TUGAS 1 PENGANTAR
KOMPUTASI MODERN
Disusun oleh :
Kelfin Widya Cahyo 53416848
Otniel Hamonangan Girsang 55416699
Rachmad Maulana Yusuf 54416908
Yudha Mahendra 57416825
Kelas : 4IA23
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA
UNIVERSITAS GUNADARMA
2020
Konsep Dasar Komputasi
dan Implementasinya
Teori Komputasi
Definisi
: Komputasi sebetulnya bisa 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.
Teori
komputasi berkaitan dengan studi bagaimana persoalan (problem) dapat
diselesaikan pada sebuah model dengan menggunakan algoritma. Model tersebut
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 memori 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 mesin Turing dapat dipecahkan oleh komputer yang memiliki jumlah memori
terbatas.
Teori
komputasi dibagi lagi menjadi 3 ranting :
Ø Teori Otomata (automata theory)
Teori
Otomata adalah teori mengenai mesin-mesin abstrak, dan berkaitan erat dengan
teori bahasa formal. ada beberapa hal yang berkaitan dengan Otomata, yaitu
Grammar. Grammar adalah bentuk abstrak yang dapat diterima (accept) untuk
membangkitkan suatu kalimat otomata berdasarkan suatu aturan tertentu.
Ø Teori Komputabilitas (computability
theory)
Teori
komputabilitas bertujuan untuk memeriksa apakah persoalan komputasi dapat
dipecahkan pada suatu model komputasi teoritis. Dengan kata lain, teori
komputabilitas mengklasifikasikan persoalan sebagai dapat dipecahkan (solvable)
atau persoalan yang tidak dapat dipecahkan (unsolvable). Teori kompleksitas
bertujuan untuk mengkaji kebutuhan waktu dan ruang untuk memecahkan persoalan
yang diselesaikan dengan pendekatan yang berbeda-beda.
Ø Teori Kompleksitas (computational
complexity theory)
Teori
kompleksitas mengklasifikasikan persoalan sebagai persoalan mudah (easy) atau
persoalan sukar (hard).
SEJARAH KOMPUTASI MODERN
Komputasi
modern ini pertama kalinya digagaskan oleh seorang ilmuan yang bernama John Von Neumann. Dialah orang yang
pertama kali menggagaskan konsep sebuah sistem yang menerima intruksi-intruksi
dan menyimpannya dalam sebuah memory. Konsep inilah yang menjadi dasar
arsitektur komputer modern. John Von Neumann memberikan berbagai sumbangsihnya
dengan cara meningkat karya – karyanya dalam bidang matematika, teori kuantum,
game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer. Selain itu, Von Neumann juga merupakan
seorang ilmuan yang sangat berperan penting dalam pembuatan bom atom di Los
Alamos pada Perang Dunia II silam. Dan berkat kepiawaian Neumann di bidang
teori game inilah ia bisa melahirkan konsep automata, teknologi bom atom dan
komputasi modern yang akhirnya melahirkan sebuah computer.
John Von Neumann
Sebenarnya
kata “komputer” tersebut pertama kali dipergunakan secara umum pada tahun 1613.
Arti kata komputer itu sendiri mengacu kepada perhitungan aritmatika dan kata
tersebut masih dipergunakan hingga pertengahan abad ke-20. Dan seiring dengan
perkembangan jaman dari akhir abad ke-19 hingga seterusnya, “computer” menjadi
berubah makna jadi sebuah mesin yang melakukan komputasi.
Kemudian
sekitar tahun 1920an, kata “mesin komputasi” mulai dikenal. Setiap mesin yang
dapat membantu melakukan pekerjaan manusia yaitunya menghitung dengan metode
yang efektif, disebut dengan mesin komputasi. Pada tahun 1940-1950 dengan
munculnya mesin komputasi elektronik kata “mesin komputasi” mulai berubah
menjadi “komputer” yang biasanya diawali dengan “elektronik” atau “digital”.
Sejak
saat itu, 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. Konsep dasar arsitektur komputer modern sendiri ialah konsep
sebuah sistem yang menerima intruksi-intruksi dan menyimpannya dalam sebuah
memory.
