4 Fondasi Berpikir Komputasional dan Contoh-contohnya

KOMPAS.com - Dalam kehidupan sehari-hari, kita seringkali dihadapkan dengan berbagai persoalan, baik yang sederhana maupun rumit. Semua masalah tersebut tentunya memerlukan solusi yang tepat.

Salah satu pendekatan yang efektif untuk menemukan solusi pada masalah kompleks, terutama yang terkait dengan teknologi dan perangkat komputer, adalah dengan menggunakan metode sistematis.

Metode ini menjadi pilihan yang andal dalam menyelesaikan beragam permasalahan menjadi lebih mudah. Terutama dalam konteks dunia teknologi, pendekatan ini dikenal sebagai "berpikir komputasional" (computational thinking).

Berpikir komputasional erat kaitannya dengan teknologi karena merupakan pendekatan mental atau pemikiran sistematis yang secara khusus digunakan untuk merumuskan dan menyelesaikan masalah yang terkait dengan komputasi dan teknologi.

Sistem ini melibatkan serangkaian keterampilan dan proses berpikir yang serupa dengan cara kerja komputer, yang memungkinkan manusia untuk menghadapi masalah dengan lebih efisien dan efektif.

Nah, apa sebenarnya penjelasan lebih dalam mengenai berpikir komputasional, apa fondasi dan contoh-contohnya?? Mari kita simak penjelasannya di bawah ini.

Baca juga: Pengertian Perangkat Keras Komputer, Lengkap dengan Jenis, Contoh, dan Fungsinya

Pengertian berpikir komputasional

Dilansir dari buku Informatika yang ditulis oleh Henry Pandia, konsep berpikir komputasional merupakan sebuah pendekatan yang digunakan untuk menyelesaikan masalah-masalah yang kompleks.

Pendekatan ini mengandalkan metode pemecahan masalah dengan cara membagi masalah tersebut menjadi bagian-bagian yang lebih sederhana, kemudian mencari solusi untuk masing-masing bagian tersebut.

Konsep berpikir komputasional juga berfokus pada kemampuan untuk mengidentifikasi masalah, memahami esensi masalah, dan mengembangkan metode untuk menciptakan solusi yang inovatif.

Meskipun awalnya dikembangkan dengan tujuan untuk membantu menyelesaikan masalah dengan bantuan komputer, konsep ini ternyata juga dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari.

Berpikir komputasional ada empat fondasi utama yang membantu dalam menangani masalah-masalah kompleks. Keempat fondasi tersebut adalah:

Dekomposisi:  proses memecah masalah besar menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan lebih terkelola.

Pengenalan pola: fondasi ini melibatkan kemampuan untuk mengenali pola dan karakteristik dari masalah atau situasi tertentu.

Abstraks: kemampuan untuk menyederhanakan masalah dengan mengabaikan detail yang tidak relevan. 

Berpikir algoritme: melibatkan kemampuan untuk merancang langkah-langkah berurutan yang membentuk suatu algoritma untuk menyelesaikan masalah secara efisien dan efektif.

Keempat pilar ini berperan penting dalam proses berpikir komputasional, yang pada akhirnya diharapkan dapat menghasilkan solusi-solusi inovatif dan efektif dalam menangani berbagai permasalahan.

Berikut ini penjelasan selengkapnya mengenai empat fondasi dalam berpikir komputasional.

Dekomposisi

users.cs.cf.ac.uk ilustrasi dekomposisi

Pendekatan dekomposisi memungkinkan penyelesaian masalah dengan cara memecahnya menjadi bagian-bagian kecil, sehingga menjadi lebih mudah diselesaikan. Dengan metode ini, masalah yang awalnya kompleks menjadi lebih sederhana dan lebih dapat diatasi.

Teknik dekomposisi membantu dalam memisahkan dan mengelompokkan berbagai isu yang terlibat. Memecah masalah menjadi unit-unit yang lebih kecil juga memberikan pandangan lebih rinci tentang sifat masalah tersebut.

Contoh penerapannya di bidang Teknologi Informasi (TI) dapat dilihat pada pekerjaan programmer saat mengembangkan perangkat lunak.

Ketika menghadapi masalah utama dalam pengembangan aplikasi e-commerce, programmer dapat memecah masalah menjadi beberapa poin yang lebih spesifik. Seperti tujuan aplikasi, tampilan aplikasi, target pengguna, desain tampilan grafis, dan lain sebagainya.

Dilansir dari laman Learning, contoh lain penerapan dekomposisi dalam ilmu komputer terlihat ketika pengguna membuat sebuah game baru. Misalnya, dalam pembuatan game, Anda perlu mempertimbangkan beberapa aspek seperti karakter, latar belakang, dan alur cerita.

Selain itu, juga harus memikirkan bagaimana berbagai tindakan dalam game tersebut akan dilakukan, cara implementasinya, dan berbagai hal lainnya.

