat di dalam tanah.

Terdapat jurnal Geologi yang menggunakan bantuan komputasi modern dalam melakukan penelitiannya, jurnal tersebut berjudul : Desain Parameter Akusisi Seismik 3D Menggunakan Metode Statik dan Dinamik dengan Study Kasus Model Geologi Lapangan “ITS”

Dalam penelitian ini telah dilakukan untuk menentukan desain parameter akusisi seismic yang ideal dari target tertentu dari lapangangan “ITS” berdasarkan model geologi yang telah dibuat sehingga akan didapatkan data seismic yang baik yang akan memudahkan dalam pengolahan data (processing). Pada penelitian ini menggunakan metode static yang meliputi pembuatan model geologi dengan memperhatikan data geologi daerah setempat menggunakan software Tesseral, pembuatan template menggunakan software Mesa Expert 12 dan Processing data menggunakansoftware Omega untuk mendapatkan hasil stack kemudian dibandingkan antara hasil stack dengan model geologi awal yang telah dibuat.

Alat yang digunakan

Berupa software Messa Expert 12.00, software processing Omega dan software Tesseral.

Tahapan Penelitian

Model geologi yang telah dibuat kemudian diolah menggunakan software Tesseral Prosehingga akan didapatkan data berupa gather. Satu shot point akan menghasilkan satu gather. Pada penembakan ini kita menggunakan variasi ukuran jarak antar shotpoint dan frekuensi. Jarak antar shotpoint yang digunakan adalah 50 meter dan 80 meter sedangkan variasi frekuensi yang digunakan adalah 10 Hz dan 23 Hz. Gather yang merupakan output Omega berupa stack. Hasil stack kemudian dibandingkan menggunakan dengan model geologi yang dibuat. Apabila antara hasil stack dengan model geologi awal sudah mirip maka dapat dikatakan parameter yang telah di inputkan sudah tepat. Untuk memudahkan melakukan simulasi survei seismik 3D, maka dalam membuat suatu parameter survei seismik 3D digunakan suatu Software Mesa Expert 12.00 yang dapat menghasilkan parameter desain dari suatu survei seismik. Selain itu juga digunakan software pendukung seperti Tesseral untuk membuat pemodelan geologi dan melihat penjalaran gelombangnya, dan juga menggunakan Software Processing Omega untuk melakukan pengolahan data sintetik.

Pembuatan Model Geologi

Asumsi geologi diperoleh dari data lintasan seismic lama yang diinversi namun pada pengerjaan kali ini tidak menggunakan data lapangan sehingga kita harus membuat model geologi sederhana yang ideal. Model yang dibuat haruslah seideal mungkin agar memudahkan kita dalam prosesing data.

Gambar 2. Penampang model geologi

Data Parameter Akusisi

Setelah melalui proses perhitugan, didapatkan nilai parameter akusisi sebagai berikut :

Gambar 3. Nilai parameter akusisi

Pembuatan template

Pada gambar di bawah ini akan ditunjukkan posisi receiver dan source dengan jarak 50 meter dan 80 meter menggunakan konfigurasi penembakan symetrical spread split. Pada jenis konfigurasi ini shotpoint berada di tengahtengah diantara receiver yang secara keseluruhan berjumlah 128 buah. Pada gambar di bawah ini akan digambarkan persebaran fold ketika menggunakan ukuran bin yang berbeda.

Gambar 4. Template penembakan ketika menggunakan binsize 25 meter

Gambar 5. Template penembakan ketika menggunakan binsize 40 meter

Pengolahan data seismik

Stack dengan variasi jarak shotpoint

Gambar 6. Hasil stack menggunakan jarak shotpoint 50 meter dan frekuensi 23 Hz

Gambar 7. Hasil stack menggunakan jarak shotpoint 80 dan frekuensi 23 Hz

Pada gambar 6 dan gambar 7 merupakan hasil stack yang menggunakan frekuensi 23 Hz dengan variasi interval shotpoint 50 meter dan 80 meter. Pada saat menggunakan interval shotpoint 50 meter dapat merekam setiap lapisan secara jelas dibandingkan ketika menggunakan interval shotpoint 80 meter. Ketika menggunakan interval shotpoint yang lebih pendek dibutuhkan lebih banyak jumlah shotpoint sehingga persebaran fold akan dan S/N lebih baik pula. Oleh karena itu ketika menggunanakan interval shotpoint 50 meter menghasilkan kualitas stack lebih bagus dibandingkan ketika menggunakan interval shotpoint 80 meter.

Stack dengan variasi frekuensi

Gambar 8. Hasil stack pada frekuensi 10 Hz dan jarak shotpoint 50 meter

Gambar 9. Hasil stack pada frekuensi 23 Hz dan jarak shotpoint 50 meter

Berdasarkan teori gelombang seismik, semakin tinggi frekuensi yang diberikan akan semakin baik pula gelombang tersebut dalam membedakan lapisan tipis. Oleh karena itu hasil stack yang menggunkan frekuensi 23 Hz pada Gambar 7 batas perlapisannya dapat terlihat dengan jelas. Pada Gambar 6 terlihat banyak reflektor bidang bawah dan bidang atas yang bersatu menjadi reklektor tunggal sehingga lapisannya terlihat tebal.

Dari proses penelitian ini dapat diambil beberapa kesimpulan, yaitu:
Pembuatan model geologi harus disesuaikan dengan kondisi geologi yang sebenarnya agar parameter yang digunakan tepat.
Indikasi suatu parameter yang digunakan sudah tepat ketika hasil stack yang dihasilkan sudah menggambar kondisi bawah permukaan bumi dengan baik sesuai dengan model geologi yang telah dibuat sebelumnya.
Saat menggunakan frekuensi 10 Hz lapisan-lapisan yang sangat tipis tidak terlihat sehingga beberapa lapisan terekam menjadi reflektor tunggal sedangkan frekuensi 23 Hz dapat mencitrakan lapisan-lapisan tipis dengan baik.
Saat menggunakan frekunsi 10 Hz dapat menggambarkan lapisan bawah permukaan lebih baik dibandingkan ketika menggunakan frekuensi 23 Hz.
Pembahan jurnal diatas adalah menunjukan bahwa komputasi modern sudah diterapkan pada bidang geologi, yaitu menggunakan software yang telah dijabarkan diatas untuk melakukan pengolahan data untuk penelitian tersebut, yaitu pembuatan model geologi dengan memperhatikan data geologi daerah setempat menggunakan software Tesseral, pembuatan template menggunakan software Mesa Expert 12 dan Processing data menggunakan software Omega untuk mendapatkan hasil stack sehingga memudahkan dalam menganalisis suatu pekerjaan di bidang geologi.

Referensi :

Cari Blog Ini

restucahya