Minggu, 16 Maret 2014

Teori Komputasi Modern Beserta Implementasinya

NAMA   : ARIF EKA WIJAYA
KELAS  : 4IA20
NPM      : 51410072
DOSEN : ADIETIYA RANGGA SAPUTRA
MK        : PENGANTAR KOMPUTASI MODERN


Pengertian Komputasi
Komputasi adalah cara untuk menemukan penyelesaian suatu masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma. Jaman dulu, untuk melakukan perhitungan dan komputasi kebanyakan dengan menggunakan pulpen dan kertas, atau dengan kapur dan batu tulis. Sekarang, kebanyakan komputasi sudah dilakukan dengan menggunakan komputer.
Secara umum ilmu komputasi adalah bidang ilmu yang berfokus pada penyusunan model matematika dan teknik penyelesaian numerik dengan menggunakan komputer untuk menganalisis  dan memecahkan masalah-masalah ilmu atau sains. 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 sudah berkembang untuk menyelesaikan masalah-masalah nyata dalam ilmu tersebut.

Pengertian Komputasi Modern
Komputasi Modern adalah sebuah konsep sistem yang menerima perintah-perintah dan menyimpannya kedalam sebuah memory, memory disini bisa juga dari memori komputer. Pada saat ini kita dapat melakukan komputasi dengan menggunakan komputer, maka dapat dibilang bahwa komputer merupakan sebuah komputasi modern. Konsep ini pertama kali digagasi oleh John Von Neumann (1903-1957). Beliau adalah ilmuan yang meletakkan dasar-dasar komputer modern. Von Neumann telah menjadi ilmuan besar pada abad ke-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 ilmuan yang terkait dalam pembuatan bom atom di Los Alamos pada Perang Dunia ke II. Kegeniusannya dalam bidang matematika sudah terlihat sejak kecil yang sudah mampu melakukan pembagian bilangan delapan digit (angka) di dalam kepalanya. Dalam kerjanya komputasi modern menghitung dan mencari solusi dari masalah yang ada, dan perhitungan yang dilakukan yaitu:
  1. Akurasi (big, Floating Point)
  2. Kecepatan (dalam satuan Hz)
  3. Problem Volume Besar (Down Sizzing atau Paralel)
  4. Modeling (NN & GA)
  5. Kompleksitas (Menggunakan Teori Big O)


Jenis-Jenis Komputasi Modern
Komputasi Modern dibagi menjadi tiga macam, yaitu Komputasi Mobile (bergerak), Komputasi Grid, dan Komputasi Cloud (awan).
  • Komputasi Bergerak (Mobile Computing). Merupakan suatu kemajuan teknologi komputer sehingga dapat berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa menggunakan kabel dan mudah dibawa atau berpindah tempat, tetapi berbeda dengan komputasi nirkabel. Contoh: GPS, Smart Phone.
  • Komputasi Grid (Grid Computing). Komputasi Grid menggunakan komputer yang terpisah oleh geografis, didistribusikan dan terhubung oleh jaringan untuk menyelesaikan masalah komputasi untuk skala besar. Daftar untuk mengenali sistem komputasi grid yaitu:
    • Sistem untuk koordinat sumber daya komputasi tidak dibawah kendali pusat
    • Sistem menggunakan standart dan protokol yang terbuka
    • Sistem mencoba mencapai kualitas pelayanan yang canggih, yang lebih baik diatas kualitas komponen individu pelayanan komputasi grid itu sendiri
  • Komputasi Awan (Cloud Computing). 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 berbasi model dalam internet, dan biasanya melibatkan ketentuan dari keterukuran dinamis dan sumber daya virtual yang sering menyediakan layanan melalui internet. Perbedaan antara Komputasi Mobile, Komputasi Grid, dan Komputasi Cloud dapat dilihat pada penjelasan 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

