BERPIKIR KOMPUTASIONAL RULI MUSTIYAWAN

Capaian Pembelajaran Berdasar Elemen ◦ Peserta didik mampu menerapkan strategi algoritmik standar pada kehidupan sehari-hari maupun implementasinya dalam system computer, untuk menghasilkan beberapa solusi persoalan dengan data diskrit bervolume besar

Alur Tujuan Pembelajaran ◦ Memahami penerapan tentang 4 fondasi Berpikir Komputasional ◦ Menjelaskan beberapa algoritma proses pengurutan untuk dapat dimanfaatkan dalam pengurutan dalam persoalan sehari-hari ◦ Menjelaskan strategi algoritmik untuk menemukan cara yang paling efisien dalam proses pencarian ◦ Menjelaskan konsep struktur data tumpukan untuk dimanfaatkan dalam persoalan sehari-hari ◦ Menjelaskan konsep struktur data antrian untuk dimanfaatkan dalam persoalan sehari-hari

Pengenalan Informatika ◦ Informatika adalah bidang ilmu mengenai studi perancangan, dan pengembangan sistem komputasi, serta prinsip-prinsip yang menjadi dasar perancangan dan pengembangan tersebut ◦ Informatika dilandasi oleh landasan berpikir yang dinamakan berpikir komputasional (Computational Thinking). ◦ Bidang-bidang pengetahuan Informatika dibagi menjadi: 1.Berpikir Komputasional (BK), 2.Teknologi Informasi dan Komunikasi (TIK), 3.Sistem Komputer (SK), 4.Jaringan Komputer dan Internet (JKI), 5.Analisis Data (AD), 6.Algoritma dan Pemrograman (AP), 7.Dampak Sosial Informatika (DSI), 8.Praktik Lintas Bidang (PLB)

Informatika di Era Industri 4.0 ◦ Saat ini manusia hidup di era digital yang sering disebut Industri 4.0. Dalam industri 4.0, banyak hal dilakukan oleh manusia dengan memanfaatkan mesin cerdas berbasis komputer dan internet. ◦ Sementara Masyarakatnya disebut masyarakat 5.0 (society 5.0) karena hidup di dunia fisik sekaligus di dunia siber (maya) saat melakukan kegiatan daring. Banyak kegiatan dilakukan manusia secara fisik maupun secara daring dengan pemanfaatan teknologi komputer dan internet.

◦ Kemampuan dan keterampilan yang dibutuhkan seseorang untuk menghadapi era digital mau tidak mau harus segera disiapkan sekarang. ◦ Bukan pekerjaan mudah, namun harus dimulai sekarang atau siswa yang akan menjadi korban era modern karena tidak mampu menghadapi cepatnya perkembangan teknologi komunikasi ◦ Untuk mengantisipasinya, Dunia Pendidikan harus bisa mencetak generasi muda yang memiliki kemampuan menciptakan nilai-nilai baru dengan berpikir kreatif, pengembangan inovasi produk dan pelayanan, jenis dan metode bekerja yang baru, cara berpikir baru, merubah mental individual menjadi

Dimensi Pendidikan Abad 21

◦ Berpikir Komputasi sebagai sebuah cara memahami dan menyelesaikan masalah kompleks menggunakan teknik dan konsep ilmu komputer seperti dekomposisi, pengenalan pola, abstraksi dan algoritma dipandang banyak ahli merupakan salah satu kemampuan yang banyak menopang dimensi pendidikan abad 21 tersebut

Berpikir Komputasi

Pengertian berpikir komputasi ◦ Berpikir adalah aktifitas sel otak (kerja mental dan intelektual) yang melibatkan kesadaran untuk merefleksikan realitas, sehingga mengarahkan kita pada tindakan,ide-ide. ◦ Komputasi bisa diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan masalah dengan menggunakan suatu algoritma (teratur,logis dan menyeluruh) ◦ Berpikir Komputasi adalah sebuah kemampuan berpikir untuk menyelesaikan suatu permasalahan secara menyeluruh, logis, dan teratur.

Karakteristik Berpikir Komputasi Mampu memberikan pemecahan masalah menggunakan komputer atau perangkat lain. Mampu mengorganisasi dan menganalisa data Mampu melakukan representasi data melalui abstraksi dengan suatu model atau simulasi. Mampu melakukan otomatisasi solusi melalui cara berpikir algoritma. Mampu melakukan identifikasi, analisa dan implementasi solusi. Mampu melakukan generalisasi solusi

Ada 4 fondasi berpikir komputasional yang dikenal dalam ilmu Informatika, yaitu Abstraksi, Dekomposisi, Pengenalan Pola dan Algoritma,

Abstraksi ◦ Abstraksi adalah salah satu cara untuk menyelesaikan masalah yang kompleks dengan menyingkirkan hal-hal atau informasi yang tidak dibutuhkan dan hanya fokus terhadap informasi yang benar-benar penting.Dengan abstraksi kita mampu memformulasikan sebuah masalah yang pernah ditemui agar lebih mudah diselesaikan dengan waktu yang lebih efisien.

