Matematika, mungkin menjadi mata pelajaran atau mata kuliah yang cukup dibenci oleh sebagian pelajar atau mahasiswa di Indonesia. Kalau jurusan teknik atau mipa sudah pasti terpaksa harus belajar mata kuliah yang berbau matematika, karena hukumnya wajib. Padahal matematika ini bisa jadi merupakan tools yang hebat untuk menyelesaikan suatu masalah walaupun bidangnya tidak didominasi matematika.
Berbicara soal matematika, jurusan ilmu komputer atau teknik informatika. Mempunyai beberapa mata kuliah yang ternyata kebanyakan adalah memahami dan menyelesaikan suatu masalah dengan matematika dulu. Bukan langsung membuat aplikasi berbasis web atau aplikasi berbasis mobile. Tapi masalah diselesaikan dahulu dengan menggunakan pendekatan matematika.
Sayangnya tidak semua mahasiswa jurusan ilmu komputer atau teknik informatika menyukai berbagai mata kuliah berbau matematika, yang padahal bila diperdalam dapat meningkatkan inovasi di dalam bidang ilmu komputer atau malah justru dapat digunakan di dunia kerja.
Dulu mungkin lulusan ilmu komputer atau teknik informatika, cukup saja untuk menguasai programming seperti Java Desktop atau Android, atau PHP + MySQL + HTML + CSS + Javascript. Namun kini seiring dengan meningkatnya kebutuhan tenaga kerja pada bidang data science, machine learning, computer vision, image processing, dan komputasi lainnya. Tidak hanya kemampuan programming saja yang dibutuhkan, kemampuan matematis pun sangat dibutuhkan.
Berikut adalah beberapa mata kuliah matematika yang dapat dimanfaatkan lulusan ilmu komputer sebelum lulus ataupun memperdalamnya sendiri setelah lulus kuliah.
1. Matematika Dasar
Sebelum lanjut memperdalam pelajaran matematika lainnya. Tentu kamu harus menguasai yang dasar dulu. Pemahaman dasar ini seperti teori bilangan (biner, bulat, negatif), vektor, aljabar, kecepatan dan percepatan, diagram kartesius, dan lainnya.
Saat kuliah kamu tidak perlu mendapat nilai A, yang penting setelah lulus mau mempelajari kembali matematika dasar dan memperdalamnya. Bukan kenapa – kenapa, misal saat kamu menggunakan Fuzzy Logic di sebuah sistem cerdas, kamu akan menggunakan persamaan garis linier y = mx + c untuk mendapatkan nilai y dari input x.
Dan itu semua hanya kamu temukan di matematika dasar. Dan selanjutnya matematika dasar ini digunakan oleh mata kuliah matematika lainnya.
2. Aljabar Linier dan Matriks
Ingin memperdalam image processing dan computer vision? kamu harus memperdalam mata kuliah ini, hampir semua data yang ada di komputer seperti suara, gambar, dan video dapat direpresentasikan menjadi matriks. Bahkan sekumpulan dataset seperti data pemeriksaan dokter terhadap pasien tuberkolosis pun dapat dijadikan matriks untuk melatih machine learning yang kamu kembangkan dalam penentuan apakah seorang pasien menderita tuberkolosis akut, sedang, atau gejala.
Aljabar Linier dan Matriks berisi bahasan bagaimana mengolah matriks dan berbagai operasinya untuk mendapatkan informasi atau mengolah informasi. Dan juga ada beberapa cara bagaimana merepresentasikan masalah menjadi sebuah matriks.
3. Matematika Diskrit
Matematika Diskrit sebenarnya berisi tentang teori bilangan yang menjadi dasar dari komputasi di dalam CPU. Juga terdapat pembahasan struktur data seperti tree, graph, dan stack hanya saja dalam pendekatan matematis. Juga terdapat beberapa bahasan mengenai analisis algoritma dan mencari kompleksitasnya.
Yang pasti di dalam matematika diskrit kamu akan mengenal berbagai algoritma yang dapat dilakukan diatas struktur data berbasis graph atau tree seperti algoritma breadth-first search untuk web crawling atau pencarian jalur terdekat pada representasi graph. Dan tentu saja modal ini dapat kamu teruskan untuk mempelajari topik lain seperti data mining atau optimasi sistem.
