Selasa, 17 Maret 2020

PENGANTAR KOMPUTASI MODERN


PENGANTAR KOMPUTASI MODERN




Disusun oleh :

Afifah Nur Falah Yusnika                                         50416278
Azman Agung Nugraha                                             51416277
Dicky Raditya                                                            51410991
Dima Syauqi                                                              52416019



Universitas Gunadarma
2020
1 KOMPUTASI MODERN
Objekif :

      Mahasiswa mampu mengetahui definisi Komputasi
      Mahasiswa mampu mengetahui jenis dan fungsi komputasi
      Mahasiswa mampu memahami sejarah komputasi modern
===========================================================================
Komputasi diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma. 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. Pada zaman sekarang ini, kebanyakan komputasi telah dilakukan dengan menggunakan komputer.
Secara umum ilmu 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.
1.   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. 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 disalurkan melalui karya-karyanya . Beliau juga merupakan salah satu ilmuwan yang terkait dalam pembuatan bom atom di Los Alamos pada Perang Dunia II lalu. Kejeniusannya 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:
1.            Akurasi (big, Floating point)
2.            Kecepatan (dalam satuan Hz)
3.            Problem Volume Besar (Down Sizzing atau pararel)
4.            Modeling (NN & GA)
5.            Kompleksitas (Menggunakan Teori big O)
2. Jenis-jenis Komputasi Modern dan contoh penerapannya
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.
Contoh Mobile Computing :
Setelah kita mengetahui mengapa kita membutuhkan mobile computing, kita bisa menyebutkan mobile applications yang sudah ada saat ini. Diantaranya adalah :
             Kendaraan(untuk pemantauan dan koordinasi, GPS)
             Peralatan Emergensi(akses kedunia luar)
             Akses web dalam keadaan bergerak
             Location aware services
             Information services
             Disconnected operations (mobile agents)
             Entertaintment(network game groups)
Jenis Mobile Computing :
             Laptop
             Wearable computer
             PDA
             Smart phone
             Carputer
             UMPC
2.            Grid computing
Komputasi grid menggunakan komputer yang terpisah oleh geografis, didistribusikan dan terhubung oleh jaringan untuk menyelesaikan masalah komputasi skala besar.
Ada beberapa daftar yang dapat digunakan 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.

Contoh grid computing:

