BERPIKIR KOMPUTASIOANAL

BAB 1

A.Pola Berpikir

1.Konsep Ide atau Gagasan 

Ide atau gagasan yang dihasilkan dari proses berpikir secara panjang dan matang bisa disebut dengan penalaran. Penalaran dapat memberikan solusi alternatif yang lebih matang. Sebaliknya ide atau gagasan dapat memberikan manfaat, antara lain :

•  Dapat menjadi solusi alternatif pemecahan masalah.
• Memberikan peran aktif dan positif bagi perkembangan diri sendiri dan orang lain.
• Melahirkan konsep dan dinamika baru dalam hal teknologi, pengetahuan, dan keterampilan.
• Membuat terobosan baru yang dapat membantu masyarakat.
• Mendorong lahirnya inovasi-inovasi baru.
• Memberikan contoh dan teladan bagi orang lain.
• Tidak bertentangan dengan peraturan perundangan, agama, dan norma-norma sosial kemasyarakatan.

2.Teknik Memetakan Ide 

Tahapan untuk mengategorikan, menjabarkan, dan menggambarkan ide dalam sebuah sistem pemetaan dapat mengacu pada beberapa tahapan berikut.

a. Menentukan pokok permasalahan yang akan dijadikan tema dan ide utama. Tema yang dijadikan sebagai ide atau gagasan dapat dibagi menjadi beberapa tipe, yaitu sebagai berikut.

     1) Tema yang bersifat memaparkan sebuah kondisi.

     2) Tema yang memaparkan beberapa alternatif pemecahan masalah.

     3) Tema yang menjelaskan komponen pembentuk dari ide yang dijelaskan.

b. Setelah menentukan pokok tema atau ide utamanya, Anda harus menjelaskan komponen pendukungnya, yaitu dengan menuliskan subtema yang akan dijadikan elemen penjelasnya.

c.  Dari subtema tersebut, kembangkan lagi dengan sub item yg mungkin muncul sehingga lebih lengkap dan detail.

d. Rangkaian ide utama dan subtema harus saling terhubung secara logika. 

    Dengan memvisualisasikan serta memetakan  ide dalam otak, dapat ,memberikan dampak positif seperti berikut.

      a. Membuat poin penting dalam ide. 

      b. Menguraikan secara detail dalam ide tersebut. 

      c. Menyeimbangkan, menyelaraskan pola kerja otak kanan dan kiri.

      d. Memudahkan kebutuhan dalam aktivitas ataupun organisasi.

3. Konsep Algoritme 

         Algoritme sebenarnya berasal dari kata ''algorism'' yang mengandung pengertian cara membuat metode penyelesaian masalah secara logis, runtut, dan sistematis dalam waktu secepat mungkin.Proses logika yang ditanyakan secara sistematis, rasional, dan logis merupakan karakter urtama dari algoritme yang tentunya sangat dipengaruhi oleh penalaran si pembuatnya.

          Algoritme merupakan serangkaian proses atau aturan yg susun dan di urutkan secara sistematis dan logis untuk menyelesaikan permasalahan. Istilah logis atau logika berasal dari kata logos yg berarti hasil pemikiran yang disampaikan dalam kata-kata, tulisan maupun verbal, yang identik dengan akal dan dapat diterima secara ilmiah. 

B. Pernyataan dan Logika Proposisi

  1. Definisi Proposisi 

        Dalam pernyataan, logika proporsi dapat diidentifikasi berdasarkan 4 elemen penting,yaitu sebagai berikut.

   a. Subjek merupakan konsep yg menjadi aktor utama dalam pernyataan, meliputi benda, objek                   tempat, kejadian, orang, peralatan, dan lainnya.

   b.Predikat adalah istilah perlakuan atau tindakan yang dilakukan atau dikenakan pada subjek.

   c.Kopula merupakan kata kerja atau verba yang menjadi penghubung antara subjek dan predikat dalam sebuah pernyataan.

    d.Kuantor merupakan bagian dari pernyataan yang penulisannya disesuaikan dengan kebutuhan.Kuantor dalam penerapannya diklasifikasikan menjadi 2 tipe, yaitu sebagai berikut.

