Rangkuman Komputasi Modern
A.
Komputasi
Modern
Komputasi modern merupakan konsep sistem yang menerima
perintah dan menyimpannya dalam sebuah memory, memory disini bisa juga dari
memory komputer. Karena saat ini kita melakukan komputasi menggunakan komputer
maka bisa dibilang komputer merupakan sebuah komputasi modern.
Penggagas pertama konsep ini 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 telah memberikan
berbagai kontribusi dalam bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika
nuklir, dan ilmu komputer melalui karya-karyanya.
Perhitungan yang dilakukan padaa komputasi modern
ialah menghitung dan mencari solusi dari masalah yang ada, diantaranya :
Akurasi (big, Floating point)
Kecepatan (dalam satuan Hz)
Problem Volume Besar (Down Sizzing atau pararel)
Modeling (NN & GA)
Kompleksitas (Menggunakan Teori big O)
B.
Implementasi
Komputasi
Implementasi adalah kegiatan yang dilakukan untuk
menguji data dan menerapkan sistem yang diperoleh dari kegiatan seleksi. Implementasi
merupakan salah satu pertahanan dari keseluruhan pembangunan sistem
komputerisasi dan unsur yang harus dipertimbangkan dalam pembangunan sistem
komputerisasi yaitu masalah perangkat lunak, karena perangkat lunak yang
digunakan haruslah sesuai dengan masalah yang akan diselesaikan disamping
masalah perangkat keras.
Di zaman/masa modern saat ini perkembangan teknologi
yang begitu cepat, Implementasi Komputasi banyak digunakan untuk berbagai
bidang. Seperti : Bidang Fisika, Kimia, Matematika, Ekonomi, Geografi dan
Geologi.
Penjelasan dari ke-6 bidang tersebut, yaitu :
A. Bidang Fisika
Implementasi komputasi modern di bidang Fisika adalah
Computational Physics yang mempelajari suatu gabungan antara Fisika, Komputer
Sains dan Matematika Terapan untuk memberikan solusi pada “Kejadian dan masalah
yang kompleks pada dunia nyata” baik dengan menggunakan simulasi juga
penggunaan Algoritma yang tepat. Pemahaman Fisika pada teori, eksperimen dan
komputasi haruslah sebanding. Agar dihasilkan solusi numerik dan visualisasi
atau pemodelan yang tepat untuk memahami masalah Fisika. Untuk melakukan pekerjaan
seperti evaluasi integral, penyelesaian persamaan differensial, penyelesaian
persamaan simultan, mem-plot suatu fungsi/data, membuat pengembangan suatu seri
fungsi, menemukan akar persamaan dan bekerja dengan bilangan kompleks yang
menjadi tujuan penerapan Fisika komputasi. Banyak perangkat lunak ataupun
bahasa yang digunakan, seperti : MatLab, Visual Basic, Fortran, Open Source
Physics (OSP), Labview, Mathematica, dan lain sebagainya digunakan untuk
pemahaman dan pencarian solusi numerik dari masalah-masalah pada Fisika
komputasi.
B. Bidang Kimia
Implementasi komputasi modern di bidang Kimia adalah
Computational Chemistry yaitu penggunaan ilmu komputer untuk membantu
menyelesaikan masalah Kimia. Contohnya penggunaan super komputer untuk menghitung
struktur dan sifat molekul. Istilah Kimia teori dapat didefinisikan sebagai
deskripsi Matematika untuk Kimia, sedangkan Kimia komputasi biasanya digunakan
ketika metode Matematika dikembangkan dengan cukup baik untuk dapat digunakan
dalam program komputer. Perlu dicatat bahwa kata “tepat” atau “sempurna” tidak
muncul di sini, karena sedikit sekali aspek Kimia yang dapat dihitung secara
tepat. Hampir semua aspek kimia dapat digambarkan dalam skema komputasi
kualitatif atau kuantitatif hampiran.
C. Bidang Matematika
Menyelesaikan sebuah masalah yang berkaitan dengan
perhitungan Matematis, namun dalam pengertian yang akan dibahas dalam
pembahasan komputasi modern ini merupakan sebuah sistem yang akan menyelesaikan
masalah Matematis menggunakan komputer dengan cara menyusun Algoritma yang
dapat dimengerti oleh komputer yang berguna untuk menyelesaikan masalah
manusia.
D. Bidang Ekonomi
Pemrograman yang didesain khusus untuk komputasi
Ekonomi dan pengembangan alat bantu dalam pendidikan komputasi Ekonomi. Karena
dibidang Ekonomi pasti memiliki permasalahan yang harus dipecahkan oleh
Algoritma. Contohnya adalah memecahkan teori statistika untuk memecahkan
permasalahan keuangan. Salah satu contoh komputasi di bidang Ekonomi adalah
komputasi statistik. Komputasi statistik adalah jurusan yang mempelajari teknik
pengolahan data, membuat program dan analisis data serta teknik penyusunan
sistem informasi statistik, seperti : penyusunan basis data, komunikasi data,
sistem jaringan, dan diseminasi data statistik.
