Rangkuman Komputasi Modern
Komputasi Modern - Rangkuman
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.
Source : https://mamz.weebly.com/komputasi-modern.html
2. Teori komputasi adalah cabang ilmu komputer dan matematika yang membahas apakah dan bagaimanakah suatu masalah dapat dipecahkan pada model komputasi, menggunakan algoritma. Bidang ini dibagi menjadi dua cabang: teori komputabilitas dan teori kompleksitas, namun kedua cabang berurusan dengan model formal komputasi.
Untuk melakukan studi komputasi dengan ketat, ilmuwan komputer bekerja dengan abstraksi matematika dari komputer yang dinamakan model komputasi. Ada beberapa model yang digunakan, namun yang paling umum dipelajari adalah mesin Turing. Sebuah mesin Turing dapat dipikirkan sebagai komputer pribadi meja dengan kapasitas memori yang tak terhingga, namun hanya dapat diakses dalam bagian-bagian terpisah dan diskret. Ilmuwan komputer mempelajari mesin Turing karena mudah dirumuskan, dianalisis dan digunakan untuk pembuktian, dan karena mesin ini mewakili model komputasi yang dianggap sebagai model paling masuk akal yang paling ampuh yang dimungkinkan. Kapasitas memori tidak terbatas mungkin terlihat sebagai sifat yang tidak mungkin terwujudkan, namun setiap permasalahan yang "terputuskan" (decidable) yang dipecahkan oleh mesin Turing selalu hanya akan memerlukan jumlah memori terhingga. Jadi pada dasarnya setiap masalah yang dapat dipecahkan (diputuskan) oleh meisn Turing dapat dipecahkan oleh komputer yang memiliki jumlah memori terbatas.
Teori komputasi ini dapat diimplementasikan kedalam bidang – bidang tertentu. Implementasi bidang – bidang yang berkaitan dengan teori komputasi yaitu :
- Bidang Fisika
Implementasi komputasi modern di bidang Fisika adalah Computational Physics yang mempelajari suatu gabungan antara Fisika, Komputer Sains dan Matematika Terapan untuk memberikan solusi pada “Kejadian dan masalah yang kompleks pada dunia nyata” baik dengan menggunakan simulasi juga penggunaan Algoritma yang tepat. Pemahaman Fisika pada teori, eksperimen dan komputasi haruslah sebanding. Agar dihasilkan solusi numerik dan visualisasi atau pemodelan yang tepat untuk memahami masalah Fisika. Untuk melakukan pekerjaan seperti evaluasi integral, penyelesaian persamaan differensial, penyelesaian persamaan simultan, mem-plot suatu fungsi/data, membuat pengembangan suatu seri fungsi, menemukan akar persamaan dan bekerja dengan bilangan kompleks yang menjadi tujuan penerapan Fisika komputasi. Banyak perangkat lunak ataupun bahasa yang digunakan, seperti : 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.
- Bidang Kimia
Implementasi komputasi modern di bidang Kimia adalah Computational Chemistry yaitu penggunaan ilmu komputer untuk membantu menyelesaikan masalah Kimia. Contohnya penggunaan super komputer untuk menghitung struktur dan sifat molekul. 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.
- Bidang Matematika
Menyelesaikan sebuah masalah yang berkaitan dengan perhitungan Matematis, namun dalam pengertian yang akan dibahas dalam pembahasan komputasi modern ini merupakan sebuah sistem yang akan menyelesaikan masalah Matematis menggunakan komputer dengan cara menyusun Algoritma yang dapat dimengerti oleh komputer yang berguna untuk menyelesaikan masalah manusia.
- Bidang Ekonomi
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. Salah satu contoh komputasi di bidang Ekonomi adalah komputasi statistik. Komputasi statistik adalah jurusan yang mempelajari teknik pengolahan data, membuat program dan analisis data serta teknik penyusunan sistem informasi statistik, seperti : penyusunan basis data, komunikasi data, sistem jaringan, dan diseminasi data statistik.
- Bidang Geografi
Geografi adalah ilmu yang mempelajari tentang lokasi serta persamaan dan perbedaan (variasi) keruangan atas fenomena fisik dan manusia di atas permukaan bumi. Komputasi dalam bidang Geografi biasanya di gunakan untuk peramalan cuaca, di Indonesia khususnya ada salah satu instansi Negara dengan nama BMKG (Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika) yakni instansi negara yang meneliti mengamati tentang Metereologi, Klimatologi kualitas udara dan Geofisika supaya tetap sesuai dengan perundang undangan yang berlaku di Indonesia.
- Bidang Geologi
Geologi merupakan cabang Ilmu sains yang mempelajari tentang Bumi. Yakni komposisi, struktur, sifat-sifat, sejarah dan proses, komputasi Geologi umumnya digunakan dibidang pertambangan sebuah sistem komputer digunakan untuk menganalisa bahan-bahan mineral dan barang tambang yang terdapat didalam tanah. Implementasi pada bidang ini untuk memetakan letak sumber daya dan kontur dari permukaan bumi yang terdapat hasil tambang.
Source : http://nabilawardhani.blogspot.com/2020/03/konsep-dasar-komputasi-serta.html
3. Sejarah Komputer dari generasi ke generasi
- Sejarah Komputer Generasi Pertama Menggunakan Tabung Vakum (1946 – 1959)
Tahun 1946 merupakan tahun diciptakan komputer generasi pertama dengan menggunakan tabung vakum sebagai komponen dasar pembuatan. Tabung yang digunakan sebagai komponen dasar ini memang dikenal tidak efisien di beberapa aspek karena cepat sekali panas ketika dipakai.