             Scientific Simulation: Komputasi grid diimplementasikan di bidang fisika, kimia, dan biologi untuk melakukan simulasi terhadap proses yang kompleks.
             Medical Images: Penggunaan data grid dan komputasi grid untuk menyimpan medical-image. Contohnya adalah eDiaMoND project
             Computer-Aided Drug Discovery (CADD): Komputasi grid digunakan untuk membantu penemuan obat. Salah satu contohnya adalah: Molecular Modeling Laboratory (MML) di University of North Carolina (UNC)
             Big Science: Data grid dan komputasi grid digunakan untuk membantu proyek laboratorium yang disponsori oleh pemerintah Contohnya terdapat di DEISA
             e-Learning: Komputasi grid membantu membangun infrastruktur untuk memenuhi kebutuhan dalam pertukaran informasi dibidang pendidikan. Contohnya adalah Access Grid
             Visualization: Komputasi grid digunakan untuk membantu proses visualisasi perhitungan yang rumit.
             Microprocessor design: komputasi grid membantu untuk mengurangi microprocessor design cycle dan memudahkan design center untuk membagikan resource lebih efisien. Contohnya ada di Microprocessor Design Group at IBM Austin
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.
Contoh cloud computing:
             Email
             Data storage online
             kolaborasi, Penkolaborasian data sering kali diperlukan. Karena data yang ingin kita simpan bermacam-macam jenisnya dan fungsinya. ada banyak tools yang dapat digunakan. Contohnya adalah Spicebird, Mikogo, Stixy and Vyew
             Bekerja pada virtual office, Sering kita memerlukan office untuk memproses data-data. Saat ini kita dapat menggunakan office tidak hanya yang sudah terinstall namun kita juga dapat menggunakan office yang disediakan secara online. Contohnya antara lain Ajax13, ThinkFree and Microsoft Office Live.
             Kekuatan ekstra processing, Bila membutuhkan kekuatan untuk memproses secara cepat tanpa perlu membeli perangkat tambahan maka salah satu solusinya adalah Amazon’s EC2 virtual computing
             ini juga dapat diatur sesuai dengan kebutuhan individu masing -masing orang. contoh yang lain adalah AbiCloud, Elastichosts and NASA’s Nebula platform.
3. Karakteristik Komputasi Modern
Karakteristik komputasi modern ada 3 macam, yaitu :
             Komputer-komputer penyedia sumber daya bersifat heterogeneous 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
4. Sejarah Komputasi Modern
Kata  “komputer” pertama kali pada tahun 1613, hal ini mengacu pada perhitungan aritmatika dan kata “komputer” digunakan dalam pengertian itu sampai pertengahan abad ke-20. Dari akhir abad ke-19 dan seterusnya. Berkembanganya komputer akhirnya makna komputer menjadi sebuah mesin yang melakukan komputasi.
Sejarah komputer modern dimulai dengan dua teknologi yang terpisah- perhitungan otomatis dan dapat di program-tapi tidak ada satu perangkat pun yang dapat dikatakan sebagai komputer, karena sebagian penerapan yang tidak konsisten istilah tersebut. Contoh-contoh awal perangkat penghitung mekanis termasuk sempoa (yang berasal dari sekitar 150-100 SM).  Seorang pahlawan dari Alexandria (sekitar 10-70 AD) membangun sebuah teater mekanis yang diadakan bermain berlangsung 10 menit dan dioperasikan oleh sebuah sistem yang kompleks dengan tali dan drum yang dipakai sebagai sarana untuk memutuskan bagian dari mekanisme. Ini adalah inti dari programmability.
Salah satu tokoh yang sangat mempengaruhi perkembangan komputasi modern adalah 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 disalurkan melalui karya-karyanya . Beliau juga merupakan salah satu ilmuwan yang terkait dalam pembuatan bom atom di Los Alamos pada Perang Dunia II lalu.
Sejarah singkat dari perjalanan hidup dari 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.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 merupakan  tempat lahirnya para manusia genius dari bidang sains, penulis, seniman dan musisi.
Von Neumann belajar berbagai tempat dan beberapa tempatnya di Berlin dan Zurich. Di tempat itu beliau 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. Kejeniusannya dalam bidang matematika telah terlihat semenjak kecil dengan mampu melakukan pembagian bilangan delapan digit (angka) di dalam kepalanya.
Beliau pernah mengajar di Berlin dan Hamburg, Von Neumann pindah ke Amerika pada tahun 1930 dan bekerja di Universitas Princeton pada saat yang bersamaan Von Neumann menjadi salah satu pendiri Institute for Advanced Studies.
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.
Berikut ini beberapa contoh komputasi modern sampai dengan lahirnya ENIAC :
             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 dianggap sebagai Turing lengkap.
             Berikutnya Non-programmable Atanasoff-Berry Computer  yang ditemukan 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 re-programmable.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 untuk menghitung desimal aritmatika dan biasanya disebut sebagai tujuan umum pertama komputer elektronik  (ENIAC merupakan generasi yang sudah sangat berkembang di zamannya sejak komputer pertama Konrad Zuse's Z3 yang ditemukan pada tahun 1941).
5. Dampak Komputasi Modern
Salah satu dampak dari adanya komputasi modern adalah dapat membantu manusia untuk menyelesaikan masalah-masalah yang kompleks dengan menggunakan computer. Salah satu contohnya adalah biometric. Biometric berasal dari kata Bio dan Metric. Kata bio diambil dari bahasa yunani kuno yang berarti Hidup sedangkan Metric juga berasal dari bahasa yunani kuno yang berarti ukuran, jadi jika disimpulkan biometric berarti pengukuran hidup.
Tapi secara garis besar biometric merupakan pengukuran dari statistic analisa data biologi yang mengacu pada teknologi untuk menganalisa karakteristik suatu tubuh ( individu ). Nah dari penjelasan tersebut sudah jelas bahwa Biometric menggambarkan pendeteksian dan pengklasifikasian dari atribut fisik. Terdapat banyak teknik biometric yang berbeda, diantaranya:
             Pembacaan sidik jari / telapak tangan
             Geometri tangan
             Pembacaan retina / iris
             Pengenalan suara
             Dinamika tanda tangan.
Kelebihan:
             Aplikasi yang luas
             Bergerak/berpindah lokasi secara bebas
             Bebas berpindah jaringan
             Kekurangan
             Minimnya Bandwidth