      1) Kuantor universal/umum

       2)Kuantor khusus

2.Aspek Penggunaan dalam Proposisi

     a. Aspek bentuk

        1) Proposisi tunggal adalah jenis pernyataan logika yang hanya berdiri atas satu subjek dan satu predikat atau dikenal dengan kalimat tunggal.

          2) Proposisi majemuk merupakan jenis pernyataan yang memiliki 2 predikat dalam penulisannya atau gabungan dari 2 pernyataan tunggal proposisi.

     b.Aspek sifat 

          1) Kategorial 

          2) Kondisional, jenis ini dapat di bedakan menjadi 2 yaitu:

               a)Hipotetis

               b)Disjungtif

     c. Aspek luas

         1) Universal merupakan pernyataan yg menjelaskan kondisi secara menyeluruh /bagian tertentu.

         2)Partikular merupakan teknik menyampaikan pernyataan dalam seluruh aspek kebenaran, biasanya ditandai dengan kata sebagian, tidak semua, beberapa, dan kebanyakan.

          3) Singular merupakan teknik penyampaian logika dalam sebuah pernyataan dalam 1 aspek saja.

      d. Aspek kualitas dan kuantitas

          1)Proposisi positif atau afirmatif

          2)Proposisi negatif

           Secara umum, pernyataan logika proposisi dilihat berdasarkan aspek kualitas dan kuantitas menjadi 4 macam, yaitu sebagai berikut. 

          1) Proposisi A

           2) Proposisi E

           3) Proposisi I 

           4) Proposisi O 

           

 C.Logika Matematika

1.Negasi

    Merupakan metode membalikkan nilai sebelumnya, yg semula benar menjadi salah dan salah menjadi benar.

2.Konjungsi

       Merupakan teknik penggabungan beberapa pernyataan yg kemudian dikenal dengan istilah pernyataan majemuk.

3.Disjungsi

            Merupakan teknik perbandingan antara dua pernyataan yg dihubungkan dengan kata ''atau'' dan direpresentasikan dalam bentuk notasi simbol ''V''.

4.Implikasi

        Merupakan salah satu penerapan pernyataan majemuk yg menggunakan kata penghubung ''jika..., maka...''.

5.Biimplikasi

       Merupakan salah satu jenis pernyataan majemuk yg dibentuk dengan menggunakan kata penghubung ''...jika dan hanya jika...''.

D.Metode Penalaran

1.Deduktif

   adalah metode penalaran yg difokuskan untuk menggali informasi-informasi secara umum, kemudian dirangkum menjadi simpulan secara khusus.

   Penalaran deduktif dapat digolongkan menjadi dua macam, yaitu sebagai berikut.

     a.Metode silogisme

        adalah teknik pengambilan simpulan yg dilakukan berdasarkan dua pernyataan sebelumnya. Ada dua metode silogisme yang dapat dipilih, yaitu sebagai berikut.

          1) Silogisme negatif

          2) Silogisme eror 

     b.Metode entimen

         Metode entimen menerapkan pola pikir secara langsung tanpa melalui mekanisme silogisme.

2.Induktif

    Induktif adalah metode penalaran yang bertolak belakang dengan deduktif.

3.Abduktif

    Abduktif adalah metode penalaran yang dilakukan dengan mengambil salah satu opsi argumentasi atau alasan yg dianggap mendekati kebenaran dari beberapa pilihan argumentasi. Ada empat solusi yg dapat dilakukan, yaitu sebagai berikut.

   a. Simplicity atau kesederhanaan 

   b. Coherence atau koherensi

   c. Predictability atau prediktabilitas

   d. Comrehensive atau komprehensi

E.Logika Penalaran Inferensi

1. Konsep inferensi

      Inferensi adalah mekanisme pembuatan simpulan atau konklusi berdasarkan 1 atau lebih proposisi.

