Penguasaan Sains dan Teknologi Mahyuddin K. M. Nasution? , PS Teknologi Informasi, Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi (Fasilkom-TI), Universitas Sumatera Utara, Medan 20155 USU Sumatera Utara Indonesia
[email protected]
Abstract. Apa yang akan disajikan dan akan dikuasai melalui pemanfaatan sistem aplikasi atau teknologi pengajaran dan pembelajaran, melalui mana Pengajaran Berbantuan Komputer wujud, adalah penguasaan sains dan teknologi, sekaligus menjadikan orang yang menguasainya tidak saja berbudaya tetapi juga bertamadun. Keberadaan suatu bangsa saat ini, tidak hanya diukur dengan canggihnya teknologi yang dimilikinya tetapi bagaimana bangsa itu dapat menghargai keberadaannya di dalam tatanan dunia. Key words: Filsafat, matematika, teknologi informasi, data, informasi
1
Pendahuluan
Saat ini sains dan teknologi begitu maju pesat. Kemajuan di bidang ilmu pengetahuan tidak dapat diikuti dan dipahami tanpa memiliki dasar yang kuat tentang itu. Ilmu pengetahuan: sains dan teknologi di samping didasarkan atas filsafat dan matematika, dua bidang pengetahuan rasional yang saling berhubungan erat, juga didasarkan atas penguasaan informasi. Tulisan ini dimaksudkan untuk mengenali lebih dekat dua dasar itu, sehingga akan mempermudah pengkajian, mengikuti perkembangan dan penguasaan sains dan teknologi. Pengenalan itu didasarkan kepada hubungan antara data, informasi dan bagaimana pengetahuan dihadirkan baik melalui makna maupun nilai. Sejak awal, hubungan timbal-balik dan saling mempengaruhi antara filsafat dan matematika dipacu oleh banyak pemikiran klasik sejak zaman dahulu kala, dimulai dengan membicarakan paradoks-paradoks yang berkaitan dengan pengertian-pengertian gerak, waktu, dan ruang yang selama berabad-abad membingungkan para filsuf dan matematikawan. Sejak permulaan sampai sekarang filsafat dan matematika terus-menerus saling mempengaruhi. Filsafat mendorong perkembangan matematika dan sebaliknya matematika juga memacu pertumbuhan filsafat. Seperti halnya paradoks Zeno mendorong lahirnya konsep-konsep matematika seperti peubah sangat kecil yang semakin kecil mendekati nol, limit, deret tak terhingga, dan proses keterpusatan. Sebaliknya para matematikawan ?
M. K. M. Nasution, Pengajaran Berbantuan Komputer (PBK), Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi, BK-1.
2
M. K. M. Nasution
dengan melalui metode aljabar, simbolisme, dan teori himpunan telah membuat logika yang semula termasuk bidang filsafat berkembang begitu pesat serta memperjelas pengertian-pengertian seperti kebenaran, denotasi, konotasi, dan bentuk-bentuk yang digumuli oleh para filsuf. Selanjutnya matematika, sebagai dasar dari banyak perkembangan teknologi: komputer dan teknologi informasi misalnya, merupakan sumber penting yang tak kering-kering sejak zaman kuno sampai abad sekarang ini bagi pemikiran filsafati karena memberikan berbagai persoalan untuk direnungkan. Persoalan apakah objek matematika (titik atau bilangan) secara nyata atau hanya fiksi dalam pemikiran manusia tidaklah begitu penting, tetapi yang nyata dalam bidang perkembangannya adalah bahwa objek matematika dalam kaitannya dengan kehadiran informasi, mewujudkan tidak hanya data dari sudut penyandian faktafakta atau sebagai satuan terkecil yang tidak dapat dibagi, tetapi juga mengungkapkan sifat-sifat yang berkaitan dengannya, yang kemudian dalam prosesnya dikelompokkan menjadi kelas-kelas. Masalah apakah kebenaran matematika hanya satu macam atau banyak macamnya. Kemudian masalah apakah pengetahuan matematika bercorak empiris atau tak tergantung pada pengalaman. Oleh karena itu tulisan ini akan memberikan dasar konsep dan pemikiran bagi penguasaan ilmu pengetahuan berdasarkan pijakan bahasa ilmu pengetahuan: filsafat dan matematika. Tulisan ini didasarkan kepada laporan projek Inherent-USU pada tahun 2005 yang berkaitan dengan pembuatan bahan ajar di setiap program studi terkait [1], disamping beberapa bagian atau keseluruhan dari rujukan lainnya [2, 3]. Tulisan ini menjadi bagian kedua dari bagian pertama berjudul ”Pengajaran Berbantuan Komputer: Suatu Pendahuluan” [4].