4. Metode Numerik
Metode numerik berisi topik tentang integral dan diferensial. Selain itu beberapa operasinya diterapkan juga dalam image processing seperti membuat berbagai filter untuk mengaplikasikan noise, brightness, dan lainnya. Metode numerik juga digunakan untuk mendukung mata kuliah lain seperti Statistika.
5. Riset Operasi
Riset Operasi mungkin menjadi salah satu mata kuliah matematika yang cukup menarik. Dominasinya berisi bahasan yang membahas mengenai optimasi pada suatu sistem seperti pengantaran barang ke beberapa kota dengan menggunakan sejumlah sumber daya atau bahkan kamu juga dapat mengetahui jalur optimal melalui operasi max-flow.
Riset operasi pun berisi pembahasan seperti Hidden Markov Model untuk mencari pola – pola tertentu yang dapat kamu manfaatkan lebih lanjut dari suatu dataset. Tapi dominannya, riset operasi membahas bagaimana mengoptimalkan suatu sumber daya menjadi aktivitas tanpa keluar ongkos yang banyak.
6. Statistika
Mata kuliah ini mungkin hanya berisi dataset, hitung, kemudian tampilkan di grafit. Tapi kini peranannya semakin dibutuhkan untuk menghasilkan data scientist yang berkualitas.
Untuk menangani pembersihan data atau melihat kualitas suatu data kamu harus membutuhkan statistika. Jangan lari – lari ke algoritma yang rumit tapi belum terbukti padahal dengan statistika saj sudah beres.
Berbagai algoritma di machine learning pun masih didominasi oleh statistika seperti algoritma untuk klasifikasi dan klustering. Sebut saja ada Linear Regression, Logistic Regression, Naive Bayes, dan K-Means. Ada juga berbagai algoritma lain seperti Random Forest yang sedang naik daun.
7. Kecerdasan Buatan
Kecerdasan buatan, jangan dikira berisi mata kuliah yang akan menggunakan library tertentu seperti TensorFlow atau Keras. Tapi kamu tetap akan menghitungnya terlebih dahulu. Misal kamu akan mempelajari mencari jalur terpendek dahulu, kemudian dilanjutkan dengan membuat mesin agar berpikir menggunakan Fuzzy Logic, lalu akhirnya akan diarahkan ke pengembangan aplikasi berbasis neural network.
Neural network pada dasarnya adalah graf yang berisi sejumlah function dan menerima input berupa vektor atau matriks yang divektorisasi. Lalu vektornya dari mana? vektornya berasal dari matriks yang dibentuk dari dataset atau gambar yang dikonversi menjadi matriks. lalu dipelajari oleh Neural networkdengan struktur tertentu dan hasilnya akan digunakan oleh sistem yang telah kita training tadi.
8. Teknik Simulasi dan Pemodelan
Ingin membuat simulasi tank baja? atau simulasi pesawat? tidak serta merta seperti membuat game dengan IDE seperti Unity3D atau Unreal3D. Kamu harus tahu perhitungannya terlebih dahulu smapai mendapat rumus yang benar – benar membuat kamu seperti menggunakan tank baja sungguhan atau pesawat sungguhan.
Karena teknik simulasi dan pemodelan ini bagaimana kamu merasakan sesuatu seolah – olah kamu menggunakan sesuatu yang sesungguhnya. Simulasi dan Pemodelan pun dapat digunakan untuk melakukan perkiraan terhadap suatu antrian pengunjung dan menjalankkan beberap ajam untuk melihat berbagai prediksi yang terjadi saat simulasi berlangsung.
Atau dapat juga untuk menghitung padatnya kendaraan pada jam tertentu melalui simulasi kepadatan jalan raya dan banyaknya pejalan kaki yang lalu lalang di jalanan. [cp/ap]
Kamu bisa download Kumpulan Materi Kuliah Jurusan Teknik Informatika dan Ilmu Komputer. Silahkan di Download dan selamat belajar.
