Pengantar Komputasi Modern
Pengertian Komputasi
Komputasi diartikan sebagai cara untuk
menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma.
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. Pada zaman sekarang ini,
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.
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.
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.
Pada tahun 1921, Von Neumann disekolahkan ayahnya ke Universitas Berlin untuk menjadi insinyur teknik kimia. Berselang dua tahun kemudian ia melanjutkan pendidikan ke Zurich. Sebenarnya Von Neumann kurang tertarik dengan bidang kimia atau bidang engineering, namun ayahnya mendorong dia untuk mempelajari kimia. Pada waktu itu teknik kimia sedang populer dan menjanjikan karier yang cerah bagi para insinyurnya. Oleh karena itu, ayahnya mengharuskan Von Neumann mengikuti pendidikan kimia tanpa gelar selama dua tahun di Berlin, lalu melanjutkan di Eidgennossische Technische Hochschule (ETH) Zurich pada bidang yang sama. Ujian masuk ETH terkenal sulit, bahkan Albert Einstein pernah gagal dalam ujian masuk di tahun 1895 dan berhasil lulus pada ujian tahun berikutnya.
Keinginan Von Neumann untuk mempelajari matematika dilakukannya pada musim panas setelah studinya di Berlin dan sebelum masuk ETH Zurich. Dia menjadi mahasiswa program doktor pada Universitas Budapest. Tesis doktornya bertemakan aksiomasisai teori himpunan (set theory) yang dikembangkan George Cantor. Pada masa itu, set theory merupakan salah satu topik 'menantang' di dunia matematika.
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.
Pada tahun 1921, Von Neumann disekolahkan ayahnya ke Universitas Berlin untuk menjadi insinyur teknik kimia. Berselang dua tahun kemudian ia melanjutkan pendidikan ke Zurich. Sebenarnya Von Neumann kurang tertarik dengan bidang kimia atau bidang engineering, namun ayahnya mendorong dia untuk mempelajari kimia. Pada waktu itu teknik kimia sedang populer dan menjanjikan karier yang cerah bagi para insinyurnya. Oleh karena itu, ayahnya mengharuskan Von Neumann mengikuti pendidikan kimia tanpa gelar selama dua tahun di Berlin, lalu melanjutkan di Eidgennossische Technische Hochschule (ETH) Zurich pada bidang yang sama. Ujian masuk ETH terkenal sulit, bahkan Albert Einstein pernah gagal dalam ujian masuk di tahun 1895 dan berhasil lulus pada ujian tahun berikutnya.
Keinginan Von Neumann untuk mempelajari matematika dilakukannya pada musim panas setelah studinya di Berlin dan sebelum masuk ETH Zurich. Dia menjadi mahasiswa program doktor pada Universitas Budapest. Tesis doktornya bertemakan aksiomasisai teori himpunan (set theory) yang dikembangkan George Cantor. Pada masa itu, set theory merupakan salah satu topik 'menantang' di dunia matematika.
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.
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.
- Berikutnya 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).
- Selanjutnya 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.
- Lalu 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).
Pengertian Komputasi Modern
Komputasi modern adalah sebuah konsep sistem yang menerima
intruksi-intruksi dan menyimpannya dalam sebuah memory, memory disini bisa juga
dari memory komputer. Oleh karena pada saat ini kita melakukan komputasi
menggunakan komputer maka bisa dibilang komputer merupakan sebuah komputasi
modern.
Dalam kerjanya komputasi modern
menghitung dan mencari solusi dari masalah yang ada, dan perhitungan yang
dilakukan itu meliputi:
1. Akurasi (big, Floating point)
2. Kecepatan (dalam satuan Hz)
3. Problem Volume Besar (Down Sizzing
atau pararel)
4. Modeling (NN & GA)
5. Kompleksitas (Menggunakan Teori big
O)
Jenis-jenis Komputasi Modern
Komputasi modern terbagi tiga macam,
yaitu :
1. 1. Mobile
Computing
Sebuah
komputasi menggunakan teknologi yang tidak terhubung secara fisik, atau dalam
jarak jauh atau lingkungan mobile (non statik). Alat – alat yang bisa dikatakan
sebagai mobile computing cenderung portable dan mudah untuk dibawa kemana saja.
Contoh : laptop, tablet PC, handphone, dan lain-lain.
2.
2.Grid Computing
Komputasi
grid menggunakan komputer yang terpisah oleh geografis, didistibusikan dan
terhubung oleh jaringan untuk menyelasaikan masalah komputasi skala besar.
3.
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.
Implementasi Komputasi Modern
Dalam kehidupan
sehari-hari pengimplementasian komputasi modern diterapkan pada teknologi
mobile computing. Salah satunya dengan menggunakan PDA, “PDA” (Personal Digital
Assistant) pertama kali dikenalkan untuk menggantikan organizer konvensional
(agenda). Dimana dulu orang menggunakan agenda untuk mencatat semua jadwal
aktivitas, nomor telepon, atau untuk membantunya dalam mengingatkan hal-hal
yang penting baginya. Tetapi dengan bertambah pesatnya perkembangan teknologi
komputer. Dengan ditemukan dan diperkenalkannya organizer elektronik atau yang
sering disebut juga dengan PDA (Personal Digital Assistant), maka orang-orang
sekarang mulaimenggantikan organizer konvensional tersebut dengan PDA untuk membantunya
dalam aktivitas sehari-hari.
Dalam perkembangannya, perusahaan
pembuat PDA tersebut memperbaiki kemampuan PDAnya. Dari segi software (sistem
operasi maupun aplikasinya) dan segi hardware (kecepatan prosesor, layar
berwarna, memori yang besar) juga dari segi bentuk fisik yang semakin kecil.
Selain itu sekarang PDA juga telah ditambah berbagai fasilitas yang menarik
seperti kemampuan untuk membuat jaringan tanpa kabel (wireless), kemampuan
untuk berfungsi sebagai telepon selular, maupun sebagai kamera digital. Dilihat
dari kemampuan yang sangat luas dari sebuah PDA maka tidak menutup kemungkinan
PDA akan menggantikan posisi notebook yang sangat besar dalam melakukan
pekerjaan yang memerlukan komputer tetapi selalu berpindah-pindah (mobile)
Sumber :
