Metode ilmiah adalah suatu prosedur atau tata cara sistematis yang digunakan para ilmuwan untuk memecahkan masalah-masalah yang dihadapi. Metode ilmiah melibatkan pengamatan dan pengukuran yang cermat, pelaksanaan eksperimen, pengujian, dan modifikasi hipotesis.

Meskipun prosedur metode ilmiah bervariasi dan cenderung spesifik untuk setiap bidang, proses yang mendasarinya seringkali sama. Proses dalam metode ilmiah melibatkan membuat dugaan (penjelasan hipotesis), menurunkan prediksi dari hipotesis sebagai konsekuensi logis, dan kemudian melakukan eksperimen atau pengamatan empiris berdasarkan prediksi tersebut.

Hipotesis adalah dugaan, berdasarkan pengetahuan yang diperoleh saat mencari jawaban atas pertanyaan akan suatu masalah. Hipotesis dapat bersifat sangat spesifik maupun luas. Para ilmuwan kemudian menguji hipotesis yang telah dirumuskan melalui eksperimen atau studi. Hipotesis ilmiah harus dipandang berdasarkan sisi kesalahannya (falsifikasi). Hal ini bertujuan untuk mengidentifikasi kemungkinan hasil dari eksperimen atau pengamatan yang dilakukan apabila bertentangan dengan prediksi yang disimpulkan dari hipotesis. Jika tidak dianggap demikian, hipotesis tidak dapat diuji secara bermakna.

Metode eksperimen dimulai dengan hipotesis. Eksperimen dirancang untuk menguji hipotesis dengan mengamati respons satu variabel terhadap perubahan sejumlah variabel lain dalam kondisi yang terkendali. Data dianalisis untuk menentukan apakah ada hubungan yang membenarkan atau menyangkal hipotesis.

Metode ilmiah memiliki kaitan yang erat dengan kerja ilmiah. Kerja ilmiah merupakan cara kerja ilmuan dalam memecahkan masalah dengan menerapkan berbagai langkah yang teratur dan sistematis sebagai implementasi dari metode ilmiah.

Sejarah

Aristoteles, seorang filsuf Yunani, diakui sebagai tokoh pertama yang menggunakan metode ilmiah dalam mencari pengetahuan. Hal ini karena analisis mengenai implikasi logis yang diusulkannya terstruktur rapi dan berbeda dengan filsuf sebelumnya.

Ibnu al-Haitsam atau Alhazen merupakan ilmuwan Islam dari bidang sains, matematika, dan filsafat yang dianggap sebagai bapak metode ilmiah modern. Pendekatan yang dilakukan oleh Alhazen digunakan untuk menyelidiki fenomena, memeroleh pengetahuan baru, atau mengoreksi dan mengintegrasikan pengetahuan sebelumnya berdasarkan pengumpulan data. Pengumpulan data ini dilakukan melalui proses pengamatan dan pengukuran, dilanjutkan dengan perumusan dan pengujian hipotesis untuk menjelaskan data.

Pada abad ketujuh belas, Francis Bacon dan René Descartes, mencoba memberikan penjelasan rinci tentang bagaimana para ilmuwan harus melanjutkan pencarian pengetahuan. Meskipun ide yang ditawarkan dalam metode ilmiah khusus ini terlihat mudah untuk dilakukan, tetapi selama abad kedua puluh banyak filsuf dan tokoh lainnya menjadi skeptis tentang gagasan memberikan sesuatu seperti resep atau metode khusus untuk sains. Sains dianggap sebagai proses yang terlalu kreatif dan tidak dapat diprediksi sehingga tidak ada resep dan metode yang dapat menjelaskannya— hal ini terutama benar dalam kasus ilmuwan besar seperti Newton, Darwin, dan Einstein. Metode ilmiah dianggap sebagai jembatan atau strategi ilmiah yang menghubungkan teori logis yang bersifat abstrak dan panduan langkah yang terlalu sederhana. Kemudian muncul harapan bagaimana hubungan teori dengan dunia melalui strategi yang digeneralisasi tersebut.

Ciri-ciri penelitian ilmiah

Penelitian ilmiah merupakan penyelidikan yang menggunakan metode ilmiah dan dipandu dengan teori dan hipotesis mengenai berbagai masalah yang akan dipecahkan. Adapun beberapa ciri penelitian ilmiah ini antara lain sebagai berikut.

