Kedudukan Teori Bahasa dan Otomata Pada Ilmu Komputer

On Sunday, 23 January 2011, in Pengetahuan Umum, by nanggroe

Ilmu komputer memiliki dua komponen utama: pertama, model dan gagasan mendasar mengenai komputasi; kedua, teknik rekayasa untuk perancangan sistem komputasi, meliputi perangkat keras dan perangkat lunak, khususnya penerapan rancangan dari teori. Teori Bahasa dan Otomata merupakan bagian yang pertama.

Secara teoritits, ilmu komputer diawali dari sejumlah disiplin ilmu yang berbeda: ahli biologi memperlajari neural network, insinyur elektro mengembangkan switching sebagai tool untuk mendesain hardware, matematikawan bekerja berdasarkan logika, dan ahli bahasa menyelidiki tata bahasa untuk natural language.

Finite state automata dan ekspresi regular, awalnya dikembangkan berdasarkan pemikiran neural network dan switching circuit.

Finite state otomata merupakan tool yang sangat berguna dalam perancangan lexical analyzer, yaitu bagian dari kompilator yang mengelompokkan karakter-karakter ke dalam token, yang berupa unit terkecil, seperti nama, variabel, dan keyword.

Dalam sistem penulisan, kompilator secara otomatis akan mentransformasikan ekspresi regular ke dalam finite state automata untuk dipakai sebagai penganalisa leksikal.

Finite state automata dan ekspresi regular dipakai pula dalam text editor, pattern-matching, sejumlah pemrosesan teks, dan program file-searching, dan sebagai konsep matematis untuk aplikasi di disiplin lain seperti logika.

Suatu bahasa pemrograman harus didefinisikan secara tepat. Spesifikasi dari sebuah bahasa pemrograman meliputi hal-hal berikut:

Himpunan simbol-simbol (alphabet) yang bisa dipakai untuk membentuk program yang benar.

Himpunan program yang benar secara sintatik. ‘Makna’ dari program tersebut

Tata bahasa bebas konteks dan push down automata telah banyak memberikan bantuan pada spesifikasi dari bahasa pemrograman dan perancangan parser, bagian penting dari kompilator.

Spesifikasi formal dari bahasa pemrograman telah mengganti deskripsi yang tidak lengkap maupun ambigu dalam bahasa. Pemahaman tentang kemampuan push down automata telah menyederhanakan parsing.

Pada mulanya, pengembangan parser untuk kompilator-kompilator terdahulu merupakan masalah yang sulit, dengan hasil yang tidak efisien. Dengan pengetahuan tata bahasa bebas konteks, perancangan parser bukan lagi suatu masalah.

Suatu teori hanya akan menarik bila teori itu membantu dalam mencari solusi terbaik. Tanpa penerapan, timbul pertanyaan “mengapa mempelajari teori?“. Teori memberikan konsep dan prinsip yang menolong untuk memahami ‘perilaku’ dari suatu disiplin ilmu.

Bidang ilmu komputer meliputi topik yang luas, dari perancangan mesin sampai pemrograman. Di samping perbedaan yang ada, terdapat prinsip-prinsip yang umum dipakai. Untuk mempelajari prinsip-prinsip dasar inilah, kita mengkontruksi model abstrak dari komputer dan komputasi.

Model ini memiliki fungsi-fungsi yang penting dan umum pada perangkat keras maupun perangkat lunak. Meskipun model tersebut terlalu sederhana untuk diterapkan langsung pada dunia nyata, keuntungan yang diperoleh dari mempelajarinya adalah memberikan landasan, yang mana suatu pengembangan didasarkan.

Pendekatan dengan model ini tidak hanya dilakukan pada ilmu komputer, tetapi juga pada ilmu sains lainnya. Beberapa gagasan yang diutarakan memiliki penerapan yang sangat penting. Misalnya pada perancangan digital, bahasa pemrograman, dan kompilator.

Sekian…

Referensi

Firrar Utdirartatmo (2001). Teori Bahasa dan Otomata. J&J Learning Yogyakarta. ISBN: 979-9398-06-01. Bab 1, bagian 1.1, hal 1-2.