TUGAS
PENULISAN 1
“
KONSEP DASAR KOMPUTASI & IMPLEMENTASINYA “
PENGANTAR
KOMPUTASI MODERN
Kelompok
7
Disusun
oleh :
-
Aldis
Rachtya 50416514
-
Ardiano
Vito 51416017
-
Indra
Wibowo 53416513
-
Muhammad
Irvan A 54416960
FAKULTAS
TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS
GUNADARMA
2020
Teori
Komputasi
A.
Definisi
Teori
Komputasi adalah cabang ilmu komputer dan matematika yang membahas apakah dan
bagaimanakah suatu masalah dapat dipecahkan pada model komputasi, menggunakan
algoritme. Bidang ilmu ini terutama membahas hal terkait komputabilitas dan
kompleksitas, dalam kaitannya dengan formalisme komputasi. cabang ilmu ini juga
berkaitan dengan logika perhitungan sehubungan dengan mesin sederhana,.
B.
Sejarah
Komputasi
modern merupakan sebuah sistem yang menjalankan intruksi – intruksi dan
menyimpannya ke dalam suatu memory, memory yang dimaksud adalah memori dari
memori komputer. Pada saat ini kita melakukan komputasi menggunakan komputer
maka bisa dibilang komputer merupakan sebuah komputasi modern. Konsep ini
pertama kali dibuat oleh John Von Neumann (1903 – 1957), beliau seorang ilmuan
yang meletakkan dasar – dasar dari komputer modern. Von Neumann telah menjadi
ilmuwan besar sejak abad 21. Von Neumann memberikan berbagai ilmu mengenai
bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer
yang di salurkan melalui karya – karyanya. Von Neumann sangat tertarik pada
hidrodinamika dan kesulitan penyelesaian persamaan diferensial parsial nonlinier
yang digunakan, Von Neumann kemudian beralih dalam bidang komputasi. 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.
Komputasi
modern kian maju dan berkembang diantara perkembangannya terjadi pada masa :
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.
Berikutnya
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).
Selanjutnya
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.
Lalu
lahirlah 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 padatahun 1941).
C.
Karakteristik komputasi
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 jarinagn yang luas dengan kapasitas bandwidth yang beragam.
3. Komputer
maupun jaringan tidak terdedikasi, bisa hidup atau mati sewaktu-waktu tanpa
jadwal yang jelas.
D.
Jenis – jenis komputasi
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.
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.
IMPLEMENTASI KOMPUTASI MODERN
A. Teknologi
Komputasi Modern
Komputasi modern terdiri dari dua kata
yaitu komputasi dan modern, dimana komputasi dapat diartikan sebagai cara untuk
menemukan pemecahan permasalahan dari data input dengan suatu algoritma
sedangkan modern ini mengungkapkan tentang teknologi masa kini. Maka dapat di
simpulkan Komputasi modern merupakan perhitungan yang menggunakan computer
canggih dimana pada computer tersebut tersimpan sejumlah algoritma untuk
menyelesaikan masalah perhitungan secara efektif dan efisien.
B. Implementasi
1. Didalam
Bidang Fisika
Fisika komputasi adalah
studi implementasi numerik algoritma untuk memecahkan masalah di bidang fisika
di mana teori kuantitatif yang sudah ada. Dalam fisika, berbagai teori yang
berdasarkan permodelan matematika menyediakan prediksi yang akurat mengenai
bagaimana sebuah sistem bergerak. Namun seringkali penggunaan permodelam
matematika untuk sebuah sistem khusus yang bertujuan untuk menghasilkan
prediksi yang bermanfaat tidak bisa dilakukan ketika itu. Hal ini terjadi karena
solusi permasalahan tidak memiliki ekspresi bentuk tertutup (closed-form
expression) atau terlalu rumit. Dalam banyak kasus, perkiraan numerik
dibutuhkan.
Fisika komputasi adalah
subjek yang berhubungan dengan berbagai perkiraan numerik; perkiraan solusi yang
ditulis sebagai sejumlah besar bilangan terbatas (finite) dari operasi
matematika sederhana (algoritma), dan komputer digunakan untuk melakukan
operasi tersebut dan menghitung solusi dan errornya.
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. Suatu yang menjadi fokus perhatian kita disini adalah penggunaan
visual basic sebagai alat bantu dalam pembelajaran dan pencarian solusi Fisika
komputasi. Kini komputer bukan hanya digunakan untuk mengolah data praktikum
atau membuat dokumen ilmiah, namun dapat digunakan untuk menghitung suatu
perhitungan yang rumit.
2. Didalam
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.
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.
Terdapat beberapa pendekatan yang dapat
dilakukan:
·
Kajian komputasi dapat dilakukan untuk
menemukan titik awal untuk sintesis dalam laboratorium.
·
Kajian komputasi dapat digunakan untuk
menjelajahi mekanisme reaksi dan menjelaskan pengamatan pada reaksi di
laboratorium.
·
Kajian komputasi dapat digunakan untuk
memahami sifat dan perubahan pada sistem makroskopis melalui simulasi yang
berlandaskan hukum-hukum interaksi yang ada dalam system.
3. Didalam
Bidang Matematika
Implementasi komputasi di
bidang matematika adalah numerical analysis yaitu sebuah algoritma dipakai
untuk menganalisa masalah – masalah matematika. Bidang analisis numerik sudah
sudah dikembangkan berabad-abad sebelum penemuan komputer modern. Interpolasi
linear sudah digunakan lebih dari 2000 tahun yang lalu. Banyak matematikawan
besar dari masa lalu disibukkan oleh analisis numerik, seperti yang terlihat
jelas dari nama algoritma penting seperti metode Newton,interpolasi polinomial
Lagrange, eliminasi Gauss, atau metode Euler.
