KOMPUTASI MODERN SERTA IMPLEMENTASINYA
1. PENGERTIAN KOMPUTASI MODERN
Pada dasarnya Komputasi modern terdiri dari dua
kata yaitu komputasi dan modern.
Komputasi dapat diartikan sebagai
cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan
suatu algoritma.
Hal ini ialah apa yang disebut dengan teori
komputasi, 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.
Secara umum iIlmu 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.
Modern segala sesuatu yang dapat disimpulkan dengan kata baru atau alat canggih saat menyelesaian masalah.
Komputasi
modern bisa disebut sebuah konsep sistem yang menerima
intruksi-intruksi dan menyimpannya dalam sebuah memory, memory disini
bisa juga dari memory komputer. Oleh karena pada saat ini kita melakukan
komputasi menggunakan komputer maka bisa dibilang komputer merupakan
sebuah komputasi modern. Dalam kerjanya komputasi modern menghitung dan
mencari solusi dari masalah yang ada, dan perhitungan yang dilakukan itu
meliputi:
1. Akurasi
2. Kecepatan
3. ProblemVolume Besar
4. Modelling
5. Kompleksitas
2. SEJARAH KOMPUTASI MODERN
Dalam
perkembangan komputasi modern, kita tidak bisa melupakan begitu saja
orang dibalik perkembangan
komputasi modern yang merubah semua pekerjaan
jadi lebih mudah. Sejarah komputasi dimulai dari
seseorang ilmuan yang
ternama di bidang teknologi. Permulaan komputasi modern dimulai pada
saat tahun
1926 oleh ilmuan yang berasal dari hungaria yang bernama John
Von Neumann.
Von Neumann seorang ilmuan yang belajar dari 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. Berkat keahlian dan kepiawaiannya Von Neumann
dalam 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. berdasarkan beberapa definisi di atas, maka
komputasi modern dapat diartikan sebagai suatu pemecahan masalah
berdasarkan suatu inputan dengan menggunakan algoritma dimana
penerapannya menggunakan berbagai teknologi yang telah berkembang
seperti komputer.
3. JENIS-JENIS 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 jaringan yang luas
dengan kapasitas bandwidth yang beragam.
3. Komputer maupun jaringan tidak terdedikasi, bisa hidup
atau mati sewaktu-waktu tanpa jadwal yang jelas.
Berikut merupakan contoh dari
jenis-jenis komputasi modern:
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.
2. Grid
Computing. Komputasi grid memanfaatkan kekuatan pengolahan idle berbagai unit
komputer, dan menggunakan kekuatan proses untuk menghitung satu
pekerjaan.
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. Komputasi
awan adalah sebuah paradigm baru dari konsep yang sebenarnya sudah ada.
Beberapa aplikasi yang sangat akrab dari cloud computing adalah icloud (produk
dari Apple) dimana user menyimpan data-data phonebook mereka di server Apple,
bukan lagi di handphone mereka.
4. PERKEMBANGAN KOMPUTASI MODERN
- 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.
Dampak adanya komputasi modern
Salah satu dampak dari adanya komputasi modern
adalah dapat membantu manusia untuk menyelesaikan masalah-masalah yang kompleks
dengan menggunakan computer. Salah satu contohnya adalah biometric. Biometric
berasal dari kata Bio dan Metric. Kata bio diambil dari bahasa yunani kuno yang
berarti Hidup sedangkan Metric juga berasal dari bahasa yunani kuno yang
berarti ukuran, jadi jika disimpulkan biometric berarti pengukuran hidup.
Tapi secara garis besar biometric merupakan
pengukuran dari statistic analisa data biologi yang mengacu pada teknologi
untuk menganalisa karakteristik suatu tubuh ( individu ). Nah dari penjelasan
tersebut sudah jelas bahwa Biometric menggambarkan pendeteksian dan
pengklasifikasian dari atribut fisik. Terdapat banyak teknik biometric yang
berbeda, diantaranya:
- Pembacaan sidik jari / telapak tangan
- Geometri tangan
- Pembacaan retina / iris
- Pengenalan suara
- Dinamika tanda tangan.
5. IMPLEMENTASI KOMPUTASI MODERN PADA BIDANG SAINS
Pada
bidang fisika:
Fisika bukan hanya melulu berurusan dengan rumus.