Selain itu, komponen ini membutuhkan daya listrik sangat besar dalam pengoperasiannya. Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC) merupakan salah satu contoh komputer generasi yang pertama. Komputer generasi pertama diciptakan oleh J.Presper Eckert dan John Mauchly di University of Pennsylvania. Mereka berdua membangun ENIAC dengan menggunakan 18.000 tabung vakum dengan ukuran 1800 kaki dan mempunyai berat yang mencapai sekitar 30 ton.
Sejarah komputer generasi pertama ini menjadi digital elektronik yang dipakai untuk kebutuhan paling umum. Program ENIAC ini sudah di rancang pada tahun 1942 namun dimulai baru di tahun 1943 dan selesai pada tahun 1946 .
Bentuk program ENIAC memiliki ukuran sangat besar bahkan pada peletakkan program ini membutuhkan ruang seluas 500 m2. ENIAC juga menggunakan 75.000 relay dan saklar, 18.000 tabung, 70.000 resistor, dan 10.000 kapasitor.
Saat memulai pengoperasian, ENIAC membutuhkan daya listrik sangat besar, yaitu sekitar 140 kW. Dana yang dibutuhkan untuk membuat perangkat tersebut mencapai 1 juta dollar.
Ciri-ciri komputer generasi pertama:
· Memiliki hardware yang jauh lebih besar serta membutuhkan ruang yang luas.
· Interior design sistem operasi dibuat secara spesifik dan hanya dapat melakukan tugas tertentu.
· Program hanya dapat dibuat memakai bahasa mesin.
· Menggunakan silinder magnetic untuk menyimpan data.
· Membutuhkan daya listrik sangat besar.
· Butuh mesin pendingin karena cepat panas.
· Kapasitas penyimpanan yang kecil.
· Kinerjanya lambat.
· Memakai konsep stored program dan menggunakan magnetic core storage sebagai memori utama.
· Menggunakan tabung hampa sebagai sirkuit.
- Sejarah Komputer Generasi Kedua Menggunakan Transistor (1959 – 1965)
Tahun 1959, komponen dasar untuk merancang komputer adalah teknologi transistor. Komponen ini dinilai jauh lebih efisien jika dibandingkan tabung vakum. Transistor mempunyai ukuran lebih kecil dibandingkan tabung vakum serta daya listrik yang diperlukan juga lebih kecil untuk pengoperasiannya. Biaya pembuatan juga jauh lebih terjangkau.
Bahasa pemrogaman telah diganti menggunakan bahasa Assembly dan bahasa simbolik. Dengan menggunakan bahasa pemrogaman tersebut, programmer dapat memberikan instruksi dengan kata-kata.
Mesin yang pertama kali menggunakan teknologi ini ialah super komputer. IBM juga telah membuat super komputer dengan nama Sprery-rand dan Stretch serta menjadikan komputer dengan nama LARC. Komputer ini dikembangkan di laboratorium menggunakan energi atom. Pada tahun 1965, hampir berbagai bisnis besar menggunakan komputer generasi kedua untuk memproses informasi dengan keuangan bisnis.
Ciri-ciri komputer generasi kedua:
· Telah menggunakan operasi bahasa pemrogaman tingkat tinggi fortran dan cobol.
· Kapasitas memori utama menggunakan magnetic core storage.
· Menggunakan simpanan eksternal seperti magnetic tape dan magnetic disk.
· Mampu memproses secara real time dan real sharing.
· Ukuran fisik jauh lebih kecil dibanding komputer di generasi pertama.
· Kinerjanya lebih cepat.
· Daya listrik lebih kecil.
· Pemakaian program ini tidak lagi terpaku pada aplikasi bisnis namun juga pada aplikasi teknik.
- Sejarah Komputer Generasi Ketiga Integrated Circuit (1965 – 1971)
Generasi Komputer ketiga dimulai pada tahun 1965 yang mana komputer dibuat menggunakan Integrated Circuit (ICs). Teknologi ini menggeser fungsi transistor sebagai komponen dasar komputer. Transistor masih tetap digunakan tapi ukurannya diperkecil. Beberapa transistor yang berukuran kecil tersebut dimasukkan di IC, bersamaan dengan resistor dan kapasitor.
Komputer generasi ketiga menjadi komputer pertama yang membuat operator dapat berinteraksi menggunakan keyboard dan monitor dengan tampilan sistem operasi. Selain itu, komputer ini membutuhkan biaya lebih murah sehingga dapat dijangkau masyarakat umum.
Dalam penggunaannya, transistor membuat kinerja komputer cepat panas sehingga komputer generasi kedua mulai ditinggalkan.
Ciri-ciri komputer generasi ketiga:
· Listrik yang digunakan lebih hemat.
· Software lebih meningkat.
· Harga makin terjangkau.
· Kapasitas memori lebih besar.
· Kecepatan menggunakan IC sehingga kinerja komputer lebih cepat.
· Memiliki kecepatan 10.000 kali lebih cepat di banding generasi pertama.
· Komputer dapat melakukan multiprocessing.
· Komputer sudah menggunakan visual display dan dapat mengeluarkan suara.
· Menggunakan penyimpanan eksternal, seperti disket magnetic.
· Mampu melakukan komunikasi dengan komputer lain.
- Komputer Generasi Keempat Microprosesor (1971 – Sekarang)
Komputer yang kita pakai sekarang merupakan komputer generasi keempat, yang mana dibuat dengan menggunakan komponen dasar bernama Microprosesor. Chip microprosesor memiliki ribuan transistor dan beberapa macam elemen sirkuit yang mana saling terhubung menjadi satu.
Intel menjadi sebuah perusahaan yang paling berpengaruh terhadap perkembangan chip microprosesor karena mereka berhasil menciptakan intel 4004 yang merupakan cikal bakal perkembangan komputer. Perusahaan dari Intel berhasil menggantikan perangkat komputer yang memiliki ukuran yang besar menjadi sangat kecil sehingga menjadikannya lebih efisien.