E. Bidang Geografi
Geografi adalah ilmu yang mempelajari tentang lokasi
serta persamaan dan perbedaan (variasi) keruangan atas fenomena fisik dan
manusia di atas permukaan bumi. Komputasi dalam bidang Geografi biasanya di
gunakan untuk peramalan cuaca, di Indonesia khususnya ada salah satu instansi
Negara dengan nama BMKG (Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika) yakni
instansi negara yang meneliti mengamati tentang Metereologi, Klimatologi
kualitas udara dan Geofisika supaya tetap sesuai dengan perundang undangan yang
berlaku di Indonesia.
F. Bidang Geologi
Geologi merupakan cabang Ilmu sains yang mempelajari
tentang Bumi. Yakni komposisi, struktur , sifat-sifat, sejarah dan proses,
komputasi Geologi umumnya digunakan dibidang pertambangan sebuah sistem
komputer digunakan untuk menganalisa bahan-bahan mineral dan barang tambang
yang terdapat didalam tanah. Implementasi pada bidang ini untuk memetakan letak
sumber daya dan kontur dari permukaan bumi yang terdapat hasil tambang.
C.
Sejarah
Perkembangan Komputer
Dalam perkembangan komputasi modern, kita tidak bisa
melupakan begitu saja orang dibalik perkembangan komputasi modern yang merubah
semua pekerjaan jadi lebih mudah. Sejarah komputasi dimulai dari seseorang
ilmuan yang ternama di bidang teknologi. Permulaan komputasi modern dimulai
pada saat tahun 1926 oleh ilmuan yang berasal dari hungaria yang bernama John
Von Neumann. Von Neumann seorang ilmuan yang belajar dari Berlin dan
Zurich dan mendapatkan diploma pada bidang teknik kimia pada tahun 1926. Pada
tahun yang sama dia mendapatkan gelar doktor pada bidang matematika dari
Universitas Budapest. Berkat keahlian dan kepiawaiannya Von Neumann dalam
bidang teori game yang melahirkan konsep seluler automata, teknologi bom atom,
dan komputasi modern yang kemudian melahirkan komputer. Kegeniusannya dalam
matematika telah terlihat semenjak kecil dengan mampu melakukan pembagian
bilangan delapan digit (angka) di dalam kepalanya. Setelah mengajar di Berlin
dan Hamburg, Von Neumann pindah ke Amerika pada tahun 1930 dan bekerja di
Universitas Princeton serta menjadi salah satu pendiri Institute for Advanced
Studies. Dipicu ketertarikannya pada hidrodinamika dan kesulitan penyelesaian
persamaan diferensial parsial nonlinier yang digunakan, Von Neumann kemudian
beralih dalam bidang komputasi. Sebagai konsultan pada pengembangan ENIAC, dia
merancang konsep arsitektur komputer yang masih dipakai sampai sekarang.
Arsitektur Von Nuemann adalah komputer dengan program yang tersimpan (program dan
data disimpan pada memori) dengan pengendali pusat, I/O, dan memori.
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.
D.
Karakteristik
Komputasi Modern
Karakteristik dari komputasi modern diantaranya :
·
Komputer-komputer penyedia sumber daya
bersifat heterogenous karena terdiri dari berbagai jenis perangkat keras,
sistem operasi, serta aplikasi yang terpasang.
·
Komputer-komputer terhubung ke jaringan
yang luas dengan kapasitas bandwidth yang beragam.
·
Komputer maupun jaringan tidak
terdedikasi, bisa hidup atau mati sewaktu-waktu tanpa jadwal yang jelas.
E.
Jenis-jenis
Komputasi Modern
Jenis-jenis komputasi modern ada 3 , yaitu :
·
Mobile Computing
Mobile computing merupakan salah satu kemajuan teknologi komputer yang
membuatnya mampu berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa kabel sehingga mudah
dibawa ataupun berpindah tempat (bukan komputasi nirkabel). Contoh perangkatnya
adalah GPS, tipenya semisal smart phone, dan lain sebagainya.
·
Grid Computing
Pada Grid Computing, komputasinya menggunakan komputer yang terpisah oleh
geografis, lalu didistibusikan dan terhubung dengan jaringan untuk
menyelasaikan masalah komputasi yang berskala besar. Contohnya :
>E-Learning (contohnya AccessGrid)
>Visualization
>Medical Images (contohnya eDiaMoND project)
>Computer-Aided Drug Discovery (contohnya Molecular Modeling Laboratory di
University of North Carolina)
·
Cloud Computing
Cloud computing merupakan gabungan dari pemanfaatan komputasi dan pengembangan
berbasis Internet. Cloud Computing ialah suatu metode komputasi dimana
kapabilitas terkait teknologi informasi disajikan sebagai suatu layanan,
sehingga pengguna dapat mengaksesnya lewat Internet tanpa mengetahui apa yang
ada didalamnya, ahli dengannya, atau memiliki kendali terhadap infrastruktur
teknologi yang membantunya. Contohnya : Google Drive, iCloud, Windows
Azure.