2
Interaksi Dua Induk Ilmu
Interaksi antara filsafat dan matematika itu membuat pula adanya padanan dari konsep dan masalah pada masing-masing bidang pengetahuan tersebut. Misalnya saja filsuf merenungkan soal-soal keabadian, kebetulan, evolusi, genus, dan kuantitas. Sebagai padanan matematikawan mempelajari pengertian yang sejajar di antara kedua bidang tersebut seperti keabadian-ketidakterhinggaan (immortality-infinity), kebetulan-probabilitas (change-probability) atau kuantitasbilangan (quantity-number). Kesejajaran ini sedikit banyak menunjukkan adanya persamaan dalam segi-segi tertentu antara filsafat dan matematika. Konsep bilangan diikuti pendapat Plato bahwa geometri berdasarkan akal murni, bagi filsufpun dapat dikatakan bahwa bidang pengetahuan ini mempergunakan pula akal semata-mata. Oleh karena itu, filsafat dan matematika sekaligus merupakan pengetahuan rasional. Kelanjutannya dari ciri itu ialah bahwa filsafat maupun matematika tidak melakukan eksperimen dan tidak memerlukan peralatan laboratorium. Segi persamaan lainnya ialah bahwa filsafat dan matematika bergerak pada tingkat rampatan (generality) dan abstraksi yang tinggi. Kedua bidang pengetahuan itu membahas berbagai ide yang sangat umum dan lazimnya melam-
Penguasaan Sains dan Teknologi
3
paui taraf kekonkritan. Misalnya filsafat tidak mempersoalkan kayu atau logam melainkan materi pada umumnya, tidak merenungkan perwujudan satu-satu dari masing-masing benda melainkan bentuk sebagai pengertian abstrak. Demikian pula matematika tidak membahas umpamanya 2 pohon atau 3 sapi ataupun bentuk bulat dari suatu roda kayu tertentu melainkan konsep bilangan pada umumnya dan bangun-bangun geometri seperti lingkaran atau segitiga yang terlepas dari penerapan dan perwujudannya pada bentuk-bentuk fisik yang ada, sebagaimana berlakunya rumus segita siku-siku Persamaan (1) dan dibuktikan oleh Gambar 1 bahwa luas sisi miring sama dengan penambahan luas kedua sisi lainnya. (1) c2 = a2 + b2
Gambar 1. Bukti tanpa kata c2 = a2 + b2 .
Meskipun filsafat dan metematika mempunyai segi-segi persamaan, namun segi-segi perbedaannya juga cukup menonjol. Walaupun sama-sama merupakan pengetahuan rasional, fisafat dan matematika masing-masing mempergunakan metode rasional yang berbeda. Filsafat boleh dikatakan bebas menerapkan serangkaian metode rasional yang bermacam-macam, sedangkan matematika hanya bekerja dengan satu metode logis, yakni deduksi. Perbedaan ini tampaknya disebabkan oleh perbedaan ruang lingkup dari hal-hal yang dapat ditelaah masingmasing. Misalnya, dapat dirasakan adanya panas dari suatu benda yang saling bergesekan, maka muncul ide yang menyatakan hukum tertentu, seperti hukum
4
M. K. M. Nasution
kekekalan energi, yang dirumuskan dalam bentuk matematika tertentu dalam beberapa peubah dari kuantitas-kuantitas. Hasil yang dicapai ini, akan menjadi suatu ilmu pengetahuan baru bagi manusia, yang dikenal secara ringkas dengan fisika. Kalau hasil panas yang ditimbulkan mengakibatkan perubahan baru pada benda itu, misalnya terbakar dan menjadi arang, maka terbentuk pula ilmu baru, yang dikenal dengan kimia. Jadi seseorang filsuf dapat merenungkan apa saja sepanjang hal itu merupakan bagian dari pengalaman manusia. Di pihak lain, matematika mencurahkan perhatiannya hanya pada segi-segi tertentu dari berbagai hal yang ada. Dalam sejarah matematika beberapa segi tertentu dari kenyataan yang ditelaah para ahlinya ialah besaran (kuantitas) baik yang menyangkut bilangan maupun ruang, hubungan, pola, bentuk, dan rakitan atau struktur. Penelaahan terhadap objek matematika itu berlangsung dengan metode deduktif dan kebenaran hasil penelaahannya harus senantiasa dapat ditunjukkan dengan serangkaian langkah pembuktian. Dalam filsafat proses pembuktian itu tidak mesti terjadi. Tetapi yang pasti ialah bahwa filsafat harus berlangsung dengan alasan-alasan yang diperoleh dari penalaran atau dikemukakan dalam perbincangan yang rasional. Demikian hubungan yang erat selama berabad-abad antara filsafat dan matematika berikut segenap segi persamaannya tidak diragukan lagi telah menumbuhkan suatu bidang pengetahuan dan melahirkan banyak ilmu pengetahuan (emperis atau non-emperis) baru dan dari beragam ilmu dilahirkan pula teknologi-teknologi sebagai hasil budaya dan kebesaran manusia.