Sejarah dan Perkembangan Komputasi Modern
Kata “komputer” digunakan pertama kali pada tahun 1613, yaitu mengacu pada seseorang yang melakukan perhitungan, dan kata perhitungan terus digunakan dalam pengertian itu sampai pertengahan abad ke-20. Dari akhir abad ke-19 sampai seterusnya. Namun, kata mulai mengambil makna yang lebih akrab, menggambarkan sebuah mesin yang melakukan perhitungan.
Sejarah komputer modern dimulai dengan dua teknologi yang terpisah yaitu untuk perhitungan otomatis dan permrograman, tetapi tidak ada satu perangkat yang dapat diidentifikasi sebagai komputer yang paling awal, karena sebagian penerapan yang tidak konsisten untuk istilah tersebut. Contoh awal perangkat penghitung mekanis termasuk sempoa, slide aturan dan agrueable astrolabe dan mekanisme antikythera (yang berasal dari sekitar 150-100 SM). Pahlawan Iskandariyah (sekitar 10-70 AD) membangun sebuah teater mekanis yang digelar sebuah drama yang berlangsung 10 menit dan dioperasikan oleh sebuah sistem yang kompleks tali dan drum yang mungkin dianggap sebagai sarana untuk memutuskan bagian mana dari mekanisme yang dilakukan tindakan dan kapan. ini adalah inti dari kemampuan pemrograman.
“Jam benteng (castle clock)”, yaitu sebuah jam astronomi yang ditemukan oleh Al-Jazari pada 1206, dianggap paling awal komputer analog yang dapat diprogram untuk menampilkan zodiak, matahari dan bulan mengorbit, yang berbentuk bulan sabit pointer untuk melakukan perjalanan di sebuah gateway menyebabkan pintu otomatis untuk membuka setiap jam, dan lima robot musisi yang memainkan musik ketika diserang oleh tuas yang dioperasikan oleh Camshaft menempel pada roda air. Sepanjang siang dan malam bisa kembali diprogram untuk mengimbangi perubahan panjang siang dan malam sepanjang tahun.
Renaissance melihat invigoration ulang dari matematika dan teknik orang Eropa pada tahun 1623 perangkat Wilhelm Schickard's merupakan yang pertama dari sejumlah kalkulator mekanik european dibangun oleh insinyur, tetapi tidak ada yang sesuai dengan definisi modern dari sebuah komputer karena mereka tidak bisa diprogram. Pada tahun 1801, Joseph Marie Jacquard membuat perbaikan untuk tekstil alat tenun dengan memperkenalkan serangkaian menekan kartu kertas sebagai template yang membiarkan alat tenun dapat menenun secara otomatis untuk pola-pola yang rumit. Alat tenun Jacquard yang dihasilkan merupakan langkah penting dalam pengembangan komputer karena penggunaan kartu menekan untuk menentukan pola-pola anyaman dapat dilihat sebagai suatu awal, meskipun terbatas bentuk kemampuan pemrogramannya.
Itu adalah perpaduan dari perhitungan otomatis dengan kemampuan pemrograman yang memproduksi komputer pertama yang dikenali. Pada tahun 1837, Charles Babbage adalah orang pertama yang konsep dan desain mekanisnya dapat diprogram penuh komputer, mesin analitis. Babbage dengan keuangan yang terbatas dan ketidakmampuan untuk menolak mengotak-atik desain berarti bahwa perangkat tidak pernah selesai.
Pada akhir 1880-an, Herman Hollerith menemukan rekaman data pada mesin yang dapat dibaca menengah. Sebelum mesin yang dapat dibaca menggunakan media di atas, telah bisa untuk kontrol bukan data. “Setelah beberapa percobaan awal dengan kertas pita, ia menetap di kartu menekan..” memproses kartu menekan ini ia menemukan tabulator, dan mesin keypunch. Penemuan ketiga adalah dasar dari industri pengolahan informasi modern. Skala besar pengolahan data otomatis dari kartu menekan dilakukan untuk tahun 1890 sensus amerika serikat oleh perusahaan Hollerith, yang kemudian menjadi inti dari IBM. pada akhir abad ke-19 sejumlah teknologi yang nantinya akan berguna dalam realisasi praktis komputer telah mulai muncul: yang menekan kartu, aljabar boolean, tabung vakum (thermionic valve) dan teleprinter.
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.
Alan Turing secara luas dianggap sebagai bapak ilmu komputer modern. Pada tahun 1936 turing memberikan formalisasi berpengaruh konsep algoritma dan perhitungan dengan mesin turing. dari perannya dalam komputer modern, waktu turing majalah dalam penamaan salah satu dari 100 orang paling berpengaruh dari abad ke-20, menyatakan: “kenyataan tetap bahwa setiap orang yang keran di keyboard, membuka spreadsheet atau program pengolah kata, adalah bekerja pada inkarnasi dari mesin turing.”
Penemu program komputer yang dikendalikan Konrad Zuse, yang membangun komputer kerja pertama pada tahun 1941 dan kemudian pada tahun 1955 komputer pertama berdasarkan penyimpan yang bersifat magnetis.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.
Serangkaian mantap lebih kuat dan fleksibel perangkat komputasi yang dibangun di tahun 1930-an dan 1940-an, secara bertahap menambahkan fitur utama yang terlihat pada komputer modern. penggunaan digital elektronik (sebagian besar ditemukan oleh claude Shannon pada tahun 1937) dan lebih fleksibel kemampuan pemrograman langkah yang sangat penting, tetapi mendefinisikan satu titik di sepanjang jalan ini sebagai “komputer elektronik digital pertama” adalah prestasi terkemuka difficult.shannon 1940 meliputi:
  • 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 merupakan generasi yang sudah sangat berkembang di zamannya sejak komputer pertama Konrad Zuse ’s Z3 yang ditemukan padatahun 1941).

