Pengantar Komputasi Modern(Artikel Komputasi Modern)

Mengenal Apa Itu Komputasi Modern

Pada tugas softskill sebelumnya saya membahas tentang penerapan website perusahaan dalam bidang komputasi modern,tugas kali ini saya akan menjelaskan tentang pengertian,sejarah maupun macam-macam dari komputasi modern. Berikut sedikit penjelasan dari saya.

APA ITU KOMPUTASI?

Pengertian Komputasi adalah algoritma yang digunakan untuk menemukan sebuah cara dalam memecahkan masalah dari sebuah masukan dari luar lingkungan sistem.Secara umum ilmu komputasi adalah bidang ilmu yang mempunyai perhatian pada penyusunan model matematika dan tekhnik penyelesaian numerik serta penggunaan komputer untuk menganalisis dan memecahkan masalah sain.komputasi juga merupakan bagian dari ilmu komputer yang terpadu dengan ilmu matematika.komputasi itu sendiri bisa diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma.

Selanjutnya APA ITU KOMPUTASI MODERN??

Komputasi modern merupakan sebuah konsep sistem yang dapat menerima intruksi - intruksi dalam penyimpananya di sebuah memori,memori sendiri ini bisa juga dari memori komputer.

yang menjadi perhitungan dari komputasi modern adalah :

•    akurasi : yang berhubungan dengan bit dan floating point
•  kecepatan : dalam satuan hertz (processor tunggal, pipeline, parallel processing). 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 dan 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 

•       problem volume besar : down sizing, parallel
•    modelling : NN, GA.  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

•   kompleksitas : menggunakan teori big O.   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.

    

    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. 

jadi, komputasi modern adalah suatu pemecahan masalah berdasarkan suatu inputan dengan menggunakan algoritma dimana penerapannya menggunakan berbagai teknologi yang telah berkembang seperti komputer.

Bagaimanakah Sejarah Komputasi Modern ?

    Kata  “komputer” pertama kali di perdengarkan kepada public 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 yaitu perhitungan otomatis dengan terdapatnya program/algorima tapi tidak ada satu perangkat pun yang dapat menyatukan kedua metode 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. 

    

    Seperti dibahas pada pengertian diatas, beberapa ribu tahun yang lalu penyelesaian masalah perhitungan dan komputasi dilakukan secara manual yaitu menggunakan pena dan kertas, kapur dan batu tulis. intinya dengan menggunakan kemampuan kita sendiri sebagai penghitungnya. dan tidak dipungkiri akan adanya kesalahan perhitungan. tetapi dengan pemikiran seorang ilmuwan yang benama John Von Neumann, yang menggagaskan konsep sebuah sistem yang menerima instruksi-instruksi dan menyimpannya dalam sebuah memory. konsep inilah yang menjadi dasar arsitektur komputer modern.

   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).

Siapakah John Von Neuman itu ??

    John Von Neumann meningkatkan karya-karyanya dalam bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer. beliau juga merupakan salah seorang ilmuwan yang sangat berpengaruh dalam pembuatan bom atom di Los Angeles pada perang dunia II lalu. Kepiawaian John Von Neumann teletak pada bidang teori game yang melahirkan konsep automata, teknologi bom atom dan komputasi modern yang kemudian melahirkan komputer.

   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. Di sana, 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 terkenal sebagai tempat lahirnya para manusia genius dari bidang sains, penulis, seniman dan musisi.

Von Neumann juga belajar di 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. 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 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.

Karakteristik Komputasi Modern

Karakteristik komputasi modern ada 3 macam, yaitu :

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 jarinagn yang luas dengan kapasitas bandwidth yang beragam.

3.Komputer maupun jaringan tidak terdedikasi, bisa hidup atau mati sewaktu-waktu tanpa jadwal yang jelas.

Jenis-Jenis Komputasi Modern

Jenis-jenis komputasi modern ada 3 macam, yaitu :

1. Mobile Computing atau Komputasi Bergerak

Mobile computing (komputasi bergerak) merupakan kemajuan teknologi komputer sehingga dapat berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa menggunakan kabel serta mudah dibawa atau berpindah tempat, tetapi berbeda dengan komputasi nirkabel. Berdasarkan penjelasan tersebut, untuk kemajuan teknologi ke arah yang lebih dinamis membutuhkan  perubahan dari sisi manusia maupun alat. Contoh dari mobile computing adalah GPS, smart phone, dan sebagainya.

2. Grid Computing

Komputasi grid memanfaatkan kekuatan pengolahan idle berbagai unit komputer, dan menggunakan kekuatan proses untuk menghitung satu pekerjaan. Pekerjaan itu sendiri dikontrol oleh satu komputer utama, dan dipecah menjadi beberapa tugas yang dapat dilaksanakan secara bersamaan pada komputer yang berbeda. Tugas-tugas ini tidak perlu saling eksklusif, meskipun itu adalah skenario yang ideal. Sebagai tugas lengkap pada berbagai unit komputasi, hasil dikirim kembali ke unit pengendali, yang kemudian collates itu membentuk keluaran kohesif.

Keuntungan dari komputasi grid adalah dua kali lipat: pertama, kekuatan pemrosesan yang tidak digunakan secara efektif digunakan, memaksimalkan sumber daya yang tersedia dan, kedua, waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan pekerjaan besar berkurang secara signifikan.

