Komputasi Modern

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.

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.

Kelahiran

Ilmu atau sains berdasarkan obyek kajiannya dibedakan antara Fisika, Kimia, Biologi dan Geologi. Ilmu dapat pula digolongkan berdasarkan metodologi dominan yang digunakannya, yaitu ilmu pengamatan/percobaan (observational/experimental science), ilmu teori (theoretical science) dan ilmu komputasi (computational science). Yang terakhir ini bisa dianggap bentuk yang paling baru yang muncul bersamaan dengan perkembangan kekuatan pemrosesan dalam komputer dan perkembangan teknik-teknik metode numerik dan metode komputasi lainnya.

Dalam ilmu (sains) tradisional seperti Fisika, Kimia dan Biologi, penggolongan ilmu berdasarkan metodologi dominannya juga mewujud, yang ditunjukkan dengan munculnya bidang-bidang khusus berdasarkan penggolongan tsb. lengkap dengan jurnal-jurnal yang relevan untuk melaporkan hasil-hasil penelitiannya. Sebagai contoh dalam kimia, melengkapi kimia percobaan (experimental chemistry) dan kimia teori (theoretical chemistry), berkembang pula kimia komputasi (computational chemistry), seperti juga di bidang Biologi dikenal Biologi Teori (theoretical biology) serta Biologi Komputasi (computational biology), lengkap dengan jurnalnya seperti Journal of Computational Chemistry dan Journal of Computational Biology. Cara penggolongan yang digunakan berbeda dengan cara penggolongan lain berdasarkan obyek kajian, seperti penggolongan kimia atas Kimia Organik, Kimia Anorganik, dan Biokimia.

Walaupun dengan titik pandang yang berbeda, ilmu komputasi sebagai bentuk ketiga dari ilmu (sains) telah banyak disampaikan oleh berbagai pihak, antara lain Stephen Wolfram dengan bukunya yang terkenal: A New Kind of Science, dan Jürgen Schmidhuber.

Model Komputasi

Komputasi memiliki 3 model, yaitu

1. Mesin Mealy

2. Mesin Moore

3. Petri net

membahas sebuah jurnal tentang komputasi modern yaitu mengenai “Ubiquitous Computing“. Kata “Ubiquitous” itu sendiri mungkin masih jarang didengar dan mungkin juga baru pertama kali diketahui oleh orang yang awam mengenai komputasi modern. Jadi, terlebih dahulu saya akan membahas mengenai pengertian dari ubiquitous computing.

Apakah “Ubiquitous Computing itu… ?”

“Ubiquitous” diambil dari kata “Ubicomp” yang dapat diartikan sebagai metode yang bertujuan menyediakan serangkaian komputer bagi lingkungan fisik pemakainya dengan tingkat efektifitas yang tinggi namun dengan tingkat visibilitas serendah mungkin.

masih bingung … ??

menurut saya, mungkin maksud dari pengertian yang rumit di atas itu adalah bahwa dalam ubiquitous computing itu tidak terbatas hanya pada sebuah PC, notebook, ataupun PDA, melainkan berbagai macam alat yang memiliki sifat demikian natural, sehingga orang-orang yang sedang menggunakan nya (ubicomp device) tidak merasakan bahwa mereka tengah menggunakan/mengakses sebuah komputer… # semoga jadi lebih mengerti sekarang ..:p

Kemudian seperti apa contoh ataupun wujud dari ubiquitous computing … ??

#contoh 1:

Suatu ketika hidup seorang engineer di sebuah perusahaan yang bergerak di bidang teknologi. Dia berangkat kerja dengan mobilnya melewati jalan tol modern tanpa penjaga pintu tol. Mobil sang engineer telah dilengkapi dengan sebuah badge pintar berisi microchip yang secara otomatis akan memancarkan identitas mobil tersebut pada serangkaian sensor saat melewati pintu tol seperti tampak pada gambar 1. Pembayaran jalan tol akan didebet langsung dari rekeningnya setiap minggunya sesuai data yang di-update setiap mobilnya melewati pintu tol dan disimpan dalam komputer pengelola jalan tol.

#contoh 2:

Saat mobilnya mendekati pintu kantor, sensor pada gerbang pagar kantor mengenali kendaraan tersebut berkat pemancar lain yang terdapat di mobil tersebut dan secara otomatis membuka gerbang.

#contoh 3:

Pada kartu pegawai sang engineer terpasang device pemancar yang secara otomatis akan mengaktifkan serangkaian sensor pada saat ia memasuki kantor. Pintu ruang kerjanya akan terbuka secara otomatis, pendingin ruangan akan dinyalakan sesuai dengan suhu yang nyaman baginya dan mesin pembuat kopi pun menyiapkan minuman bagi sang engineer.

#contoh 4:

Meja kerja sang engineer dilapisi sebuah pad lembut yang mempunyai berbagai fungsi. Saat ia meletakkan telepon selulernya di pad tersebut, secara otomatis baterai ponsel tersebut akan diisi. Jadwal hari tersebut yang sudah tersimpan dalam ponsel akan ditransfer secara otomatis ke dalam komputer dengan bantuan pad tersebut sebagai alat inputnya. Misalkan di hari tersebut ia telah mengagendakan rapat bersama para stafnya maka komputer secara otomatis akan memberitahukan kepada seluruh peserta rapat bahwa rapat akan segera dimulai.

Keren bukan ..??!! ..Lalu bagaimana itu semua bisa terjadi ..??