Bertujuan (purposiveness)
Kegiatan penelitian diawali dengan kegiatan penentuan tujuan yakni untuk memecahkan masalah ilmu pengetahuan yang bermanfaat untuk perkembangan ilmu pengetahuan. Dengan begitu, melalui penelitian yang dilakukan dapat diketahui apakah masalah tersebut dapat terselesaikan atau membutuhkan penanganan lebih lanjut.

Sistematik dan terorganisasi
Penelitian berlangsung dalam serangkaian proses yang terstruktur dan tersusun atas berbagai tahap yang jelas. Urutan tahapan harus jelas, meskipun tidak berurutan dengan langkah metode ilmiah, tetapi harus dipastikan tahapannya. Hal ini supaya memungkinkan dalam memeriksa relevansi hasil dengan cara untuk mendapatkan hasil tersebut.

Empirik
Pada penelitian ilmiah, data utama yang digunakan untuk memecahkan masalah merupakan data empiris yakni bersumber dari pengamatan dan penyelidikan secara langsung. 

Kritis dan korektif
Hasil yang didapati pada penelitian ilmiah harus terbuka untuk dapat diperiksa dan diuji secara objektif melalui penelitian lebih lanjut.

Dapat diulang
Penelitian terkait topik dan masalah yang sama dapat diulangi oleh orang lain untuk memeriksa kebenaran penelitiannya. Hal ini berarti tahapan penelitian yang sama dapat digunakan untuk meneliti masalah yang sama di lingkungan berbeda.

Objektivitas
Seluruh proses yang dilakukan dalam penelitian harus bersifat objektif, khususnya kesimpulan yang ditarik melalui interpretasi dari hasil analisis data yang objektif dan berdasarkan fakta aktual. 

Dapat digeneralisasi
Hasil yang ditemukan pada penelitian diubah ke dalam informasi yang dijabarkan secara umum untuk menggambarkan gejala yang diteliti dan gejala yang sama di tempat lain.

Unsur

1. Karakterisasi (pengamatan akan masalah yang belum bisa terselesaikan)
2. Hipotesis (penjelasan teoretis yang merupakan dugaan atas hasil pengamatan dan pengukuran, sebagai prinsip utama yang mendasari pembuktian)
3. Prediksi (deduksi logis dari hipotesis)
4. Eksperimen dan pengukuran (pengujian atas semua unsur, data yang didapatkan harus bisa diukur dan dianalisis)

Sumber Artikel: id.wikipedia.org

Struktur adalah pengaturan dan pengorganisasian unsur-unsur yang saling terkait dalam suatu objek material atau sistem, atau objek atau sistem yang terorganisasi. Struktur material meliputi benda-benda buatan manusia, seperti bangunan dan mesin; dan benda-benda alami, seperti organisme biologis, mineral, dan bahan kimia. Struktur abstrak mencakup struktur data dalam ilmu komputer dan bentuk musik. Jenis struktur terdiri dari hierarki (rangkai hubungan satu-ke-banyak), jaringan yang menampilkan banyak-ke-banyak tautan, atau kisi yang menampilkan koneksi antar komponen yang bertetangga dalam ruang.

Penahan Beban

Bangunan, pesawat terbang, kerangka, anthill, bendungan berang-berang, dan kubah garam adalah contoh struktur penahan beban. Hasil konstruksi dibagi menjadi bangunan dan struktur non-bangunan, serta membentuk infrastruktur bagi masyarakat. Struktur yang dibangun secara luas dibagi dengan berbagai pendekatan dan standar desain, yaitu ke dalam kategori struktur bangunan, rekayasa arsitektur, struktur teknik sipil, dan struktur mekanis.

Efek beban pada struktur fisik ditentukan melalui analisis struktural, yang merupakan salah satu tugas dari teknik struktural. Elemen struktural dapat diklasifikasikan sebagai satu dimensi (tali, penyangga, balok, lengkungan), dua dimensi (membran, pelat, lempengan, kerang, kubah), atau tiga dimensi (massa padat). Elemen terakhir (tiga dimensi) adalah pilihan utama yang tersedia untuk struktur awal seperti Chichen Itza. Dalam analisis ini, elemen satu dimensi memiliki dimensi yang jauh lebih besar dari elemen lainnya, sehingga dimensi lainnya dapat diabaikan dalam perhitungan; Namun, rasio dimensi yang lebih kecil dan komposisi dapat menentukan kekakuan lentur dan kekuatan tekan elemen. Elemen dua dimensi dengan dimensi ketiga yang tipis memiliki sedikit dari keduanya, tetapi dapat menahan traksi biaksial.