3
Matematika
Matematika atau ilmu pasti adalah cocok sekali untuk memperlihatkan bagaimana suatu ilmu tidak bersifat emperis, namun dengan caranya sendiri terikat juga dengan tahap inderawi. Bahwa matematika merupakan ilmu non-emperis, tidak bertentangan dengan kenyataan bahwa ilmu itu - baik sejauh dilihat menurut perkembangan sejarahnya maupun sejauh setiap orang sekarang ini juga masih berkenalan dengan ilmu itu - berpangkal pada segi-segi emperis tertentu dari realitas. Objek pertama bagi kajian matematika adalah aspek-aspek realitas yang dapat diulangi dan dimensi-dimensi realitas, yang masing-masing disebut segisegi tidak tidak kontinu dan segi-segi kuantitatif kontinu dari realitas. Yang pertama menjadi pokok pembicaraan ilmu hitung dan yang kedua menjadi pokok pembicaraan ilmu ukur. Jadi cara mengenali realitas itu berlainan dengan cara yang dipakai ilmu pengetahuan emperis. Alasannya karena relasi-relasi kuantitatif dapat dimengerti dengan mengabstraksikannya dari bermacam-macam pengalaman, lalu mengolahnya lebih lanjut secara intelektual, terlepas dari pengalaman itu. Dengan demikian kajian matematika sama sekali tidak penting cara bagaimana objek-objeknya terwujud dalam realitas material. Secara khusus, matematika adalah suatu disiplin yang tidak berdasarkan pengamatan dan pengalaman percobaan tetapi merupakan konsep-konsep, logika, formalisasi dari model-model yang merupakan pendekatan dari alam nyata yang dipergunakan dalam kehidupan sehari-hari. Logika yang baik diperlukan dalam
Penguasaan Sains dan Teknologi
5
semua ilmu dari ekonomi, hukum, sastra dan sebagainya hingga ke ilmu-ilmu pengetahuan alam, rekayasa industri, bahkah pembuatan robot-robot dan kecerdasan buatan. Matematika dalam semua ilmu pengetahuan ini berperan sebagai media (bahasa ilmu pengetahuan). Istilah media diartikan alat untuk berkomunikasi, untuk mengungkapkan gagasan seseorang agar dapat difahami orang lain, dan akibatnya terjadi proses penyandian dan penguraian pada matematika sehingga penafsiran rumus-rumus oleh ahli-ahli ilmu pengetahuan tergantung pada kemampuan abstraksinya di dalam bidang ini. Kesalahan hasil-hasil ilmu pengetahuan bukanlah merupakan kesalahan matematika tetapi adalah kesalahan dari proses perangkaian gejala alam/sosial dengan cabang matematikanya. Bagi teknologi, seperti teknologi informasi, matematika merupakan media dalam pencapaian tujuannya, dan di samping itu juga merupakan latihan cara menemukan sesuatu yang sistematis. Pendekatan statistika beserta teori kemungkinannya (yang dianggap sebagai bohongnya matematika ditinjau dari matematika murni) juga sangat diperlukan oleh hampir semua bidang ilmu pengetahuan yang mendeteksi gejala-gejala. Hal ini disebabkan karena keterbatasan manusia dalam mempelajari karakteristik satu per satu anggota dari suatu hal yang sedang diamati. Pendekatan ini banyak digunakan di bidang-bidang lain seperti misalnya pertanian yang sangat diperlukan oleh negara ini, bahkan juga digunakan pada teori-teori fisika murni seperti fisika atom dan sebagainya. Statistika juga banyak digunakan dalam bidang ilmu komputer, terutama yang berkaitan dengan pengukuran keandalan perangkat lunak atau hal-hal yang berkaitan dengan rekayasa perangkat lunak. Pendekatan ini diturunkan dari konsep himpunan, yang berasal dari suatu perjalanan ide: Pada suatu hari seorang perempuan muda meminta kepada seorang professor supaya menerangkan dengan "beberapa patah kata" apakah relativitas itu. Sang Profesor menjawab: "Tentu dengan senang hati akan saya lakukan, tetapi dengan syarat saya boleh bercerita terlebih dahulu". "Pada suatu hari saya berjalan-jalan dengan seorang teman dan merasa haus. Sampailah kami pada sebuah pertanian dan saya berkata: Marilah kita beli segelas susu!" Apakah susu itu? O, tidak tahukah apa susu itu? Benda cair putih, yang Apakah putih itu? Putih? Juga itu tidak anda ketahui? Baiklah, seekor angsa Apakah angsa itu? Angsa, burung besar dengan leher melengkung. Apakah melengkung itu? Melengkung? Sini, perhatikan tangan saya! Jika saya lakukan begini, itu melengkung! O, itulah melengkung? Tahulah sekarang apa susu itu! Cerita ini memperlihatkan, bahwa suatu istilah ”susu” saja untuk menjelaskannya, merumuskannya dan mengenalinya secara tepat melibatkan serangkaian
6
M. K. M. Nasution