Contoh Tidak perlu mencari luas masing-masing bidang luas ABCD= s x s Luas BDEF= p x l

Dekomposisi ◦ Dekomposisi ialah proses pemecahan suatu masalah kompleks menjadi masalah yang kecil kecil agar masalah tersebut mudah dipahami,diteliti dan diselesaikan secara terpisah. Hal ini membantu dalam pemecahan masalah yang tergolong rumit dan mendesain suatu sistem pemecahan masalah itu sendiri.

◦ Contoh, ketika kita mengembangkan sebuah game, sebuah pembuatan game akan lebih mudah jika setiap pegawai membuat setiap level permainan itu sendiri, daripada membuat game sekaligus. Akan lebih mudah lagi jika setiap pegawai disuruh mengerjakan secara spesifik tentang game tersebut. ◦ Contoh Lain ialah ketika kita mempelajari struktur tubuh manusia. Akan lebih mudah bagi kita mempelajari satu persatu organ tubuh manusia daripada belajar anatomi tubuh manusia secara keseluruhan.

Pengenalan Pola ◦ pengenalan pola dalam computational thinking merupakan kemampuan untuk mengenal atau mengetahui persamaan dan perbedaan pola, tren, keteraturan data serta suatu hal yang nantinya bisa digunakan untuk membuat prediksi dan penyajian data ◦ Contoh

Algoritma ◦ adalah suatu upaya dengan urutan operasi yang disusun secara logis dan sistematis untuk menyelesaikan suatu masalah untuk menghasilkan suatu output tertentu ◦ Secara umum notasi algoritma terdiri dari tiga jenis, yaitu kalimat deskriptif, pseudocode, dan flowchart.

Notasi dalam penulisan algoritma Algoritma Luas_Segiempat Menghitung luas segiempat dengan memasukkan nilai lebar dan panjang segiempat Deklarasi Luas, panjang, lebar : bilangan bulat Deskripsi Masukkan nilai lebar dan panjang Hitung luas sama dengan panjang kali lebar Tampilkan Luas Notasi 2 :flowchart Algoritma Luas_Segiempat Menghitung luas segiempat dengan memasukkan nilai lebar dan panjang segiempat Deklarasi Luas,panjang,lebar :integer Deskripsi Input(n) Luas= panjang * lebar Output (Luas) Notasi 3 : pseudocode Notasi I : Deskripsi

Contoh

Algoritma Membuat mie goreng : ◦ Saat membuat mie goreng buka kemasan mie sebelum kemudian diseduh dengan air panas dan diamkan selama beberapa saat. Langkah selanjutnya keringkan air kemudian campurkan bumbu ke dalam mie goreng. Setelah diaduk dengan merata kemudian siap untuk disantap dalam keadaan hangat maupun dingin.

Algoritma Pengurutan dan Pencarian 1.Algoritma pengurutan (Sorting) ◦ Pengurutan adalah suatu proses untuk menyusun kembali humpunan obyek menggunakan aturan tertentu. Sorting disebut juga sebagai suatu algoritma untuk meletakkan kumpulan elemen data kedalam urutan tertentu berdasarkan satu atau beberapa kunci dalam tiap-tiap elemen. ◦ Metode-metode sorting yang akan saya bahas kali ini meliputi: 1. Insertion Sort (Metode Penyisipan) 2. Selection Sort (Metode Seleksi) 3. Bubble sort(Metode Gelembung)

Insertion Sort (Metode Penyisipan) ◦ Data dicek satu per satu mulai dari yang kedua sampai dengan yang terakhir. Apabila ditemukan data yang lebih kecil daripada data sebelumnya, maka data tersebut disisipkan pada posisi yang sesuai.

Contoh : Mengurutkan dari yang terkecil ke terbesar

Selection Sort (Metode Seleksi) ◦ Selection sort merupakan sebuah teknik pengurutan dengan cara mencari nilai tertinggi / terendah di dalam array kemudian menempatkan nilai tersebut di tempat semestinya. Algorithma ini dapat mengurutkan data dari besar ke kecil (Ascending) dan kecil ke besar (Descending). Algoritma ini tidak cocok untuk set data dengan jumlah besar karena kompleksitas dari algorithma ini adalah Ο(x2) di mana n adalah jumlah item.

Tugas 1.Berikan masing-masing 2 contoh penyelesaian masalah dengan cara Dekomposis, Abstraksi dan Pengenalan Pola dalam kehidupan sehari hari ! 2.Buatlah algoritma pengurutan secara ascending (dari angka terkecil ke yang terbesar) dari data 5,11,7,3,9,2,5,13,23,20 dengan metode insertion short ! 3.Buatlah algoritma pengurutan secara ascending data 17,9,12,8,10,6,13,20,11,21 dengan metode selection short

Bubble sort(Metode Gelembung) ◦ Bubble Sort adalah metode pengurutan algoritma dengan cara melakukan penukaran data secara terus menerus sampai bisa dipastikan dalam suatu iterasi tertentu tidak ada lagi perubahan/penukaran. Algoritma ini menggunakan perbandingan dalam operasi antar elemennya. ◦ Berikut ini adalah gambaran dari algoritma bubble sort: 1.Bandingkan nilai data ke-1 dan data ke-2 2.Jika data ke-1 lebih besar dari data ke-2 maka tukar posisinya 3.Kemudian data yg lebih besar tadi dibandingkan dengan data ke-3 4.Lakukan langkah nomer 2 hingga selesai.

