Berpikir Komputasi rev 3

Berpikir Komputasi

KD 3.11 Computational Thinking untuk menyelesaikan persoalan
yang lebih kompleks dari sebelumnya, yang membutuhkan
dekomposisi, abstraksi dan representasi data, serta berpola.

4.11 Memecahkan persoalan agak kompleks yang
membutuhkan dekomposisi, abstraksi dan representasi
data serta berpola.

Oleh. Armansyah, S.Kom, M.Pd

Guru Informatika SMAN Sumatera Selatan

Apa itu Pemikiran Komputasi?

Berpikir komputasi (Computational Thinking) adalah metode
menyelesaikan persoalan dengan menerapkan teknik ilmu komputer
(informatika).

Definisi lain, Berpikir komputasi adalah kemampuan berpikir untuk
menyelesaikan suatu permasalahan secara menyeluruh, logis, dan
teratur.

Atau Berpikir komputasi adalah teknik pemecahan masalah yang sangat
luas wilayah penerapannya, bukan hanya untuk menyelesaikan
masalah seputar ilmu komputer saja, melainkan juga untuk
menyelesaikan berbagai masalah di dalam kehidupan sehari-hari.

Konsep :
• mendefinisikan masalah;
• mengumpulkan data;
• mengidentifikasikan penyebab masalah yang paling mungkin;
• mengidentifikasikan yang menjadi akar permasalahan tersebut;
• mengajukan dan mengimplementasikan solusinya.

Computational Thinking melatih otak untuk terbiasa
berpikir secara logis, terstruktur dan kreatif

Prinsip-prinsip Ada empat prinsip, yaitu:
Berpikir
Komputasi 1. Dekomposisi
2. Pengenalan pola
3. Abstraksi
4. Penulisan Algoritma



Setiap hari kita melakukan pekerjaan dengan
pemikiran komputasional, misalnya :

• Anda ingin membuat secangkir teh atau kopi.
• Anda ingin mengganti bola lampu.
• Anda ingin membeli pakaian.
• Anda ingin sholat
• Anda ingin memasak.
• Anda ingin menulis buku.
• Anda ingin berangkat kesekolah.
• dan lain-lain

https://www.youtube.com/watch?v=qbnTZCj0ugI

Dekomposisi

Dekomposisi atau decomposition adalah Merupakan pemecahan masalah atau sistem yang kompleks menjadi
bagian-bagian yang lebih kecil dan lebih mudah dipecahkan.
Masalah-masalah yang lebih kecil ini dipecahkan satu demi satu sampai masalah kompleks yang lebih
besar dipecahkan.

CONTOH SEDERHANA Pembuatan Nasi Goreng
&

Kwetiaw

Penjelasan

Ketika kita ingin membuat nasi goreng, kita harus memahami cara membuat nasi
goreng, lalu kita mengumpulkan bahan-bahannya, kemudian kita mulai membuat nasi
goreng sesuai dengan langkah-langkahnya.

Dalam membuat nasi goreng, kita harus menyiapkan kompor, wajan, spatula, minyak
goreng, nasi, telur, bumbu, dan lain-lainnya yang semua itu merupakan sebuah proses
bernama dekomposisi.

Membuat Sarapan
Roti & Secangkir Teh

Persiapan Roti Persiapan
Secangkir Teh

Iris Roti Letakkn Oleskan Tambahkan Rebus Tuang Celupkan
irisan Mentega Selai Air Air Teh
Roti
Panas

If we break the problem up into smaller pieces, it becomes easier to manage.
Let's start at the two ends :

• What is 200 + 1?
• What is 199 + 2?
• What is 198 + 3?

See a pattern?
How many of these pairs will we have?

• What is the last pair we will find? 100 + 101
• That means that we have 100 total pairs.
• If we have 100 total pairs of sums of 201, how do we find the final total?
• What is 100 * 201?



CONTOH KASUS Dekomposisi dari masalah :
• Masalah :
Memilih rumah ideal
yang akan ditinggali Tidak mendapatkan rumah yang ideal
bersama keluarga • Akar Masalah :

Tidak ada ukuran pasti kriteria rumah ideal
• Tujuan :

Memastikan kriteria rumah ideal yang
diinginkan







Apa itu Pola (Pattern) ?
Pola adalah Objek, Proses, atau Kejadian yang dapat diberi nama
Pola adalah himpunan pengukuran yang menggambarkan sebuah objek

Apa itu Pengenalan Pola ?
1. Proses untuk menemukan hubungan suatu pola terhadap pola-pola sebelumnya
2. Belajar membedakan pola yang dianggap penting terhadap latar belakangnya
3. Menggunakan Teori, Algoritma, Sistem untuk meletakkan/mengelompokkan pola-pola ke dalam kategori tertentu

Manusia telah dianugerahi Mengenali wajah
kemampuan untuk menerima
rangsangan (indera) dari lingkungan Memahami kata yang diucapkan
dan memberikan aksi terhadap apa
yang diamati Membaca tulisan tangan

Membedakan makanan segar/busuk dari
baunya
dan lain-lain

Contoh paling sederhana adalah permainan kubus rubik

Kubus ini terbuat dari plastik dan terdiri atas 27 bagian kecil yang berputar pada poros yang terlihat

Contoh Penerapan Pengenalan Pola dilapangan

Speech recognition

Hallo Google

Fingerscan

OCR (Optical Character Recognition) Military applications

Biometric and AutomatedTarget Recognition

IMPLEMENTATION

Optical Character Recognition (OCR)

• Handwritten: sorting letters by postal code.
• Printed texts: reading machines for blind people,

digitalization of text documents.