istilah yang berturut-turut memberi penjelasan yang akhirnya dapat dipahami dengan suatu perbuatan sebagai suatu sampel dari sekian kemungkinan sampel yang mungkin dapat menerangkan. Perkembangan-perkembangan baru dalam teknologi membutuhkan konsepkonsep matematika yang lebih mendalam dan meluas sedangkan perkembangan di dalam matematika itu sendiri dapat disesuaikan dengan terapan-terapan teknik yang modern. Contohnya, genetika di masa yang akan datang mutlak akan memerlukan konsep-konsep abstrak dari matematika murni, seperti teori grup, topologi, analisa fungsi, teori graf dan lain-lain, dalam proses replikasi DNA dan RNA (supercoiled DNA) di mana strukturnya dapat dikwantifisir. Idenya, rambut panjang wanita agar tersusun rapi haruslah dijalin (kepang), jalinan ini menurunkan teknologi cara menganyam dan membuat simpul sehingga dapat diperoleh barang-barang serbaguna di dalam suatu budaya, anyaman dan simpul dimodelkan dengan konsep topologi sehingga diperoleh suatu permukaan dan diformulasi dengan teori grup dan teori graf. Analisis terhadap refleksi suatu anyaman dan simpul menentukan suatu simpul dan anyaman dapat berbeda, dan akibatnya dapat mengenali setiap hasil rekayasan DNA. Secara khusus, geometri tidak menaruh minat untuk benda-benda riil dengan bentuk-bentuk yang dapat diamati secara emperis, melainkan untuk bentukbentuk itu sendiri terlepas dari perwujudannya dalam benda. Benda-benda itu diidealisir. Garis-garis murni (berdimensi satu) malahan tidak mungkin diamati secara emperis. Karena itu pengamatan emperis di situ hanya permulaan penyelidikan saja dan bukan dasar sesungguhnya seperti dalam ilmu pengetahuan emperis. Jika matematika dirasa terikat dengan realitas emperis, maka ikatan itu berbeda caranya dengan ilmu pengetahuan emperis. Dalam perkembangannya di kemudian hari matematika telah melepaskan lebih lanjut ikatan dengan realitas emperis itu. Ilmu ukur yang pada mulanya sesuai pengalaman - membatasi diri pada tiga dimensi, ia telah berkembang menjadi ilmu ukur banyak dimensi (multidimensi). Hal itu, tidak dapat dibayangkan lagi, bagi ilmu ukur tidak menjadi soal. Bagi suatu pandangan rasional tidak ada alasan apapun membatasi diri pada tiga dimensi. Coba bayangkan bagaimana ruang berdimensi tiga direfleksikan terhadap ruang berdimensi dua, sehingga animasi dapat diwujudkan, atau seorang artis dapat memainkan peranan cerita pada selembar kain putih. Setelah langkah itu diambil, tidak ada hambatan lagi - sesuai metode aksiomatis - untuk berpangkal pada aksioma-aksioma lain daripada akisoma-aksioma Eukleides. Dalam hal ini ikatan dengan realitas konkrit itu tidak hakiki. Langkah logis berikutnya ialah bahwa setiap hubungan dengan realitas konkrit diputuskan. Matematika menjadi abstrak. Oleh aturanaturan permainan metematika sendiri ditentukan apa objek-objeknya, tanpa acuan sedikitpun dengan realitas yang dapat dialami atau dibayangkan. Yang mengherankan ialah matematika juga dalam bentuk abstrak itu masih tetap sangat penting bagi ilmu-ilmu emperis. Ternyata dengan salah satu cara matematika tetap tertambat pada realitas. Hal itu kiranya berkaitan dengan kenyataan bahwa juga matematika abstrak mengenal struktur perulangan yang menandai realitas jasmani. Apapun makna suatu simbol dalam matematika,
Penguasaan Sains dan Teknologi
7
setiap kali simbol itu digunakan, ditemui makna yang sama. Ketertambatan mendasar pada struktur pengulangan itu barangkali merupakan alasan juga mengapa ajaran tentang bilangan-bilangan asli menduduki tempat penting dalam matematika modern.
4
Sains dan Sistem
Biarpun matematika tidak mempersoalkan entah sistem-sistem yang dirancangnya serta diseledikinya terdapat juga dalam realitas, namun struktur-struktur ini tidak lain adalah struktur-struktur yang mungkin dari realitas. Hal itu terjamin, karena matematika mempunyai landasan sebagai basis mutlak perlu ”struktur pengulangan” yang merupakan juga struktur dasar realitas jasmani. Berdasarkan itu matematika dapat diterapkan pertama-tama dalam ilmu alam, sebab dalam metode yang digunakan oleh ilmu tersebut bertolak dari pengandaian bahwa realitas jasmani mempunyai suatu struktur pengulangan, namun penerapannya tidak terbatas pada ilmu alam; pada prinsipnya matematika dapat diterapkan dalam setiap ilmu emperis, sebab realitas jasmani pada konteks ini selalu berperan. Karena matematika modern lebih abstrak dan telah melepaskan diri seluruhnya dari pengalaman konkrit, maka kegunaannya untuk ilmu-ilmu lain bermacam-macam struktur formal dan bukan saja struktur-struktur yang terdapat dalam pengalaman langsung. Tergantung pada ilmu emperis, struktur matematika mana yang dipakai untuk melaksanakan relasi emperis yang ditemukannya atau untuk ikatan-ikatan teoritis yang diduganya antara data emperis, data yang berasal dari sistem . . .! Pengertian konteks kata sistem menganjurkan suatu pengertian faedah umum tentang kata ini di dalam terapan-terapannya. Namun demikian, hal itu tidaklah cukup meskipun mungkin memenuhi pemakainnya, dan seringkali terdapat perbedaan walaupun tidak ada pertentangan pada