KOMPUTASI MODERN
Komputasi merupakan cara untuk menemukan pemecahan
masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma. Komputasi
merupakan suatu sub-bidang dari ilmu komputer dan matematika. Selama ribuan
tahun, perhitungan dan komputasi umumnya dilakukan dengan menggunakan pena dan
kertas, atau kapur dan batu tulis, atau dikerjakan secara mental, kadang-kadang
dengan bantuan suatu tabel. Namun sekarang, kebanyakan komputasi telah
dilakukan dengan menggunakan komputer. Komputasi yang menggunakan komputer
inilah yang disebut dengan Komputasi Modern. Komputasi modern menghitung dan
mencari solusi dari masalah yang ada, yang menjadi perhitungan dari komputasi
modern adalah :
1. Akurasi (bit, Floating
poin).
2. Kecepatan (Dalam satuan
Hz).
3. Modeling (NN dan GA).
4. Kompleksitas (Menggunakan
teori Big O).
1. Kecepatan
Saat ini
penggunaan komputer untuk menyelesaikan masalah sudah merasuk ke segala bidang.
Hal ini karena komputasi dianggap lebih cepat dibandingkan dengan penyelesaian
masalah secara manual. Seiring dengan hal tersebut, semakin dituntut proses
komputasi yang semakin cepat. Untuk meningkatkan kecepatan proses komputasi,
dapat ditempuh dua cara :
· peningkatan kecepatan perangkat keras,
· peningkatan kecepatan perangkat lunak.
Komponen utama perangkat keras komputer adalah processor. Saat ini,
peningkatan kecepatan processor benar-benar luar biasa. Processor Pentium 4
yang dikeluarkan Intel kecepatannya sudah mencapai 1.8 GHz. Meskipun kecepatan
processor dapat ditingkatkan terus, namun karena keterbatasan materi.
2. Modelling
Sebuah model komputasi adalah model matematika dalam ilmu
komputer luas yang memerlukan sumber daya komputasi untuk mempelajari perilaku
sebuah sistem yang kompleks dengan simulasi komputer. Sistem yang diteliti
seringkali merupakan kompleks sistem nonlinier yang sederhana, intuitif solusi
analitis tidak tersedia. Alih-alih menurunkan analisis matematis solusi untuk
masalah ini, eksperimen dengan model ini dilakukan dengan mengubah parameter
sistem dalam komputer, dan mempelajari perbedaan hasil eksperimen. Teori
pengoperasian model dapat diturunkan / dideduksi dari percobaan komputasi
ini. Contoh: model komputasi umum prakiraan cuaca model,
bumi simulator model, flight simulator model, molekul protein lipat model,
dan jaringan saraf model. Berbagai Macam Model Komputasi :
1) mesin Mealy adalah otomasi fasa berhingga (finite state
automaton atau finite state tranducer) yang menghasilkan keluaran berdasarkan
fasa saat itu dan bagian masukan/input. Dalam hal ini, diagram fasa (state
diagram) dari mesin Mealy memiliki sinyal masukan dan sinyal keluaran untuk
tiap transisi. Prinsip ini berbeda dengan mesin Moore yang hanya menghasilkan
keluaran/output pada tiap fasa. Nama Mealy diambil dari “G. H. Mealy”
seorang perintis mesin-fasa (state-machine) yang menulis karangan “A Method for
Synthesizing Sequential Circuits” pada tahun 1955
2) mesin Moore adalah otomasi
fasa berhingga (finite state automaton) di mana keluarannya ditentukan hanya
oleh fasa saat itu (dan tidak terpengaruh oleh bagian masukan/input). Diagram
fasa (state diagram) dari mesin Moore memiliki sinyal keluaran untuk
masing-masing fasa. Hal ini berbeda dengan mesin Mealy yang mempunyai keluaran
untuk tiap transisi. Nama Moore diambil dari “Edward F. Moore” seorang ilmuwan
komputer dan perintis mesin-fasa (state-machine) yang menulis karangan
“Gedanken-experiments on Sequential Machines”.
3) Petri net adalah
salah satu model untuk merepresentasikan sistem terdistribusi diskret. Sebagai
sebuah model, Petri net merupakan grafik 2 arah yang terdiri dari place,
transition, dan tanda panah yang menghubungkan keduanya. Di samping itu, untuk
merepresentasikan keadaan sistem, token diletakkan pada place tertentu. Ketika
sebuah transition terpantik, token akan bertransisi sesuai tanda panah.
