Sesi 1: Python, Jupyter, & Gerbang Kode
Pengenalan komputasi saintifik: Memahami peran Python dan mempersiapkan lingkungan kerja.
I. Ulasan: Mengapa Python untuk Sains?
Pemrograman bagi mahasiswa Matematika dan Fisika bukan tentang membangun aplikasi, melainkan tentang membangun model komputasi untuk memverifikasi teori. Python telah menjadi bahasa utama karena tiga alasan kunci:
- Sintaks yang Jelas: Memiliki struktur yang ringkas, meminimalkan kompleksitas kode sehingga Anda dapat fokus pada logika matematika.
- Pustaka Komputasi: Pustaka seperti NumPy (untuk matriks/array) dan SciPy (untuk fungsi matematika lanjutan) menjadikannya setara atau bahkan lebih kuat dari MATLAB untuk banyak tugas.
- Integrasi AI: Python adalah fondasi bagi semua kerangka kerja Kecerdasan Buatan modern (TensorFlow, PyTorch), yang nantinya dapat Anda gunakan untuk pemodelan data yang kompleks.
Lingkungan Kerja: Jupyter Notebooks (Google Colab)
Kita akan menggunakan Google Colab, sebuah lingkungan berbasis Jupyter Notebook. Keunggulannya: Anda bisa menuliskan kode, melihat output, dan menambahkan catatan (markdown) dalam satu dokumen. Ini sempurna untuk dokumentasi eksperimen dan laporan ilmiah.
II. Contoh Manual: Alur Program Dasar
Semua program berawal dari algoritma. Bahkan "Hello World" memiliki alur logis.
2.1. Alur Logika: Program Verifikasi Sederhana
▼
Tentukan Variabel Konstan: c = 299792458 (Kecepatan Cahaya)
▼
Perintah Output: "Program siap memproses data Fisika"
▼
END [PROSES COMPLETE]
Kunci: Kode adalah instruksi sekuensial. Setiap baris dieksekusi dari atas ke bawah.
III. Kode Praktik (Google Colab)
3.1. Kode Sederhana: Program Verifikasi Output
Gunakan fungsi print() dan komentar (#) untuk menjalankan kode pertama Anda.
# Tujuannya adalah memastikan lingkungan Python Anda berjalan normal.
print(">>> Konsol Aktif: IN1037 Ready.")
print("Selamat Datang di Pemrograman Saintifik.")>>> Konsol Aktif: IN1037 Ready. Selamat Datang di Pemrograman Saintifik.
3.2. Kode Kompleks (Terarah AI/Komputasi): Deklarasi Konstan
Dalam komputasi, variabel konstan harus didefinisikan secara eksplisit. Meskipun ini hanya dasar, ini adalah cara kita mulai memodelkan konstanta alam.
# Deklarasi Konstanta Fisika dan Matematika
# Gunakan huruf kapital untuk KONSTANTA (Konvensi Python)
KECEPATAN_CAHAYA_C = 299792458.0 # Meter per detik (float)
KONSTANTA_PLANCK_H = 6.62607015e-34 # Joule-detik (float)
MUATAN_ELEKTRON_E = 1.602176634e-19 # Coulomb (float)
print("KONSTANTA_PLANCK_H:", KONSTANTA_PLANCK_H)
print("Tipe Data KECEPATAN_CAHAYA_C:", type(KECEPATAN_CAHAYA_C))KONSTANTA_PLANCK_H: 6.62607015e-34 Tipe Data KECEPATAN_CAHAYA_C: <class 'float'>
3.3. Struktur Dasar Kode (Sintaks Wajib)
Penting untuk mengenali elemen dasar sintaks Python:
| Elemen | Sintaks | Fungsi |
|---|---|---|
| Komentar | # | Mengabaikan baris. Wajib untuk dokumentasi kode. |
| Blok Kode | : dan Indentasi | Mengelompokkan instruksi (digunakan untuk if, for, def). |
| Pernyataan Akhir | Baris Baru | Tidak memerlukan titik koma (;). |
IV. Penugasan / PR Sesi 1: Uji Sistem
Tugas Anda adalah memverifikasi kesiapan lingkungan kerja dan melatih pemahaman terhadap komentar/variabel.
- Uji Lingkungan: Instalasi Python/IDE atau buka Google Colab. Jalankan kode sederhana di atas.
- Deklarasi Variabel: Buat sebuah sel kode baru yang mendeklarasikan dua variabel: SUHU_MULA_MULA (dengan nilai 273.15 K) dan NAMA_PENELITI (dengan nama Anda).
- Komentar Wajib: Tuliskan komentar di setiap baris variabel yang menjelaskan tujuan variabel tersebut.
- Output: Cetak kedua variabel tersebut ke layar menggunakan fungsi print().