kegunaannya dan kata-kata yang berkaitan dengannya. Oleh karena itu, penekanan tetap pada rancangan, yang meliputi rancangan awal dan perbaikan rancangan. Kata-kata seperti sejumlah, kumpulan, disatukan, interaksi, kelompok, digabungkan, persesuaian, kendali, dan seterusnya, menegaskan adanya organisasi, sebaliknya diperlihatkan bahwa hal yang fokal dari pendekatan sistem diarahkan terhadap rancangan karena organisasi sebenarnya melibatkan arsitektur dan struktur. Jadi, istilah ”pendekatan sistem” dapat diganti dengan ”rancangan yang terorganisasi.” Akan tetapi, definisi di atas haruslah memenuhi syarat karena terminologi sistem memang sedang digemari, sedangkan terminologi rancangan telah ada sepanjang masa. Berkaitan dengan hal-hal yang ada di luar sistem, sebuah sistem dapat dinyatakan sebagai sekelompok hal atau ide untuk membuat satu keseluruhan tertata baik atau rencana untuk menyusun hal-hal itu sehingga bekerja bersama-sama, di mana hal-hal itu disusun. Seorang perancang sepeda dengan menerapkan kemampuannya dapat juga merancang sebuah pesawat terbang yang sederhana, tetapi para perancang pesawat terbang dikhususkan hanya bagi kasus-kasus yang berkaitan langsung dengan kemampuannya sehingga jarang langsung merancang
8
M. K. M. Nasution
sebuah sepeda baru. Sebab hal itu berkaitan dengan keistimewaan teknologi, meskipun benar bahwa konsep-konsep dasar sistem diperlukan dalam merancang pesawat terbang pertama, tapi cukuplah satu orang saja menangani masalah itu jika diberikan kesempatan. Barangkali salah satu konsep pemakaian dalam pengertian organisasi adalah ide bahwa suatu organisasi adalah suatu sistem dan sistem adalah sesuatu yang terorganisasi, sebab organisasi bukan hanya berkaitan langsung dengan kesatuannya, namun juga merupakan perkembangan yang wajar dari kesatuan itu. Teori sistem menganjurkan bahwa organisasi harus dikaji sebagai sesuatu yang lengkap, dengan mempertimbangkan hubungan timbal-balik antara bagian-bagiannya, dan hubungannya dengan lingkungannya, sehingga mengerti apa itu organisasi. Walaupun demikian, hal ini juga jelas menjadi rintangan terhadap pengkajian organisasi sebab hubungan satu arah yang memudahkan pengujian tidaklah memadai dalam kerangka kerja ini. Teori sistem diterapkan ke organisasi untuk memperlihatkan bahwa sesuatu berkaitan dengan sesuatu yang lain. Setiap satuan terorganisasi, departemen, atau kelompok kerja mengambil sumber daya, mengubahnya, dan mengirimkannya keluar. Oleh karena itu, setiap satuan berinteraksi dengan suatu sistem di luarnya. Sistem-sistem sosial, seperti organisasi, merupakan sistem-sistem terbuka: agar bertahan hidup tergantung pada lingkungan di luarnya dan importasi energi, sedangkan sistem yang hampir tidak ada atau dikatakan sistem tertutup, tidak tergantung atau dipengaruhi oleh lingkungannya secara sempurna. Dalam hal ini, dapat dirincikan sepuluh ciri yang memperlihatkan keseluruhan sistem terbuka. 4.1
Importasi energi
Sistem-sistem terbuka menggiatkan dirinya sendiri dari lingkungan daerah sekitarnya. Organisasi harus memasukkan penyediaan energi diperbaharui dari organisasi-organisasi lain, orang-orang, bahan-bahan dan sebagainya, yang ada di luar dirinya. Tanpa importasi energi suatu organisasi segera akan mati. 4.2
Penyelesaian
Organisasi-organisasi sebagai pengolah yang mengubah masukan-masukan (input) dari lingkungannya menjadi hasil-hasil, pelayanan, atau dengan beberapa cara lain untuk mengorganisasikan kembali masukan, melalui berbagai jenis operasi yang dilakukan di dalam sistem itu. Proses penyelesaian ini meliputi operasi internal organisasi itu, di mana yang menjadi pokok persoalan di sini adalah efisiensi. 4.3
Luaran
Organisasi atau sistem mengekpor luaran-luaran (output) proses penyelesaian yang telah siap ke lingkungan. Sikap lingkungan dalam menerima luaran yang
Penguasaan Sains dan Teknologi
9
dihasilkan akan menentukan apakah sistem akan terus beroperasi atau tidak. Oleh karena itu, sebarang organisasi harus menghasilkan sesuatu yang diperlukan atau produk yang diperlukan atau pelayanan yang aktif sepanjang pelaksanaan. 4.4
Rangkaian peristiwa
Barisan masukan-penyelesaian-keluaran berlanjut sebagai beroperasinya organisasi. Rangkaian demikian jelas memperlihatkan keperluan untuk mengimpor masukan-masukan dan menghasilkan keluaran-keluaran yang diinginkan oleh lingkungannya, sehingga langsung diterapkan terhadap semua organisasi tanpa memandang tujuannya. Misalnya, sebuah universitas, sebagai suatu organisasi, memasukkan bahan baku seperti calon mahasiswa, ilmu pengetahuan, uang dan sebagainya, dan mengeluarkan orang-orang terdidik, penelitian, dan pelayanan, yang harus sejalan dengan keperluan dan permintaan lingkungannya. Kegagalan pada sebarang porsi rangkaian paling sedikit menimbulkan rangkaian selanjutnya berubah atau dapat saja menyebabkan sistem itu tidak berguna. 4.5