Pada tahun 1971, IBM menciptakan komputer yang didesain khusus untuk kalangan rumahan. Sedangkan Apple mempublikasikan Macinthos untuk pertama kalinya pada tahun 1984, yaitu sebuah sistem operasi agar dapat dijalankan dari perangkat komputer.
Banyak sekali kemajuan pesat yang terjadi pada generasi ini, seperti diciptakannya mouse, GUI (Graphical User Interface) hingga komputer jinjing yang disebut dengan laptop. Bahkan prosesor atau CPU pun mengalami perkembangan dari waktu ke waktu hingga sekarang.
Ciri-ciri komputer generasi keempat:
· Dapat menggunakan LSI (Large Scale Integration).
· Sudah memakai semikonduktor dan mikro processor yang berbentuk seperti chip untuk memorinya.
· Dipasarkan pada sektor perorangan.
· Muncul komputer terbaru yang lebih efisian dan mudah dibawa kemana pun, seperti laptop.Source : https://www.jetorbit.com/blog/sejarah-perkembangan-komputer-dari-generasi-awal-hingga-sekarang/
4. Karakteristik dari komputasi modern diantaranya :
- 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.
5. Jenis-jenis komputasi modern ada 3, yaitu :
- Mobile Computing
Mobile computing merupakan salah satu kemajuan teknologi komputer yang membuatnya mampu berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa kabel sehingga mudah dibawa ataupun berpindah tempat (bukan komputasi nirkabel). Contoh perangkatnya adalah GPS, tipenya semisal smart phone, dan lain sebagainya.
- Grid Computing
Pada Grid Computing, komputasinya menggunakan komputer yang terpisah oleh geografis, lalu didistibusikan dan terhubung dengan jaringan untuk menyelasaikan masalah komputasi yang berskala besar. Contohnya :
· E-Learning (contohnya AccessGrid)
· Visualization
· Medical Images (contohnya eDiaMoND project)
· Computer-Aided Drug Discovery (contohnya Molecular Modeling Laboratory di University of North Carolina)
- Cloud Computing
Cloud computing merupakan gabungan dari pemanfaatan komputasi dan pengembangan berbasis Internet. Cloud Computing ialah suatu metode komputasi dimana kapabilitas terkait teknologi informasi disajikan sebagai suatu layanan, sehingga pengguna dapat mengaksesnya lewat Internet tanpa mengetahui apa yang ada didalamnya, ahli dengannya, atau memiliki kendali terhadap infrastruktur teknologi yang membantunya. Contohnya : Google Drive, iCloud, Windows Azure.
Yang membedakan ketiganya yaitu :
- Dari segi teknologi yang digunakan, komputasi grid dan cloud menggunakan komputer sedangkan Komputasi mobile menggunakan handphone .
- Dari segi biaya untuk tenaga komputasi, komputasi grid dan cloud lebih murah dibandingkan dengan komputasi mobile .
- Dari segi tempat, Komputasi grid dan cloud membutuhkan tempat yang khusus sedangkan komputasi mobile tidak membutuhkan tempat dan mudah dibawa kemana-mana.
- Dari segi proses, untuk komputasi cloud prosesnya membutuhkan jaringan internet sebagai penghubungnya, komputasi grid proses tergantung pengguna mendapatkan server atau tidak, dan komputasi mobile proses tergantung si pengguna.
Pengertian Cloud Computing
Cloud Computing merupakan istilah dari Cloud diartikan sebagai internet dan Computing diartikan sebagai komputer. Definisi dari Cloud Computing adalah sebuah proses pengolahan daya komputasi melalui jaringan internet yang memiliki fungsi agar dapat menjalankan program melalui komputer yang telah terkoneksi satu sama lain pada waktu yang sama.
Cloud Computing merupakan sebuah teknologi yang menjadikan internet sebagai pusat server untuk mengelola data dan juga aplikasi pengguna. Cloud Computing memudahkan penggunanya untuk menjalankan program tanpa harus menginstall aplikasi terlebih dahulu dan memudahkan pengguna untuk mengakses data dan informasi melalui internet.
Cara Kerja Cloud ComputingTeknologi Cloud Computing ini menjadikan internet sebagai pusat server dalam mengelelola data. Sistem ini memudahkan pengguna untuk login ke internet agar mendapatkan akses untuk menjalankan program atau aplikasi tanpa harus menginstall aplikasi tersebut.
Karena tidak perlu melakukan installasi pada aplikasi, maka untuk media penyimpanan data dari pengguna juga disimpan secara virtual sehingga tidak akan terbebani dengan penggunaan memori yang ada di komputer. Peritah – perintah yang digunakan oleh pengguna tadi selanjutnya akan dilanjutkan ke server aplikasi.
Setelah perintah diterima oleh sever aplikasi, maka data akan diproses yang akhirnya pengguna akan menerima halaman yang telah diperbaharui sesuai dengan perintah yang telah diberikan sebelumnya. Contoh dari Cloud Computing adalah Yahoo, PDF Gmail, Google Drive.
Perintah yang diberikan dalam penggunaan aplikasi tersebut akan langsung terintegrasi secara langsung dengan sistem Cloud Computing yang ada di komputer. Pengguna hanya memerlukan jaringan internet agar dapat menjalankan aplikasi tersebut tanpa perlu melakukan instalasi.
Fungsi Cloud Computing
Dalam kehidupan sehari-hari biasanya kita melihat di perkantoran menggunakan banyak komputer untuk menjalankan perusahaanya. Dengan keadaan seperti ini peningkatan penggunaan komputer semakin meningkat, sehingga membuat pengguna harus menggunakan media penyimpanan yang lebih besar dan menjadi prioritas di segala bidang. Terlebih pada sektor bisnis yang memerlukan teknologi yang berkapasitas tinggi dengan biaya yang mahal.Hal ini menjadikan Cloud Computing menjadi solusi dari permasalahan ini karena merupakan teknologi yang bagus dan murah.
