Adanya
komputasi modern berguna untuk membantu manusia menyelesaikan masalah-masalah
yang kompleks dengan menggunakan komputer.
Asal
muasal lahirnya sebuah komputasi adalah bermula dengan adanya kegiatan
menghitung angka-angka yang telah dilakukan oleh manusia sejak berabad-abad
silam. Saat itu manusia sudah mengenal angka dan perhitungan. Pada zaman
manusia purba, saat itu telah ada system barter barang yang berhubungan dengan
kegiatan menghitung. Yang dihitung tersebut adalah nilai barang yang
dibarterkan. Dengan apakan barang tersebut bisa ditukar dan dibarter (barter =
barang ditukar dengan barang dimana barang yang ditukarkan tersebut memiliki
nilai yang sama). Selain itu, bangsa romawi pun telah dapat menghitung sistem
kalender dan rasi bintang. Jadi dengan kata lain, pada zaman tersebut telah ada
yang namanya system komputasi (menghitung).
Zaman
semakin berkembang, perhitungan sudah semakin kompleks, sehingga perhitungan
yang kompleks tersebut tidak bisa hanya mengandalkan otak manusia saja dan
dilakukan dengan manual. Ataupun menggunakan bantuan pena dan kertas, atau
kapur dan batu tulis, atau dikerjakan secara mental, dan bahkan dengan bantuan
suatu tabel. Seperti yang kita ketahui, otak manusia memiliki kemampuan yang
terbatas. Maka dari itu tercipta sebuah komputasi yang disebut dengan komputasi
modern. Sejak saat itu mulai bermunculan alat-alat perhitungan yang sangat
canggih, seperti computer. Tapi lama kelamaan, computer tidak hanya melakukan perhitungan
saja, Tapi juga banyak fungsi-fungsi yang lainnya yang bisa dilakukan oleh
computer. Namun pada dasarnya computer tersebut hanya bisa mengerti dengan
angka-angka saja. Hal ini dapat dibuktikan dengan adanya angka-angka binary
sebagai bahasa yang dimengerti oleh computer. Jadi dapat disimpulkan bahwa
komputasi tersebut tidak bisa dipisahkan dengan hal yang berhubungan dengan
angka-angka, walaupun komputasi tersebut sudah dibilang komputasi modern.
Komputasi
modern ini pertama kalinya digagaskan oleh seorang ilmuan yang bernama John Von
Neumann. Dialah orang yang pertama kali menggagaskan konsep sebuah sistem yang
menerima intruksi-intruksi dan menyimpannya dalam sebuah memory. Konsep inilah
yang menjadi dasar arsitektur komputer modern. John Von Neumann memberikan
berbagai sumbangsihnya dengan cara meningkat karya – karyanya dalam bidang
matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer.
Selain itu, Von Neumann juga merupakan seorang ilmuan yang sangat berperan
penting dalam pembuatan bom atom di Los Alamos pada Perang Dunia II silam. Dan
berkat kepiawaian Neumann di bidang teori game inilah ia bisa melahirkan konsep
automata, teknologi bom atom dan komputasi modern yang akhirnya melahirkan
sebuah komputer. Sebenarnya kata “komputer” tersebut pertama kali dipergunakan
secara umum pada tahun 1613. Arti kata komputer itu sendiri mengacu kepada
perhitungan aritmatika dan kata tersebut masih dipergunakan hingga pertengahan
abad ke-20. Dan seiring dengan perkembangan jaman dari akhir abad ke-19 hingga
seterusnya, “computer” menjadi berubah makna jadi sebuah mesin yang melakukan
komputasi.
Kemudian sekitar tahun 1920an, kata “mesin komputasi” mulai dikenal. Setiap mesin yang dapat membantu melakukan pekerjaan manusia yaitunya menghitung dengan metode yang efektif, disebut dengan mesin komputasi. Pada tahun 1940-1950 dengan munculnya mesin komputasi elektronik kata “mesin komputasi” mulai berubah menjadi “komputer” yang biasanya diawali dengan “elektronik” atau “digital”.
Sejak saat itu, 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. Konsep dasar arsitektur komputer modern sendiri ialah konsep sebuah sistem yang menerima intruksi-intruksi dan menyimpannya dalam sebuah memory.
komputasi
modern dapat dimanfaatkan untuk memecahkan masalah-masalah seperti dibawah ini:
- menghitung akurasi (bit, floating
point)
- menghitung kecepatan (dalam
satuanHz)
- menghitung problem volume besar
(paralel)
- modeling (NN dan GA)
- kompleksitas (menggunakan Teori Big
O)
Manfaat
lainnya dari komputasi modern yang sering kita dengar sekarang ini adalah
tentang pembacaan sidik jari dan scan retina mata. itu dinamakan dengan teknik
biometric.
Karakteristik
komputasi modern ada 3 macam, 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 jarinagn yang luas dengan kapasitas bandwidth yang beragam.
• Komputer maupun jaringan tidak terdedikasi, bisa hidup atau mati sewaktu-waktu tanpa jadwal yang jelas.
Jenis
komputasi modern :
a. Mobile
Computing
b. Grid
Computing
c. Cloud
Computing
Adapun implementasi komputasi
modern pada bidangnya masing-masing antara lain:
1. Biologi
Dalam
implementasi komputasi modern di bidang biologi terdapat Bioinformatika, sesuai
dengan asal katanya yaitu “bio” dan “informatika”, adalah gabungan antara ilmu
biologi dan ilmu teknik informasi (TI). Pada umumnya, Bioinformatika
didefenisikan sebagai aplikasi dari alat komputasi dan analisa untuk menangkap
dan menginterpretasikan data-data biologi. Ilmu ini merupakan ilmu baru yang
yang merangkup berbagai disiplin ilmu termasuk ilmu komputer, matematika dan
fisika, biologi, dan ilmu kedokteran, dimana kesemuanya saling menunjang dan saling
bermanfaat satu sama lainnya.
ilmu
bioinformatika lahir atas insiatif para ahli ilmu komputer berdasarkan
artificial intelligence. Mereka berpikir bahwa semua gejala yang ada di alam
ini bisa diuat secara artificial melalui simulasi dari gejala-gejala tersebut.
