Konsep Dasar Komputasi dan Implementasinya
TUGAS 1
PENGANTAR
KOMPUTASI MODERN
Disusun oleh :
Afifah Kurniawati 50416277
Badra Danendra 51416289
Maulidya Sakinah 54416313
Noviyanti
55416512
Kelas : 4IA23
FAKULTAS
TEKNOLOGI INDUSTRI
JURUSAN
TEKNIK INFORMATIKA
UNIVERSITAS
GUNADARMA
2020
Definisi Komputasi Modern
Komputasi
merupakan proses perhitungan atau pemecahan masalah menggunakan algoritma
komputer. Proses perhitungan yang telah ada sejak jaman terdahulu dan semakin
berkembang dari masa ke masa, menjadikan umat manusia berpikir yang berujung
kepada penciptaan solusi untuk berbagai masalah perhitungan yang kita kenal
dengan nama algoritma pada saat ini jika diterapkan kedalam sistem komputer.
Teori
komputasi adalah cabang ilmu komputer dan matematika yang membahas apakah dan
bagaimanakah suatu masalah dapat dipecahkan pada model komputasi, menggunakan
algoritma. Bidang ini dibagi menjadi dua cabang: teori komputabilitas dan teori
kompleksitas, namun kedua cabang berurusan dengan model formal komputasi.
Perhitungan dari komputasi modern yakni:
- Akurasi (big, Floating point):Akurasi tentu merupakan masalah yang paling penting dalam memecahkan masalah. Karena itu pada komputasi modern dilakukan perhitungan bagaimana bisa menghasilkan suatu 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):Manusia pasti menginginkan masalah dapat diselesaikan dengan cepta. Karena itu perhitungan masalah kecepeatan 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 paralel): 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 paralel pada komputasi modern untuk menangani masalah volume yang besar. Dengan metode ini data yang besar diparalelkan dalam pengolahannya sehigga dapat diorganisir dengan baik.
- Modeling (NN & GA):Modeling merupakan suatu hal yang penting dalam melakukan 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 modeling 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 perhitungan untuk memecahkan masalah kompleksitas yang kerap dihadapi.
Sejarah Komputasi Modern
Dalam ilmu komputasi memiliki satu cabang ilmu yang
bernama komputasi sains. Secara umum komputasi sains mempelajari aspek-aspek
komputasi untuk aplikasi atau memecahkan masalah di bidang sains lain, seperti
fisika, kimia, biologi dan geologi. Dalam sejarah komputasi modern tidak dapat
terlepas dari peranan John von Neumann, beliau adalah ilmuwan yang meletakkan
dasar-dasar komputer modern serta salah satu ahli matematika terbesar, beliau
juga yang pertam kali mencetuskan konsep sebuah sistem yang menerima
instruksi-instruksi dan menyimpannya dalam sebuah memori sehingga menjadi dasar
arsitektur komputer hingga saat ini.
Kepiawaian Von Neumann
terletak pada bidang teori game yang melahirkan konsep seluler automata,
teknologi bom atom, dan komputasi modern yang melahirkan komputer.
Kegeniusannya dalam matematika telah terlihat semenjak kecil dengan mampu
melakukan pembagian bilangan delapan digit (angka) di dalam kepalanya.
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.
Akhirnya pada tahun 1926,
dia 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 menjadi
seorang konsultan pada pengembangan komputer ENIAC, dia merancang konsep
arsitektur komputer yang masih dipakai hingga saat ini. Arsitektur yang
dirancang oleh Von Nuemann adalah seperangkat komputer dengan program yang
tersimpan (program dan data disimpan pada memori) dengan pengendali pusat,
input-output, dan memori. Di bawah ini merupakan 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 pada tahun 1941).
Pada tahun 1980-an merupakan awal kemajuan teknologi
di bidang komputer untuk penggunaan pribadi, kemudian ditambah dengan kemajuan
yang pesat dalam evolusi internet hingga saat ini yang memungkinkan sang
pengguna komputer untuk mengeksplorasi dan mempelajari bidang-bidang ilmu
komputasi lebih jauh dan mendalam seperti komputasi sains, diantaranya fisika,
kimia, biologi, dan geologi.