Elemen-elemen struktur digabungkan dalam sistem struktural. Mayoritas struktur pemikul beban sehari-hari adalah struktur bagian aktif seperti rangka, yang terutama terdiri dari struktur satu dimensi (tekukan). Jenis lain adalah struktur vektor-aktif seperti rangka atap, struktur permukaan aktif seperti cangkang dan pelat terlipat, struktur bentuk-aktif seperti kabel atau struktur membran, dan struktur hibrida.

Struktur biologis penahan beban seperti tulang, gigi, cangkang, dan tendon memperoleh kekuatannya dari hierarki struktur bertingkat yang menggunakan biomineral dan protein, yang di bagian bawahnya terdapat fibril kolagen.

Biologis

Dalam biologi, struktur ada di setiap tingkatan organisasi, mulai secara hierarkis dari atom dan molekul hingga seluler, jaringan, organ, organisme, populasi, dan tingkat ekosistem. Biasanya, struktur level yang lebih tinggi terdiri dari banyak salinan dari struktur level yang lebih rendah.

Biologi struktural berkaitan dengan struktur biomolekul makromolekul, terutama protein dan asam nukleat. Fungsi molekul-molekul ini ditentukan oleh bentuk dan komposisi mereka, dan strukturnya memiliki berbagai tingkatan. Struktur protein memiliki hierarki empat tingkat. Struktur utama adalah urutan asam amino yang menyusunnya. Struktur ini tersusun dari tulang punggung peptida yang terdiri dari urutan berulang nitrogen dan dua atom karbon. Struktur sekunder terdiri dari pola berulang yang ditentukan oleh ikatan hidrogen. Dua tipe dasar adalah α-helix dan β-lipit sheet. Struktur tersier adalah bengkok bolak-balik dari rantai polipeptida, dan struktur kuaterner adalah cara unit tersier berkumpul dan berinteraksi.

Kimia

Struktur kimia mengacu pada geometri molekul dan struktur elektronik. Struktur ini dapat diwakili oleh berbagai diagram yang disebut rumus struktur. Struktur Lewis menggunakan notasi titik untuk mewakili elektron valensi untuk atom; elektron-elektron inilah yang menentukan peran atom dalam reaksi kimia. Ikatan antaratom dapat diwakili oleh garis dengan satu garis untuk setiap pasangan elektron yang dibagikan. Dalam versi sederhana dari diagram itu, yang disebut rumus kerangka, hanya ikatan karbon-karbon dan gugus fungsi yang diperlihatkan.

Atom dalam kristal memiliki struktur yang melibatkan pengulangan unit dasar yang disebut sel satuan. Atom-atom dapat dimodelkan sebagai titik pada kisi, dan seseorang dapat mengeksplorasi efek operasi simetri yang mencakup rotasi tentang suatu titik, refleksi tentang bidang simetri, dan translasi (pergerakan semua titik dengan jumlah yang sama). Setiap kristal memiliki grup hingga, yang disebut grup ruang, dari operasi yang memetakannya sendiri; di mana ada 230 grup ruang yang memungkinkan. Menurut hukum Neumann, simetri kristal menentukan sifat fisik yang dimilikinya, termasuk piezoelektrik dan feromagnetisme, yang dapat dimiliki kristal.

Musikal

Sebagian besar analisis numerik melibatkan identifikasi dan interpretasi struktur karya musik. Struktur ini dapat ditemukan pada tingkat bagian dari suatu karya, seluruh karya, atau sekelompok karya musik. Elemen-elemen musik seperti pitch, durasi, dan timbre bergabung menjadi elemen-elemen kecil seperti motif dan frasa, dan ini pada gilirannya bergabung dalam struktur yang lebih besar. Tidak semua musik (misalnya, John Cage) memiliki organisasi hierarkis, tetapi hierarki memudahkan pendengar untuk memahami dan mengingat musik.

Dalam analogi dengan terminologi linguistik, motif dan frasa dapat digabungkan untuk membuat ide musik yang lengkap seperti kalimat dan frasa. Bentuk yang lebih besar dikenal sebagai periode. Salah satu bentuk yang banyak digunakan antara tahun 1600 dan 1900 memiliki dua frasa, anteseden dan konsekuen, dengan setengah irama di tengah dan irama penuh pada bagian akhir memberikan tanda baca. Pada skala yang lebih besar adalah bentuk gerakan tunggal, seperti bentuk sonata dan bentuk kontrapuntal, dan bentuk multi-gerakan seperti simfoni.

