Komputasi merupakan cara untuk menemukan pemecahan masalah dari
data input dengan menggunakan suatu algoritma. Komputasi merupakan suatu
sub-bidang dari ilmu komputer dan matematika. 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. Namun sekarang, kebanyakan komputasi telah dilakukan dengan
menggunakan komputer. Komputasi yang menggunakan komputer inilah yang disebut
dengan Komputasi Modern. Komputasi modern menghitung dan mencari solusi dari
masalah yang ada, yang menjadi perhitungan dari komputasi modern adalah :
1.
Akurasi (bit, Floating poin).
2.
Kecepatan (Dalam satuan Hz).
3.
Modeling (NN dan GA).
4.
Kompleksitas (Menggunakan teori Big
O).
kecepatan
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,
·
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.
Modelling
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.
Kompleksitas
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.
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 . Beliau juga merupakan salah satu ilmuwan yang terkait
dalam pembuatan bom atom di Los Alamos pada Perang Dunia II lalu.
Sejarah singkat dari perjalanan hidup dari 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.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 merupakan tempat lahirnya para manusia genius dari
bidang sains, penulis, seniman dan musisi.
Von Neumann belajar berbagai tempat dan beberapa tempatnya di Berlin
dan Zurich. Di tempat itu beliau 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 bidang matematika telah terlihat semenjak
kecil dengan mampu melakukan pembagian bilangan delapan digit (angka) di
dalam kepalanya.
Beliau
pernah mengajar di Berlin dan Hamburg, Von Neumann pindah ke Amerika
pada tahun 1930 dan bekerja di Universitas Princeton pada saat yang
bersamaan Von Neumann menjadi salah satu pendiri Institute for Advanced
Studies.
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.
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.
· 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).
· 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.
· 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).
- Tahun 1945 di temukan Bug Komputer oleh Grace Murray Hopper
- Tahun 1947 tanggal 23 Desember ditemukan transistor yang pertama kali oleh Bardeen dan Walter Brattain bersama dengan William Shockley
- Tahun 1951 dimulai sebuah gagasan microprogramming oleh Maurice Wilkes
- Tahun 1951-1952 Grace Murray Hopper mengembangkan A-O, yang merupakan compiler pertama.
- Tahun 1957 John Backus dan kolega IBM mengirimkan Compiler Fortran yang pertama.
- Tahun 1958 Jack Kilby menghasilkan prototype semiconductor IC
- Tahun 1960 merupakan timbulnya system kecil seperti word length, register structure, Number of Addresses, I/O channel, Floating point hardware.
- Tahun 1960 juga Paul Baran yang bekerja di Rand Corp. menemukan dasar packet switching untuk data komunikasi.
- Tahun 1962 video game pertama kali di temukan oleh Steve Russell yang merupakan seorang lulusan MIT.
- Tahun 1964 mouse ditemukan oleh Doug Engelbart.
- Tahun 1969 munculnya internet oleh DARPA
- Tahun 1970 merupakan kedatangan PC (personal computer).
- Tahun 1970 ditemukan UNIX oleh Dennis Ritchie dan Kenneth Thomson. Pada tahun 1970 juga floppy disk dan daisywheel printer di tunjukkan kepada umum (debut pertama).
- Tahun 1971 Ray Tomlinson of Bolt Beranek dan Newmen pertama kali mengirimkan jaringan surat e-mail.
- Tahun 1971 Niklaus Wirth menemukan Pascal
- Tahun 1972 di temukan bahasa C oleh Dennis Ritchie di Bell Labs.
- Tahun 1973 Robert Metcalfe menuliskan catatan di “Ether Acquisition” yang mendeskripsikan Ethernet.
- Tahun 1973 Robert Metcalfe dan David Boggs menemukan Ethernet.
- Tahun 1976 merupakan tahun pertama kalinya muncul supercomputer dengan vektorial arsitektur.
- Tahun 1976, Steve Jobs dan Steve Wozniak mendesain dan membangun Apple I yang terdiri dari kebanyakan papan circuit.
- Tahun 1977, Steve Jobs dan Steve Wozniak tergabung dalam Apple computer pada 3 januari.
- Tahun 1978, Muncul MS
- Tahun 1978, Wordstar yang merupakan software pengolah kata diperkenalkan dan meluas.
- Tahun 1979 telepon seluler di test di Jepang dan Chicago.
- Tahun 1980 IBM memilih PC-DOS dari Microsoft sebagai OS (Operating System)
- Tahun 1980 bahasa Ada muncul yang di temukan oleh Departemen Pertahanan US.
- Tahun 1980 portable computer seberat 24 pounds lahir.
- 1 januari 1983, muncul TCP/IP
- Tahun 1984, muncul Apple Macintosh
- Tahun 1984, muncul DNS
- Tahun 1985 menyebarnya sistem networking.
- Tahun 1990 tim Barners Lee Menemukan WWW yaitu aplikasi internet yang membawa perkembangan dan perubahan besar di dunia internet.
- Tahun 1991 Trovalds menempatkan UNIX di IBMnya.
- Tahun 1992 muncul istilah surfing
- Tahun 1993 pentium milik intel diperkenalkan kepada umum pada bulan Maret
- Tahun 1993 muncul NSCA Mosaic
- Tahun 1994 muncul Yahoo dan Netscape Navigator 1.0. Pada Desember 1994 maka Spyglass milik Microsoft telah dibayar dan diberi lisensi, sehingga untuk web browser yang nantinya nama spyglass tersebut akan diganti dengan nama Internet Explorer.
- Tahun 1995 muncul bahasa pemrograman Java pada bulan Mei. Pada 1995 spyglass sudah menjadi bagian dari OS dan bagian dari windows
Macam-macam Komputasi Modern
Komputasi
modern terbagi tiga macam, yaitu komputasi mobile (bergerak), komputasi
grid, dan komputasi cloud (awan). Penjelasan lebih lanjut dari
jenis-jenis komputasi modern sebagai berikut :
1. Mobile computing
Mobile computing atau komputasi bergerak memiliki beberapa penjelasan,
salah satunya komputasi bergerak 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 bergerak seperti
GPS, juga tipe dari komputasi bergerak seperti smart phone, dan lain
sebagainya.
2. Grid computing
Komputasi grid menggunakan komputer yang terpisah oleh geografis,
didistibusikan dan terhubung oleh jaringan untuk menyelasaikan masalah
komputasi skala besar. Ada beberapa daftar yang dapat dugunakan untuk
mengenali sistem komputasi grid, adalah :
· Sistem untuk koordinat sumber daya komputasi tidak dibawah kendali pusat.
· Sistem menggunakan standard dan protocol yang terbuka.
· Sistem
mencoba mencapai kualitas pelayanan yang canggih, yang lebih baik
diatas kualitas komponen individu pelayanan komputasi grid.
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.
Adapun perbedaan antara komputasi mobile, komputasi grid dan komputasi cloud, dapat dilihat penjelasannya 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.