KOMPUTASI MODERN
1. Teori Komputasi Modern
Komputasi sebetulnya bisa
diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan
menggunakan suatu algoritma. Hal ini ialah apa yang disebut dengan teori
komputasi, 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.
Secara umum iIlmu komputasi adalah bidang
ilmu yang mempunyai perhatian pada penyusunan model matematika dan teknik penyelesaian
numerik serta penggunaan komputer untuk menganalisis dan memecahkan masalah-masalah
ilmu (sains). Dalam penggunaan praktis, biasanya berupa penerapan simulasi
komputer atau berbagai bentuk komputasi lainnya untuk menyelesaikan
masalah-masalah dalam berbagai bidang keilmuan, tetapi dalam perkembangannya
digunakan juga untuk menemukan prinsip-prinsip baru yang mendasar dalam ilmu.
Bidang ini berbeda dengan ilmu komputer
(computer science), yang mengkaji komputasi, komputer dan pemrosesan informasi.
Bidang ini juga berbeda dengan teori dan percobaan sebagai bentuk tradisional
dari ilmu dan kerja keilmuan. Dalam ilmu alam, pendekatan ilmu komputasi dapat
memberikan berbagai pemahaman baru, melalui penerapan model-model matematika
dalam program komputer berdasarkan landasan teori yang telah berkembang, untuk
menyelesaikan masalah-masalah nyata dalam ilmu tersebut.
Untuk melakukan studi komputasi dengan ketat,
ilmuwan komputer bekerja dengan abstraksi matematika dari komputer yang
dinamakan model komputasi. Ada beberapa model yang digunakan, namun yang paling
umum dipelajari adalah mesin Turing. Sebuah mesin Turing dapat dipikirkan
sebagai komputer pribadi meja dengan kapasitas memori yang tak terhingga, namun
hanya dapat diakses dalam bagian-bagian terpisah dan diskret. Ilmuwan komputer
mempelajari mesin Turing karena mudah dirumuskan, dianalisis dan digunakan
untuk pembuktian, dan karena mesin ini mewakili model komputasi yang dianggap
sebagai model paling masuk akal yang paling ampuh yang dimungkinkan. Kapasitas
memori tidak terbatas mungkin terlihat sebagai sifat yang tidak mungkin terwujudkan,
namun setiap permasalahan yang “terputuskan” (decidable) yang dipecahkan oleh
mesin Turing selalu hanya akan memerlukan jumlah memori terhingga. Jadi pada
dasarnya setiap masalah yang dapat dipecahkan (diputuskan) oleh meisn Turing
dapat dipecahkan oleh komputer yang memiliki jumlah memori terbatas.
Konsep ini pertama kali digagasi oleh
John Von Neumann (1903-1957).
Dalam kerjanya komputasi modern menghitung dan mencari solusi
dari masalah yang ada, dan perhitungan yang dilakukan itu meliputi:
- Akurasi (big, Floating
Point)
Akurasi tentu
merupakan masalah yang paling penting dalam memecahkan masalah. Karena itu pada
komputasi modern dilakukan perhitungan bagaimana bisa menghasilkan satu jawaban
yang akurat dari sebuah masalah. Tentu kita pernah mendengar tipe data floating
point yang biasa digunakan untuk menyimpan data numerik dalam bentuk pecahan.
Tipe data tersebut memiliki range penyimpanan numerik yang besar, sehingga
dapat digunakan oleh komputer untuk melakukan komputasi yang akurat.
- Kecepatan (dalam satuan Hz,
processor tunggal, pipeline, parallel processing)
Manusia pasti
menginginkan masalah dapat diselesaikan dengan cepat. Karena itu perhitungan
masalah kecepatan adalah suatu hal yang penting. Komputasi harus dapat
dilakukan dalam waktu yang cepat ketika mengolah suatu data. Sehingga perlu
metode kecepatan untuk mengolah perhitungan dalam waktu singkat.
- Problem Volume Besar (Down
Sizzing atau parallel)
Data yang besar
tentu membutuhkan suatu cara penyelesaian yang khusus. Karena data yang besar
dapat menjadi masalah jika ada yang terlewatkan. Oleh karena itu digunakan
metode Down Sizzing atau parallel pada komputasi modern untuk menangani masalah
volume yang besar. Dengan metode ini data yang besar di paralelkan dalam
pengolahnya sehingga dapat diorganisir dengan baik.
- Modelling (NN & GA)
Modeling
merupakan suatu hal yang penting dalam melakkan suatu perhitungan yang rumit.
Bayangkan saja jika kita dihadapi dalam suatu masalah perhitungan yang banyak
dan kompleks, tetapi tidak ada model matematika yang kita miliki. Perhitungan
akan berjalan berantakan dan tidak akan mendapatkan hasil yang akurat. Maka
dari itu komputasi modern membutuhkan modelling sebelum melakukan perhitungan.
- Kompleksitas (Menggunakan
Teori Big O)
Komputasi
modern dirancang untuk menangani masalah yang kompleks, sehingga diterapkan
pada komputer. Dengan menggunakan teori Big O, maka komputasi modern dapat
melakukan dapat melakukan perhitungan untuk memecahkan masalah kompleksitas
yang kerap dihadapi.