Sosial

Struktur sosial adalah pola hubungan. Struktur ini juga adalah organisasi sosial individu dalam berbagai situasi kehidupan. Struktur sosial dapat diaplikasikan kepada orang-orang dalam cara masyarakat sebagai suatu sistem yang diorganisir oleh pola hubungan yang khas. Ini dikenal sebagai organisasi sosial kelompok. Para sosiolog telah mempelajari perubahan struktur kelompok-kelompok ini. Struktur dan agen adalah dua teori yang dihadapkan tentang perilaku manusia. Perdebatan seputar pengaruh struktur dan agen pada pemikiran manusia adalah salah satu isu sentral dalam sosiologi. Dalam konteks ini, agen merujuk pada kapasitas manusia individu untuk bertindak secara independen dan membuat pilihan bebas. Struktur di sini mengacu pada faktor-faktor seperti kelas sosial, agama, gender, etnis, adat istiadat, dan lain-lain yang kelihatannya membatasi atau memengaruhi peluang individu.

Data

Dalam ilmu komputer, struktur data adalah cara mengatur informasi dalam komputer sehingga dapat digunakan secara efisien. Struktur data dibangun dari dua tipe dasar: Larik memiliki indeks yang dapat digunakan untuk akses langsung ke item data apa pun, tetapi tergantung pada bahasa pemrograman yang digunakan, ukurannya harus ditentukan ketika diinisialisasi. Daftar tertaut dapat ditata ulang, tumbuh atau menyusut, tetapi elemen-elemennya harus diakses dengan pointer yang menghubungkan mereka bersama dalam urutan tertentu. Dari jumlah ini sejumlah struktur data lain dapat dibuat seperti stack, queu, pohon, dan tabel hash.

Dalam memecahkan masalah, struktur data umumnya merupakan bagian integral dari algoritme. Dalam gaya pemrograman modern, algoritme dan struktur data dirangkum bersama dalam tipe data abstrak.

Perangkat Lunak

Dalam arsitektur perangkat lunak, struktur perangkat lunak adalah cara di mana hal ini dipartisi menjadi komponen yang saling terkait. Masalah struktural utama adalah meminimalkan ketergantungan antara komponen-komponen ini. Hal ini memungkinkan untuk mengubah satu komponen tanpa memerlukan perubahan lainnya. Struktur ini dapat direpresentasikan dalam diagram seperti Diagram Struktur Kontrol dan diagram Nassi-Shneiderman. Elemen struktural mencerminkan persyaratan aplikasi: misalnya, jika suatu sistem memerlukan toleransi kesalahan yang tinggi, maka diperlukan struktur yang berlebihan sehingga jika komponen gagal, komponen itu memiliki cadangan. Redundansi tinggi adalah bagian penting dari desain beberapa sistem di pesawat ulang-alik.

Logis

Sebagai cabang filsafat, logika berkaitan dengan membedakan argumen yang baik dari argumen yang buruk. Perhatian utama adalah dengan struktur argumen. Argumen terdiri dari satu atau lebih premis dari mana kesimpulan disimpulkan. Langkah-langkah dalam kesimpulan ini dapat diekspresikan secara formal dan strukturnya dianalisis. Dua tipe dasar inferensi adalah deduksi dan induksi. Dalam deduksi yang valid, kesimpulan harus mengikuti dari premis, terlepas dari apakah itu benar atau tidak. Pengurangan yang tidak valid berisi beberapa kesalahan dalam analisis. Argumen induktif mengklaim bahwa jika premis-premis itu benar, kesimpulannya mungkin.

Sumber Artikel: id.wikipedia.org

Sibernetika adalah sebuah studi interdisiplin tentang struktur sistem regulasi. Sibernetika berhubungan erat dengan teori informasi, teori pengendalian, dan teori sistem, setidaknya dalam bentuk urutan pertamanya. (Sibernetika urutan kedua memiliki metodologi krusial dan implikasi epistemologi yang mendasar untuk bidang tersebut secara keseluruhan). Keduanya dalam bentuk asalnya maupun evolusinya pada paruh kedua abad ke-20, Sibernetika sama-sama berlaku untuk fisik dan sistem sosial (yang berbasis bahasa).

