Perkembangan Teori Komputasi dan Implementasinya

Pada postingan kali ini , saya ingin menjelaskan tentang perkembangan komputasi modern. Ada dua hal yang akan di bahas yaitu pertama jelaskan perkembangan teori komputasi dan sebutkan implementasi" komputasi komputasi pada bidang matematika, fisika, kimia, ekonomi, geologi dan geografi.

Menurut Wikipedia, Komputasi adalah 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.

Berkaitan dengan perkembangan komputasi tidak terlepas dengan perkembangan panjang bit komputer dan kecepatan komputasi itu sendiri.

Asal mula sebuah PC

Mari kita lihat sejarah latar belakang sebuah PC modern, dimana diawali pada tahun 1981, kurang lebih 32 tahun. PC diperkenalkan pertama kali oleh IBM yang bekerja pada microcomputer 16-bit menggunakan Intel 8086 atau 8088 sebagai processornya dan menggunakan sistem operasi Microsoft (DOS, akhirnya Windows).

PC benar-benar mengalami perkembangan begitu jauh dimulai dari microprocessor 8-bit (seperti Commodore 64), yang cukup terkenal sampai akhir tahun 1980-an. PC yang tampak diatas, merupakan komputer hybrid (cangkokan) yang sangat menarik. Ditandai oleh peralihan dari arsitektur 8-bit ke arsitektur 16-bit. PC tersebut memuat dua processor yaitu: 8-bit Z80 dan 16-bit 8088. Sehingga dimungkinkan untuk bekerja pada beberapa sistem operasi yang berbeda, seperti CP/M dan MS-DOS 2.
Setiap processor memiliki jalur (bus) sendiri-sendiri, membagi RAM sebesar 128 KB secara bersama. Dan itu merupakan kemajuan mesin yang istimewa.

Lebar Bit 
Pertama kali microprocessor yang diproduksi oleh Intel adalah 4 bit. Ini berarti, pada suatu operasi tunggal, processor bisa melakukan proses sebanyak 4 bit panjangnya. Dengan kata lain lebar mechine word adalah 4 bit. Intel 4004 merupakan jenis processor 4-bit dengan arsitektur 4-bit.
Nantinya processor bisa memproses sebesar 8 bit dalam satu satuan waktu, seperti Intel 8008, 8080. PC merupakan pelopor komputer 16-bit. Dengan mengembangkan processor 80386-nya, mereka telah berubah menjadi arsitektur 32-bit yang masih dipakai sampai sekarang. Selanjutnya terus berkembang lebih jauh lagi dengan arsitektur 64-bit (misalnya Processor Itanium dari Intel dan Processor Athlon 64 dari AMD).

 Macam-macam Komputasi Modern
Komputasi modern terbagi tiga macam, yaitu komputasi mobile (bergerak), komputasi grid dan komputasi cloud. Penjelasan lebih lanjut dari jenis-jenis komputasi modern sebagai berikut:
Mobile Computing.

Mobile Computing atau komputasi bergerak memiliki beberapa penjelasan, salah satunya komputasi bergerak merupakan kemajuan teknologi komputer sehingga dapat berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa 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 smartphone dan lain sebagainya.

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, yaitu:

• Sistem untuk koordinat sumber daya komputasi tidak dibawah kendali pusat 
• Sistem menggunakan standart dan protocol yang terbuka 
• Sistem mencoba mencapai kualitas pelayanan yang canggi. yang lebih baik diatas kualitas komponen individe pelayan komputasi grid. 

Cloud Computing

Komputasi Cloudmerupakan gaya komputasi yang terukut dinamis dan sumber daya virtual yang sering menyediakan layanan melalui internet. Komputasi Cloud menggambarkan pelengkap baru, konsumsi dan layanan IT berbasi 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 danmudah 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. 

