Sunday, November 15, 2015

Persamaan Helmholtz


BJ Habibie pernah mengharumkan nama bangsa Indonesia dengan menemukan rumus yang mampu mempersingkat prediksi perambatan retak. Dengan menemukan rumus yang mampu mempersingkat prediksi perambatan retak, BJ Habibie mendapat julukan Mr. Crack.

Banyak lembaga di berbagai negara memakai rumus ini, yaitu industri penerbangan di berbagai negara memakai rumus penemuan Habibie tersebut, termasuk NASA di Amerika.

Pada bulan Desember 2005, Yogi Ahmad Erlangga berhasil memecahkan rumus persamaan Helmholtz, yang melalui riset Ph.D di Delft University of Technology (DUT) setelah selama 30 tahun terakhir, tak ada yang berhasil memecahkan persamaan matematika Helmholtz

Yogi melakukan penelitian mengenai persamaan Helmholtz sejak Desember 2001 silam dengan mengajukan diri untuk melakukan riset di DUT. Waktu itu, perusahaan minyak raksasa Shell datang ke DUT untuk meminta penyelesaian persamaan Helmholtz secara matematika numerik yang cepat atau disebut robust (bisa dipakai di semua masalah).

Berdasarkan hasil temuannya ini membuat banyak perusahaan minyak dunia dapat 100 kali lebih cepat dalam menemukan sumber minyak di perut bumi melalui gelombang elektromagnetik yang dipantulkan dari perut bumi dengan akurasi yang sangat tinggi. Sehingga mereka dapat lebih cepat dalam menemukan sumber minyak di perut bumi.

Industri yang bisa mengaplikasikan rumus ini antara lain industri radar, penerbangan, kapal selam, penyimpanan data dalam blue ray disc (keping DVD super yang bisa memuat puluhan gigabyte data), dan aplikasi pada laser, serta ilmu lainnya yang berkaitan dengan gelombang elektromagnetik. Dengan teknologi Blu-Ray sebuah keping CD bisa memuat data komputer dalam jumlah yang jauh lebih besar.

Hasil risetnya memungkinkan kita dapat membuat profil 3 dimensi dari cadangan minyak. Metode dia berhasil memproses data-data seismik seratus kali lebih cepat dari metode yang sekarang biasa digunakan. Rumus matematika yang dikembangkannya membuat ribuan insinyur minyak bisa bekerja cepat. Akurasinya tinggi. 

Penelitian Yogi itu didasarkan pada “Ekuasi Helhmholtz.” Bagi kalangan ilmuwan, metode ekuasi itu penting dalam mengintepretasi ukuran-ukuran akustik yang digunakan untuk mensurvei cadangan minyak.

Yogi memecahkan rumus Helmholtz setelah berkutat selama empat tahun. Yang membuat penelitian itu lama karena persamaan Helmholtz dalam matematika numerik, yaitu matematika yang bisa diolah dengan menggunakan komputer.

Persamaan Helmholtz merupakan persamaan tiga dimensi yang sering dipakai untuk mencari titik lokasi minyak bumi itu.

Helmholtz merupakan persamaan diferensial parsial tipe eliptik yang melibatkan variabel ruang dan mempertimbangkan masalah nilai batas. Persamaan ini dapat dikonstruksikan dari teori dasar kelistrikan bumi, yaitu arus listrik diinjeksikan ke dalam bumi dengan rapat arus maka arus yang menembus suatu elemen

Keberhasilan itu memuluskan jalan bagi perusahaan perminyakan untuk memperoleh keuntungan yang lebih besar dengan biaya lebih rendah. Selama ini, industri perminyakan sangat membutuhkan pemecahan rumus Helmholtz itu agar bisa lebih cepat dan efisien dalam melakukan pencarian minyak bumi sehingga perusahaan minyak bisa 100 kali lebih cepat dalam melakukan pencarian minyak — bila dibandingkan dengan sebelumnya.

Tak cuma itu, dari kebutuhan hardware-pun, industri minyak bisa mereduksi sekitar 60 persen dari hardware yang biasanya. Sebagai contoh, program tiga dimensi yang sebelumnya diselesaikan dengan 1.000 komputer, dengan dipecahkannya rumus Helmholtz oleh Yogi, bisa diselesaikan hanya dengan 300 komputer.

Pakar terakhir yang memecahkan teori Helmholtz adalah Mike Giles dan Prof Turkel, berasal dari Swiss dan Israel, masing-masing dengan caranya sendiri. Teori dari kedua pakar itulah yang kemudian dianalisisnya beberapa waktu sehingga kemudian bisa dioptimalkan dan dijadikan metode yang cukup cepat.

Ada dua cara untuk menguraikan matematika numerik yaitu secara langsung (direct) dan iterasi.
Metode langsung, bila dalam perjalanannya kemudian menemukan masalah yang besar maka akan mahal dari segi waktu dan biaya. Namun metode iterasi pun belum tentu bisa memperoleh solusi atau kadang-kadang diperoleh dengan waktu yang cukup lama. Dengan metode iterasi selalu murah dari segi hardware.


Sumber:
VIVAnews, Republika
https://id.wikipedia.org/wiki/Yogi_Ahmad_ErlanggaBerita baik di hari Minggu pagi
http://lib.uin-malang.ac.id/?mod=th_detail&id=07610023
http://islamedia.id/yogi-ahmad-erlangga-pemecah-rumus-matematika-helmholtz/
https://indonesiaproud.wordpress.com/2010/03/10/yogi-ahmad-erlangga-matematikawan-pemecah-persamaan-helmholtz/
http://www.cims.nyu.edu/cmcl/pdelib/pdelib.html
http://www.salford.ac.uk/computing-science-engineering/research/materials-physics/complexity-applied-non-linear-science/spatial-solitons/helmholtz-kerr-bright-solitons
https://en.wikipedia.org/wiki/Helmholtz_equation