Entropi negatif
Entropi merupakan hukum alam yang meneriakkan bahwa semua bentuk-bentuk terorganisasi menuju kehancuran atau kematian. Jika suatu sistem terorganisasi ingin tetap bertahan, maka proses ini haruslah dibalikkan, artinya entropi negatif harus ditemukan dan disimpan, dengan melakukan ”penyetoran” ekses energi dari lingkungannya, barangkali dalam bentuk keuntungan, atau kredit, pengendoran (slack) terorganisasi atau beberapa reservoir yang lain. 4.6
Informasi
Masukan-masukan tidak harus energi, tetapi dapat saja berupa informasi, yang berasal dari lingkungan untuk memperkenankan organisasi untuk menyelesaikan arah relatif perubahan lingkungannya, dan informasi menjadi alat korektif untuk menjaga organisasi tetap pada lintasannya. 4.7
Keadaan mantap
Importasi energi dapat menahan hasil-hasil entropi sehingga organisasi dalam keadaan mantap (steady state). Keadaan ini tidaklah merupakan syarat kesetimbangan yang benar sebab terdapat suatu tetapan perubahan masukan-masukan dan keluaran-keluaran bersama lingkungan. Keadan itu menjadi keseimbangan pemindahan, dengan mana pemindahan itu sebagai pemeliharaan prinsip dasar karakter sistem. Untuk mencapai keadaan mantap ini, organisasi harus mencoba mengembangkan dan memperoleh kendali melalui semua hal yang ada di dalam lingkungan yang dapat menyebabkan masalah. Usaha untuk memperoleh birai (margin) keamanan agaknya suatu ciri semua organisasi yang dapat diramalkan.
10
M. K. M. Nasution
4.8
Differensiasi
Bagian-bagian organisasi, seperti halnya sistem-sistem terbuka yang lain, menuju spesialisasi peranan dan fungsi yang terdifferensiasi dengan baik. Sebagai syaratsyarat yang diperkenankan, para spesialis dan departemen khusus disediakan agar organisasi dapat mengendalikan dengan lebih baik lingkungannya. 4.9
Keterpaduan dan koordinasi
Sebagai kemajuan differensiasi, suatu organisasi harus mengembangkan mekanisme untuk memadukan kembali ragam daerah yang telah dispesialisasikan. Alatalat demikian seperti mekanisme kendali, pemasangan prioritas, aturan-aturan, pertemuan-pertemuan, tata cara operasi baku, dan penjadwalan di antara yang umum digunakan. 4.10
Equifinalitas
Karakteristik tujuan yang sama (equifinality) sistem terbuka menunjukkan bahwa organisasi dapat menjangkau hal yang sama melalui beberapa jalur. Artinya, bahwa setiap organisasi tidak harus bergerak dari tempat yang sama atau menggunakan taktis yang sama untuk berhasil.
5
Komputer
Salah satu satuan sistem yang terbuka adalah komputer, yakni alat pengolah data elektronis yang bekerja dengan bantuan berbagai peralatan elektronis dan elektromagnetik. Banyak definisi yang dapat dibuat untuk menjelaskan apakah sebenarnya komputer itu. Kata komputer berasal dari bahasa Inggris to compute yang artinya adalah menghitung. Jadi, computer (di Indonesiakan menjadi komputer) berarti alat untuk menghitung. Arti yang sejajar dengan itu dalam bahasa Inggris dapat diperoleh, yaitu to calculate atau ”menghitung” dan calculator (di Indonesiakan menjadi kalkulator) juga adalah alat untuk menghitung. Perbedaan mendasar dari istilah yang digunakan akan memberikan nama yang sesuai bagi kedua alat ini, di mana kata pertama to compute sesungguhnya bermakna menghitung dengan menggunakan kepintaran sedangkan kata kedua to calculate berarti menghitung dengan menggunakan alat, yang pada mulanya adalah batu kerikil dari mana kata ini berasal: calculi. Jadi komputer merupakan alat hitung yang memiliki kemampuan kecerdasan yang ditambahkan atau dinamis sedangkan kalkulator hanya sekedar alat dan statis. Pada masa kini, banyak pekerjaan yang dapat dilakukan oleh komputer, proses menghitung hanya merupakan bagian terkecil secara harapiah walaupun pada dasarnya semua pekerjaan yang lain berkaitan dengan hitungan. Singkatnya hampir semua bidang kehidupan memerlukan bantuan komputer, sehingga kesejahteraan manusia semakin meningkat. Semua itu diakibatkan oleh perkembangan teknologi dan ilmu komputer, yang menambahkan berbagai kemampuan
Penguasaan Sains dan Teknologi
11