Karakteristik Komputasi
Modern
Karakteristik
komputasi modern ada 3 macam, yaitu:
·
Komputer-komputer
penyedia sumber daya bersifat heterogenous karena terdiri dari berbagai jenis
perangkat keras, sistem operasi, serta aplikasi yang terpasang.
·
Komputer
– komputer terhubung ke jaringa yang luas dengan kapasitas bandwidth yang
beragam.
·
Komputer
maupun jaringan tidak terdedikasi, bisa hidup atau mati sewaktu-waktu tanpa
jadwal yang jelas.
Jenis- jenis Komputasi
Modern
Sebelumnya
jenis -jenis 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.
Dan
berdasarkan penjelasan tersebut, untuk kemajuan teknologi ke arah yang lebih
dinamis membutuhkan perubahan dari sisi manusia maupun alat. Dan dapat dilihat
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.
Perbedaan
antara komputasi mobile, grid, dan cloud :
·
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. Dan ada juga
persamaan antara komputasi mobile, komputasi grid, dan komputasi cloud,
penjelasanya sebagai berikut :
·
Ketiganya
merupakan metode untuk melakukan komputasi, pemecahan masalah, dan pencarian
solusi.
·
Ketiganya
memerlukan alat proses data yang modern seperti komputer, laptop atau telepon
genggam untuk menjalankannya.
Teknologi Komputasi
Modern
Komputasi
modern adalah 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. Konsep ini pertama
kali digagasi oleh 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. Kegeniusannya
dalam matematika telah terlihat semenjak kecil dengan mampu melakukan pembagian
bilangan delapan digit (angka) di dalam kepalanya.
Dalam
kerjanya komputasi modern menghitung dan mencari solusi dari masalah yang ada,
dan perhitungan yang dilakukan itu meliputi:
·
Akurasi
(big, Floating point)
·
Kecepatan
(dalam satuan Hz)
·
Problem
Volume Besar (Down Sizzing atau pararel)
·
Modeling
(NN & GA)
·
Kompleksitas
(Menggunakan Teori big O)
Contoh Implementasi
Teknologi Komputasi Modern
Ø Implementasi Komputasi Modern pada Bidang
Ekonomi
Implementasi
pada ilmu pengetahuan ekonomi adalah mempelajari agent-based computational
modeling, computational econometrics dan statistika, komputasi keuangan,
computational modeling of dynamic macroeconomic systems, pemrograman yang
didesain khusus untuk komputasi ekonomi, dan pengembangan alat bantu dalam
pendidikan komputasi ekonomi.Karena dibidang ekonomi pasti memiliki
permasalahan yang harus dipecahkan oleh algoritma contohnya adalah memecahkan
teori statistika untuk memecahkan permasalahan keuangan.
Salah
satu contoh komputasi di bidang ekonomi adalah komputasi statistik. Komputasi
statistik adalah jurusan yang
mempelajari teknik pengolahan data, membuat program, dan analisis data serta
teknik penyusunan sistem informasi statistik seperti penyusunan basis data,
komunikasi data, sistem jaringan, dan diseminasi data statistik. Komputasi
dapat digunakan untuk memecahkan masalah ekonomi contohnya seperti Data Mining,
dengan data mining, sebuah perusahaan dapat memecahkan masalah dengan cara yang
seefektif mungkin.
Ø Implementasi Komputasi Modern pada Bidang
Kimia
Implementasi
komputasi modern di bidang kimia adalah Computational Chemistry yaitu
penggunaan ilmu komputer untuk membantu menyelesaikan masalah kimia, contohnya
penggunaan super komputer untuk menghitung struktur dan sifat molekul.
Istilah
kimia teori dapat didefinisikan sebagai deskripsi matematika untuk kimia,
sedangkan kimia komputasi biasanya digunakan ketika metode matematika
dikembangkan dengan cukup baik untuk dapat digunakan dalam program komputer.