Beberapa pengembang ENIAC mengakui kesalahannya, datang dengan yang jauh lebih fleksibeldan desain elegan, yang kemudian dikenal sebagai “arsitektur program yang tersimpan” atau arsitektur von Neumann. Desain ini secara resmi pertama kali dideskripsikan oleh John von Neumann di koran Draft Pertama Laporan di EDVAC, didistribusikan pada tahun 1945. Sejumlah proyek untukmengembangkan komputer berdasarkan arsitektur program yang disimpan dimulai ekitar waktu ini, yang pertama yang selesai di Britania Raya. Yang pertama harus diperlihatkan bekerja adalah Manchester Skala Kecil Experimental Machine (SSEM atau “Baby”), sementara EDSAC, selesai setahun setelah SSEM, praktis pertama pelaksanaan rancangan program yang tersimpan. Tak lama kemudian, mesin awalnya dijelaskan oleh von Neumann kertas-EDVAC-selesai tapi tidak melihat penuh waktu digunakan untuk tambahan dua tahun. 
Hampir semua komputer modern mengimplementasikan beberapa bentuk dari arsitektur program yang tersimpan, sehingga sifat tunggal dengan mana kata "komputer" sekarang didefinisikan. Sementara teknologi yang digunakan pada komputer telah berubah secara dramatis sejak pertama elektronik, komputer tujuan umum dari tahun 1940-an, kebanyakan masih menggunakan arsitektur von Neumann. Komputer yang menggunakan tabung vakum sebagai elemen-elemen elektronik digunakan sepanjang tahun 1950-an, tapi tahun 1960 sebagian besar telah digantikan oleh mesin berbasis transistor, yang lebih kecil, lebih cepat, lebih murah untuk menghasilkan, diperlukan lebih sedikit daya, dan lebih dapat diandalkan. 
Komputer transistorised pertama telah didemonstrasikan di University of Manchester pada tahun 1953. Pada 1970-an, teknologi rangkaian terpadu dan penciptaan selanjutnya mikroprosesor, seperti Intel 4004, menurun lebih lanjut ukuran dan biaya dan semakin meningkatkan kecepatan dan kehandalan komputer. Pada akhir 1970-an, banyak produk seperti video recorder berisi komputer khusus yang disebut Microcontrollers, dan mereka mulai muncul sebagai pengganti mekanik peralatan kontrol di dalam negeri seperti mesin cuci. 1980-an menyaksikan rumah komputer dan sekarang komputer pribadi di mana-mana. Dengan evolusi internet, komputer pribadi menjadi yang biasa seperti televisi dan telepon dalam rumah tangga. Smartphone modern sepenuhnya-programmable komputer dalam hak mereka sendiri, dan ketika tahun 2009 bisa jadi bentuk yang paling umum dari komputer tersebut ada.



Sumber:


Tidak ada komentar:

Posting Komentar