Ikhtisar

Sibernetika paling dapat diaplikasikan ketika sistem yang akan dianalisis terlibat dalam sebuah sinyal loop tertutup; yaitu, ketika aksi dari sistem menyebabkan beberapa perubahan pada lingkungannya dan perubahan itu memberikan umpan kepada sistem melalui informasi (umpan balik) yang menyebabkan sistem menyesuaikan diri dengan kondisi baru ini: perubahan sistem mempengaruhi perilakunya. Hubungan "lingkaran sebab-akibat" ini diperlukan dan cukup untuk perspektif sibernetika. Dinamika sistem, sebuah bidang yang terkait, bermula dengan penerapan teori kendali teknik elektrik untuk jenis lain dari model simulasi (khususnya sistem bisnis) oleh Jay Forrester di MIT pada tahun 1950an.

Contemporary Sibernetika kontemporer mulai sebagai studi interdisiplin yang menghubungkan bidang-bidang sistem kendali, teori sirkuit, teknik mesin, logika pemodelan, biologi evolusi, neurosains, antropologi, dan psikologi pada tahun 1940an, sering dikaitkan dengan Konferensi Macy.

Bidang-bidang studi lain yang telah mempengaruhi atau dipengaruhi oleh sibernetika diantaranya teori permainan, teori sistem (counterpart matematis untuk sibernetika), teori kendali persepsi, sosiologi, psikologi (khususnya neuropsikologi, psikologi perilaku, psikologi kognitif), filosofi, arsitektur dan teori organisasi.

Definisi

Istilah sibernetika berasal dari Yunani kuno κυβερνήτης (kybernētēs, jurumudi, gubernur, pilot, atau kemudi - akar yang sama dengan pemerintah). Sibernetika adalah bidang studi yang sangat luas, tetapi tujuan penting dari sibernetika adalah untuk memahami dan menentukan fungsi dan proses dari sistem yang memiliki tujuan dan yang berpartisipasi dalam lingkaran rantai sebab akibat yang bergerak dari aksi/tindakan menuju ke penginderaan lalu membandingkan dengan tujuan yang diinginkan, dan kembali lagi kepada tindakan. Mempelajari sibernetika menyediakan sarana untuk memeriksa desain dan fungsi dari sistem apapun, termasuk sistem sosial seperti manajemen bisnis dan pembelajaran organisasi, termasuk tujuan untuk membuat mereka menjadi lebih efisien dan efektif.

Sibernetika didefinisikan oleh Norbert Wiener, dalam bukunya yang berjudul sama, sebagai suatu studi terhadap kontrol dan komunikasi pada binatang dan mesin. Stafford Beer menyebutnya sebagai ilmu organisasi efektif dan Gordon Pask memperluasnya dengan mencakup aliran informasi "pada semua media"dari bintang hingga otak. Hal ini termasuk studi tentang loloh balik, kotak hitam dan konsep-konsep turunannya seperti komunikasi dan teori kendali dalam kehidupan organisme, mesin dan organisasi termasuk organisasi mandiri.

Sibernetika berfokus kepada bagaimana sesuatu itu (digital, mekanik, atau biologis) memproses informasi, bereaksi terhadap informasi, dan berubah atau dapat diubah agar dapat mencapai dua tugas pertama dengan lebih baik. Definisi yang lebih filosofis, disarankan pada tahun 1956 oleh Louis Couffignal, salah seorang pelopor sibernetika, mengkarakterisasi sibernetika sebagai "seni untuk memastikan keberhasilan tindakan." Definisi terkini disampaikan oleh Louis Kauffman, Presiden dari American Society for Cybernetics, "Sibernetika adalah sebuah studi dari sistem dan proses yang berinteraksi dengan diri mereka sendiri dan memproduksi diri mereka dari diri mereka sendiri."

Konsep yang dipelajari oleh para sibernetikawan termasuk, tetapi tidak terbatas kepada: belajar, kognisi, adaptasi, kendali sosial, emergence, komunikasi, efisiensi, efficacy dan interkonentivitas. Konsep-konsep tersebut dipelajari pula pada bidang studi lain seperti teknik dan biologi, tetapi dalam sibernetika konsep tersebut dihapus dari konteks organisme atau peralatan individual.

Sumber Artikel: id.wikipedia.org