Contoh di atas tidak memerlukan sebuah penemuan teknologi revolusioner, tidak ada algoritma kecerdasan buatan yang rumit atau alat-alat dengan teknologi seperti pada film-film fiksi ilmiah yang tidak terjangkau oleh kenyataan. Charger pad untuk telepon seluler seperti pada gambar 2 misalnya, saat ini merupakan sebuah alat yang telah diproduksi secara komersial. Apabila charger tersebut diberi suatu fitur yang dapat mentransfer data dari telepon seluler ke komputer maka sempurnalah fungsinya sebagai sebuah contoh ubicomp device. Dengan teknologi mikro dan nano saat ini satu buah kartu pegawai yang kecil dan pipih dengan beberapa microchip dapat berfungsi sebagai pemancar sekaligus media penyimpanan data. Reaksi alat-alat semacam pad, pendingin ruangan, pintu otomatis, dan sebagainya dapat diatur dengan serangkaian perintah IF-THEN yang sederhana. Untuk komunikasi antar alat atau dari pemancar menuju sensor hanya dibutuhkan teknologi wireless biasa yang saat ini pun sudah umum digunakan.

Selanjutnya, aspek-aspek apa sajakah yang mendukung pengembangan dari ubiquitous computing ..??

*)) Natural Interfaces: penggunaan aspek-aspek alami sebagai cara untuk memanipulasi data, contohnya teknologi semacam voice recognizer ataupun pen computing.

*)) Context Aware Computing: memandang suatu proses komputasi tidak hanya menitikberatkan perhatian pada satu buah obyek yang menjadi fokus utama dari proses tersebut tetapi juga pada aspek di sekitar obyek tersebut, contohnya komputasi konvensional.

*)) Micro-Nano Technology: Teknologi yang memanfaatkan berbagai microchip dalam ukuran luar biasa kecil semacam T-Engine ataupun Radio Frequency Identification (RFID) diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari dalam bentuk smart card atau tag. Contohnya, seseorang yang mempunyai karcis bis berlangganan dalam bentuk kartu cukup melewatkan kartunya tersebut di atas sensor saat masuk dan keluar dari bis setelah itu saldonya akan langsung didebet sesuai jarak yang dia tempuh.

Komentar

Ubiquitous Computing atau Ubicomp menjadi inspirasi dari pengembangan komputasi yang bersifat “off the desktop”, di mana interaksi antara manusia dengan komputer bersifat natural dan secara perlahan meninggalkan paradigma keyboard/mouse/display dari generasi PC. Kita memahami bahwa jika seorang manusia bergerak, berbicara atau menulis hal tersebut akan diterima sebagai input dari suatu bentuk komunikasi oleh manusia lainnya. Ubicomp menggunakan konsep yang sama, yaitu menggunakan gerakan, pembicaraan, ataupun tulisan tadi sebagai bentuk input baik secara eksplisit maupun implisit ke komputer. Salah satu efek positif dari ubicomp adalah orang-orang yang tidak mempunyai keterampilan menggunakan komputer dan juga orang-orang dengan kekurangan fisik (cacat) dapat tetap menggunakan komputer untuk segala keperluan.

Sejarah

Komputasi Modern pertama kali digagasi oleh John Von Neumann. Beliau di lahirkan di Budapest, ibukota Hungaria pada 28 Desember 1903 dengan nama Neumann Janos. Karya – karya yang dihasilkan adalah karya dalam bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer. Beliau juga merupakan salah seorang ilmuwan yang sangat berpengaruh dalam pembuatan bom atom di Los Alamos pada Perang Dunia II lalu. Kepiawaian John Von Neumann teletak pada bidang teori game yang melahirkan konsep automata, teknologi bom atom dan komputasi modern yang kemudian melahirkan komputer.

Komputasi modern menghitung dan mencari solusi dari masalah yang ada, yang menjadi perhitungan dari komputasi modern adalah :

1. Akurasi (bit, Floating poin)

2. Kecepatan (Dalam satuan Hz)

3. Problem volume besar (Down sizing atau paralel)

4. Modeling (NN dan GA)

5. Kompleksitas (Menggunakan teori Big O)

Sang Penggagas Komputasi Modern : John Von Neumann

John von Neumann (1903-1957) adalah ilmuan yang meletakkan dasar-dasar komputer modern. Dalam hidupnya yang singkat, Von Neumann telah menjadi ilmuwan besar abad 21. Von Neumann meningkatkan karya-karyanya dalam bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer. Beliau juga merupakan salah seorang ilmuwan yang sangat berpengaruh dalam pembuatan bom atom di Los Alamos pada Perang Dunia II lalu.

Von Neumann dilahirkan di Budapest, Hungaria pada 28 Desember 1903 dengan nama Neumann Janos. Dia adalah anak pertama dari pasangan Neumann Miksa dan Kann Margit. Di sana, nama keluarga diletakkan di depan nama asli. Sehingga dalam bahasa Inggris, nama orang tuanya menjadi Max Neumann. Pada saat Max Neumann memperoleh gelar, maka namanya berubah menjadi Von Neumann. Setelah bergelar doktor dalam ilmu hukum, dia menjadi pengacara untuk sebuah bank. Pada tahun 1903, Budapest terkenal sebagai tempat lahirnya para manusia genius dari bidang sains, penulis, seniman dan musisi.

Von Neumann juga belajar di 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. Keahlian Von Neumann terletak pada 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.

Dalam implementasinya, komputasi modern dibagi menjadi 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. 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.

Adapun perbedaan antara komputasi mobile, komputasi grid dan komputasi cloud, dapat dilihat penjelasannya dibawah ini :

• 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.

Sumber :

http://wartawarga.gunadarma.ac.id/2012/05/implementasi-pada-komputasi-modern/

http://cumialaska.blogspot.com/2013/03/jurnal-komputasi-modern.html