Bukan hanya dengan perhitungan yang rumit dan terkadang membuat anak-anak SMA
merasa kesulitan mempelajari Fisika. Fisika semestinya dipandang sebagai suatu
ide tentang suatu kejadian fisis sehari-hari yang kita alami setiap hari, dan
bukan ribetnya rumus dan perhitungannya.
Fisika memiliki suatu cabang keilmuan (bisa
dikatakan demikian) yang memanfaatkan suatu tools yang dapat
dimanfaatkan untuk membuat perhitungan menjadi lebih mudah dan cepat. Tools
itu adalah komputer dan cabang dari Fisika itu adalah Fisika Komputasi.
Komputer dapat dipandang kini bukan hanya untuk
mengolah data praktikum atau membuat dokumen ilmiah, namun bisa digunakan untuk
menghitung suatu perhitungan yang rumit, yang sulit (bahkan mustahil)
diselesaikan dengan tangan (secara analitik).
Komputer dapat melakukan perhitungan dengan lebih
cepat dibandingkan manusia. Secepat-cepatnya manusia menghitung, komputer akan
selalu lebih cepat. Dengan demikian, para fisikawan dapat lebih berkonsentrasi
pada konsep dan ide yang lebih besar dan menyerahkan perhitungan kepada
komputer.
Pada bidang Matematika :
Matematika Komputasi adalah ilmu yang mengintegrasikan
matematika terapan dan ilmu komputer. Banyak masalah industri, juga masalah
dalam bidang teknik, kesehatan, sains, bisnis, dan ekonomi dapat dimodelkan
secara matematika dan disimulasikan dengan bantuan komputer, dengan tujuan
untuk mendapatkan solusi dari masalah tersebut. Karena itu, sangat diperlukan
orang-orang yang memiliki
pengetahuan dan keahlian dalam simulasi komputer dari model matematika, dan
mampu menganalisa dan mengkomunikasikan hasil simulasinya kepada orang lain.
Pada bidang kimia :
Kimia
komputasi
adalah cabang kimia
yang menggunakan hasil kimia teori yang diterjemahkan ke dalam program
komputer untuk menghitung sifat-sifat molekul dan perubahannya
maupun melakukan simulasi terhadap sistem-sistem besar (makromolekul seperti
protein atau sistem banyak molekul seperti gas, cairan, padatan, dan kristal
cair), dan menerapkan program tersebut pada sistem kimia nyata. Contoh
sifat-sifat molekul yang dihitung antara lain struktur (yaitu letak atom-atom
penyusunnya), energi dan selisih energi, muatan, momen dipol, kereaktifan,
frekuensi getaran dan besaran spektroskopi lainnya. Simulasi terhadap
makromolekul (seperti protein dan asam nukleat) dan sistem besar bisa mencakup
kajian konformasi molekul dan perubahannya (mis. proses denaturasi protein),
perubahan fase, serta peramalan sifat-sifat makroskopik (seperti kalor jenis)
berdasarkan perilaku di tingkat atom dan molekul. Istilah kimia komputasi
kadang-kadang digunakan juga untuk bidang-bidang tumpang-tindah antara ilmu
komputer dan kimia.
Pada
bidang Biologi :
Bioinformatika adalah (ilmu yang mempelajari)
penerapan teknik komputasional untuk mengelola dan menganalisis informasi biologis.
Bidang ini mencakup penerapan metode-metode matematika,
statistika,
dan informatika
untuk memecahkan masalah-masalah biologis, terutama dengan menggunakan sekuens DNA dan asam amino
serta informasi yang berkaitan dengannya. Contoh topik utama bidang ini
meliputi basis data
untuk mengelola informasi biologis, penyejajaran sekuens (sequence alignment),
prediksi struktur untuk meramalkan bentuk struktur protein
maupun struktur sekunder RNA,
analisis filogenetik, dan analisis ekspresi gen.
REFERENSI :
http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi
http://belajar-pemrograman2.blogspot.com/2013/03/komputasi-modern.html
http://jaelanichaidir.blogspot.com/2013/03/artikel-komputasi-modern.html
http://safemode.web.id/artikel/teknologi/perkembangan-komputasi-modern
http://gilangmiradz.blogspot.com/2013/04/teori-komputasi-modern_10.html
0 comments:
Posting Komentar