Untuk mewujudkan hal ini diperlukan data-data yang yang menjadi kunci penentu
tindak-tanduk gejala alam tersebut, yaitu gen yang meliputi DNA atau RNA.
Bioinformatika ini penting untuk manajemen data-data dari dunia biologi dan
kedokteran modern.
Sekuensing
DNA satu organisme, misalnya suatu virus memiliki kurang lebih 5.000 nukleotida
atau molekul DNA atau sekitar 11 gen, yang telah berhasil dibaca secara
menyeluruh pada tahun 1977. Kemudia Sekuen seluruh DNA manusia terdiri dari 3
milyar nukleotida yang menyusun 100.000 gen dapat dipetakan dalam waktu 3
tahun, walaupun semua ini belum terlalu lengkap. Saat ini terdapat milyaran
data nukleotida yang tersimpan dalam database DNA, GenBank di AS yang didirikan
tahun 1982. Bioinformatika (bahasa Inggris: bioinformatics) adalah 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 amino serta informasi yang berkaitan
dengannya.
Bioinformatika
ialah ilmu yang mempelajari penerapan teknik komputasi untuk mengelola dan
menganalisis informasi hayati. Bidang ini mencakup penerapan metode-metode
matematika, statistika, dan informatika untuk memecahkan masalah-masalah
biologi, terutama yang terkait dengan penggunaan sekuens DNA dan asam amino.
Contoh topik utama bidang ini meliputi pangkalan data untuk mengelola informasi
hayati, penyejajaran sekuens (sequence alignment), prediksi struktur untuk
meramalkan struktur protein atau pun struktur sekunder RNA, analisis
filogenetik, dan analisis ekspresi gen.
Perkembangan
jaringan internet juga mendukung berkembangnya bioinformatika. Pangkalan data
bioinformatika yang terhubungkan melalui internet memudahkan ilmuwan dalam
mengumpulkan hasil sekuensing ke dalam pangkalan data tersebut serta memperoleh
sekuens biologi sebagai bahan analisis. Selain itu, penyebaran program-program
aplikasi bioinformatika melalui internet memudahkan ilmuwan dalam mengakses
program-program tersebut dan kemudian memudahkan pengembangannya
2. Fisika
Implementasi
komputasi moderndi bidang fisika ada Computational Physics yang mempelajari
suatu gabungan antara Fisika,Komputer Sain dan Matematika Terapan untuk
memberikan solusi pada “Kejadian dan masalah yang komplek pada dunia nyata”
baik dengan menggunakan simulasi juga penggunaan algoritma yang tepat.
Pemahaman
fisika pada teori, experimen, dan komputasi haruslah sebanding, agar dihasilkan
solusi numerik dan visualizasi /pemodelan yang tepat untuk memahami masalah
Fisika. Untuk melakukan perkerjaan seperti evaluasi integral,penyelesaian
persamaan differensial, penyelesaian persamaan simultans, mem-plot suatu
fungsi/data, membuat pengembangan suatu seri fungsi, menemukan akar persamaan
dan bekerja dengan bilangan komplek yang menjadi tujuan penerapan fisika
komputasi.
Banyak
perangkat lunak ataupun bahasa yang digunakan, baik 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. Suatu yang menjadi fokus perhatian kita disini adalah
penggunaan visual basicsebagai alat bantu dalam pembelajaran dan pencarian
solusi Fisika komputasi.
3. Kimia
Implementasi
komputasi modern di bidang kimia ada 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.
Molekul
terdiri atas inti dan elektron, sehingga diperlukan metode mekanika kuantum.
Kimiawan komputasi sering berusaha memecahkan persamaan Schrödinger
non-relativistik, dengan penambahan koreksi relativistik, walaupun beberapa
perkembangan telah dilakukan untuk memecahkan persamaan Schrödinger yang
sepenuhnya relativistik. Pada prinsipnya persamaan Schrödinger mungkin
diselesaikan, baik dalam bentuk bergantung-waktu atau tak-bergantung-waktu,
disesuaikan dengan masalah yang dikaji, tetapi pada praktiknya tidak mungkin
kecuali untuk sistem yang amat kecil. Karena itu, sejumlah besar metode
hampiran dikembangkan untuk mencapai kompromi terbaik antara ketepatan
perhitungan dan biaya komputasi.
Dalam
kimia teori, kimiawan dan fisikawan secara bersama mengembangkan algoritma dan
program komputer untuk memungkinkan peramalan sifat-sifat atom dan molekul,
dan/atau lintasan reaksi untuk reaksi kimia, serta simulasi sistem makroskopis.
Kimiawan komputasi kebanyakan “sekedar” menggunakan program komputer dan
metodologi yang ada dan menerapkannya untuk permasalahan kimia tertentu.
4. Ekonomi
Terdapat
Computational Economics yang mempelajari titik pertemuan antara ilmu ekonomi
dan ilmu komputer mencakup komputasi keuangan, statistika, pemrograman yang di
desain khusus untuk komputasi ekonomi dan pengembangan alat bantu untuk
pendidikan ekonomi.
Komentar
Posting Komentar