Komputasi

1.         Apa itu komputasi?

Jawab:

Komputasi merupakan suatu cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma. Ini 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 ini, kebanyakan komputasi telah dilakukan dengan menggunakan komputer.

Komputer juga dapat diartikan dengan piranti (device) yang menerima masukan (input), memproses data, menyimpan data, dan menghasilkan keluaran (output).

Menurut para ahli pengertian dari komputer adalah Menurut Blissmer (1985), komputer adalah suatu alat elektronik yang mampu melakukan beberapa tugas, yaitu menerima input, memproses input sesuai dengan instruksi yang diberikan, menyimpan perintah-perintah dan hasil pengolahannya, serta menyediakan output dalam bentuk informasi. Sedangkan menurut Sanders (1985), komputer adalah sistem elektronik untuk memanipulasi data yang cepat dan tepat serta dirancang dan diorganisasikan supaya secara otomatis menerima dan menyimpan data input, memprosesnya, dan menghasilkan output berdasarkan instruksi-instruksi yang telah tersimpan di dalam memori. Dan masih banyak lagi ahli yang mencoba mendefinisikan secara berbeda tentang komputer. Namun, pada intinya dapat disimpulkan bahwa komputer adalah suatu peralatan elektronik yang dapat menerima input, mengolah input, memberikan informasi, menggunakan suatu program yang tersimpan di memori komputer, dapat menyimpan program dan hasil pengolahan, serta bekerja secara otomatis.

2.         Sejarah singkat komputasi?

Jawab:

Sejarah komputer yang perlu untuk diketahui secara detail. Sejarah perkembangan komputer berawal dari penemuan seorang yang bernama Charles Babbage. Dia adalah seorang ilmuwan di dunia yang telah banyak memberikan kontribusi bagi kehidupan manusia, terutama perkembangan komputer.

Penemuan fenomenalnya yaitu Mesin penghitung (Difference Engine no.1) merupakan salah satu penemuan yang paling terkenal dalam sejarah perkembangan komputer dan merupakan kalkulator otomatis pertama sebagai cikal bakal kompuer. Penemuan tersebut menjadikan Charles Babbage sebagai penemu konpur dan dijuluki sebagai bapak komputer.

Berikut ini sejarah komputer dan perkembanganya:

1822: Charles Babbage mengemukakan idenya yaitu sebuah alat yang dapat membantu manusia dalam melakukan penghitungan pada tingkat kompleksitas yang tinggi dan rumit. Mesin buatanya yang belum selesai tersebut saat ini di musiumkan di Museum of Science London.

1937: Dr. John V Atanasoff dan Clifford Berry mulai membuat design komputer digital elektronis pertama. Mereka memberi nama mesin tersebut ABC (Atanasoff-Berry Computer). Kemampuan mesin ABC tersebut hanya sebatas menghitung tambah dan pengurangan.

1943: Pada Perang Dunia 2, Seorang ilmuwan Inggris yang bernama Alan Turing mendesain komputer elektronik yang dibuat khusus bagi tentara Inggris. Tujuan pembuatan komputer tersebut agar dapat digunakan untuk menembus kode pertahanan Jerman.

1944: Howard Hathaway Aiken (Amerika) membuat yang diberi nama Mark I. Merupakan sebuah komputer hitung digital pertama. Komputer tersebut memiliki luas 7,45 kaki x 50 kaki, dengan berat 35 ton. Mark I sudah dapat digunakan untuk menghitung probabilitas.

1945: Dr. John von Neumann menulis sebuah konsep penyimpanan data. Pada saat itu masih berupa ide.

1946: Dr. John W. Mauchly dan J. Presper Eckert, jr. membuat komputer skala besar yang pertama, nama komputer tersebut adalah ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer). Dunia juga beranggapan kedua orang ini sebagai penemu komputer digital. ENIAC komputer memiliki berat 30 ton, terdiri dari 18.000 lampu tabung (transistor ukuran besar), dengan lebar 30 kaki x 50 kaki, memakai tenaga 160.000 watt. Saat pertamakali dioperasikan Pertama seluruh jaringan listrik di wilayah Philadelphia mendadak mati. ENIAC sedikit lebih maju dibandingkan Mark I yang hanya dapat menghitung. ENIAC tidak hanya memiliki kemampuan menghitung, tambah, kurang, kali, bagi, tapi juga dapat diprogram untuk melakukan proses sederhana.

1951: The U.S. Bureau of Cencus menginstalasi komputer komersial pertama yang bernama  UNIVAC I (Universal Automatic Computer). UNIVAC I ini dikembangkan oleh Mauchly dan Eckert untuk Remington-Rand Corporation.

1947: William Shockley, John Bardeen, dan Walter Brattain merupakan penemu Transistor pertama di dunia. Semenjak ditemukanya transistor, ukuran komputer menjadi semakin kecil.

3.         Model komputasi ada 3, apa saja dan jelaskan?

Jawab:

Teori komputasi adalah cabang ilmu komputer dan matematika yang membahas apakah dan bagaimanakah suatu masalah dapat dipecahkan padamodel komputasi, menggunakan algoritma. Bidang ini dibagi menjadi dua cabang: teori komputabilitas dan teori kompleksitas, namun kedua cabang berurusan dengan model formal komputasi.