2.
Sejarah Komputasi Modern
Pada paruh pertama abad 20,
banyak kebutuhan komputasi ilmiah bertemu dengan semakin canggih komputer
analog, yang menggunakan mekanis atau listrik langsung model masalah sebagai
dasar perhitungan. Namun, ini tidak dapat diprogram dan umumnya tidak memiliki
fleksibilitas dan keakuratan komputer digital modern.
George stibitz secara internasional diakui sebagai
ayah dari komputer digital modern. Sementara bekerja di laboratorium bel di
November 1937, stibitz menciptakan dan membangun sebuah relay berbasis
kalkulator ia dijuluki sebagai “model k” (untuk “meja dapur”, di mana dia telah
berkumpul itu), yang adalah orang pertama yang menggunakan sirkuit biner untuk
melakukan operasi aritmatika. Kemudian model menambahkan kecanggihan yang lebih
besar termasuk aritmatika dan kemampuan pemrograman kompleks. 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. Kegeniusannya dalam matematika telah terlihat
semenjak kecil dengan mampu melakukan pembagian bilangan delapan digit (angka)
di dalam kepalanya.
Von Neumann dilahirkan di
Budapest, ibu kota Hungaria, pada 28 Desember 1903 dengan nama Neumann Janos.
Dia adalah anak pertama dari pasangan Neumann Miksa dan Kann Margit. Di sana,
nama keluarga diletakkan di depan nama asli. Sehingga dalam bahasa Inggris,
nama orang tuanya menjadi Max Neumann dan Margaret Kann. Max Neumann memperoleh
gelar dan namanya berubah menjadi Von Neumann. Max Neumann adalah seorang
Yahudi Hungaria yang bergelar doktor dalam ilmu hukum. Dia juga seorang
pengacara untuk sebuah bank. Pada tahun 1903, Budapest terkenal sebagai tempat
lahirnya para manusia genius dari bidang sains, penulis, seniman dan musisi.
Di tahun 1926 pada umur 22 tahun,
Von Neuman lulus dengan dua gelar yaitu gelar S1 pada bidang teknik kimia dari
ETH dan gelar doktor (Ph.D) pada bidang matematika dari Universitas Budapest.
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.
Secara kasar, kita dapat membagi
sejarah komputasi modern ke dalam era berikut:
– 1970-an: Timesharing (1
komputer dengan banyak pengguna)
– 1980-an: Personal komputer (1
komputer per user)
– 1990-an: Komputasi paralel
(banyak komputer per user)
Berdasarkan beberapa definisi di atas,
maka komputasi modern dapat diartikan sebagai suatu pemecahan masalah
berdasarkan suatu inputan dengan menggunakan algoritma dimana penerapannya
menggunakan berbagai teknologi yang telah berkembang seperti komputer.
1.
KARAKTERISTIK
KOMPUTASI MODERN
1.
Komputer-komputer
penyedia sumber daya bersifat heterogenous karena terdiri dari berbagai jenis
perangkat keras, sistem operasi, serta aplikasi yang terpasang.
2.
Komputer-komputer
terhubung ke jaringan yang luas dengan kapasitas bandwidth yang beragam.
3.
Komputer
maupun jaringan tidak terdedikasi, bisa hidup atau mati sewaktu-waktu tanpa
jadwal yang jelas.
4. JENIS
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. Dan
dapat dilihat contoh dari perangkat komputasi bergerak seperti GPS, juga tipe
dari komputasi bergerak seperti smart phone, dan lain sebagainya.
Beberapa keterbatasan dan resiko
dari mobile computing:
·
Kurangnya Bandwith Akses internet pada peralatan ini umumnya lebih lambat
dibandingkan dengan koneksi kabel.
·
Gangguan Transmisi Banyak faktor yang bisa menyebabkan gangguan sinyal pada
mobile computing seperti cuaca, medan dan jarak alat mobile computing dengan
titik pemancar sinyal terdekat.
2. Grid
Computing
Komputasi
grid menggunakan komputer yang terpisah oleh geografis, didistibusikan dan
terhubung oleh jaringan untuk menyelasaikan masalah komputasi skala besar.
Beberapa daftar yang dapat
digunakan 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.
Contohnya:
·
E-Learning
Komputasi grid membantu membangun
infrastruktur untuk memenuhi kebutuhan dalam pertukaran informasi dibidang
pendidikan. Contohnya adalah AccessGrid.
·
Visualization
Komputasi grid digunakan untuk membantu proses visualisasi perhitungan yang
rumit.
·
Medical Images
Penggunaan data grid dan komputasi grid untuk menyimpan medical-image.
Contohnya adalah eDiaMoND project.
·
Computer-Aided Drug Discovery (CADD)
Komputasi grid digunakan untuk membantu penemuan obat. Salah satu contohnya
adalah: Molecular Modeling Laboratory (MML) di University of North Carolina
(UNC).
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. Contohnya : Google
Drive, iCloud, Windows Azure.
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:
https://barengrestu.wordpress.com/2016/04/17/komputasi-modern/
http://adhitjatur.blogspot.com/2015/05/definisi-dan-contoh-komputasi-modern.html
Komentar
Posting Komentar