Pengertian Automata dan permodelan komputasi

Pengertian Automata


Teori otomata mempelajari tentang mekanisme komputer abstrak atau mesin abstrak. Jauh sebelum ada komputer, tahun 1930, Alan Turing mempelajari mesin abstrak yang punya kemampuan seperti komputer sekarang, dikenal dengan nama Mesin Turing. Tujuan Turing adalah menggambarkan secara jelas apa yang dapat dan yang tidak dapat dilakukan mesin komputing.  Kemudian pada tahun 1940 an dan 1950-an, ditemukan mesin abstrak yang lebih sederhana, yaitu “finite automata”. Automata ini, asalnya diperuntukkan untuk membentuk fungsi kecerdasan, berubah secara drastis untuk keperluan lain yang sangat beragam. Tahun 1950-an juga Chomsky mempelajari tentang “tata bahasa” formal, yang sangat berguna untuk pengembangan compiler.

Semua pengembangan teori ini secara langsung melahirkan ilmu-ilmu komputer yang sekarang ini. Beberapa konsepnya, seperti “Finite Automata” dan “grammar”, digunakan untuk perancangan dan pembuatan bermacam software penting, seperti Pascal dan C. Konsep lainnya, seperti Mesin Turing, membantu kita memahami apa yang dapat kita harapkan dari perangkat lunak kita.

 

Kedudukan Teori Bahasa dan Otomata


Ilmu komputer mempunyai dua komponen utama, pertama : model dan gagasan mengenai komputasi, dan kedua adalah teknik rekayasa untuk perancangan sistem komputasi, yang meliputi perangkat keras dan perangkat lunak. Teori Bahasa dan Otomata merupakan bagian dari komponen pertama.

Finite State Automata dan ekspresi regular awalnya dikembangkan berdasarkan pemikiran jaringan syaraf tiruan (neural network) dan rangkaian switch (switching circuit). Finite State Automata sangat berguna dalam perancangan lexica l analyzer, yang merupakan bagian dari sebuah compiler. FSA dan ekspresi regular juga digunakan dalam perancangan text editor, pattern-matching, sejumlah pemrosesan teks, dan program file-searching serta sebagai konsep matematis untuk aplikasi lain.

Mengapa mempelajari teori? Teori memberikan konsep dan prinsip yang menolong untuk memahami “perilaku” dari suatu disiplin ilmu. Bidang ilmu komputer meliputi topik yang sangat luas, dimana sebagian besar mempunyai prinsip yang umum. Untuk mempelajari prinsip dasar inilah diperlukan pemodelan secara abstrak dari komputer. Model ini memiliki fungsi-fungsi yang penting dan umum untuk dapat diterapkan pada perangkat keras maupun perangkat lunak. Beberapa gagasan yang diutarakan memiliki penerapan yang penting. Misalkan pada compiler.

Pengantar Model Komputasi


Kuliah ini membahas model-model komputasi sebagai mesin abstrak yang dapat didefinisikan secara matematis, mulai dari yang paling sederhana hingga yang paling powerful.

Model-model sederhana dibahas agar formalisasi matematis dapat terbentuk secara bertahap, selain itu tetap masih ada hubungannya dengan situasi-situasi dunia nyata.

Secara umum model-model digambarkan sebagai mesin untuk menjawab masalah keputusan berdasarkan masukan string x dengan memberikan keluaran berupa : ya atau tidak misalnya :
·         Apakah x bilangan ganjil
·         Apakah sebuah kata s anggota bahasa B

Masalah komputasi memang lebih umum daripada masalah keputusan, namun pada dasarnya suatu model untuk masalah keputusan memerlukan komponen yang dapat melakukan komputasi yang terkait, misalnya : Untuk suatu (x,y), “apakah y = f(x)?” hanya dapat dijawab jika f(x) dapat dikomputasi.

Model-model mesin yang akan dibahas pada kuliah ini adalah Finite Automata (FA), PushdownAutomata(PDA), Mesin Turing (TM). Teori dan model komputasi ini telah berkembang jauh sebelum ditemukan perangkat komputer itu sendiri.