Petri net pertama kali diajukkan oleh Carl Adam Petri pada tahun
1962
3. Kompleksitas
Kompleksitas
komputasi adalah cabang dari teori komputasi dalam ilmu komputer yang
berfokus pada mengklasifikasikan masalah komputasi sesuai dengan kesulitan
inheren mereka. Dalam konteks ini, sebuah masalah komputasi dipahami sebagai
tugas yang pada prinsipnya setuju untuk menjadi dipecahkan oleh komputer.
Informal, sebuah masalah komputasi terdiri dari contoh-contoh masalah dan
solusi untuk masalah ini contoh. Sebagai contoh, primality pengujian adalah
masalah menentukan apakah nomor yang diberikan perdana atau tidak.
Contoh-contoh
masalah ini adalah bilangan asli, dan solusi untuk sebuah contoh adalah ya
atau tidak didasarkan pada apakah nomor perdana atau tidak.
SEJARAH KOMPUTASI MODERN
Kata “komputer” pertama kali pada tahun 1613, hal ini mengacu pada
perhitungan aritmatika dan kata “komputer” digunakan dalam pengertian itu
sampai pertengahan abad ke-20. Dari akhir abad ke-19 dan seterusnya.
Berkembanganya komputer akhirnya makna komputer menjadi sebuah mesin yang
melakukan komputasi.
Sejarah komputer modern dimulai dengan dua teknologi yang terpisah- perhitungan
otomatis dan dapat di program-tapi tidak ada satu perangkat pun yang dapat
dikatakan sebagai komputer, karena sebagian penerapan yang tidak konsisten
istilah tersebut. Contoh-contoh awal perangkat penghitung mekanis termasuk
sempoa (yang berasal dari sekitar 150-100 SM). Seorang pahlawan dari
Alexandria (sekitar 10-70 AD) membangun sebuah teater mekanis yang diadakan
bermain berlangsung 10 menit dan dioperasikan oleh sebuah sistem yang kompleks
dengan tali dan drum yang dipakai sebagai sarana untuk memutuskan bagian dari
mekanisme. Ini adalah inti dari programmability.
Salah satu tokoh yang sangat mempengaruhi perkembangan komputasi modern
adalah John von Neumann (1903-1957), Beliau adalah ilmuan yang
meletakkan dasar-dasar komputer modern.Von Neumann telah menjadi ilmuwan besar
abad 21. Von Neumann memberikan berbagai sumbangsih dalam bidang matematika,
teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer yang di
salurkan melalui karya-karyanya . Beliau juga merupakan salah satu ilmuwan yang
terkait dalam pembuatan bom atom di Los Alamos pada Perang Dunia II lalu.
Sejarah singkat dari perjalanan hidup dari Von Neumann , dilahirkan di
Budapest, Hungaria pada 28 Desember 1903 dengan nama Neumann Janos. Dia adalah
anak pertama dari pasangan Neumann Miksa dan Kann Margit.Nama keluarga
diletakkan di depan nama asli. Sehingga dalam bahasa Inggris, nama orang tuanya
menjadi Max Neumann. Pada saat Max Neumann memperoleh gelar, maka namanya
berubah menjadi Von Neumann. Setelah bergelar doktor dalam ilmu hukum, dia
menjadi pengacara untuk sebuah bank. Pada tahun 1903, Budapest merupakan
tempat lahirnya para manusia genius dari bidang sains, penulis, seniman dan
musisi.
Von Neumann belajar berbagai tempat dan beberapa tempatnya di Berlin dan
Zurich. Di tempat itu beliau mendapatkan diploma pada bidang teknik kimia pada
tahun 1926. Pada tahun yang sama dia mendapatkan gelar doktor pada bidang matematika
dari Universitas Budapest. Keahlian Von Neumann terletak pada bidang teori game
yang melahirkan konsep seluler automata, teknologi bom atom, dan komputasi
modern yang kemudian melahirkan komputer. Kegeniusannya dalam bidang matematika
telah terlihat semenjak kecil dengan mampu melakukan pembagian bilangan delapan
digit (angka) di dalam kepalanya. Beliau pernah mengajar di Berlin dan Hamburg,
Von Neumann pindah ke Amerika pada tahun 1930 dan bekerja di Universitas
Princeton pada saat yang bersamaan Von Neumann menjadi salah satu pendiri
Institute for Advanced Studies.