Selain murah, Cloud Computing memiliki media penyimpanan, fleksibel dan efisien untuk diterapkan dalam sektor bisnis . Cloud Computing juga menjadi solusi untuk menurunkan permintaan hardware dan software pengguna. Karena Cloud Computing ini
Dengan peningkatan jumlah pemakaian komputer dan para pengguna seluler, penyimpanan data/data storage telah menjadi prioritas di hampir segala bidang bisnis. Bisnis skala besar ataupun skala kecil saat ini sangat berkembang dengan data sebagai pusatnya.
Mereka biasanya menghabiskan sejumlah besar uang demi mempertahankan data yang berharga tersebut. Cloud Computing ini dapat digunakan oleh pengguna karena tidak harus menggunakn banyak aplikasi melainkan pengguna harus bisa menjalankan software interface dari cloud computing, misalnya browser web. Hal ini dapat menjadi solusi dalam menyelesaikan permasalahan IT secara otomatis dengan jaringan Cloud yang cepat tanggap.
Dari sisi Perusahaan juga memiliki keuntungan yang sama, dalam penggunaan Cloud Computing penerapan ini contohnya Gmail, Hotmail, Yahoo, Google Drive bahkan sudah didukung teknologi ini. Saat proses mengkaskes layanan email ini, anda akan menyimpan informasi di server cloud. Berikut ini beberapa manfaat dari Cloud Computing, yaitu :
- Media Penyimpanan Terpusat pada Server
Teknologi Cloud Computing memudahkan pengguna untuk menyimpan data secara terpusat di satu server sesuai layanan yang sudah di sediakan oleh Cloud Computing. Selain itu, dari segi infrastruktur pengguna tidak tidak perlu lagi menyediakannya seperti data center, media penyimpanan, sudah tersedia secara virtual oleh Cloud Computing.
- Keamanan Data
Dalam penerapan teknologi Cloud Computing penyedia Cloud Computing telah menyediakan jaminan data sehingga data tidak mudah corrupt atau rusak , platform teknologi, jaminan ISO. Tentunya dengan Cloud Computing akan membuat data dan informasi Anda bisa lebih aman terjaga dibandingkan metode konventional yang digunakan oleh kebanyakan orang saat ini.
- Lebih Murah dan Tahan Lama
Cloud Computing tidak memerlukan media penyimpanan storage pada hard disk eksternal karena sudah ada media penyimpanan terpusat pada server. Karena semua produk hardware atau fisik memiliki masa pemakaian dan setelah masa pemakaian tersebut biasanya akan terjadi beberapa kerusakan dan berfungsi tidak optimal dan sering terjadi error.
Model – Model Cloud Computing
- Private Cloud
Private Cloud adalah penggunaan dari teknologi Cloud ini hanya digunakan oleh satu organisasi atau perusahaan saja secara private. Penggunaan Private Cloud ini banyak digunakan buat interaksi bisnis, yang sumber daya cloud-nya bisa diatur, dan dioperasikan hanya oleh organisasi atau perusahaan yang sama.
Private Cloud ini berarti sumber daya cloud-nya digunakan bagi satu organisasi tertentu saja (secara privat, tidak dibagi ke pengguna/organisasi lain). Metode ini lebih banyak digunakan buat interaksi semacam intra-bisnis, di mana sumber daya cloud-nya bisa diatur, dimiliki, dan dioperasikan oleh organisasi satu yang sama.
- Community Cloud
Community cloud digunakan biasanya untuk penggunaan bagi komunitas, institusi atau organisasi. Contoh perusahaan yang menggunaka Cloud Computing adalah perusahaan bisnis yang mempunyai tujuan Bersama pada masing masing perusahaan. Cloud Computing bisa dikelola oleh internal maupun oleh pihak ketiga maupun untuk eksternal dan internal. Sehingga dapat meminimalisir biaya pembayaran yang bisa ditanggung oleh kedua belah pihak.
- Public Cloud
Public Cloud Computing merupakan layanan yang menggunakan model publik, sehingga siapa saja dapat mengakses layanan ini. Teknologi ini tidak memerlukan biaya dan gratis, namun jika berbayar dengan harga tertentu. Contoh layanan Public Cloud Computing adalah cloud computing ini banyak yang tidak berbayar alias gratis namun juga ada yang berbayar dengan harga tertentu.
Berikut beberapa contoh Public Cloud adalah Twitter, Instagram, Facebook, Youtube pada social media, untuk layanan email yaitu Gmail, Yahoo, Hotmail. Dengan keuntungan tidak perlu mengeluarkan biaya. Public cloud juga memiliki kelemahan, yaitu kemanan data sehingga kita perlu memilih provider dan hosting yang terpercaya untuk menjaga keamanan data.
- Hybrid Cloud
Hybrid Cloud merupakan gabungan dari layanan private Cloud dan Public Cloud. Sehingga hanya institusi tertentu yang dapat mengaplikasikan layanan cloud ini. Layanan pada jenis ini memiliki interaksi B2B (Business to Bussines) atau B2C (Business to Consumer). Hyprid Cloud ini juga dapat digunakan pada komputasi terikat Bersama tetapi dengan cloud yang berbeda.
Struktur Cloud Computing
Computer Front End : Biasanya merupakan Komputer desktop biasa dan muncul di halaman depan interface. Dalam hal ini Front End Cloud Computing merupakan sisi dari Client dan Cloud Computing Systemnya yang kemudian dibagi menjadi dua interface dan aplikasi yang disesuaikan dengan fungsi dan keperluan dari Cloud Computingnya.