Akses internet pada peralatan ini lambat jika dibandingkan dengan akses dengan kabel, akan tetapi dengan menggunakan teknologi GPRS, EDGE dan jaringan 3G, LAN Nirkabel berkecepatan tinggi tidak terlalu mahal tetapi memiliki bandwith terbatas.
1.            CT Scan atau CT-scanner (computerized tomography scanner)
CT Scan adalah mesin sinar-x khusus yang mengirimkan berbagai berkas pencitraan secara bersamaan dari sudut yang berbeda. Berkas-berkas sinar-X melewati tubuh dan kekuatannya diukur dengan algoritma khusus untuk pencitraan.  Sebuah komputer dapat menggunakan informasi ini untuk menampilkan sebagai gambar dua dimensi pada monitor.

2.            Biosensor
Biosensor adalah sensor yang mengkombinasikan komponen hayati dengan komponen elektronik (transduser) yang mengubah sinyal dari komponen hayati menjadi luaran yang terukur. Contoh yang paling umum dari biosensor adalah pengukur gula darah, yang menggunakan enzim glukosa oksidase untuk memecah gula darah.

3.            USG (Ultrasonografi)
USG adalah sebuah teknik diagnostik pencitraan menggunakan suara ultra yang digunakan untuk mencitrakan organ internal dan otot, ukuran, struktur, dan luka patologi, membuat teknik ini berguna untuk memeriksa organ. Sonografi obstetrik biasa digunakan ketika masa kehamilan. USG memanfaatkan gelombang ultrasonik, yaitu gelombang suara yang memiliki frekuensi yang tinggi (250 kHz – 2000 kHz) yang kemudian hasilnya ditampilkan dalam layar monitor.




SOAL LATIHAN
  1. Kerjakanlah soal pilihan ganda ini dengan menjawab satu jawaban yang paling tepat.
1.  Manakah yang termasuk karakteristik komputasi Modern yaitu .
a.  Komputer-komputer penyedia sumber daya bersifat heterogenous karena terdiri dari berbagai jenis perangkat keras, sistem operasi, serta aplikasi yang terpasang.
b.  Komputer-komputer terhubung ke jaringan yang luas dengan kapasitas bandwidth yang beragam.
c.    Komputer maupun jaringan tidak terdedikasi, bisa hidup atau mati sewaktu-waktu tanpa jadwal yang jelas.
d.  Benar semua

2.  Manakah yang termasuk jenis Mobile Computing .
a.  Laptop, PDA, Wearable Komputer dan PC.
b.  Smart Phone, UMPC, PC dan Kabel.
c.    Laptop Carputer, PDA dan Smart Phone.
d.  Semua jawaban salah.

3.  Microprocessor design termasuk dalam contoh...
a.  Grid Computing
b.  Mobile Computing
c.    A & D benar
d.  Cloud Computing

4.  llmu yang mengintegrasikan matematika terapan dan ilmu computer adalah...
a.  Matematika dasar
b.  Kimia komputasi
c.    Matematika komputasi
d.  Bio Informatika
5.  Apa Pengertian Dari Komputasi Modern?
a.  Cara Membuat Komputer semakin Modern
b.    Cara untuk menemukan pemecahan masalah/solusi dari data input dengan menggunakan
       suatu algoritma tertentu.
c.    Cara penggunaan komputer yang lebih baik
d.  Cara untuk menyelesaikan masalah-masalah komputer zaman sekarang
6.  Manakah yang termasuk macam-macam komputasi modern?
  a.  Mobile Computing
       b.  Grid Computing
       c.  Cloud Computing
       d.  Semua jawaban benar
7.  Komputasi modern digunakan untuk memecahkan suatu masalah yang ada, perhitungan komputasi modern yaitu seperti ?
a.  Akurasi (bit, floating point)
b.  Kompleksitas (menggunakan Teori Bog O)
c.  Jawaban A dan B benar
d.  Jawaban A dan B Salah
8.  Manakah contoh grid computing yang benar yaitu .
a.  Big Science:Data grid dan komputasi grid digunakan untuk membantu proyek laboratorium  yang disponsori oleh pemerintah Contohnya terdapat di DEISA
b.  Medical Images: Komputasi grid diimplementasikan di bidang fisika, kimia, dan biologi untuk     melakukan simulasi terhadap proses yang kompleks.
c.    Scientific Simulation: Komputasi grid membantu membangun infrastruktur untuk memenuhi kebutuhan dalam pertukaran informasi dibidang pendidikan.
d.  CAAD: Komputasi grid digunakan untuk membantu proses visualisasi perhitungan yang rumit.
9.  Manakah pernyataan yang benar :
a.  Fisika komputasi adalah studi implementasi numerik algoritma untuk memecahkan masalah di bidang fisika di mana teori kuantitatif sudah ada.
b.  Kimia komputasi adalah cabang kimia yang menggunakan hasil kimia teori yang diterjemahkan ke dalam program kompüter untuk menghitung sifat-sifat molekül dan perubahannya maupun melakukan simulasi terhadap sistem-sistem beşar (makromolekul seperti protein atau sistem banyak molekül seperti gas, cairan, padatan, dan kristal cair), dan menerapkan program tersebut pada sistem kimia nyata.
c.    Bioinformatika adalah ilmu yang mempelajari penerapan teknik komputasional untuk mengelola dan menganalisis informasibiologis.
d.  Semua jawaban benar
10. Gaya komputasi yang terukur dinamis dan sumber daya virtual yang sering menyediakan layanan melalui internet disebut dengan .
a.  Grid computing
b.  Mobile computing
c.  Cloud computing
d.  Semua jawaban salah
1 1 . Kompüter yang mampu memproses banyak aliran data dengan hanya satu instruksi, sehingga operasi yang dilakukan adalah operasi paralel adalah..

