Pengertian Komputasi Modern

Komputasi Modern

Pada tulisan kali ini saya akan membahas mengenai komputasi modern, dari pengertian komputasi modern ini sendiri beserta sejarahnya. Berawal dari kata komputasi, yang memiliki pengertian suatu cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma (sumber : Komputasi – http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi), contohnya adalah dengan melakukan suatu perhitungan. Jika pada zaman dahulu orang melakukan perhitungan dengan alat yang masih sederhana, maka pada zaman sekarang (modern) manusia dapat melakukan perhitungan atau komputasi yang cepat dengan menggunakan komputer, pada kemunculan awal komputer ini sendiri dimanfaatkan untuk melakukan perhitungan aritmatika, seiring dengan bertambahnya waktu atau zaman yang diikuti pula dengan perkembangan di bidang teknologi komputasi, kini komputer dapat dimanfaatkan bukan untuk melakukan perhitungan saja namun juga untuk menganalisis dan memecahkan masalah-masalah ilmu atau sains. Komputer dapat juga digunakan untuk mengolah data dan pemrosesan informasi dengan kecepatan yang tinggi apabila dilihat dari sudut pandang ilmu komputer. 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. Di bawah ini merupakan contoh komputasi modern sampai dengan lahirnya ENIAC (Sumber :http://phenomenalsite.co.cc/?p=46) : 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 pada tahun 1941). 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.

Model Komputasi

Komputasi memiliki 3 model, yaitu

1. Mesin Mealy
2. Mesin Moore
3. Petri net

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.

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”.

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.

(Sumber: http://www.komputasi.lipi.go.id/utama.cgi?cetakartikel&1111718762)