F.
Mobile
Computing, Cloud Computing, Grid Computing, dan Virtualisasi
·
Mobile computing merupakan salah satu kemajuan
teknologi komputer yang membuatnya mampu berkomunikasi menggunakan jaringan
tanpa kabel sehingga mudah dibawa ataupun berpindah tempat (bukan komputasi
nirkabel). Contoh perangkatnya adalah GPS, tipenya semisal smart phone, dan
lain sebagainya.
·
Pada Grid Computing, komputasinya
menggunakan komputer yang terpisah oleh geografis, lalu didistibusikan dan
terhubung dengan jaringan untuk menyelasaikan masalah komputasi yang berskala
besar. Contohnya :
>E-Learning (contohnya AccessGrid)
>Visualization
>Medical Images (contohnya eDiaMoND project)
>Computer-Aided Drug Discovery (contohnya Molecular Modeling Laboratory di
University of North Carolina)
·
Cloud computing merupakan gabungan
dari pemanfaatan komputasi dan pengembangan berbasis Internet. Cloud Computing
ialah suatu metode komputasi dimana kapabilitas terkait teknologi informasi
disajikan sebagai suatu layanan, sehingga pengguna dapat mengaksesnya lewat
Internet tanpa mengetahui apa yang ada didalamnya, ahli dengannya, atau
memiliki kendali terhadap infrastruktur teknologi yang
membantunya. Contohnya : Google Drive, iCloud, Windows Azure.
·
Virtualisasi dalam dunia computer adalah
istilah yang mengacu pada proses abstraksi yang bersumber dari sumber daya
komputer, dimanateknik yang dilakukan adalah menyembunyikan karakteristik
fisikdan mengubahnya menjadi sistem lain berupa aplikasi (Mann, 2007). Secara
umum semua teknologi virtualisasi mengacu kepada "menyembunyikan detail
teknis" melalui enkapsulasi.
G.
Distribusi
dalam Cloud Computing
Cloud Computing dan komputasi terdistribusi adalah dua
sistem yang berbeda tetapi fakta bahwa keduanya menggunakan konsep yang sama
membuat keduanya sering membuat orang sedikit bingung. Untuk memahami keduanya,
Anda harus terlebih dahulu memahami konsep yang mendasarinya. Ini hanyalah
penggunaan jaringan komputer skala besar.
Komputasi terdistribusi adalah penggunaan sistem terdistribusi untuk memecahkan masalah besar tunggal dengan mendistribusikan tugas ke komputer tunggal dalam sistem pendistribusian. Di sisi lain, cloud computing adalah penggunaan server yang dihosting jaringan untuk melakukan beberapa tugas seperti penyimpanan, proses, dan pengelolaan data. Di sini akan diberikan analisis mendalam tentang keduanya.
H.
Quantum
Computer
Teknologi komputer merupakan salah satu teknologi yang
paling cepat mengalami perkembangan dan kemajuan. Komputer-komputer yang ada
saat ini sudah mencapai kemampuan yang sangat mengagumkan. Tetapi kedahsyatan
komputer tercanggih yang ada saat ini pun masih belum bisa memuaskan keinginan
manusia yang bermimpi untuk membuat sebuah Supercomputer yang benar benar
memiliki kecepatan super. Komputer yang nantinya layak untuk benar-benar
disebut sebagai Komputer Super ini adalah Komputer Kuantum. Teori tentang
komputer kuantum ini pertama kali dicetuskan oleh fisikawan dari Argonne
National Laboratory sekitar 20 tahun lalu. Paul Benioff merupakan orang pertama
yang mengaplikasikan teori fisika kuantum pada dunia komputer di tahun 1981.
I.
Quantum
Gates dan Algoritma Shor
Quantum Gates / Gerbang Quantum merupakan sebuah
aturan logika / gerbang logika yang berlaku pada quantum computing. Prinsip
kerja dari quantum gates hampir sama dengan gerbang logika pada komputer
digital. Jika pada komputer digital terdapat beberapa operasi logika seperti
AND, OR, NOT, pada quantum computing gerbang quantum terdiri dari beberapa
bilangan qubits, sehingga quantum gates lebih susah untuk dihitung daripada
gerang logika pada komputer digital.
J.
Parallelism
Concept
Konsep dari Paralel Komputasional adalah bentuk dari
perhitungan menggunakan computer yang dapat melakukan tugas secara banyak dan
serentak dalam waktu yang bersamaan. Konsep ini digunakan untuk mempermudah
untuk memecahkan masalah besar. Konsep ini dapat menyebabkan pelaksanaan
komputasi dalam interval waktu yang sama, dalam waktu yang bersamaan, dan dalam
rentang waktu yang saling tumpang tindih.
Komentar
Posting Komentar