Powered By Blogger

MUSIC MONOCROME

MUSIC MONOCROME

Pengenalan Komputasi Modern

Pengantar Komputasi Modern

 

1.1 Latar Belakang

Pada era modern ini sudah banyak sekali peluang terbuka untuk membangun aplikasi yang dapat membantu mempermudah dalam perhitungan, pemrosesan suatu data yang banyak, dan membantu dalam pengambilan keputusan. Dikerenakan oleh hal itu pemahaman mengenai komputasi dapat  membantu membangun suatu apliaksi dari masalah-masalah yang ada.

1.2 Tujuan

Tujuan dari penulisan ini adalah untuk memberikan informasi mengenai komputasi, komputasi modern, perkembangan dari komputasi modern, terori bahasa automata, finite state machine, dan mesin turing.

2.1 Teori Komputasi

Teori komputasi adalah cabang ilmu komputer dan matematika yang membahas apakah dan bagaimanakah suatu masalah dapat dipecahkan pada model komputasi, menggunakan algoritma. Bidang ilmu ini terutama membahas hal terkait komputabilitas dan kompleksitas, dalam kaitannya dengan formalisme komputasi.
 

2.2 Pengertian Komputasi Modern

Komputasi modern adalah sebuah konsep sistem yang menerima intruksi-intruksi dan menyimpannya dalam sebuah memory, memory disini bisa juga dari memory komputer. Konsep ini pertama kali digagasi oleh John Von Neumann (1903-1957). Dalam kerjanya komputasi modern berguna untuk menghitung dan mencari solusi dari masalah yang ada. 

Terdapa beberapa karakteristik komutasi modern, 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 jaringan yang luas dengan kapasitas bandwidth yang beragam
-      Komputer maupun jaringan tidak terdedikasi, bisa hidup atau mati sewaktu-waktu tanpa jadwal yang jelas.

2.3 Sejarah Komputasi

Sejarah komputasi modern awal mula dari komputasi adalah adanya perhitungan-perhitungan angka yang dilakukan manusia. Manusia telah mengenal angka dan perhitungan sejak berabad-abad yang lalu, dan seiring perkembangan zaman manusia pun melakukan perhitungan yang lebih kompleks.Karena adanya keterbatasan otak manusia yang dapat mengalami keterbatasan dalam menghitung angka yang jumlahnya dapat berdigit-digit, maka terciptalah alat-alat yang bertujuan untuk mempermudah dalam menyelesaikan masalah tersebut.Alat-alat tersebut berupa sempoa, lalu dikembangkan menjadi kalkulator, dan karena semakin berkembangnya kebutuhan tersebut, maka banyak pula data-data yang ingin dihitung dan mulailah ide pembuatan untuk membuat komputer sebagai alat hitung dengan konsep komputasi modern. 

Sejarah perkembangan komputasi modern dimulai dari seorang ilmuan ternama yang berasal dari Hungaria bernama John Von Neumann (1903-1957). Von Neumann merupakan sebuah ilmuan yang berlajari di Berlin dan Zurich dan mendapat diploma di bidang teknik kimia pada tahun 1926. Pada saat yang sama, beliau mendapatkan gelar doctornya pada bidang matematika dari Universitas Budapest. Berkat keahliannya Von Neumann dalam bidang teori game yang melahirkan automata, teknologi bom atom dan komputasi modern yang kemudian melahirkan komputer. Von Neumann memberikan berbagai sumbangsih dalam bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer yang disalurkan melaluli karya-karyanya. 

2.4 Teori Bahasa dan Automata

2.4.1 Teori Bahasa

Bahasa adalah struktur yang dikendalikan sekumpulan aturan tertentu, semacam mesin untuk memproduksi makna. Akan tetapi seperti setiap mesin hanya terdapat kemungkinan terbatas bagi setiap orang dalam menggunakannya.

Dalam bahasa disediakan pembendaharaan kata atau tanda (vocabulary), serta perangkat aturan bahasa (grammar, sintaks) yang harus dipatuhi jika hendak menghasilkan sebuah ekspresi yang bermakna.