Untuk melakukan studi komputasi dengan ketat, ilmuwan komputer bekerja dengan abstraksi matematika dari komputer yang dinamakan model komputasi. Ada beberapa model yang digunakan, namun yang paling umum dipelajari adalah mesin Turing. Sebuah mesin Turing dapat dipikirkan sebagai komputer pribadi meja dengan kapasitas memory yang tak terhingga, namun hanya dapat diakses dalam bagian-bagian terpisah dan diskret. Ilmuwan komputer mempelajari mesin Turing karena mudah dirumuskan, dianalisis dan digunakan untuk pembuktian, dan karena mesin ini mewakili model komputasi yang dianggap sebagai model paling masuk akal yang paling ampuh yang dimungkinkan. Kapasitas memori tidak terbatas mungkin terlihat sebagai sifat yang tidak mungkin terwujudkan, namun setiap permasalahan yang “terputuskan” (decidable) yang dipecahkan oleh mesin Turing selalu hanya akan memerlukan jumlah memori terhingga. Jadi pada dasarnya setiap masalah yang dapat dipecahkan (diputuskan) oleh meisn Turing dapat dipecahkan oleh komputer yang memiliki jumlah memori terbatas.

Pembagian Model komputasi ada 3 yaitu :

1.   Mesin Mealy

Dalam teori komputasi sebagai konsep dasar sebuah komputer, 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

Dalam teori komputasi sebagai prinsip dasar komputer, 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

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.

Petri net pertama kali diajukkan oleh Carl Adam Petri pada tahun 1962.

4.         Perkembangan computer dari generasi ke generasi?

Jawab:

Perkembangan ini secara umum dibagi menjadi 2 masa, yaitu:

1.   Era komputer mekanik

Untuk mempermudah aktifitas hidupnya, manusia membutuhkan alat bantu hitung, bahkan itu sudah diakui sejak dulu. Perbintangan, perdagangan, atau pekerjaan lain yang sangat membutuhkan adanya alat bantu hitung. Jaman dulu alat hitung yang digunakan hanya berupa batu kerikil, lidi, tulang, dan lain-lain.

Menurut para ahli sejarah, alat hitung yang pertama dibuat oleh manusia adalah abacus atau sipoa oleh bangsa cina sekitar 25 ribu tahun yang lalu. Sampai sekarang sipoa masih dipakai, sedangkan bangsa peru dan inca menggunakan quipus yang berupa tali simpul, tiap simpul melambangkan bilangan tertentu.

Setelah tahun 1642 di perancis, Blair Pascal membuat sebuah mesin hitung yang hanya bisa melakukan operasi hitung penjumlahan saja yang disebut Adding Machine. Kemudian disempurnakan sehingga dapat untuk melakukan operasi matematik yang lainnya (tahun 1673 oleh Von Leibnitz).

Dapat dikatakan bahwa era komputer mekanik memunculkan alat-alat hitung yang bahan dan penggeraknya berupa tenaga mekanik.

2.   Era komputer elektronik

Sejak ditemukannya listrik oleh M. Faraday, berkembang alat-alat yang menggunakan tenaga listrik termasuk komputer. Rancangan komputer elektronik pertama kali dibuat oleh John Atanasoff dari AS pada tahun 1942. dan berkembang hingga sekarang.

Era perkembangan komputer dapat dibagi menjadi beberapa periode, yaitu:

a.  Komputer generasi pertama (1946-1959)

Menggunakan lampu tabung sebagai komponen utama

Ukuran per unit komputernya sangat berat dan besar

Cepat panas sehingga dibutuhkan alat pendingin yang banyak

Boros listrik

Proses relatif lambat

Ketepatan hasil proses rendah

Kapasitas data kecil

b.  Komputer generasi kedua (1959-1965)

Komponen utama penyusun komputer generasi kedua adalah transistor. Komponen ini lebih unggul segalanya daripada tabung hampa namun harga jual murah. Kelemahan generasi pertama dapat diperbaiki.

c.  Komputer generasi ketiga (1965-1970)

Fungsi transistor digantikan oleh IC (Integrated Circuits) atau rangkaian terpadu. Sekeping IC dapat menggantikan kerja beberapa transistor, diode, dan resistor sekaligus. Sehingga lebih baik hasilnya daripada generasi sebelumnya. Ukurannya mekin kecil namun kecepatannya makin tinggi, kapasitas lebih besar, juga dimungkinkan komunikasi antar komputer.

d.  Komputer generasi keempat (1970- )

Komponen utama komputer generasi ini adalah VLSI (Very Large Scale IC) yaitu IC yang ditingkatkan kemampuannya hingga ratusan hingga ribuan kali dengan ukuran fisik yang semakin kecil.

e.  Komputer generasi kelima

Sekarang para pakar komputer merancang dan memikirkan bagaimana membuat komputer dengan komponen utama AI (Artificial Intelligence) atau kepandaian buatan, sehingga diharapkan dapat menentukan sikap sendiri jika menerima data, hendak diapakan data itu adalah atas inisiatif sendiri