2. Algoritma Pencarian (Search) ◦ Algoritma Searching adalah tahapan sistematis yang digunakan pada program untuk menelusuri suatu data yang dicari. Algoritma ini akan menerima sebuah argumen atau kata kunci yang akan dicari. Kemudian algoritma akan menjalankan langkah langkah tertentu untuk mendapatkan hasil berdasarkan kata kunci. Setelah proses pencarian selesai, maka akan diperoleh hasil dari salah satu dua kemungkinan, yaitu data yang dicari berdasarkan kata kunci telah ditemukan atau data tidak dapat ditemukan. ◦ Algoritma Pencarian umumnya terdiri dari 2 macam yaitu Sequential Search dan Binary Search.

Sequential Search ◦ Algoritma pencarian Sekuensial adalah salah satu algoritma pencarian data yang biasa digunakan untuk data yang berpola acak atau belum terurut. Algoritma ini akan mencari data sesuai kata kunci yang diberikan mulai dari elemen awal pada array hingga elemen akhir array. ◦ Konsep Pencarian Sekuensial: 1.Membandingkan setiap elemen pada array satu per satu secara berurut 2.Proses pencarian dimulai dari indeks pertama hingga indeks terakhir 3.Proses pencarian akan berhenti apabila data ditemukan. Jika hingga akhir array data masih juga tidak ditemukan, maka proses pencarian tetap akan dihentikan 4.Proses perulangan pada pencarian akan terjadi sebanyak jumlah N elemen pada array

Binary Search. ◦ Algoritma binary search adalah salah satu algoritma pencarian data yang biasa digunakan untuk array yang berpola terurut. Teknik pencarian yang digunakan pada algoritma ini adalah dengan cara berulang kali membagi jumlah data menjadi dua bagian sehingga memperkecil lokasi pencarian suatu data hingga pada akhirnya dapat ditemukan

◦ Konsep Binary Search: 1.Data diambil dari posisi 1 sampai posisi akhir N 2.Kemudian data akan dibagi menjadi dua untuk mendapatkan posisi data tengah 3.Selanjutnya data yang dicari akan dibandingkan dengan data yang berada di posisi tengah, apakah lebih besar atau lebih kecil. 4.Apabila data yang dicari lebih besar dari data tengah, maka dapat dipastikan bahwa data yang dicari kemungkinan berada di sebelah kanan dari data tengah. Proses pencarian selanjutnya akan dilakukan pembagian data menjadi dua bagian pada bagian kanan dengan acuan posisi data tengah akan menjadi posisi awal untuk pembagian tersebut. 5.Apabila data yang dicari lebih kecil dari data tengah, maka dapat dipastikan bahwa data yang dicari kemungkinan berada di sebelah kiri dari data tengah. Proses pencarian selanjutnya akan dilakukan pembagian data menjadi dua bagian pada bagian kiri. Dengan acuan posisi data tengah akan menjadi posisi akhir untuk pembagian selanjutnya. 6.Apabila data belum ditemukan, maka pencarian akan dilanjutkan dengan kembali membagi data menjadi dua 7.Namun apabila data bernilai sama, maka data yang dicari langsung ditemukan dan pencarian dihentikan

SIKAP YANG MENDUKUNG BERPIKIR KOMPUASIONAL 1.Percaya diri dalam menghadapi permasalahan kompleks 2.Kegigihan bekerja dalam menghadapi permasalahan sulit dan rumit 3.Toleransi terhadap perbedaan 4.Kemampuan untuk menyelesaikan masalah secara terbuka 5.Kemampuan untuk berkomunikasi dengan orang lain dalam mencapai tujuan atau mendapatkan solusi permasalahan.

Kesimpulan 1.Informatika dilandasi oleh landasan berpikir yang dinamakan berpikir komputasional (Computational Thinking). 2.Berpikir Komputasi adalah sebuah kemampuan berpikir untuk menyelesaikan suatu permasalahan secara menyeluruh, logis, dan teratur. 3.Ada 4 fondasi berpikir komputasional yang dikenal dalam ilmu Informatika, yaitu Abstraksi, Dekomposisi, Pengenalan Pola dan Algoritma,

Tugas 1.Berikan masing-masing 2 contoh penyelesaian masalah dengan cara Dekomposis, Abstraksi dan Pengenalan Pola dalam kehidupan sehari hari ! 2.Buatlah algoritma pengurutan secara ascending dari data 5,11,7,3,9,2,5 dengan metode insertion short ! 3.Buatlah algoritma pengurutan secara ascending data 17,9,11,12,8,10,6 dengan metode selection short