baru dan berbeda bagi komputer, sehingga definisi komputer pun mengalami perubahan. Namun demikian, komputer tetaplah sebuah alat yang bersifat elektronis dan fisilitas baru yang ditambahkan juga merupakan alat bersifat elektronis, yang sistemnya didukung oleh keadaan turn on atau turn off. Definisi berikut tentang komputer dapat dicukupkan: Komputer adalah alat pengolah data yang bekerja secara elektronis dengan kecepatan dan ketelitian yang sangat tinggi dan mampu mengerjakan berbagai proses dengan keterlibatan manusia yang minimum. Keterlibatan manusia dalam hal ini hendaklah ditanggapi secara hati-hati, sebab sebenarnya tanpa manusia komputer tidak akan mampu berbuat apa-apa. Manusialah yang memerintahkan kepada komputer apa yang harus dilakukannya dan bagaimana dia harus melakukan hal itu. Dengan demikian, minimumnya keterlibatan manusia hanya berlaku pada saat komputer tersebut menjalankan proses pengolahan data. Berkaitan dengan sifat penyelesaian sistem ini, perlu diperhatikan apa yang disebut dengan GIGO yang merupakan singkatan dari garbage in garbage out (sampah yang masuk sampah yang keluar), yaitu kesembronoan yang menggambarkan kualitas informasi yang dihasilkan oleh komputer jika operator (manusia) memberikan data yang tidak akurat atau perintah yang keliru. Sebuah sistem komputer terdiri dari beberapa komponen dasar: perangkat keras (hardware), perangkat lunak (software), piranti bantu (peripheral), dan sistem pengoperasian (operating system). Berdasarkan sistem yang dibentuk, maka komputer memiliki kelas dan jenis. Perangkat keras merupakan suatu sistem yang terdiri dari satuan papan induk atau papan utama (motherboar/mainboard), alat pengolah (processor): mikroprosesor, tempat penyimpanan seperti: memori dan hard disk, masingmasing tempat data secara sementara dan fisik, bersama dengan alat-alat I/O (input/output) yang saling berkaitan dan sebagainya. Sistem ini disusun berdasarkan aturan-aturan dan ruang tertentu yang dikaji sebagai cabang ilmu komputer, yaitu arsitektur komputer dan organisasi komputer. Perangkat lunak merupakan satuan lain sebagai sistem terbuka yang mampu menginterpretasikan aktivitas perangkat keras sebagai mesin menjadi paparan dan petunjuk. Sebenarnya, komunikasi manusia dengan komputer dan antara satu piranti dengan piranti lain di dalam komputer itu sendiri dilakukan dengan menggunakan suatu bahasa disebut bahasa komputer. Bahasa komputer dilihat dari tujuannya ialah bahasa yang digunakan untuk membuat program komputer. Oleh karena itu, bahasa komputer dicipta untuk membuat program komputer, maka bahasa komputer juga disebut sebagai bahasa pemrograman. Pada dasarnya, suatu sistem seperti komputer hanya mengenal dua pilihan keadaan dalaman, yaitu hidup atau mati, yang secara elektronis dinyatakan oleh on atau off. Kedua keadaan ini, di dalam matematika sering diartikan dengan sistem bilangan binari berupa sistem bilangan dengan angka 0 dan 1 (bit), untuk mana masing-masing dilambangkan untuk penuntas salah dan benar secara logika. Bit adalah besaran komputer, misalnya 11110001 terdiri dari delapan digit angka
12
M. K. M. Nasution
kombinasi antara 0 dan 1, kedelapan digit tersebut membentuk satu byte (yaitu kumpulan dari 8 bit), yang juga merupakan besaran komputer. Dalam pengendalian komputer, setiap bit tidak bekerja sendiri, bit-bit tersebut membentuk suatu besaran, biasanya dalam satu byte hingga 6 byte merupakan komposisi tertentu. Dengan kombinasi bit-bit komputer akan menerima atau mengirimkan suatu perintah ke dan dari piranti-piranti sekitarnya sesuai dengan pernyataan yang diberi oleh program. Bahasa yang membuat program dengan cara memberikan angka 0 dan 1 disebut bahasa mesin (machine language). Saat ini komunikasi manusia dengan komputer secara umum telah dimudahkan dengan adanya bahasa yang mendekati bahasa manusia dengan aturanaturan penggunaan tertentu, yang disebut bahasa tingkat menengah dan bahasa tingkat tinggi, bahkan perkembangan terakhir bahasa pemrograman sudah mempermudah implementasi dengan menggunakan komponen-komponen yang dapat diprogram, sehingga pemakai dapat menggunakan komputer secara optimal untuk menyelesaikan persoalan-persoalan kehidupannya. Sistem operasi adalah kumpulan program-program yang melengkapi antarmuka pengguna ke mesin sehingga memungkinkan mesin digunakan secara tepatguna dan berdayaguna. Banyak bagian penting dari sistem pengoperasian merupakan monitor residen, yang merupakan bagian dari sistem operasi yang ada di dalam memori komputer yang berlaku untuk semua waktu apabila komputer itu hidup. Monitor residen harus mampu memberikan aba-aba dari pengguna dan memprakarsai tindakan-tindakan yang sesuai untuk diselenggarakan oleh pengoperasian sistem. Sistem operasi pada mulanya dicipta adalah berbasiskan baris arahan (command line), akibat perkembangan teknologi pengolah dan tuntutan zaman, kini sistem operasi telah berbasiskan grafik sehingga memudahkan penggunaan melalui antarmukanya, dengan mana pengguna dapat mengoperasikan komputer dengan cara memilih simbol-simbol yang ditayangkan di layar monitor, yang disebut dengan ikon (icon, instruction console), lalu menekan sebuah tombol tertentu (touch).