Karakteristik Komputasi Modern
Karakteristik
komputasi modern ada 3 macam, yaitu:
- Komputer-komputer penyedia sumber daya bersifat heterogenous karena terdiri dari berbagai jenis perangkat keras, sistem operasi, serta aplikasi yang terpasang.
- Komputer – komputer terhubung ke jaringa yang luas dengan kapasitas bandwidth yang beragam.
- Komputer maupun jaringan tidak terdedikasi, bisa hidup atau mati sewaktu-waktu tanpa jadwal yang jelas.
Jenis- jenis Komputasi Modern
Komputasi
modern terbagi tiga macam, yaitu:
1. Mobile Computing
Mobile computing merupakan kemajuan teknologi
komputer sehingga dapat berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa menggunakan
kabel dan mudah dibawa atau berpindah tempat, tetapi berbeda dengan komputasi
nirkabel. Contoh dari perangkat komputasi mobile seperti GPS, juga tipe dari
komputasi mobile seperti smartphone, dan lain sebagainya.
2. Grid Computing
Komputasi grid merupakan komputer yang terpisah oleh
geografis, distribusikan dan terhubung oleh jaringan untuk menyelesaikan
masalah komputasi skala besar.
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, komsumsi dan layanan IT
berbasis model dalam internet, dan biasanya melibatkan ketentuan dari
keterukuran dinamis dan sumber daya virtual yang sering menyediakan layanan
melalui internet.
Contoh cloud computing:
- Data storage online
Teknologi Komputasi Modern
Komputasi bisa
diartikan sebagai cara untuk menyelesaikan sebuah masalah dari inputan data
dengan menggunakan algoritma. Teknologi komputasi adalah aktivitas penggunaan
dan pengembangan teknologi komputer, perangkat keras, dan perangkat lunak
komputer. Ia merupakan bagian spesifik komputer dari teknologi informasi. Ilmu komputer adalah kajian dan ilmu dasar teori informasi dan
komputasi serta implementasi dan aplikasinya dalam system computer.
Secara umum ilmu
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.
Contoh Implementasi Teknologi Komputasi Modern
·
Implementasi Komputasi Modern pada Bidang Fisika
Implementasi komputasi modern di bidang fisika ada
Computational Physics yang mempelajari suatu gabungan antara Fisika,Komputer
Sain dan Matematika Terapan untuk memberikan solusi pada “Kejadian dan masalah
yang komplek pada dunia nyata” baik dengan menggunakan simulasi juga penggunaan
algoritma yang tepat.Banyak perangkat lunak ataupun bahasa yang digunakan, baik
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.
·
Implementasi Komputasi Modern pada bidang Matematika
Implementasi komputasi modern di bidang matematika
ada numerical analysis yaitu sebuah algoritma dipakai untuk menganalisa masalah
– masalah matematika.
·
Implementasi Komputasi Modern pada bidang Biologi
Dalam implementasi komputasi modern di bidang
biologi terdapat Bioinformatika, sesuai dengan asal katanya yaitu “bio” dan
“informatika”, adalah gabungan antara ilmu biologi dan ilmu teknik informasi
(TI). Pada umumnya, Bioinformatika didefenisikan sebagai aplikasi dari alat
komputasi dan analisa untuk menangkap dan menginterpretasikan data-data
biologi. Ilmu ini merupakan ilmu baru yang yang merangkup berbagai disiplin
ilmu termasuk ilmu komputer, matematika dan fisika, biologi, dan ilmu
kedokteran, dimana kesemuanya saling menunjang dan saling bermanfaat satu sama
lainnya.
·
Implementasi Komputasi Modern pada bidang Ekonomi
Terdapat Computational Economics yang mempelajari
titik pertemuan antara ilmu ekonomi dan ilmu komputer mencakup komputasi
keuangan, statistika, pemrograman yang di desain khusus untuk komputasi ekonomi
dan pengembangan alat bantu untuk pendidikan ekonomi.
·
Implementasi Komputasi Modern pada bidang Geologi
Pada bidang geologi teori komputasi biasanya
digunakan untuk pertambangan, sebuah sistem komputer digunakan untuk
menganalisa bahan-bahan mineral dan barang tambang yang terdapat di dalam
tanah.
Sumber:
Komentar
Posting Komentar