2.4.2 Automata

Automata adalah mesin abstrak yang menggunakan model matematika, tetapi matematika yang digunakan benar-benar berbeda dibanding matematika klasik dan kalkulus. Model yang digunakan adalah model mesin state (state machine model) atau model trnasisi state (state transition model).

Terdapat 3 model komputasi pada teori otomata.
- Finite automata
- Pushdown automata
- Turing Machine

 2.5 Finite State Machine

Ada beberapa definisi mengenai Finite State Machine (FSM) atau sering juga disebut dengan Finite State Automata (FSA). 
1. FSM didefenisikan sebagai perangkat komputasi yang memiliki input berupa string dan output yang merupakan satu dari dua nilai yang dapat di-accept dan reject (Rich : 2009). 
2. Finite Automata adalah model matematika sistem dengan masukan dan keluaran diskrit. Sistem dapat berada di salah satu dari sejumlah berhingga konfigurasi internal disebut state (Hariyanto : 2004).
3. FSM adalah sebuah metodologi perancangan sistem kontrol yang menggambarkan tingkah laku atau prinsip kerja sistem dengan menggunakan tiga hal berikut: State (Keadaan), Event (kejadian) dan action (aksi). Pada satu saat dalam periode waktu yang cukup signifikan, sistem akan berada pada salah satu state yang aktif. Sistem dapat beralih atau bertransisi menuju state lain jika mendapatkan masukan atau event tertentu, baik yang berasal dari perangkat luar atau komponen dalam sistemnya itu sendiri. Transisi keadaan ini umumnya juga disertai oleh aksi yang dilakukan oleh sistem ketika menanggapi masukan yang terjadi. Aksi yang dilakukan tersebut dapat berupa aksi yang sederhana atau melibatkan rangkaian proses yang relatif kompleks (Setiawan : 2006).

2.6 Mesin Turing

Mesin Turing adalah model yang sangat sederhana dari komputer.  Secara esensial, mesin Turing adalah sebuah finite automaton yang miliki sebuah tape tunggal dengan panjang tak terhingga yang dapat membaca dan menulis data.  Mesin Turing menggunakan notasi seperti ID-ID pada PDA untuk menyatakan konfigurasi dari komputasinya. Stack pada PDA memiliki keterbatasan akses.  Elemen yang dapat diakses hanya elemen yang ada pada top stack. Pada Mesin Turing, memori akan berupa suatu tape yang pada dasarnya merupakan array dari sel-sel penyimpanan.

Visualisasi dari sebuah mesin Turing diberikan oleh gambar berikut:



Mesin terdiri dari sebuah finite control, yang dapat berada dalam sebuah himpunan berhingga dari state.  Terdapat sebuah tape yang dibagi ke dalam kotak-kotak atau sel-sel.  Setiap sel dapat menampung sebuah dari sejumlah berhingga dari simbol.  Pada awalnya, input yang merupakan string dari simbol dengan panjang berhingga dipilih dari input alphabet, ditempatkan pada tape. Sel-sel tape yang lain, perluasan secara infinite ke kiri dan ke kanan, pada awalnya menampung simbol khusus yang dinamakan blank. Blank bukan sebuah input symbol, dan mungkin terdapat simbol tape yang lain disamping input symbol dan blank.  Terdapat sebuah tape head yang selalu ditempatkan pada salah satu dari sel-sel tape.  Mesin turing dikatakan men-scan sel tersebut. Pada awalnya, tape head berada pada sel paling kiri yang menampung input. Sebuah pergerakan mesin Turing adalah sebuah fungsi dari state dari finite control dan tape symbol yang di-scan.
Dalam satu pergerakan, mesin Turing akan:
  • Merubah stateNext state dapat sama dengan current state.
  • Menulis sebuah tape symbol dalam sel yang di-scanTape symbol ini mengganti symbol apapun yang ada dalam sel tersebut.  Secara opsional, simbol yang dituliskan dapat sama dengan simbol yang sekarang ada dalam tape.
  • Memindahkan tape head ke kiri atau ke kanan.