Computer Back End : Computer back end adalah komputer skala besar yang biasanya berupa server computer yang dilengkapi dengan data center. Biasanya, computer back end harus mempunyai kinerja yang tinggi, karena harus melayani mungkin hinggga ribuan permintaan data.
Penghubung antara Keduanya : Perangkat yang sebagai penghubung keduanya bisa berupa jaringan LAN atau internet. Sehingga dalam hal ini perangkat dapat terkoneksi satu sama lainnya untuk dapat bertukar informasi dan data.
Referensi : https://idcloudhost.com/mengenal-apa-itu-cloud-computing-defenisi-fungsi-dan-cara-kerja/
Pengertian Computasi Grid
Komputasi grid adalah sekelompok komputer yang terhubung secara fisik (melalui jaringan atau dengan Internet) untuk melakukan tugas khusus bersama, seperti menganalisis data e-commerce dan memecahkan masalah yang kompleks. Grid adalah bentuk "komputer super virtual" yang menyelesaikan aplikasi tertentu. Ukuran grid dapat bervariasi dari jaringan perusahaan kecil hingga besar.
Grid komputasi dibangun dengan bantuan perangkat lunak grid middleware yang memungkinkan mereka untuk berkomunikasi. middleware digunakan untuk menerjemahkan satu node informasi yang dikirimkan informasi yang tersimpan atau diproses ke yang lain ke dalam format yang dapat dikenali. Ini adalah bentuk "komputasi terdistribusi" atau "komputasi peer-to-peer".
Cara Kerja Komputasi Grid
Model komputasi grid adalah jenis khusus dari komputasi terdistribusi yang hemat biaya. Dalam komputasi terdistribusi, sumber daya dibagi oleh komputer jaringan yang sama. Dalam arsitektur komputasi grid, setiap komputer dalam jaringan berubah menjadi superkomputer yang kuat yang mengakses daya pemrosesan yang sangat besar, memori dan kapasitas penyimpanan data.Komputasi grid memecahkan masalah yang Menantang seperti simulasi gempa dan pemodelan cuaca. Komputasi grid adalah cara menggunakan sumber daya secara optimal di dalam organisasi.
Arsitektur jaringan juga dapat digunakan untuk menyeimbangkan beban dan koneksi jaringan yang berlebihan. Model ini menggunakan perangkat lunak pemrosesan paralel yang membagi program di antara ribuan komputer dan Mengumpulkan dan menggabungkan hasilnya menjadi satu solusi. Untuk alasan keamanan, komputasi grid dibatasi dalam organisasi yang sama.Komputasi grid dapat digunakan dalam Jaringan besar di mana ribuan mesin diam pada saat tertentu. Bahkan ketika pengguna membaca, itu merupakan waktu menganggur. Komputer idle power ini dapat digunakan untuk masalah komputasi yang besar, teknik ini berjalan di latar belakang yang dikenal sebagai siklus-scavenging.SETI @ home ("SETI di rumah") adalah contoh lain dari proyek komputasi grid yang dibuat oleh Berkeley SETI Research Center di Space Sciences Laboratory di University of California, Berkeley. Di Pusat Penelitian SETI, ribuan mesin mencari tanda-tanda kecerdasan luar angkasa.
3. Virtualisasi
Virtualisasi adalah sebuah teknik yang saat ini banyak diterapkan untuk memenuhi kebutuhan TI yang semakin tinggi namun diikuti dengan tuntutan untuk mengefisiensikan biaya yang digunakan semaksimal mungkin. Virtualisasi adalah teknologi yang telah diterapkan secara luas saat ini dengan dampak peningkatan operasional dan finansial yang positif. Virtualisasi adalah konsep dimana akses ke sebuah hardware seperti server diatur sehingga beberapa operating system (guest operation system) dapat berbagi sebuah hardware. Tujuan dari virtualisasi adalah kinerja tingkat tinggi, ketersediaan, keandalan, ketangkasan, atau untuk membuat dasar keamanan dan manajemen yang terpadu.Virtualisasi memungkinkan kita untuk berbagi hardware untuk digunakan beberapa sistem operasi. Virtualisasi dapat membuat sebuah tempat penyimpanan tunggal yang besar terlihat menjadi beberapa tempat penyimpanan dengan ukuran yang lebih kecil.
4. Distribusi Komputasi Dalam Cloud Computing
Komputasi Terdistribusi merupakan salah satu tujuan dari Cloud Computing, karena menawarkan pengaksesan sumber daya secara parallel, para pengguna juga bisa memanfaatkannya secara bersamaan (tidak harus menunggu dalam antrian untuk mendapatkan pelayanan), terdiri dari banyak sistem sehingga jika salah satu sistem crash, sistem lain tidak akan terpengaruh, dapat menghemat biaya operasional karena tidak membutuhkan sumber daya (resourches).Kenyataannya bahwa sumber daya yang dipakai oleh pengguna sistem terdistribusi berada pada lokasi fisik yang terpisah, tidak perlu diketahui oleh pengguna tersebut. Transparasi ini memungkinkan pengguna sistem terdistribusi untuk melihat sumber daya yang terpisah tersebut seolah-olah sebagai satu sistem computer tunggal, seperti yang biasa digunakannya.
Ada 2 buah komponen penting dalam komputasi terdistribusi yaitu server atau komputer pusat yang secara konstan menyediakan dan menjalankan program komputer dan database yang dibutuhkan oleh komputer lain di dalam jaringan tersebut. Serta workstation atau client yang berisi program yang ditempatkan pada server jaringan.