Implementasi teori komputasi di berbagai bidang antara lain

1. Matematika

Matematika komputasi adalah salah satu cabang dari ilmu matematika yang berurusan dengan komputer. Yang dipelajari dalam kuliah ini adalah beberapa metode komputasi untuk menyelesaikan beberapa masalah numerik, antara lain: masalah-masalah persamaan non-linear, sistem persamaan linear, interpolasi, diferensiasi numerik, integrasi numerik, masalah nilai awal, masalah nilai eigen, dan sebagainya. Tentu saja, komputasi merupakan hal yang menarik untuk dipelajari karena dapat membantu memecahkan masalah-masalah matematis dengan lebih mudah dan menyenangkan.

2. Fisika

Fisika komputasi adalah studi implementasi numerik algoritma untuk memecahkan masalah di bidang fisika di mana teori kuantitatif sudah ada. Dalam sejarah, fisika komputasi adalah aplikasi ilmu komputer modern pertama di bidang sains, dan sekarang menjadi subbagian dari sains komputasi.

3.Kimia

Kimia komputasi adalah cabang kimia yang menggunakan hasil kimia teori yang diterjemahkan ke dalam program komputer untuk menghitung sifat-sifat molekul dan perubahannya maupun melakukan simulasi terhadap sistem-sistem besar (makromolekul seperti protein atau sistem banyak molekul seperti gas, cairan, padatan, dan kristal cair), dan menerapkan program tersebut pada sistem kimia nyata. Contoh sifat-sifat molekul yang dihitung antara lain struktur (yaitu letak atom-atom penyusunnya), energi dan selisih energi, muatan, momen dipol, kereaktifan, frekuensi getaran dan besaran spektroskopi lainnya. Simulasi terhadap makromolekul (seperti protein dan asam nukleat) dan sistem besar bisa mencakup kajian konformasi molekul dan perubahannya (mis. proses denaturasi protein), perubahan fase, serta peramalan sifat-sifat makroskopik (seperti kalor jenis) berdasarkan perilaku di tingkat atom dan molekul. Istilah kimia komputasi kadang-kadang digunakan juga untuk bidang-bidang tumpang-tindah antara ilmu komputer dan kimia.

4. Ekonomi

kimia memiliki teori-teori yang diterjemahkan dibidang komputer menghitung kadar-kadar zat setiap benda, yang pada akhirnya tercipta alat-alat untuk menghitung zat tersebut yang dicontrol dengan algoritma

5. Geologi

Teori komputasi biasanya digunakan untuk pertambangan, sebuah sistem komputer digunakan untuk menganalisa bahan-bahan mineral dan barang tambang yang terdapat di dalam tanah.

6.Geografi

Teori komputasi terdapat penggunaan komputasi yang diterapkan pada GIS (Geographic Information System) yang berguna untuk menyimpan, memanipulasi dan menganalisa informasi geografi.

7.Sosiologi

Teori komputasi terdapat pada Computational Sosiology yaitu penggunaan metode komputasi dalam menganalisa fenomena sosial.

8.Biologi

Terdapat pada Bioinformatika merupakan ilmu yang mempelajari penerapan teknik komputasional untuk mengelola dan menganalisis informasi biologis. Bidang ini mencakup penerapan metode-metode matematika, statistika, dan informatika untuk memecahkan masalah-masalah biologis, terutama dengan menggunakan sekuens DNA dan asam aminoserta informasi yang berkaitan dengannya. Contoh topik utama bidang ini meliputi basis data untuk mengelola informasi biologis, penyejajaran sekuens (sequence alignment), prediksi struktur untuk meramalkan bentuk struktur protein maupun struktur sekunderRNA, analisis filogenetik, dan analisis ekspresi gen. 

Referensi :

http://vibriariyani.blogspot.com/2014/03/perkembangan-komputasi-modern.html

http://ansyahh.blogspot.com/2013/04/perkembangan-komputasi-modern.html
http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi

http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_komputasi

http://id.wikipedia.org/wiki/Fisika_komputasi

http://uhaisnaini.wordpress.com/2011/03/03/matematika-komputasi/