Biometrics

• Face recognition, verification, retrieval.
• Finger prints recognition.
• Speech recognition.

Diagnostic systems

• Medical diagnosis: X-Ray, ECG (ElectroCardioGraph)
analysis

Military applications

• Automated Target Recognition (ATR).
• Image segmentation and analysis (recognition from aerial

or satelite photographs).

Contoh dalam pengenalan karakter/OCR

Ada 2 Garis

3 Dikenali dari banyak garis dan bentuk kurvanya II 3 Ada 2 Kurva

A4 B21 43Ada2 Garis 1
Ada 2 Kurva
2

5 Dikenali ada 5 Garis yang menyusun huruf A Dikenali ada 2 Garis dan 2 Kurva yang menyusun huruf B

Materi Informatika: Berpikir Komputasional [SMAN Sumsel, Belajar di RRI, 05/04/2020]

Lanjutan....

C 1 Kurva D I

Dikenali ada 1 Kurva yang menyusun huruf C 11
Dan 0 Garis
Garis Kurva

Kesimpulan : Pola untuk abjad ABCD adalah ...

Karakter Banyak Banyak Dalam
Garis Kurva Bentuk
A Bilangan
B 5 0
C 2 2 (5,0)
D 0 1
1 1 (2,2)

(0,1)

(1,1)

Pengenalan Pola Wajah

Dalam rangka IOT (Internet Of
Things)

Identifikasi identitas berdasar
pemindaian wajah yang akan
terintegrasi pada semua
keperluan hidup dimasa yang
akan datang

Contoh yang paling sering ditemukan sekarang dalam tingkat sederhana adalah auto tagging foto di Facebook.
Dimana aplikasi Facebook yang sudah dibenamkan Artificial Intelligence algoritma







Abstraksi
(Abstraction)

Menyerdehanakan sebuah persoalan kompleks
dengan berfokus pada informasi umum yang
penting dan mengesampingkan informasi yang
tidak relevan dengan solusinya

Metode abstraksi ini adalah
suatu metode dimana Melakukan
generalisasi dan mengidentifikasi
prinsip-prinsip umum yang
menghasilkan pola, tren dan
keteraturan tersebut.

Misalnya kita dapat
mengelompokkan suatu
masalah menjadi suatu
pola tertentu seperti kita
mengelompokkan file-file
kita yang ada pada
windows explorer.

Dalam abstraksi fokusnya terutama pada karakteristik umum
yang ada pada setiap elemen, bukan detail spesifik.
Misalnya tadi kita mengatur file berdasar tipe datanya,
apakah dia format audio, format video, format teks dan lain-
lain.

Kita tidak fokus file A berisi audio apa, file B berisi audio apa
atau file C berisi teks tentang apa.

Abstraksi yang kita lakukan dalam contoh ini adalah
pengelompokan kasus yang sama berdasar tipe datanya.



Contoh pembuatan sketsa wajah
manusia

Contoh dari Abstraksi lainnya ketika
kita menggunakan sebuah komputer, kita
hanya fokus terhadap pekerjaan yang kita
lakukan dengan komputer kita.

Kita tidak memikirkan susunan komponen
didalam komputer, bagaimana komponen-
komponen tersebut bisa bersatu, dan
bagaimana komputer bisa memproses
pekerjaan kita.

Jadi kita disini lebih memperhatikan fungsi
dari komputer dari pada memperhatikan
komponen-komponen penyusun
komputer.

Karena detail dari setiap komponen
komputer kurang penting bagi kita.





Contoh Computational Thinking (CT)
dalam terapan pembelajaran

Bagaimanakah(orgenazing/pengorganisasian) cara mengenali dan
mengklasifikasikan organisme secara efektif dan efesien ?

Decomposition : Melihat dengan cara yang berbeda bagaimana organisme dapat diklasifikasikan.

Misalnya, dengan membagi organisme tersebut berdasarkan habitatnya, organisme tersebut hidup di air
atau organisme tersebut memiliki sayap untuk dapat terbang di udara.

Pattern Recognition : Mengembangkan metode untuk mengklasifikasikan dengan efesien beberapa organisme

berdasarkan karakteristik bersama.