2.Kebenaran Argumen

      Argumen merupakan kumpulan pernyataan bagian akhir dari pernyataan dapat dikategorikan sebagai konklusi.

3.Jenis Inferensi Berdasarkan Jumlah Premis

    inferensi dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu sebagai berikut.

      a.Immediate inference atau inferensi langsung 

         adalah  mekanisme penarikan simpulan secara langsung berdasarkan sebuah premis yg dinyatakan.

 b.Mediate inference atau inferensi tidak langsung

    adalah mekanisme pembuatan konklusi yg diambil dari beberapa premis yg memiliki keterkaitan secara logika.

4.Metode Inferensi

     Dalam melakukan penarikan simpulan atau inferensi, terdapat empat cara yg dapat digunakan :

       a.Modus ponens

          contoh premis 2 : Perangkat keras memiliki komponen input, CPU, RAM, dan hard disk.

       b.Modus tollens

         Perbedaannya adalah pada premis kedua dan simpulan merupakan negasi dari setiap proposisi pada premis paling awal. 

             contoh premis 2 : komponen tersebut tidak memuai.

      c.Modus penambahan disjungtif

           Modus penambahan disjungtif menganut aturan bahwa suatu pernyataan dapat digenerasikan dengan penghubung " v ".

      d.Modus penyederhanaan kongjungtif

         Pada modus penyederhanaan kongjungtif, jika beberapa pernyataan dihubungkan dengan penghubung " ^ ".  

F.Logika Konversi Bilangan

1.Jenis dan Format Bilangan

     Pada umumnya, bilangan yg dikenal adalah kombinasi dari angka 0 sampai 9. Berikut adalah tabel pengelompokan jenis bilangan.

          Terdapat empat format bilangan yg sering digunakan, yaitu biner, oktal, desimal, dan heksadesimal.

 a.Bilangan Berbasis 2 (Biner)

    Biner atau binary adalah  standar format bilangan yg digunakan sebagai dasar oprasi aritmetika dalam CPU komputer sehingga sering disebut dengan istilah bit atau binary digit.

 b.Bilangan Berbasis 8 (Oktal)

      Format bilangan oktal hanya mengenal delapan jenis angka (numerik), yaitu 0,1,2,3,4,5,6, dan 7. Penulisan bilangan berbasis oktal menggunakan format N8` dengan N adalah bilangan oktal.

 c.Bilangan Berbasis 10 (Desimal)

      Sistem bilangan berbasis 10 atau lebih dikenal sebagai bilangan desimal memiliki 10 jenis angka numerik, yaitu 0,1,2,3,4,5,6,7,8, dan 9. Penulisan bilangan desimal menggunakan format N10` dengan N adalah bilangan desimal.

 d.Bilangan Berbasis 16 (Heksadesimal)

     Bilangan heksadesimal memiliki 16 simbol yg terdiri atas 10 angka (numerik) dan 6 karakter, yaitu 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E, dan F. Penulisan bilangan heksadesimal menggunakan format N16` dengan N adalah bilangan heksadesimal.

2. Teknik Konversi Bilangan

     adalah mengubah bentuk atau dapat dikatakan teknik mengubah suatu bentuk menjadi bentuk lainnya, dengan tetap memiliki arti dan nilai yg sama. Ada dua teknik konversi yg biasa digunakan, yaitu : 

 a.Teknik Penjumlahan 

     Pada teknik penjumlahan, nilai bilangan yg dikonversi merupakan hasil kali nilai bilangan tertentu.

 b.Teknik Pembagian

     Pada teknik pembagian, bilangan awal yg akan dikonversi  keformat tertentu, dibagi secara berulang.

3.Sistem Penyandi Bilangan 

     Ketika anda menginputkan operasi penjumlahan antara angka 11 dengan 12 pada aplikasi kalkulator komputer ,apakah langsung dieksekusi dan ditampilkan hasilnya begitu saja ? Sederhananya, kalkulator adalah bentuk minimalis fungsi CPU dalam komputer yg menggunakan teknologi rangkaian digital untuk melakukan operasi aritmetika.