Perlu dicatat bahwa kata “tepat” atau “sempurna” tidak muncul di sini, karena
sedikit sekali aspek kimia yang dapat dihitung secara tepat. Hampir semua aspek
kimia dapat digambarkan dalam skema komputasi kualitatif atau kuantitatif
hampiran.
Ø Implementasi Komputasi Modern pada Bidang
Matematika.
Menyelesaikan
sebuah masalah yang berkaitan dengan perhitungan matematis, namun dalam
pengertian yang akan dibahas dalam pembahasan komputasi modern ini merupakan
sebuah sistem yang akan menyelesaikan masalah matematis menggunakan komputer
dengan cara menyusun algoritma yang dapat dimengerti oleh komputer yang berguna
untuk menyelesaikan masalah manusia.
Terdapat
numerical analysis yaitu sebuah algoritma dipakai untuk menganalisa masalah –
masalah matematika.Contohnya, penerapan teknik-teknik komputasi matematika meliputi
metode numerik, scientific computing, metode elemen hingga, metode beda hingga,
scientific data mining, scientific process control dan metode terkait lainnya
untuk menyelesaikan masalah-masalah real yang berskala besar.
Ø Implementasi Komputasi Dalam Bidang
Geografi
Geografi
adalah ilmu yang mempelajari tentang lokasi serta persamaan, dan perbedaan
(variasi) keruangan atas fenomena fisik, dan manusia di atas permukaan bumi.
Komputasi dalam bidang geologi biasanya di gunakan untuk peramalan cuaca, di Indonesia
khususnya ada salah satu instansi Negara dengan nama BMKG (Badan Meteorologi,
Klimatologi, dan Geofisika) yakni instansi negara yang meneliti mengamati
tentang metereologi klimatologi kualitas udara dan geofisika supaya tetap
sesuai dengan perundang undangan yang berlaku di Indonesia.
Ø Implementasi Komputasi modern pada bidang
Fisika
Implementasi
komputasi modern di bidang fisika ada Computational Physics yang mempelajari
suatu gabungan antara Fisika, Komputer Sains dan Matematika Terapan untuk memberikan
solusi pada “Kejadian dan masalah yang kompleks pada dunia nyata” baik dengan
menggunakan simulasi juga penggunaan algoritma yang tepat. Pemahaman fisika
pada teori, eksperimen, dan komputasi haruslah sebanding, agar dihasilkan
solusi numerik dan visualisasi / pemodelan yang tepat untuk memahami masalah
Fisika.Untuk melakukan pekerjaan seperti evaluasi integral, penyelesaian
persamaan differensial, penyelesaian persamaan simultan, mem-plot suatu
fungsi/data, membuat pengembangan suatu seri fungsi, menemukan akar persamaan
dan bekerja dengan bilangan kompleks yang menjadi tujuan penerapan fisika
komputasi.
Banyak
perangkat lunak ataupun bahasa yang digunakan, baik MatLab, Visual Basic,
Fortran, Open Source Physics (OSP), Labview, Mathematica, dan lain sebagainya
digunakan untuk pemahaman dan pencarian solusi numerik dari masalah-masalah
pada Fisika komputasi.
Ø Implementasi Komputasi modern pada bidang
Geologi
Pada
bidang geologi teori komputasi biasanya digunakan untuk pertambangan, sebuah
sistem komputer digunakan untuk menganalisa bahan-bahan mineral dan barang
tambang yang terdapat di dalam tanah. Contohnya, Pertambangan dan digunakan
untuk menganalisa bahan-bahan mineral dan barang tambang yang terdapat di dalam
tanah.
Referensi
:
2. https://nadsepriani97.wordpress.com/2018/03/13/teori-komputasi/
3. http://tamarasitorus.blogspot.com/2017/03/pengantar-komputasi-modern-softskill.html
4. http://livemakefun.blogspot.com/2014/03/perkembangan-teori-komputasi-modern_16.html?m=1
5. https://firlynadia08.wixsite.com/nadiafirly/single-post/2019/03/30/Komputasi-Modern
Tidak ada komentar:
Posting Komentar