2.7 Jenis dan Implementasi Komputasi Modern

2.7.1 Mobile Computing

Mobile computing merupakan sebuah komputasi yang menggunakan teknologi, teknologi yang tidak berhubungan langsung secara fisik, jarak jauh, atau lingkungan mobile. Alat-alat mobile computing cenderung portable dan mudah dibawa kemana saja. Contoh alat mobile computing yang sering kita temukan sehari-hari adalah smartphone. Smart phone  merupakan telephone genggam atau yang biasa kita sering sebut dengan handphone. Handphone atau telephone genggam mempunyai kemampuan tinggi dan memiliki fungsi hampir sama dengan komputer.

 Mobile computing masih memiliki banyak kekurangan, seperti:
  • Kurangnya Bandwith, Akses internet pada peralatan ini umumnya lebih lambat dibandingkan dengan koneksi kabel, dengan menggunakan teknologi seperti GPRS, EDGE dan jaringan 3G yang baru – baru ini keluar. LAN nirkabel berkecepatan tinggi tidak mahal, tetapi memiliki rentang yang sangat terbatas. 
  • Konsumsi Tenaga, Ketika sebuah stopkontak listrik atau generator portabel tidak tersedia, komputer mobile harus bergantung sepenuhnya pada daya baterai. 
  • Gangguan Transmisi, Banyak faktor yang bisa menyebabkan gangguan sinyal pada mobile computing seperti cuaca, medan dan jarak alat mobile computing dengan titik pemancar sinyal terdekat. 
  • Potensi Terjadinya Kecelakaan, Beberapa kecelakaan kendaraan bermotor baik mobil maupun motor sering disebabkan oleh pengendaranya menggunakan peralatan mobile seperti handphone saat sedang berkendara. Selain itu juga terdapat rumor bahwa sinyal telepon seluler bisa menyebabkan gangguan kesehatan. 
  • Antarmuka Pengguna Dengan Alat, Layar dan keyboard yang cenderung kecil terkadang membuat peralatan tersebut sulit untuk digunakan. Metode input alternatif seperti input suara atau pengenalan tulisan tangan membutuhkan pelatihan untuk menggunakannya.

2.7.2 Grid Computing

Grid computing sebenarnya merupakan sebuah aplikasi pengembangan dari jaringan komputer (network). Hanya saja, tidak seperti jaringan komputer konvensional yang berfokus pada komunikasi antar pirati (device), aplikasi pada Grid computing dirancang untuk memanfaatkan sumber daya pada terminal dalam jaringannya. Grid computing biasanya diterapkan untuk menjalankan sebuah fungsi yang terlalu kompleks atau terlalu intensif untuk dikerjakan oleh satu sistem tunggal. Dalam pengertian yang lebih teknis, Grid computing merupakan sebuah sistem komputasi terdistribusi, yang memungkinkan seluruh sumber daya (resource) dalam jaringan, seperti pemrosesan, bandwidth jaringan, dan kapasitas media penyimpan, membentuk sebuah sistem tunggal secara vitual. Seperti halnya pengguna internet yang mengakses berbagai situs web dan menggunakan berbagai protokol seakan-akan dalam sebuah sistem yang berdiri sendiri, maka pengguna aplikasi Grid computing seolah-olah akan menggunakan sebuah virtual komputer dengan kapasitas pemrosesan data yang sangat besar.


contoh penerapan grid computing adalah e-Learning: Komputasi grid membantu membangun infrastruktur untuk memenuhi kebutuhan dalam pertukaran informasi dibidang pendidikan. Contohnya adalah AccessGrid

2.7.3 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 :
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.


Contoh penerapan dari cloud computing adalah menyimpan data-data anda pada layanan online seperti Humyo , ZumoDriver, Microsoft SkyDrive,S3 dari Amazon.

Referensi :
- https://nurmnabil27.wordpress.com/2013/06/07/mesin-turing/
- https://faris6593.blogspot.co.id/2015/04/softskill-pengertian-komputasi-modern-dan-jenisnya.html
- http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/24728/3/Chapter%20II.pdf
- https://dwijati.wordpress.com/2013/05/14/jenis-aplikasi-komputasi-modern/
- http://adhitjatur.blogspot.co.id/2015/05/definisi-dan-contoh-komputasi-modern.html
Diberdayakan oleh Blogger.