G.Berpikir Algoritmik

1. Jenis Data dalam Penelitian

     Filosofi berpikir komputasional identik dengan proses berpikir dalam menyelesaikan masalah dengan cara menerapkan model ilmu komputer (informatika).

     Secara umum, dikenal dua jenis data, yaitu sebagai berikut.

 a.Data Kuantitatif

       adalah jenis data yg direpresentasikan dalam bentuk nominal angka, misalnya data kuantitatif yg memuat model skor antara 1-4.

 b.Data Kualitatif

       merupakan tipe data yg tidak dapat diukur nilainya dalam bentuk angka, biasanya berupa kalimat, kata, gambar, dan model.

2.Teknologi Computational Thinking

 a.Definisi dan karakter

       Istilah berpikir komputasional diadopsi dari konsep CT atau Computational Thinking yg pertama kali diperkenalkan oleh Jeannette Wing pada Maret 2006 sebagai bentuk model dan mekanisme penyelesaian masalah melalui tahapan analisis masalah, desain sistem, dan implementasi menggunakan pendekatan ilmu komputer.

 b.Elemen computational thinking

      Computational thinking memiliki enam bagian penting, yaitu sebagai berikut.

        1) Abstraction

        2) Algorithmic thinking

        3) Automation

        4) Decomposition

        5) Debugging

        6) Generalization

 c.Artificial intelligence(AI)

      Artificial intelligence atau kecerdasan buatan adalah salah satu implementasi dari berpikir komputasi atau CT yg bertujuan memprogam komputer agar mampu berpikir, mempertimbangkan dan memutuskan, serta mengeksekusi pekerjaan layaknya manusia. Definisi AI dapat dibedakan dari beberapa persepsi, antara lain sebagai berikut.

      1) Persepsi kecerdasan

      2) Persepsi riset

      3) Persepsi potensi bisnis

      4) Persepsi logika pemrogaman

 d.Sistem pakar

    1) Definisi sistem pakar 

     Expert system atau sistem pakar merupakan salah satu cabang dari disiplin ilmu artificial intelligence dalam menyediakan data informasi serta menyelesaikan permasalahan berdasarkan pengetahuan dan pengalaman manusia yg dianggap memiliki tingkat pakar yg tinggi, seperti kedokteran, teknik, dan lainnya.

    2) Kelebihan sistem pakar

         Pada dasarnya, sistem pakar adalah sistem yg menampung, menyimpan, dan mengolah setiap data yg berisi kepakaran atau keahlian seorang atau tim pakar kedalam sistem komputer.

    3) Komponen sistem pakar 

         Untuk mendukumng proses kerja sistem pakar, ada beberapa elemen penting yg harus tersedia, yaitu sebagai berikut.

             a) Sistem akuisisi pengetahuan 

             b) Knowledge base

             c) Inference machine

             d) User interface

             e) Blackboard atau tempat kerja

             f) Justifier atau subsistem penjelas

             g) Subsistem perbaikan pengetahuan

    4) Modul utama dalam sisstem pakar 

           Terdapat tiga modul utama yg menyusun sistem pakar, yaitu sebagai berikut.

        a) Modul penerimaan pengetahuan 

        b) Modul konsultasi 

        c) Modul penjelasan 

     5) Bentuk sistem pakar 

          Sistem pakar terbagi menjadi empat bentuk, yaitu sebagai berikut.

         a) Berdiri sendiri ( independent) 

         b) Terintegragi (integrated)

         c) Terhubung kesistem lain (Connected to other system)

         d) Sistem mengabdi (service system)

    e.  Decision support system

         1) pengertian DSS

              DSS adalah sistem informasi sebagai hasil proses berpikir secara komputasi yg diciptakan engineer atau progammer, dengan tujuan memberikan bantuan pertimbangan pengambilan keputusan terhadap suatu permasalahan.

