1
BAB 1
PENGANTAR
PEMROGRAMAN KOMPUTER
Seringkali materi fisika dianggap sebagai suatu hal yang susah dipahami. Dalam hal ini seorang pengajar harus mampu menjelaskan materi dengan baik dan tidak membosankan sehingga mampu menarik untuk dipelajari dan dipahami.
Pada umumnya, user menggunakan perangkat lunak (software) setelah melihat sekilas kemampuan bahasa pemrograman dalam memvisualisasikan data numerik (angka). Sebagai ilustrasi dalam fisika, misalnya visualisasi program sederhana yang memperlihatkan grafik sinusoidal fungsi trigonometri dari sudut 00 sampai 3600.
Berbagai macam media yang dapat digunakan untuk berkomunikasi dengan pengguna (user). Pengajar sebagai sumber utama harus memberikan stimulus atau respon kepada user agar mampu memahami dengan baik. Akan tetapi disamping pengajar, masih ada lagi berbagai macam media lainnya seperti benda-benda, demonstrasi, model, gambar-gambar, film, televisi, komputer dan sebagainya. Kemajuan teknologi dewasa ini telah berpengaruh besar terhadap pengembangan proses pembelajaran terutama terhadap perkembangan media pembelajaran berbasis komputer.
2
proses belajar mengajar. Salah satu program yang mudah namun sangat membantu dalam proses pengajaran adalah program MATLAB (Matlab Laboratory).
MATLAB adalah sebuah bahasa pemrograman dengan kemampuan tinggi untuk komputasi teknis yang menggabungkan komputasi, visualisasi, dan pemrograman dalam satu kesatuan dan mudah digunakan dalam berbagai masalah dan penyelesaiannya diekspresikan melalui notasi numerik yang sudah dikenal. Aplikasi MATLAB meliputi matematika dan komputasi, pengembangan algoritma, akuisisi data, pemodelan, simulasi dan prototype, grafik saintifik dan engineerin, dan perluasan pemakaian seperti
graphical user interface (GUI).
Oleh karena itu, akan dirancang suatu bahasa pemrograman sebagai aplikasi MATLAB untuk memvisualisasikan konsep dan permasalahan fisika yang ada. Salah satu tujuan mempelajari bahasa pemrograman ini adalah mampu memvisualisasikan bahasa pemrograman visual basic dalam bentuk numerik dan string dan menampilkan aplikasi simulasi (visualisasi) berdasarkan konsep permasalahan fisika sesuai kebutuhan user.
3
Untuk melakukan perkerjaan seperti evaluasi integral, penyelesaian persamaan diferensial, penyelesaian persamaan simultan, memplot suatu fungsi/data, membuat pengembangan suatu seri fungsi, menemukan akar persamaan dan bekerja dengan bilangan kompleks merupakan tujuan penerapan fisika komputasi.
Menurut pakar ahli Fisika Komputasi dari Universitas Sumatera Utara oleh Muhammad Zarlis menyatakan bahwa disiplin ilmu Fisika Komputasi yang menggabungkan ilmu fisika, analisis numerik dan pemrogaman komputer, telah memudahkan dalam mengolah data-data eksperimen yang besar dan tidak linier. Pakar ini lebih menekankan lagi bahwa dalam Fisika Komputasi eksperimen simulasi, model matematis yang non-linear, dan nonsimetri dapat diselesaikan melalui bantuan metode numerik dalam bentuk program komputer. Dengan demikian, keberadaan fisika eksperimen, fisika teori dan fisika komputasi adalah saling mendukung dalam penelitian dan pengembangan bidang ilmu fisika.
Fisika Komputasi merupakan satu bagian integral dari perkembangan masalah atau gejala-gejala fisika dan berkemampuan untuk mengantisipasinya dengan menggunakan perangkat komputer. Penerapan komputer dalam bidang ilmu fisika banyak terlihat pada pemecahan masalah-masalah analitik yang kompleks dan pekerjaan-pekerjaan numerikal untuk menyelesaikan secara interaktif. Lebih jauh dijelaskan bahwa komputer adalah hasil produk teknologi tinggi yang akhir-akhir ini telah banyak dijumpai, dipakai, dan dimanfaatkan pada berbagai bidang kegiatan di laboratorium fisika baik di perguruan tinggi negeri maupun swasta.
4
relatif lebih murah. Pengalaman di lapangan menunjukkan bahwa pemakaian komputer di laboratorium-laboratorium masih terbatas untuk pengetikan atau pengolahan data tertentu, dengan kata lain pemakaian komputer sebagai alat yang serbaguna belum maksimal. Bila dilihat dari tenaga akademis, masih banyak dijumpai tenaga pengajar yang masih engan dalam menggunakan komputer, sedangkan komputer adalah sebagai alat bantu utama pengembangan fisika komputasi yang harus diikuti basis perkembangannya serta teknologinya.
Bahasa pemrograman sebagai media untuk berinteraksi antara manusia dengan komputer dewasa ini dibuat agar semakin mudah dan cepat. Sebagai contoh, dapat dilihat dari perkembangan bahasa pemrograman Pascal, yang telah memunculkan varian baru hingga akhir menjadi Delphi, demikian pula dengan Basic dengan visual Basic-nya serta C dengan C++Buildernya. Pada akhirnya semua bahasa pemrograman akan semakin memanjakan pemakainya dengan penambahan fungsi-fungsi baru yang sangat mudah digunakan bahkan oleh pemakai tingkat pemula sekalipun.
Dalam metode fisika komputasi yang digunakan bahasa pemrograman adalah pemrograman MATLAB
5
matematika, seperti bidang fisika, rekayasa teknik, statistika, komputasi dan modeling.
Pemrograman MATLAB adalah bahasa pemrograman level tinggi (dapat diketahui bahwa dalam dunia pemrograman semakin tinggi level bahasa semakin mudah cara menggunakannya) yang dikhususkan untuk komputasi teknis. Bahasa ini mengintegrasikan kemampuan komputasi, visualisasi, dan pemrograman dalam sebuah lingkungan yang tunggal dan mudah digunakan. MATLAB memberikan sistem interaktif yang menggunakan konsep array/matrik sebagai standar variabel elemennya tanpa membutuhkan pen-deklarasi-an array seperti pada bahasa lainnya.