Abstraksi : Menentukan berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mengklasifikasikan beberapa organisme
berdasarkan metode ini dapat membantu Anda untuk memprediksi berapa banyak pertanyaan atau klasifikasi yang
dibutuhkan untuk mengklasifikasikan semua organisme yg diketahui.

Algorithm Design : Pada bagian ini Anda tidak mengembangkan algoritma, tetapi Anda mungkin berpikir cara lain yang
lebih efisien untuk mengklasifikasikan organisme di luar metode yang digunakan dalam kegiatan ini

Organisme
manakah yang ada

di pikiran saya,
coba tebak ?

Contoh Apakah organisme itu
penerapan memiliki kaki ?
Dekomposisi
Apakah organisme itu
memiliki sayap ?

Apakah organisme itu
kulit/bulunya berpola garis ?



Contoh Kasus CT lainnya ...

Bagaimanakah membuat “Browniz” yang lezat
sebanyak 100 box dengan efektif dan efesien ?

Dekomposisi :

Kemampuan memecah data, proses atau masalah
(kompleks) menjadi bagian-bagian yang lebih kecil atau
menjadi tugas-tugas yang mudah dikelola.

Misalnya memecah struktur komponen dasar pembentuk
Browniz menjadi Tepung, Telur, Gula, Mentega, Coklat,
Susu, Keju, Backing Powder, Air.

Misalnya memecah proses dasar pembuatan Browniz
menjadi Penyiapan Bahan, Pencampuran Adonan,
Pengembangan Adonan (emulsi), Memasak/Memanggang,
Toping/Rias, Packing/Pengepakan

Pengenalan Pola

Kemampuan untuk melihat persamaan atau bahkan perbedaan pola, tren
dan keteraturan dalam data yang nantinya akan digunakan dalam membuat
prediksi dan penyajian data.
Misalnya mengenali pola dan proses pembuatan 1 box kue Browniz yang dimulai dari
tahap Persiapan hingga Packing memerlukan waktu 60 menit dengan menggunakan 1
unit oven. 60 menit = 1 Box atau 1 jam = 1 Box

ABSTRAKSI

Melakukan generalisasi dan mengidentifikasi prinsip-prinsip umum yang menghasilkan pola, tren dan
keteraturan tersebut. Misalnya dengan melihat dan mengidentifikasi pola pembuatan browniz secara
umum. Jika dalam 1 jam dengan 1 unit oven/pemanggang diperoleh 1 box browniz maka perlu 100 jam
(4,16 hari) untuk menghasilkan 100 box browniz. Tentu tidak efektif dan efesien !

Karena proses pembuatan browniz ini merupakan proses yang berulang maka kita dapat melakukan
generalisasi bahwa proses ini tidah harus menunggu semua proses selesai baru dilakukan dari awal.
Dengan kata lain, saat kue browniz sudah masuk oven, kita dapat melakukan proses pembuatan adonan
kembali tanpa harus menunggu hingga semua proses dilaksanakan.

Dengan demikian 60 menit >= 3 Box atau 1 jam >= 3 Box Sehingga untuk menghasilkan 100 box browniz
dengan 1 unit oven diperlukan waktu 33 jam atau 1,3 hari. Pertanyaan selanjutnya bagaimana jika kita
sediakan 2 buah oven, maka jawabnya kita hanya memerlukan waktu 16,5 jam untuk menghasilkan 100
box Browniz.

Bagaimana bentuk persamaan matematikanya ? Bagaimana nilai ekonomis dan break even pointnya?
Bagaimana suhu oven yang paling baik ? Bahan (kimia/alami) pengembang adonan yang paling baik dan
efektif ?

ALGORITMA

Mengembangkanpetunjuk pemecahan masalah yang
sama secara step-by-step, langkahdemi langkah,
tahapan demi tahapan sehingga orang lain dapat
menggunakan langkah/informasi tersebut untuk
menyelesaikanpermasalahanyang sama.

Misalnya langkah dan tahapan membuat kue browniz
yang paling efektif dan efesien sesuai dengan pola dan
abstraksi sebelumnya hingga tahap packing, diurutkan
secara lengkap, terukur dan kreatif



Algoritma merupakan langkah-langkah (prosedur)
yang harus dilakukan untuk menyelesaikan sebuah
masalah

Contoh sederhana dari algorithm design adalah :

1) Langkah-langkah membuat secangkir teh/kopi
2) Langkah-langkah menyapu lantai

Definisi dari sebuah algoritma :

• Masalah : persoalan yang ingin diselesaikan
• Masukan : perincian masalah

dan pengidentifikasian pola
• Keluaran : solusi untuk

menyelesaikan masalah

Algoritma yang baik memiliki sifat-sifat sebagai berikut :

Benar : solusi yang dihasilkan dapat menyelesaikan
masalah
Efisien : solusi yang dihasilkan bersifat tepat guna
(sesuai dengan masalah yang ada)
Mudah diimplementasikan : solusi yang
dihasilkan dapat digunakan secara realistis dan mudah



SOAL