         2) Karakteristik DSS 

               Suatu sistem dapat dikategorikan sebagai DSS apabila memiliki beberapa karakter, antara lain sebagai berikut.

                a) Mempermudah manajemen dan mengambil keputusan

                b) Memiliki graphical interface yg menarik dan mudah

             c) Mampu mendeteksi, mengidentifikasi, menganalisis, serta mengambil keputusan terhadap masalah

                d) Mampu diintegrasikan dengan sistem lain

          3) Tahapan pengambilan keputusan

                Keputusan yg ditampilkan sebagai solusi terbaik dari beberapa aspek oleh DSS harus melewati beberapa tahapan 

         4) Komponen sistem 
              Sistem DSS harus menyediakan beberapa modul penting dalam proses pengambilan keputusannya, sebagai berikut.

               a) Data management 

               b) Model management

               c) Communication

               d) Knowledge

   3. Penerapan Teknologi CT

        Konsep berpikir komputasional atau Computational thinking bertujuan memudahkan pekerjaan manusia dengan cara menerapkan disiplin ilmu komputer, yg diimplementasikan dalam bentuk software, hardware atau kombinasi keduanya.

         Berikut adalah beberapa contoh penerapan teknologi CT.

         a. Biometric system 

            merupakan teknologi pengenalan, pemindai, dan pengidentifikasi karakteristik fisik dan biologis manusia, yg disimpan dalam bank data digital.

         b. Face recognition

             merupakan  revolusi teknologi di era industri 4.0 yg mampu mengidentifikasi dan memvalidasi data seseorang berdasarkan gambar dan pola wajah manusia.

         c. Voice atau speech recognition

              merupakan teknologi pendektesi data yg berasal dari ucapan atau suara yg diubah menjadi data digital.

         d. Fingerprint recognition

             merupakan teknologi yg akan merekam dan mencatat pola sidik jari manusia kedalam bentuk bank data digital.

         e. Computer-Aided Diagnosis (CAD)

             merupakan sistem diagnosis yg digunakan untuk mendeteksi gejala penyakit dalam bidang kedokteran.

         f. Optical Character Recognition (OCR)

            OCR adalah salah satu jenis AI yg mampu membaca dokumen cetak atau tulisan tangan di kertas melalui proses scaning, yg kemudian diekstrak dalam bentuk file teks yg dapat diedit tanpa perlu mengetik secara manual.

         g. Machine Vision 

              Teknologi machine vision meiliki konsep berupa kecerdasan mesin yg mampu menggantikan manusia dalam melihat, mengenali, mengidentifikasi, menangkap, dan menganalisis objek gambar sehingga dapat menyajikan opsi keputusan bagi penggunanya.

         h. Data Mining 

               1) Konsep Data Miring  

                    Definisi data mining dari beberapa versi, antara lain sebagai berikut.

                     -sebagai tool untuk mendeteksi, melakukan identifikasi dan penelusuran 

                    -metode mengekstrak informasi yg awalnya belum memiliki arti dan kurang menarik dalam rangkaian penyimpanan data besar

             -mekanisme analisis data besar guna mencari pola atau pattern menggunakan algoritme tertentu 

               2) Faktor dan model data mining

                    Untuk mencari pola informasi dalam rangkaian data besar menggunakan data mining, Anda dapat menggunakan salah satu jenis mode operasi berikut.

                  a) Metode verifikasi

                  b) Metode knowledge discovery

    4. Enkripsi ROT13

      a.Konsep enkripsi dan deskripsi 

        Enkripsi adalah metode atau mekanisme mengubah/mengonversi format data menjadi bentuk lain yg tidak mudah dibaca dan dipahami.

         Deskripsi adalah metode untuk mengembalikan data enkripsi ke bentuk plaintext sesusai aslinya.

     b.Algoritme ROT13

        Detail pemrograman dan teknik enkripsi mendalam akan di bahas dalam bab analisis data dan dampak sosial informatika.