6
Informasi
Sains dan teknologi (kedua-duanya bagian dari ilmu pengetahuan) merupakan suatu kesatuan sistem disebut saja pengetahuan, selalu terbuka dan mempengaruhi. Seseorang berada dalam dunia ini, tetapi hal tersebut tidaklah disadarinya. Apa yang diketahuinya hanyalah Σ, Σ ⊆ F , himpunan semua pemikiran. Jadi ia tahu bahwa ia berada dalam mod( ) yang merupakan kelas bagian dari M , kelas semua kemungkinan dunia (sistem). Waktu berjalan, maka ia belajar lebih banyak lagi, sehingga Σ bertambah besar, dan akibatnya mod(Σ) menciut. Anggota mod(Σ) adalah semua situasi riil, di mana pengetahuan Σ dapat digunakan. Sebagai contoh untuk seorang nelayan tradisional, anggotaanggota mod(Σ) adalah ikan-ikan yang mungkin diperolehnya. Jika i ∈ M tetapi i 6∈ mod(Σ), maka Ψ adalah suatu ikan yang mustahil atau seekor paus yang tidak akan pernah didapatnya sehingga pengetahuannya Σ tidak harus berlaku di sana.
Penguasaan Sains dan Teknologi
13
Besarnya mod(Σ) dikatakan bernilai positif, hal ini menunjukkan kepandaian yang beraneka ragam atau kedapatgunaan pengetahuan (applicability of knowledge). Jika besarnya mod(Σ) adalah negatif, maka ada yang mengatakan hal tersebut menunjukkan ketidakpastian sehingga kurang diminati. Penguasaan sains dan teknologi seperti itu, merupakan penguasaan yang didapat dari informasi yang benar, yang selanjutnya implementasi penguasaan informasi. Barangkali tidak ada bagian kehidupan pada saat ini yang tidak memerlukan bantuan teknologi informasi, komputer. Seorang anak kecil dapat diajar untuk mengenal huruf atau berhitung dengan mudah melalui permainan (game), seperti mengenalkan huruf M dengan ”month” atau ”mangga”, huruf a dengan ”apple”, huruf h dengan ”house”, y dengan ”yes”, dan seterusnya sehingga menyusun nama penulis. Seorang pelajar atau mahasiswa dapat menyelesaikan tugasnya dengan simulasi dan bimbingan komputer. Seorang penulis, dosen atau mahasiswa dapat membuat tulisan atau karya ilmiah dengan baik dengan menggunakan bantuan komputer, membuat perhitungan dan membuat gambar dengan teliti. Tidak itu saja, seorang wartawan dapat membuat laporan dengan cepat dan tepat tentang suatu peristiwa dan mengambil gambarnya tanpa harus turun ke lapangan tetapi hanya dengan menangkap gambar televisi yang berada pada layar monitor komputernya, atau melengkapi tulisannya melalui sumber-sumber yang akurat dari dunia maya (internet).
7
Penutup
Setiap orang sekarang ini, akan selalu ketinggalan dan tidak dihargai oleh jaman, apabila mereka tidak mampu menggunakan teknologi informasi, karena masa keemasan informasi telah hadir di depan setiap orang tanpa pandang bulu, sebagai hasil kemajuan sains dan teknologi. Untuk mempercepat pencapaian dan penguasaan teknologi informasi hanya dapat dilakukan dengan menguasai apa yang menjadi dasarnya yaitu matematika sebagai saudara kembarnya filsafat, dari mana ilmu pengetahuan dilahirkan.
References 1. Nasution, M. K. M., Nasution, S., Mahfudz, S. 2005. Pengajaran Berbantuan Komputer untuk Kompetensi Unggul (The Winning Competence). USU-Inherent. 2. Nasution, M. K. M. 2001. Basis sains dan teknologi sebagai basis perekonomian. Suara USU, edisi 24. 3. Sianipar, P. & Nasution, M. K. M. 1995. Penguasaan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi. SEMIRATA, UNTAN Pontianak, 5-7 Juli 1995. 4. M. K. M. Nasution. 2005. Pengajaran Berbantuan Komputer: Suatu Pendahuluan. Pengajaran Berbantuan Komputer (PBK), Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi, BK-1.