Von Neumann sangat tertarik pada hidrodinamika dan kesulitan penyelesaian
persamaan diferensial parsial nonlinier yang digunakan, Von Neumann kemudian
beralih dalam bidang komputasi. Von Neumann menjadi seorang konsultan pada
pengembangan komputer ENIAC, dia merancang konsep arsitektur komputer yang
masih dipakai sampai sekarang. Arsitektur Von Nuemann adalah seperangkat
komputer dengan program yang tersimpan (program dan data disimpan pada memori)
dengan pengendali pusat, I/O, dan memori.
Berikut ini beberapa contoh komputasi modern sampai dengan
lahirnya ENIAC :
· Konrad
Zuse’s electromechanical “Z mesin”.Z3 (1941) sebuah mesin pertama menampilkan
biner aritmatika, termasuk aritmatika floating point dan ukuran
programmability. Pada tahun 1998, Z3 operasional pertama di dunia komputer itu
di anggap sebagai Turing lengkap.
· Non-programmable
Atanasoff-Berry Computer yang di temukan pada tahun 1941 alat ini
menggunakan tabung hampa berdasarkan perhitungan, angka biner, dan regeneratif
memori kapasitor.Penggunaan memori regeneratif diperbolehkan untuk menjadi jauh
lebih seragam (berukuran meja besar atau meja kerja).
· komputer
Colossus ditemukan pada tahun 1943, berkemampuan untuk membatasi kemampuan
program pada alat ini menunjukkan bahwa perangkat menggunakan ribuan tabung
dapat digunakan lebih baik dan elektronik reprogrammable.Komputer ini digunakan
untuk memecahkan kode perang Jerman.
· The
Harvard Mark I ditemukan pada 1944, mempunyai skala besar, merupakan komputer
elektromekanis dengan programmability terbatas.
· lahirlah
US Army’s Ballistic Research Laboratory ENIAC ditemukan pada tahun 1946,
komputer ini digunakan unutk menghitung desimal aritmatika dan biasanya disebut
sebagai tujuan umum pertama komputer elektronik (ENIAC merupaka generasi
yang sudah sangat berkembang di zamannya sejak komputer pertama Konrad Zuse ’s
Z3 yang ditemukan padatahun 1941).
Tahun 1940 komputer yang semula dikhususkan sebagai instrument
untuk science, berubah menjadi produk komersil.
·
Tahun 1945 di temukan Bug Komputer oleh Grace Murray Hopper
·
Tahun 1947 tanggal 23 Desember ditemukan transistor yang pertama
kali oleh Bardeen dan Walter Brattain bersama dengan William
Shockley
·
Tahun 1951 dimulai sebuah gagasan microprogramming oleh Maurice
Wilkes
·
Tahun 1951-1952 Grace Murray Hopper mengembangkan A-O, yang
merupakan compiler pertama.
·
Tahun 1957 John Backus dan kolega IBM mengirimkan Compiler
Fortran yang pertama.
·
Tahun 1958 Jack Kilby menghasilkan prototype semiconductor IC
·
Tahun 1960 merupakan timbulnya system kecil seperti word length,
register structure, Number of Addresses, I/O channel, Floating point hardware.
·
Tahun 1960 juga Paul Baran yang bekerja di Rand Corp. menemukan
dasar packet switching untuk data komunikasi.
·
Tahun 1962 video game pertama kali di temukan oleh Steve Russell
yang merupakan seorang lulusan MIT.
·
Tahun 1964 mouse ditemukan oleh Doug Engelbart.
·
Tahun 1969 munculnya internet oleh DARPA
·
Tahun 1970 merupakan kedatangan PC (personal computer).
·
Tahun 1970 ditemukan UNIX oleh Dennis Ritchie dan Kenneth
Thomson. Pada tahun 1970 juga floppy disk dan daisywheel printer di tunjukkan
kepada umum (debut pertama).
·
Tahun 1971 Ray Tomlinson of Bolt Beranek dan Newmen pertama kali
mengirimkan jaringan surat e-mail.
·
Tahun 1971 Niklaus Wirth menemukan Pascal
·
Tahun 1972 di temukan bahasa C oleh Dennis Ritchie di Bell Labs.
·
Tahun 1973 Robert Metcalfe menuliskan catatan di “Ether
Acquisition” yang mendeskripsikan Ethernet.
·
Tahun 1973 Robert Metcalfe dan David Boggs menemukan Ethernet.
·
Tahun 1976 merupakan tahun pertama kalinya muncul supercomputer
dengan vektorial arsitektur.
·
Tahun 1976, Steve Jobs dan Steve Wozniak mendesain dan membangun
Apple I yang terdiri dari kebanyakan papan circuit.
