Tuesday, March 18, 2014

Perkembangan Komputasi Modern Dan Implementasi Pada Beberapa Bidang Ilmu Pengetahuan

Sejarah Komputasi Modern

Sebelum kita mengetahui apa itu komputasi Modern tentu saja kita semua harus tau darimana sejarah komputasi itu berasal. John Von Neuman adalah seorang ilmuwan yang pertama kali mencetuskan dasar – dasar komputasi modern. Beliau lahir di Budapest, ibukota Hungaria pada 28 Desember 1903 dengan nama Neumann Janos.Beliau merupakan anak pertama dari pasangan Neumann Miksa dan Kann Margit. Di sana, nama keluarga di letakkan 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. Kegeniusannya dalam Matematika telah terlihat semenjak kecil dengan mampu melakukan pembagian bilangan delapan digit (angka) di dalam kepalanya. Pada usia 17 tahun, Von Neumann sudah mempublikasikan paper-nya sendiri untuk Journal of the German Mathematical Society. Pada tahun 1926, Von Neumann lulus dengan dua gelar yaitu gelas S1 pada bidang teknik kimia dari ETH dan gelar doktor (Ph.D) pada bidang matematika dari Universitas Budapest. Semua itu di peroleh pada usia 23 tahun. Semasa hidupnya Von Neumann telah menjadi ilmuwan besar abad 21 dengan meningkatkan karya – karyanya tidak hanya dalam bidang matematika, teori kuantum dan game theory, namun juga fisika nuklir dan ilmu komputer. Beliau juga salah seorang ilmuwan yang berpengaruh dalam pembuatan bom atom di Los Alamos pada perang Dunia II.
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.
·  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.
·  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).

Perkembangan komputasi modern

Komputasi modern secara harafiah dapat diartikan dari dua kata yaitu komputasi dan modern untuk Komputasi dapat diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma. Dan disebut modern karena menggunakan alat canggih saat menyelesaian masalah. Maka Komputasi modern adalah perhitungan yang menggunakan computer canggih dimana pada komputer tersebut tersimpan sejumlah algoritma untuk menyelesaikan masalah perhitungan secara efektif dan efisien. Komputasi modern ini antara lain digunakan untuk memecahkan masalah menghitung:

Akurasi (big, Floating point)
Dalam mencari solusi dari beberapa masalah yang kompleks, 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. Apalagi kita pasti pernah mendengar istilah data bertipe float atau dapat disebut juga data yang menyimpan nilai pecahan didalamnya. Tipe data tersebut memiliki range penyimpanan numerik yang besar, sehingga dapat digunakan oleh komputer untuk melakukan komputasi yang akurat.

Kecepatan (dalam satuan Hz)
Sebagai sifat alami, manusia pasti menginginkan solusi didapat dengan cepat karena seperti pepatah mengatakan "time is money". Karena itu dalam sebuah perhitungan, masalah kecepeatan adalah suatu hal yang penting. Komputasi harus dapat dilakukan dalam waktu yang cepat ketika mengolah suatu data. Sehingga perlu algoritma yang tepat agar data yang diolah dapat dihitung dalam waktu singkat.

Problem Volume Besar (Down Sizzing atau paralel)
Volume data yang besar untuk dihitung tentu membutuhkan suatu penyelesaian yang khusus. Karena ukuran data yang besar dapat menjadi masalah ketika ada suatu data 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 seperti yang diinginkan. Maka dari itu komputasi modern membutuhkan modeling sebelum melakukan perhitungan.

Kompleksitas (Menggunakan Teori big O)
Komputasi modern dirancang untuk menangani suatu masalah yang kompleks, sehingga diterapkan pada komputer. Dengan menggunakan teori Big O, maka komputasi modern dapat melakukan perhitungan untuk memecahkan masalah kompleksitas yang kerap ditemui.

Macam-macam Komputasi Modern

Komputasi modern terbagi menjadi tiga macam yaitu :

1. Mobile computing
Mobile computing (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.

Implementasi komputasi modern pada beberapa bidang, seperti :

  • Bidang Fisika : Computational Physics (Fisika) – Mempelajari implementasi algoritma numerik untuk memecahkan permasalahan teori kuantitatif fisika yang sudah ada.
  • Bidang Kimia : Computational Chemistry (Kimia) – Merupakan salah satu cabang kimia yang menggunakan ilmu komputer untuk membantu menyelesaikan masalah kimia.
  • Bidang Ekonomi : Computational Economics (Ekonomi) – Mempelajari titik pertemuan antara ekonomi dan komputasi.
  • Bidang Biologi : Bioinformatics (Biologi) – Merupakan sebuah aplikasi dari teknologi informasi dan ilmu komputer terhadap bidang biologi molekuler.
  • Bidang Matematika : conoth penggunaannya adalah program Mapple, dapat menyelesaikan banyak perhitingan yang ada pada bidang matematika,
  • Bidang Geologi dan Geografi : dapat mengetahui prakiraan cuaca dan juga mendeteksi gempa yang ada.
Sekian pemaparan tentang komputasi modern dan implementasi nya pada beberapa bidang ilmu pengetahuan yang dapat saya berikan disini semoga menjadi suatu bacaan yang bermanfaat khususnya bagi saya dan umumnya bagi para pembaca sekalian.

Referensi