Idealnya kode sumber harus direstrukturisasi untuk membuat tugas-tugas yang saling eksklusif adalah sebagai mungkin. Itu tidak berarti bahwa mereka tidak bisa saling bergantung, tetapi pesan yang dikirim antara tugas-tugas meningkatkan faktor waktu. Satu pertimbangan penting saat membuat pekerjaan komputasi grid adalah bahwa apakah kode dijalankan serial atau paralel tugas, hasil dari keduanya harus selalu sama di setiap situasi.

3. Cloud Computing atau Komputasi Awan

Cloud computing adalah perluasan dari konsep pemrograman berorientasi objek abstraksi. Abstraksi, sebagaimana dijelaskan sebelumnya, menghapus rincian kerja yang kompleks dari visibilitas. Semua yang terlihat adalah sebuah antarmuka, yang menerima masukan dan memberikan output. Bagaimana output ini dihitung benar-benar tersembunyi.

Sebagai contoh, seorang sopir mobil tahu bahwa roda kemudi dengan memutar arah mobil yang mereka ingin pergi; atau yang menekan pedal gas akan menyebabkan mobil untuk mempercepat. Sopir biasanya tidak peduli tentang bagaimana arah dari roda kemudi dan pedal gas tersebut diterjemahkan ke dalam gerakan yang sebenarnya dari mobil. Oleh karena itu, rincian ini diabstraksikan dari sopir.

Cloud serupa, melainkan menerapkan konsep abstraksi dalam lingkungan komputasi fisik, dengan menyembunyikan proses yang benar dari pengguna. Dalam lingkungan komputasi awan, data bisa berada pada beberapa server, rincian koneksi jaringan yang tersembunyi dan pengguna tidak ada yang tahu. Bahkan, komputer awan awan dinamakan demikian karena sering digunakan untuk menggambarkan pengetahuan eksak tentang pekerjaan batin. Cloud komputasi berat berasal dari paradigma Unix memiliki beberapa elemen, masing-masing yang sangat baik pada satu tugas tertentu, daripada memiliki satu elemen besar yang tidak baik.

Dampak Adanya Komputasi Modern

Menurut Don Tapscott (1995) dalam bukunya yang berjudul “The Digital Economy : Promise and Peril In The Age of Networked Intelligence” menggambarkan bagaimana dampak teknologi komputasi pada kehidupan manusia. Aplikasi teknologi kurang sempurna tanpa dukungan mesin pintar yang berkemampuan analitik. Kehadiran teknologi komputasi yang semakin canggih telah merubah gaya hidup manusia dan tuntutan pada kompetensi manusia. Kini kehidupan manusia semakin tergantung pada komputer. Berikut ini hal-hal yang menggambarkan konsep kepintaran komputasi yang didukung dengan aplikasi teknologi.

1. Produk yang digerakkan sistem komputer

    a. Smart car (mobil pintar)

    b. Smart card (kartu pintar)

    c. Smart house (rumah pintar)

    d. Smart road (jalan pintar)

2. Perancangan produk dikelola oleh komputer

3. Proses kerja yang digerakkan oleh komputer

4. Komputer menjadi sarana komunikasi yang efektif

5. Komputer sebagai pusat informasi

Di samping berdampak struktural pada perikehidupan manusia, teknologi juga membangkitkan proses kultural dalam masyarakat yang diterpanya. Inilah gejala yang oleh N. Postman disebut technopoly, yang olehnya digambarkan sebagai berikut : “Technopoly is a state of culture. It is also a state of mind. It consist in the deification of technology, which means that the culture seeks it’s satisfactions in technology, and takes it’s orders from technology”. Maka yang menjadi masalah ialah sejauh mana suatu masyarakat siap memasuki zaman yang ditandai oleh supremasi teknologi sebagai daya pembangkit budaya baru tanpa merapuhkan ketahanan budayanya sendiri. Dengan demikian, maka tidak keliru pula untuk menyatakan bahwa dominasi teknologi akan berlanjut dengan berseminya budaya baru yang melahirkan berbagai nilai baru pula yang cenderung menjadi acuan perilaku manusia modern dalam berbagai pola interaksi dengan sesamanya.

IMPLEMENTASI KOMPUTASI MODERN DENGAN TEKNIK MOBILE COMPUTING

salah satu implementasi mobile computing adalah PDA (Personal Digital Assistant)

“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 mulai menggantikan organizer konvensional tersebut dengan PDA untuk membantunya dalam aktivitas sehari-hari. Tetapi 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).

Komentar mengenai komputasi modern :

kelebihan :
Komputasi modern membantu kita dalam kehidupan sehari-hari mulai mempercepat waktu pekerjaan sampai meminimalkan pengeluaran untuk melakukan sebuah proses, dalam sebuah pekerjaan akan sangat membutuhkan kecepatan dan juga ketepatan, apabila banyak data yang diproses maka akan membutuhkan waktu.

kekurangan:
Akan semakin berkurangnya kebutuhan akan tenaga atau sumber daya manusia,dikarenakan sudah sangat bergantung pada komputasi modern. Sehingga semakin banyaknya pengangguran
SUMBER :
http://cintiia-refleksi.blogspot.com/2013/04/mengenal-apa-itu-komputasi-modern.html