Buku-buku besar berisi
rumus dan tabel data seperti interpolasi titik dan koefisien fungsi diciptakan
untuk memudahkan perhitungan tangan. Dengan menggunakan tabel ini (seringkali
menampilkan perhitungan sampai 16 angka desimal atau lebih untuk beberapa
fungsi), kita bisa melihat nilai-nilai untuk diisikan ke dalam rumus yang
diberikan dan mencapai perkiraan numeris sangat baik untuk beberapa fungsi.
Karya utama dalam bidang ini adalah penerbitan NIST yang disunting oleh
Abramovich dan Stegun, sebuah buku setebal 1000 halaman lebih. Buku ini berisi
banyak sekali rumus yang umum digunakan dan fungsi dan nilai-nilainya di banyak
titik. Nilai f-nilai fungsi tersebut tidak lagi terlalu berguna ketika komputer
tersedia, namun senarai rumus masih mungkin sangat berguna.
Kalkulator mekanik juga
dikembangkan sebagai alat untuk perhitungan tangan. Kalkulator ini berevolusi
menjadi komputer elektronik pada tahun 1940. Kemudian ditemukan bahwa komputer
juga berguna untuk tujuan administratif. Tetapi penemuan komputer juga
mempengaruhi bidang analisis numerik, karena memungkinkan dilakukannya
perhitungan yang lebih panjang dan rumit.
4. Didalam
Bidang Ekonomi
Implementasi pada ilmu pengetahuan ekonomi
adalah mempelajari agent-based computational modeling, computational
econometrics dan statistika, komputasi keuangan, computational modeling of
dynamic macroeconomic system, 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.
Contoh yang akan saya ambil dari komputasi
ekonomi adalah komputasi statistik. Komputasi statistic adalah jurusan yang
mempelajari teknik pengolahan data, membuat program dan analisis data serta
teknik penyusunan sistem informasi statistic seperti : penyusunan basis data,
komunikasi data, sistem jaringan dan diseminasi data statistic.
Komputasi dapat digunakan untuk memecahkan
masalah ekonomi, contohnya seperti : Data Mining, dengan data mining sebuah
perusahaan dapat memecahkan maslah dengan cara yang seefektif mungkin.
Manfaat yang terjadi dengan adanya
komputasi ini yaitu, perhitungan – perhitungan kompleks yang bisa mencapai
ribuan data dapat dengan mudah dikerjakan manusia dengan bantuan komputer. Hal
ini tentunya dapat mengurangi waktu, biaya dan lain sebagainya.
5. Didalam
Bidang Geografi
Implementasi komputasi
geografi adalah mengimplementasi atau mempraktekkan suatu model komputasi di
dalam faktor geografi, baik secara real maupun virtual. Geografi itu sendiri
tidak selalu membahas tentang geografi Bumi dan cuacanya. Geografi yang
dimaksud bisa saja berhubungan dengan dunia komputerisasi. Sebagai contoh dari
implementasi komputasi geografi adalah cloud computing, atau berarti komputasi
awan dalam bahasa Indonesia. Cloud Computing didefinisikan sebagai sebuah model
komputasi yang memungkinkan kita untuk memperoleh kenyamanan, akses on-demand
terhadap kumpulan sumber daya komputasi (contohnya jaringan, server, media
penyimpanan, aplikasi, dan layanan komputasi) yang konfigurasinya dapat
dilakukan dengan cepat, dan disertai sedikit usaha untuk mengelola dan
berhubungan dengan penyedia layanannya.
Contoh Penerapan Komputasi Modern Dibidang
Industri
Di bidang industri,
komputer telah dipergunakan untuk mengontrol mesin-mesin produksi dengan
ketepatan tinggi, misalnya CNC (Computer Numerical Contor) pengawasan numeric
atau perhitungan, CAM (Computer Aided Manufacture), CAD (Computer Aided
Design), yaitu untuk merancang bentuk (desain) sebuah produk yang akan
dikeluarkan pada sebuah industri atau pabrik.
Misalnya sebuah mesin
serba guna dalam industri metal sehingga dapat kita jumpai berbagai produk
industri logam yang bervariasi dan kita bayangkan sulit apabila dikerjakan
secara manual. Banyak pula mesin-mesin dalam industri garmen dilengkapi dengan
kontrol komputer, misalnya melakukan pewarnaan, membuat border, dan
sebagainnya.
Selain itu industri
modern saat ini juga memanfaatkan robot yang secara otomatis melakukan
kerja-kerja tertentu dalam sebuah industri yang dikontrol oleh komputer yang
tidak mungkin dikerjakan manusia. Contohnya tangan robot dikontrol oleh
komputer digunakan untuk memasang komponen-komponen renik dan chip-chip pada
motherboard computer.
DAFTAR PUSTAKA
https://web.njit.edu/~ziavras/Ziavras-history.pdf
https://www.geeksforgeeks.org/theory-of-computation-automata-tutorials/#introduction
https://jerryolbinson.wordpress.com/2017/04/24/sejarah-dan-macam-macam-komputasi-modern/
https://aleselales.wixsite.com/alessandro/single-post/2017/06/01/Komputasi-Modern-1
https://franswaysm.wordpress.com/2017/03/28/teori-komputasi-dan-komputasi-modern/
http://dsianturip.blogspot.com/2019/04/jenis-jenis-komputasi-modern.html
https://dhozkiii24.wordpress.com/2015/03/31/implementasi-komputasi/