Tujuan dari komputasi terdistribusi adalah menyatukan kemampuan dari sumber daya (sumber komputasi atau sumber informasi) yang terpisah secara fisik, ke dalam suatu sistem gabungan yang terkoordinasi dengan kapasitas yang jauh melebihi dari kapasitas individual komponen-komponennya.
Referensi : https://masyenitiffany-trip.blogspot.com/2017/04/mengetahui-komputasi-distribusi-dalam.html
Pengertian NoSQL
NoSQL adalah istilah yang dikenal dalam teknologi komputasi untuk merujuk kepada kelas yang luas dari sistem manajemen basis data yang di identifikasikan dengan tidak mematuhi aturan pada model sistem manajemen basis data relasional yang banyak digunakan. NoSQL tidak dibangun terutama dengan table dan umumnya tidak menggunakan SQL untuk memanipulasi data, sehingga sering ditafsirkan sebagai “tidak hanya SQL”.
Kelebihan NoSQL
Berikut adalah beberapa kelebihan dari NoSQL,
- NoSQL bisa menampung data yang terstruktur, semi terstruktur dan tidak terstuktur secara efesien dalam skala besar (big data/cloud).
- Menggunakan OOP dalam pengaksesan atau manipulasi datanya.
- NoSQL tidak mengenal schema tabel yang kaku dengan format data yang kaku. NoSQL sangat cocok untuk data yang tidak terstruktur, istilah singkat untuk fitur ini adalah Dynamic Schema.
- Autosharding, istilah sederhananya, jika database noSQL di jalankandi cluster server (multiple server) maka data akan tersebar secara otomatis dan merata keseluruh server.
Software NoSQL
Berikut ini adalah beberapa aplikasi atau software NoSQL,
MongoDB
MongoDB merupakan basis data yang paling populer diantara basis data NoSQL lainnya. Hal ini dikarenakan pemasangan maupun penggunaan mongoDB tidaklah sulit atau merepotkan penggunanya. Selain itu mongoDB juga merupakan salah satu basis data yang open source sehingga pengembangan mongoDB sendiri cukup pesat karena setiap orang bisa berpartisipasi untuk mengembangkannya. MongoDB merupakan basis data NoSQL yang document based. Ia menyimpan data-datanya dalam suatu dokumen JSON yang disebut BSON (Binary JSON). Dikembangkan sejak tahun 2009, mongoDB sekarang telah mendukung hampir semua bahasa pemrograman untuk dapat berinteraksi dengan mongoDB. Tak hanya bahasa pemrograman, beragam framework terkenal pun sudah dapat menggunakan mongoDB untuk menyimpan datanya sehingga kita tidak akan kesulitan untuk mengintegrasikan aplikasi yang kita buat dengan basis data ini.
Apache CouchDB
Apache CouchDB
Apache CouchDB, biasa disebut dengan CouchDB saja, merupakan basis data NoSQL yang dikembangkan oleh Apache. CouchDB lebih dulu muncul jauh sebelum mongoDB yaitu pada tahun 2005. CouchDB tidak menyimpan datanya dalam tabel melainkan dalam dokumen seperti halnya mongoDB. Basis data ini juga merupakan proyek open source serta dikembangkan dalam bahasa pemrograman Erlang oleh karena itu kita bisa ikut berkontribusi dalam pengembangan CouchDB agar basis data ini lebih baik.
Cassandra
Cassandra
Cassandra merupakan sebuah sistem penyimpanan data terdistribusi untuk menangani jumlah data yang sangat besar dan terstruktur. Cassandra juga dikembangkan Apache, pengembang yang sama untuk basis data CouchDB. Kemampuan Cassandra dalam menyimpan data dengan jumlah yang sangat besar tidak diragukan lagi, puluhan perusahaan besar telah mempercayakan Cassandra sebagai salah satu penunjang kerja mereka.
Redis
Cassandra
Redis merupakan basis data berbasis key-value paling populer menurut situs DB-Engines.com. Redis merupakan singkatan dari REmote DIctionary Server. Basis data ini dikembangkan oleh Salvatore Sanfilippo pada tahun 2009 dan ditulis dalam bahasa C. Redis banyak dipilih karena memiliki fitur in-memory, networked, dan durabilitas tinggi.
Perusahaan yang menggunakan NoSQL
Sudah banyak perusahaan besar yang menggunakan NoSQL dikarenakan lebih powerfull untuk data yang sangat besar. Contoh perusahaan yang sudah mengggunakan NoSQL adalah Facebook, Digg, IBM, Reddit, Rackspace, Apple, Twitter dan lain – lain.
- Satu-satunya cara adalah menembak dan mengecek jawabannya berkali-kali.
- Terdapat n jumlah jawaban yang mungkin
- Setiap kemungkinan jawaban membutuhkan waku yang sama untuk mengeceknya
- Tidak ada petunjuk jawaban mana yang kemungkinan benarnya lebih besar memberi jawaban dengan asal tidak berbeda dengan mengeceknya dengan urutan tertentu.
- Pada tahun 1970-an pencetusan atau ide tentang komputer kuantum pertama kali muncul oleh para fisikawan dan ilmuwan komputer, seperti Charles H. Bennett dari IBM, Paul A. Benioff dari Argonne National Laboratory, Illinois, David Deutsch dari University of Oxford, dan Richard P. Feynman dari California Institute of Technology (Caltech).
- Feynman dari California Institute of Technology yang pertama kali mengajukan dan menunjukkan model bahwa sebuah sistem kuantum dapat digunakan untuk melakukan komputasi. Feynman juga menunjukkan bagaimana sistem tersebut dapat menjadi simulator bagi fisika kuantum.
- Pada tahun 1985, Deutsch menyadari esensi dari komputasi oleh sebuah komputer kuantum dan menunjukkan bahwa semua proses fisika, secara prinsipil, dapat dimodelkan melalui komputer kuantum. Dengan demikian, komputer kuantum memiliki kemampuan yang melebihi komputer klasik.