Dengan memecahkan masalah menjadi unit yang lebih kecil seperti ini, programmer akan lebih mudah menetapkan prioritas dan memulai pekerjaan.

Pendekatan serupa juga berlaku di kehidupan sehari-hari, di mana masalah-masalah yang dihadapi dapat dipecahkan menjadi bagian yang lebih terkelola, memudahkan analisis, dan penemuan solusi yang tepat.

Pengenalan pola

ArtHead- Pengenalan pola

Fondasi kedua adalah pengenalan pola, yang dapat diterapkan untuk menyelesaikan berbagai masalah, melakukan rekayasa, melakukan prediksi, dan sebagainya.

Pengenalan pola memungkinkan proses penyelesaian masalah diaplikasikan pada masalah sejenis. Ada beberapa teknik untuk mengenali pola, seperti menemukan kesamaan antara karakteristik, perilaku, penyebab, dan gejala dari masalah yang serupa.

Selain itu, teknik ini juga memungkinkan perbandingan antara masalah yang memiliki pendekatan/metode yang mirip. Dengan pengenalan pola, metode penyelesaian masalah dapat dianalisis untuk menyimpulkan dan mendapatkan pelajaran yang berharga.

Salah satu contoh lain dalam fondasi pengenalan pola dalam kehidupan sehari-hari adalah ketika kita menggunakan rumus matematika yang sering digunakan. Misalnya dalam menghitung tip, mengkonversi ukuran, menentukan konsumsi bahan bakar kendaraan, dan lain sebagainya. Semua rumus matematika didasarkan pada pengenalan pola dan pemikiran algoritmik.

Rumus-rumus ini dibuat setelah pola-pola tertentu diidentifikasi dan kemudian diaplikasikan untuk menciptakan solusi yang umum. Di sisi lain, dalam matematika, kita juga bisa menggunakan pengenalan pola untuk mengidentifikasi situasi di mana rumus tertentu dapat digunakan atau mungkin tidak relevan.

Abstraksi

equip.learning.com ilustrasi abstraksi

Dalam dunia pemrograman, abstraksi digunakan untuk menyembunyikan informasi tentang sebuah objek dari akses oleh objek lain. Dengan cara ini, data yang diakses oleh seseorang akan relevan dengan kebutuhan mereka.

Abstraksi melibatkan penghapusan atau pengabaian beberapa data terkait, seperti karakteristik, kejadian, dan fenomena, sehingga perhatian difokuskan pada hal yang penting.

Dari hasil abstraksi ini, pola dapat dibangun untuk memahami objek tersebut dengan lebih baik. Dalam konteks kehidupan sehari-hari, metode ini bisa berarti mendorong seseorang untuk berfokus pada masalah yang relevan dan sedang dihadapinya.

Contoh abstraksi dalam pengkodean dan ilmu komputer berfungsi untuk menyederhanakan string kode menjadi fungsi yang berbeda. Tujuannya adalah untuk menyembunyikan kompleksitas yang ada dalam bahasa pemrograman, sehingga membuatnya lebih mudah untuk menerapkan algoritme dan berinteraksi dengan perangkat digital.

Baca juga: Pengertian Hard Disk, Komponen, Cara Kerja, dan Fungsinya dalam Komputer

Algoritma

equip.learning.com ilustrasi algoritma

Algoritma adalah suatu rencana atau langkah-langkah instruksi yang digunakan untuk memecahkan masalah. Ketika menggunakan metode ini, Anda harus memikirkan langkah-langkah proses yang akan dijalankan, kondisi di setiap proses, cara menandai selesainya suatu proses, dan juga alternatif-alternatif yang bisa dipilih dalam setiap langkah.

Dengan menjalankan tahapan-tahapan ini, kita dapat memperkirakan hasil dari proses tersebut dengan akurat. Dalam teknologi, algoritme dapat digambarkan dengan dua cara, yaitu pseudocode dan flowchart.

Pseudocode adalah rangkaian instruksi yang menggambarkan langkah-langkah dalam menyelesaikan masalah. Ini bukanlah sintaks program dan tidak terikat pada bahasa pemrograman tertentu.

Sementara itu, flowchart adalah diagram yang mewakili kumpulan instruksi-instruksi tertentu dengan menggunakan simbol-simbol standar untuk menggambarkan langkah-langkah berbeda.

Meskipun algoritme digunakan dalam komputer, pendekatan ini juga dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Kita dapat menganalisis masalah-masalah tersebut dan kemudian membuat langkah-langkah logis untuk menemukan solusinya.

Baca juga: Cara Kerja Komputer yang Perlu Diketahui, Ada 3 Tahap

Salah satu contoh penggunaan algoritma dalam ilmu komputer adalah pada hasil pencarian Google yang ditentukan (sebagian) oleh algoritme PageRank. Algoritme ini menilai tingkat pentingnya suatu halaman web berdasarkan jumlah situs yang terhubung ke halaman tersebut.