·
Tahun 1977, Steve Jobs dan Steve Wozniak tergabung dalam Apple
computer pada 3 januari.
·
Tahun 1978, Muncul MS
·
Tahun 1978, Wordstar yang merupakan software pengolah kata
diperkenalkan dan meluas.
·
Tahun 1979 telepon seluler di test di Jepang dan Chicago.
·
Tahun 1980 IBM memilih PC-DOS dari Microsoft sebagai OS
(Operating System)
·
Tahun 1980 bahasa Ada muncul yang di temukan oleh Departemen
Pertahanan US.
·
Tahun 1980 portable computer seberat 24 pounds lahir.
·
1 januari 1983, muncul TCP/IP
·
Tahun 1984, muncul Apple Macintosh
·
Tahun 1984, muncul DNS
·
Tahun 1985 menyebarnya sistem networking.
·
Tahun 1990 tim Barners Lee Menemukan WWW yaitu aplikasi internet
yang membawa perkembangan dan perubahan besar di dunia internet.
·
Tahun 1991 Trovalds menempatkan UNIX di IBMnya.
·
Tahun 1992 muncul istilah surfing
·
Tahun 1993 pentium milik intel diperkenalkan
kepada umum pada bulan Maret
·
Tahun 1993 muncul NSCA Mosaic
·
Tahun 1994 muncul Yahoo dan Netscape Navigator 1.0. Pada
Desember 1994 maka Spyglass milik Microsoft telah dibayar dan diberi lisensi,
sehingga untuk web browser yang nantinya nama spyglass tersebut akan diganti
dengan nama Internet Explorer.
·
Tahun 1995 muncul bahasa pemrograman Java pada bulan Mei. Pada
1995 spyglass sudah menjadi bagian dari OS dan bagian dari windows
MACAM-MACAM KOMPUTASI MODERN
Komputasi modern terbagi tiga macam,
yaitu komputasi mobile (bergerak), komputasi grid, dan komputasi cloud (awan).
Penjelasan lebih lanjut dari jenis-jenis komputasi modern sebagai berikut :
1. Mobile computing
Mobile computing atau komputasi bergerak memiliki beberapa penjelasan, salah
satunya komputasi bergerak merupakan kemajuan teknologi komputer sehingga dapat
berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa menggunakan kabel dan mudah dibawa
atau berpindah tempat, tetapi berbeda dengan komputasi nirkabel. Contoh dari
perangkat komputasi bergerak seperti GPS, juga tipe dari komputasi bergerak
seperti smart phone, dan lain sebagainya.
2. Grid computing
Komputasi grid menggunakan komputer yang terpisah oleh geografis,
didistibusikan dan terhubung oleh jaringan untuk menyelasaikan masalah
komputasi skala besar. Ada beberapa daftar yang dapat dugunakan untuk mengenali
sistem komputasi grid, adalah :
· Sistem untuk koordinat sumber daya komputasi tidak
dibawah kendali pusat.
· Sistem menggunakan standard dan protocol yang terbuka.
· Sistem mencoba mencapai kualitas pelayanan yang canggih, yang
lebih baik diatas kualitas komponen individu pelayanan komputasi grid.
3. Cloud computing
Komputasi cloud merupakan gaya komputasi yang terukur dinamis dan sumber daya
virtual yang sering menyediakan layanan melalui internet. Komputasi cloud
menggambarkan pelengkap baru, konsumsi dan layanan IT berbasis model dalam
internet, dan biasanya melibatkan ketentuan dari keterukuran dinamis dan sumber
daya virtual yang sering menyediakan layanan melalui internet. Adapun
perbedaan antara komputasi mobile, komputasi grid dan komputasi cloud, dapat
dilihat penjelasannya dibawah ini :
- Komputasi mobile menggunakan teknologi komputer yang bekerja
seperti handphone, sedangkan komputasi grid dan cloud menggunakan komputer.
- Biaya untuk tenaga komputasi mobile lebih mahal
dibandingkan dengan komputasi grid dan cloud.
- Komputasi mobile tidak membutuhkan tempat dan mudah
dibawa kemana-mana, sedangkan grid dan cloud membutuhkan tempat yang khusus.
- Untuk komputasi mobile proses tergantung si pengguna,
komputasi grid proses tergantung pengguna mendapatkan server atau tidak, dan
komputasi cloud prosesnya membutuhkan jaringan internet sebagai penghubungnya.
Sumber :
http://rzbeuty.blogspot.com/2012/03/artikel-komputasi-modern.html