- Pada tahun 1995, Peter Shor merumuskan sebuah algoritma yang memungkinkan penggunaan komputer kuantum untuk memecahkan masalah faktorisasi dalam teori bilangan.
- Sampai saat ini, riset dan eksperimen pada bidang komputer kuantum masih terus dilakukan di seluruh dunia. Berbagai metode dikembangkan untuk memungkinkan terwujudnya sebuah komputer yang memilki kemampuan yang luar biasa ini. Sejauh ini, sebuah komputer kuantum yang telah dibangun hanya dapat mencapai kemampuan untuk memfaktorkan dua digit bilangan. Komputer kuantum ini dibangun pada tahun 1998 di Los Alamos, Amerika Serikat, menggunakan NMR (Nuclear Magnetic Resonance).
- Algoritma Shor
Algoritma yang ditemukan oleh Peter Shor pada tahun 1995. Dengan menggunakan algoritma ini, sebuah komputer kuantum dapat memecahkan sebuah kode rahasia yang saat ini secara umum digunakan untuk mengamankan pengiriman data. Kode yang disebut kode RSA ini, jika disandikan melalui kode RSA, data yang dikirimkan akan aman karena kode RSA tidak dapat dipecahkan dalam waktu yang singkat. Selain itu, pemecahan kode RSA membutuhkan kerja ribuan komputer secara paralel sehingga kerja pemecahan ini tidaklah efektif.
- Algoritma Grover
Algoritma Grover adalah sebuah algoritma kuantum yang menawarkan percepatan kuadrat dibandingkan pencarian linear klasik untuk list tak terurut. Algoritma Grover menggambarkan bahwa dengan menggunakan pencarian model kuantum, pencarian dapat dilakukan lebih cepat dari model komputasi klasik. Dari banyaknya algoritma kuantum, algoritma grover akan memberikan jawaban yang benar dengan probabilitas yang tinggi. Kemungkinan kegagalan dapat dikurangi dengan mengulangi algoritma. Algoritma Grover juga dapat digunakan untuk memperkirakan rata-rata dan mencari median dari serangkaian angka, dan untuk memecahkan masalah Collision.
- Pada 19 Nov 2013 Lockheed Martin, NASA dan Google semua memiliki satu misi yang sama yaitu mereka semua membuat komputer kuantum sendiri. Komputer kuantum ini adalah superkonduktor chip yang dirancang oleh sistem D – gelombang dan yang dibuat di NASA Jet Propulsion Laboratories.
- NASA dan Google berbagi sebuah komputer kuantum untuk digunakan di Quantum Artificial Intelligence Lab menggunakan 512 qubit D -Wave Two yang akan digunakan untuk penelitian pembelajaran mesin yang membantu dalam menggunakan jaringan syaraf tiruan untuk mencari set data astronomi planet ekstrasurya dan untuk meningkatkan efisiensi searchs internet dengan menggunakan AI metaheuristik di search engine heuristical.
- A.I. seperti metaheuristik dapat menyerupai masalah optimisasi global mirip dengan masalah klasik seperti pedagang keliling, koloni semut atau optimasi swarm, yang dapat menavigasi melalui database seperti labirin. Menggunakan partikel terjerat sebagai qubit, algoritma ini bisa dinavigasi jauh lebih cepat daripada komputer konvensional dan dengan lebih banyak variabel.
- Penggunaan metaheuristik canggih pada fungsi heuristical lebih rendah dapat melihat simulasi komputer yang dapat memilih sub rutinitas tertentu pada komputer sendiri untuk memecahkan masalah dengan cara yang benar-benar cerdas . Dengan cara ini mesin akan jauh lebih mudah beradaptasi terhadap perubahan data indrawi dan akan mampu berfungsi dengan jauh lebih otomatisasi daripada yang mungkin dengan komputer normal
- https://www.academia.edu/32862772/Tugas_Softskill_3_Makalah_Teori_Quantum_Computational
- https://amoekinspirasi.wordpress.com/2014/05/15/pengertian-quantum-computing-dan-implementasinya/
- https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_gate
- http://ridwanraa.blogspot.co.id/2015/12/qantum-gates.htm
- http://maya-ardiati-fst12.web.unair.ac.id/artikel_detail-117049-Prokom-Artikel%20Quantum%20Computing%20Dan%20Quantum%20Crypto.html
- http://naturaladli.blogspot.co.id/2016/04/quantum-gates.html
Algoritma Shor didasarkan dari sebuah teori bilangan:fungsi F(a) = xamod n adalah feungsi periodik jika xadalah bilangan bulat yang relatif prima dengan n.Dalam Algoritma Shor, n akan menjadi bilangan bulatyang hendak difaktorkan.
Menghitung fungsi ini di komputer konvensionaluntuk jumlah yang eksponensial akan membutuhkan waktu eksponensial pula. Pada masalah ini algoritmaquantum shor memanfaatkan pararellisme quantumuntuk melakukannya hanya dengan satu langkah.
Karena F(A) adalah fungsi periodik, maka fungsi inimemiliki sebuah periode r. Diketahui x0mod n = 1,maka xr mod n =1, begitu juga x2r mod n danseterusnya.
Dengan informasi ini dan manipulasi persamaansederhana berikut:
xr ≡ 1 mod n
(xr/2)2 ≡ 1 mod n
(xr/2)2 - 1≡ 0 mod n
Dengan anggapan r adalah angka genap
(xr/2 – 1)(xr/2 + 1) ≡ 0 mod n
- Komputer Array.
