Manusia merupakan makhluk berakal yang menciptakan peradaban. Peradaban Manusia dapat berkembang dengan ilmu pengetahuan. Ilmu pengetahuan dikembangkan dengan sendirinya seiring dengan kompleksnya masalah yang dihadapi manusia dalam setiap tahap peradaban.
Ilmu pengetahuan yang tak pernah terlepas dari tiap perabadan ialah matematika. Matematika dibaratkan alat bantu yang digunakan untuk berbagai persoalan. Sejarah tercatat bahwa peradaban prasejarah di Afrika Selatan telah mengetahui konsep angka dan berhitung untuk menghitung siklus haid pada tulang lembombo. Berawal dari angka dan pencacahan matematika selanjutnya berkembang sebagai disiplin ilmu.
Penerapan matematika ada istilahnya tersendiri yaitu Bidang Matematika Terapan. Tahukah kamu seperti apa bidang matematika terapan dan apa yang ada di dalamnya? Penting sekali rasanya mengetahui hal ini agar kita dapat menghargai kehadiran ilmu matematika.
Pengertian Matematika Terapan
Matematika terapan adalah cabang matematika yang berhubungan dengan penerapan teknik matematika pada berbagai bidang disiplin ilmu lain. Jejak perkembangan matematika selalu dihadapkan pada masalah pada dunia nyata. Namun, pada akhir abad ke-19, oleh beberapa matematikawan mulai mengkaji matematika secara teori yang mendalam. Berangkat dari hal itu matematika menjadi terbagi atas dua bagian yaitu matematika murni dan matematika terapan. Matematika terapan bisa dipandang sebagai irisan ilmu matematika dengan bidang lain.
Cabang Matematika Terapan
1. Fisika Matematis
Fisika matematis merupakan penerapan matematika untuk prosalan fisika, serta pengembangan formulasi teori fisika. Sebelum mempelajari bidang ini, ada ilmu prasyarat yang harus dikuasai seperti analisis bilangan real, kalkulus vektor, aljabar linier, persamaan diferensial. Pelajaran Inti dari Fisika matematis ialah membahas Mekanika kuantum dan analisis kompleks.
Mekanika kuantum digunakan sebagai pemahaman dasar untuk kajian atom, molekul dan nuklir. Prinsip dasar mekanika kuantum yang terkenal adalah persamaan Schrodinger. Pada kehidupan nyata persamaan Schrodinger diterapkan untuk menggambarkan interaksi gaya tarik antar dua atom.
Analisis kompleks dibutuhkan dalam masalah fisika. Seringkali permasalahan yang ditemui tidak hanya menggunakan ranah bilangan riil dan membutuhkan bilangan kompleks. Analisis kompleks hadir untuk memodelkan variabel kompleks.
2. Kimia Matematis
Kimia matematis merupakan studi penerapan konsep dasr matematika untuk pemodelan dan analisis fenomena kimia. Kajian utama dalam kimia matematis ialah teori grafik kimia dan kimia kuantum.
Teori grafik kimia berada dalam cakupan toplogi kimia. Dalam kajiannya, ikatan-ikatan molekul kimia dianalisis dengan pemodelan Graf. Teori Graf sendiri merupakan salah satu kajian dari matematika diskrit.
Kimia kuantum adalah alat yang sangat ampuh untuk mempelajari sifat-sifat molekul dan reaksinya. Kajian bidang ini menjelaskan bagaimana susunan elektron dalam atom, memungkinkan ahli kimia untuk memprediksi dan menjelaskan kimia suatu unsur. Metode fungsi kerapatan dalam kimia kuantum memungkinkan perhitungan banyaknya elektron dalam suatu struktur atom.
3. Biomatematika
Biomatematika merupakan ilmu yang memodelkan proses biologis dengan matematika. Model matematika adalah alat penting dalam penelitian ilmiah dasar di banyak bidang biologi, termasuk fisiologi, ekologi, evolusi, toksikologi, imunologi, pengelolaan sumber daya alam, dan biologi konservasi. Beberapa kajian dalam bidang ini ialah taksonomi kuantitatif, genetika kuantitatif, ekologi kuantitatif.
4. Ilmu Teknik
Salah satu penerapan matematika dalam bidang teknik yang terkenal ialah teori kontrol, penerapan ini sering dijumpai pada urusan industri dan manufaktur. Teori kontrol bertujuan untuk mengembangkan model atau algoritma yang mengatur penerapan input sistem mesin untuk mendorong sistem ke keadaan yang diinginkan. Tranformasi Laplace ialah salah satu kajian dalam teori kontrol untuk stabilitas suatu sistem mesin.
5. Analisis Numerik
Analisi merupakan cakupan dari ilmu komputer yang menciptakan, menganalisis, dan mengimplementasikan algoritma. Beberapa kajian dari Analisis numerik ialah sistem non linear, teori aproksimasi, numerik defrensial dan numerik integral. Fakta menariknya aspek penting lain dari pengembangan metode numerik adalah penciptaan logaritma pada 1614.
6. Teori Permainan
Teori permainan merupakan cabang matematika terapan yang menyediakan alat untuk menganalisis situasi di mana pihak, yang disebut pemain, membuat keputusan yang saling bergantung. Saling ketergantungan ini menyebabkan setiap pemain mempertimbangkan kemungkinan keputusan, atau strategi pemain lain, dalam merumuskan strategi. Teori dikembangkan oleh matematikawan Amerika John von Neumann dan seorang ekonom Amerika, koleganya Oskar Morgenstern. Teori permainan telah diterapkan pada bidang ekonomi, seperti menentukan harga optimal untuk menjual produk atau jasa dalam menghadapi persaingan.
7. Statistika
Statistika Terapan mencakup perencanaan pengumpulan data, pengelolaan data, analisis, interpretasi, dan penarikan kesimpulan dari data, serta mengidentifikasi masalah, solusi, dan peluang menggunakan analisis tersebut. Statistika banyak penggunaanya di berbagai lembaga. Perusahaan dapat menghasilkan peningkatan pendapatan dalam efisiensi pengeluaran. Instansi pemerintah, organisasi nirlaba, dan organisasi lain dapat menggunakan data untuk membantu mencegah penyakit, mengumpulkan informasi demografis yang penting, mengarahkan kampanye politik, dan menguji produk farmasi yang berpotensi menyelamatkan jiwa.
8. Matematika Keuangan
Matematika keuangan adalah penerapan matematika dan pemodelan matematika untuk memecahkan masalah keuangan. Bidang ini merupakan irisan dari statistik, probabilitas, proses stokastik dan teori ekonomi. matematika keuangan banyak diterapkan untuk memecahkan masalah seperti, penetapan harga dan penilaian sekuritas derivatif, Pembuatan dan penataan portofolio, strategi investasi kuantitatif dan manajemen risiko keuangan.
Itulah bidang matematika terapan yang merupakan ilmunya peradaban manusia. Tertarik mempelajari lebih lanjut?