a. SISD

b. MISD
c. SİMD
d. MİMD
12. Kompüter yang memiliki beberapa prosesor yang bersifat otonomus yang mampu melakukan instruksi yang berbeda pada data yang berbeda adalah..

a. SISD

b. MISD
c. SİMD
d.  MİMD
13.  Beberapa thread potongan program dalam satu proses yang dilaksanakan secara paralel adalah..
a. multi threading
b. multi tasking
c. multiple data access
d. single thread
14.  Potongan kode yg independen (dari sebuah proses) yang di ekseskusi oleh CPU yang penjadwalannya di lakukan oleh OS adalah..
a. task manager
B. thread
c. executable
d. byte
15.  API yang digunakan secara eksplisit sehingga menjadikannya multi-thread, shared-memory parallelism merupakan kelebihan..
a. open MP
b. open source
c. ROM programming
d.  open DAO
16.  Model komputer pada pemrosesan parallel menurut Flynn yaitu, kecuali...

a. SISD

b. SIMD
c. MISD
d. SKSD
17. Komputer dengan beberapa elemen pemrosesan yang melakukan operasi yang sama pada beberapa titik data secara bersamaan disebut dengan...
a. SIMD
b. MIMD

c. SISD

d. MISD
18.  Dalam pemrograman komputer, informasi terkait dengan penggunaan sebuah program tunggal yang dapat menangani beberapa pengguna secara bersamaan disebut dengan...
  1. Pemrosesan parallel
  2. Threads
  3. Komputasi modern
  4. Komputasi kuantum
19.  Suatu framework dari bahasa pemrograman yang mendukung bahas C language, dimana mampu berkomunikasi langsung dengan GPI-J dan sangat mudah bekerjasama untuk segala multi-threading parallel execution hampir diseluruh prosesor pada GPI-J. Merupakan pengertian dari...
a. CUDA (Compute Unified Device Architecture)
b. MVP
c. Code Igniter

d. Java

20.  Salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer independen secara bersamaan merupakan pengertian dari...
a.  Pemrosesan Paralel
b.  Komputasi Grid
c.  Komputasi Paralel
d.  Salah semua
21.  SISD singkatan dari...
a.  Single Instruction, Single Data
b.  Single information, Single Data
c.  Single Input, Single Data
d.   Single Instructure, Single Data
22.  Salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer independen secara bersamaan merupakan pengertian dari...
a. Pemrosesan Paralel
b. Komputasi Grid
c. Komputasi Paralel
d. Salah Semua
23.  4 kelas proses instruksi pada suatu komputer terdapat pada taksonomi..
a.   Flynn
b.   Kingdom
c.    Felix
d.   Galileo
24.  Komputer yang tidak memiliki cara untuk melakukan paralelisasi terhadap instruksi atau data adalah..

a. SISD

b. MISD
c. SIMD
d. MIMD
25. Penggunakan lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara simultan disebut..
a. pemrosesan paralel
b. multi tasking
c. pemrosesan tunggal
d. pemrosesan sederhana


Tidak ada komentar:

Posting Komentar