- Prosesor array : beberapa prosesor yang bekerja sama untuk mengolah set instruksi yang sama dan data yang berbeda – beda atau biasa disebut SIMD (Single Instruction-stream Multiple Data)
- Prosesor vektor : beberapa prosesor yang disusun seperti pipeline.
- Multiprosesor, yaitu sebuah sistem yang memiliki 2 prosesor atau lebih yang saling berbagi memori.
- Multikomputer, yaitu sebuah sistem yang memiliki 2 prosesor atau lebih yang masing-masing prosesor memiliki memori sendiri.
- Berdasarkan simetri penjadwalannya, pemrosesan parallel dapat dibagi dalam beberapa jenis:
- Asymmetric Multiprocessing (ASMP)
- Symmetric Multiprocessing (SMP)
- ClusteringPoliteknik Telkom Sistem Komputer
- Berdasarkan aliran instruksi dan datanya, pemrosesan parallel dapat dibagi dalam beberapa jenis:
- SISD (Single Instruction on Single Data Stream)
- SIMD (Single Instruction on Multiple Data Stream)
- MISD (Multiple Instruction on Single Data Stream)
- MIMD (Multiple Instruction on Multiple Data Stream)
- Berdasarkan kedekatan antar prosesor, pemrosesan parallel dapat dibagi dalam beberapa jenis :
- Multikomputer (Loosely Coupled/ local memory) dengan memori yang terdistribusi
- Multiprosesor (Tightly Coupled/ global memory) dengan memori yang dapat digunakan bersama (shared memory)
- Kumpulan dari data logik yang digunakan bersama-sama.
- Data di bagi menjadi beberapa fragment.
- Fragment mungkin mempunyai copy ( replika ).
- Fragment / replika nya di alokasikan pada yang digunakan.
- Setiap site berhubungan dengan jaringan komunikasi.
- Data pada masing-masing site dibawah pengawasan DBMS.
- DBMS pada masing-masing site dapat mengatasi aplikasi lokal, secara otonomi.
- Masing-masing DBMS berpastisipasi paling tidak satu global aplikasi
- Banyak contoh dari paradigma sekuensial dipertimbangkan bersama-sama.
- Programmer membayangkan beberapa prosesor, masing-masing dengan memori, dan menulis sebuah program untuk berjalan pada setiap prosesor.
- Proses berkomunikasi dengan mengirimkan pesan satu sama lain.
- Synchronous Message Passing
Pengirim menunggu untuk mengirim pesan sampai penerima siap untuk menerima pesan. Oleh karena itu tidak ada buffering. Selain itu Pengirim tidak bisa mengirim pesan untuk dirinya sendiri.
- Ansynchronous Message Passing
Pengirim akan mengirim pesan kapanpun dia mau. Pengirim tidak peduli ketika penerima belum siap untuk menerima pesan. Oleh karena itu diperlukan buffering untuk menampung pesan sementara sampai penerima siap menerima pesan. Selain itu pengirim dapat pesan untuk dirinya sendiri.
Architectural Parallel Computer
Arsitektur komputer paralel ada beberapa versi pengertian. Organisasi Prosesor dibagi menjadi 4 :
SISD
Single Instruction – Single Data. Komputer ini memiliki hanya satu prosesor dan satu instruksi yang dieksekusi secara serial. Komputer ini adalah tipe komputer konvensional. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SISD adalah UNIVAC1, IBM 360, CDC 7600, Cray 1 dan PDP 1.
- Prosesor (CPU). Bagian paling penting dalam sistem, untuk multicore terdapat lebih dari satu core yang mengakses sebuah memori (shared memory).
- Memori. Bagian ini dapat diperinci lagi menjadi beberapa bagian penyusunnya seperti RAM, cache memory dan memori eksternal.
- Sistem Operasi. Software dasar untuk menjalankan sistem komputer.
- Cluster Middleware. Antarmuka antara hardware dan software.
- Programming Environment dan Software Tools. Software yang digunakan untuk pemrograman paralel termasuk software pendukungnya.
- User Interface. Software yang menjadi perantara hardware dengan user.
- Aplikasi. Software berisi program permasalahan yang akan diselesaikan.
- Jaringan. Penghubung satu PC (prosesor) dengan PC yang lain sehingga memungkinkan pemanfaatan sumberdaya secara simultan.
- Ruang alamat.
- Himpunan berkas yang dibuka.
- Proses-proses anak.
- Timer-timer.
- Sinyal-sinyal.
- Sumber daya-sumber daya lain milik proses.
Jumlah thread yang akan dibuat ditentukan saat penulisan dan kompilasi program. Tiap thread langsung dialokasikan stack tetap.
Keunggulan = sederhana.
Kelemahan = tidak fleksibel.
Penciptaan dan penghancuran thread “on-the-fly” saat eksekusi. Penciptaan thread biasanya menspesifikasikan fungsi utama thread (seperti pointer ke procedure) dan ukuran stack, dapat juga ditambah parameter-parameter lan seperti prioritas panjadwalan.Keunggulan = fleksibel.Kelemahan = lebih rumit.
- Many-to-One
Banyaknya User-Level thread yang dipetakan ke kernel thread tunggal, akan tetapi dari beberapa user thread dapat menggunakan satu kernel thread saja.Contoh :Solaries Green ThreadGNU Portable Thread
- One-to-One
Setiap user-level thread memetakan ke kernel thread, akan tetapi user thread hanya dapat menggunakan satu kernel thread.Contoh :Windows NT/XP/2000LinuxSolaris 9 and later
- Many-to-Many
Mengijinkan beberapa user-level thread memakai beberapa kernel thread.Mengijinkan system operasi untuk menciptakan beberapa kernel thread.Keuntungan dari sistem ini ialah kernel thread yang bersangkutan dapat berjalan secara paralel pada multiprosessor.
Komentar
Posting Komentar