TEORI KOMPUTASI MODERN
Pengenalan
Komputasi Modern
Seiring dengan perkembangan komputer maka lahirlah
makna bagi komputer salah satunya adalah sebagai sebuah mesin yang melakukan
komputasi. Adapun pengertian dari komputasi itu sendiri adalah sebagai suatu
cara untuk menyelesaikan sebuah permasalahan dari inputan data dengan
menggunakan algoritma dimana penerapannya menggunakan berbagai teknologi yang
telah berkembang seperti komputer. Dengan adanya penyelesaian ini mengakibatkan
munculnya teori komputasi yaitu suatu aktivitas penggunaan serta pengembangan
teknologi komputer, perangkat keras, dan, perangkat lunak komputer. Teknologi
komputasi ini merupakan bagian yang spesifik komputer dari teknologi informasi.
Secara
umum iIlmu komputasi adalah bidang ilmu yang mempunyai perhatian pada
penyusunan model matematika 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. dan
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.
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.
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.
Jenis-Jenis
Komputasi Modern
Komputasi
modern mempunyai 3 jenis, 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.
Contoh
implementasi dalam bidang ilmu Sains :
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.
