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.
Masalah
ini dianggap sebagai secara inheren sulit jika memecahkan masalah yang
memerlukan sejumlah besar sumber daya, tergantung pada algoritma yang
digunakan untuk memecahkan itu. Teori ini formalizes intuisi, dengan
memperkenalkan matematika model komputasi untuk mempelajari masalah ini
dan kuantitatif jumlah sumber daya yang dibutuhkan untuk memecahkan
mereka, seperti waktu dan penyimpanan. Ukuran kompleksitas lain juga
digunakan, seperti jumlah komunikasi (digunakan dalam kompleksitas
komunikasi), jumlah gerbang dalam rangkaian (digunakan dalam rangkaian
kompleksitas) dan jumlah prosesor (digunakan dalam komputasi paralel).
Secara khusus, teori kompleksitas komputasi menentukan batas-batas
praktis tentang apa yang komputer bisa dan tidak bisa lakukan.
Bidang-bidang terkait erat dalam ilmu komputer teoritis
analisis algoritma dan teori computability. Perbedaan utama antara teori
kompleksitas komputasi dan analisis algoritma adalah bahwa yang
terakhir ditujukan untuk menganalisis jumlah sumber daya yang dibutuhkan
oleh algoritma tertentu untuk memecahkan masalah, sedangkan yang
pertama mengajukan pertanyaan yang lebih umum tentang semua kemungkinan
algoritma yang dapat digunakan untuk memecahkan masalah yang sama. Lebih
tepatnya, hal ini mencoba untuk mengklasifikasikan masalah yang dapat
atau tidak dapat diselesaikan dengan tepat sumber daya terbatas. Pada
gilirannya, memaksakan pembatasan pada sumber daya yang tersedia adalah
apa yang membedakan kompleksitas komputasi dari computability teori:
teori yang terakhir bertanya apa jenis masalah dapat diselesaikan pada
prinsipnya algorithmically.
Contoh Masalah :
Sebuah masalah komputasi dapat dilihat sebagai sebuah koleksi
yang tak terbatas kasus bersama-sama dengan solusi untuk setiap contoh.
Input string untuk sebuah masalah komputasi disebut sebagai contoh
masalah, dan tidak boleh bingung dengan masalah itu sendiri. Dalam teori
kompleksitas komputasi, masalah mengacu pada pertanyaan abstrak yang
harus dipecahkan. Sebaliknya, sebuah contoh dari masalah ini adalah
ucapan yang agak konkret, yang dapat digunakan sebagai masukan untuk
masalah keputusan. Sebagai contoh, perhatikan masalah primality
pengujian. contoh adalah nomor dan solusinya adalah “ya” jika nomor
perdana dan “tidak” sebaliknya. Bergantian, yang contoh adalah input
tertentu untuk masalah, dan solusinya adalah output sesuai dengan input
yang diberikan.
Untuk
lebih menyoroti perbedaan antara masalah dan sebuah contoh,
pertimbangkan contoh berikut versi keputusan dari pedagang keliling
masalah: Apakah ada rute dengan panjang maksimal 2000 kilometer melewati
semua di Jerman 15 kota terbesar? Jawaban untuk masalah khusus ini
misalnya tidak banyak digunakan untuk menyelesaikan contoh-contoh lain
dari masalah, seperti meminta untuk pulang-pergi melalui semua
pemandangan di Milan yang jumlah paling banyak panjangnya 10km. Untuk
alasan ini, teori kompleksitas komputasi alamat masalah dan bukan
masalah tertentu.
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.
sumber : http://rzbeuty.blogspot.com/2012/03/artikel-komputasi-modern.html
http://ryoxdue.blogspot.com/2013/03/artikel-tentang-sejarah-komputasi-modern_15.html
