Komputasi (Computing)

A. Pengertian Teori Komputasi

Komputasi merupakan salah satu tipe kalkulasi yang termasuk dalam langkah aritmetika maupun non-aritmetika. Komputasi mengikuti model yang didefinisikan dengan baik dan dipahami, dideskripsikan salah satunya dengan algoritma.

Teori Komputasi merupakan suatu sub bidang ilmu komputer dan matematika yang membahas apakah dan bagaimanakah suatu masalah dapat diselesaikan pada model komputasi menggunakan algoritma.

Komputasi modern merupakan 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

Secara umum, Komputasi merupakan bidang ilmu yang mempunyai perhatian (concern) pada penyusunan model matematika dan teknik penyelesaian numerik serta penggunaan komputer untuk menganalisis dan pemecahan masalah di bidang ilmu pengetahuan (science). Komputasi termasuk pada perancangan (designing), pengembangan (developing), dan membangun (building) sistem pada hardware maupun software. Komputasi juga dapat digunakan untuk pengolahan berbagai jenis informasi, penelitian ilmiah dengan komputer, dan membuat sistem komputer menjadi cerdas (artificial intelligence).

Bidang komputasi meliputi teknik komputer (computer engineering), rekayasa perangkat lunak (software engineering), ilmu komputer (computer science), sistem informasi (informations system), dan teknologi informasi (informations technology).

B. Sejarah Komputasi

Komputasi sangat terkait dengan representasi angka. Tapi jauh sebelum abstraksi seperti jumlahnya muncul, ada konsep matematis untuk melayani keperluan peradaban. Konsep-konsep ini mencakup korespondensi satu-ke-satu (dasar penghitungan), perbandingan dengan standar (digunakan untuk pengukuran), dan segitiga siku-siku 3-4-5 (perangkat untuk memastikan sudut kanan).

Alat yang paling awal dikenal untuk digunakan dalam perhitungan adalah sempoa, dan diperkirakan telah ditemukan di Babel sekitar tahun 2400 SM. Gaya penggunaannya yang asli adalah garis yang digambar di pasir dengan kerikil. Abaci, dari desain yang lebih modern, masih digunakan sebagai alat perhitungan saat ini. Ini adalah komputer pertama yang diketahui dan sistem perhitungan paling canggih yang diketahui saat ini – metode Yunani sebelumnya 2.000 tahun.

Gagasan pertama yang menggunakan elektronik digital untuk komputasi adalah kertas 1931 “Penggunaan Thyratron untuk Penghitungan Otomatis Kecepatan Tinggi dari Fenomena Fisik” oleh C. E. Wynn-Williams. Kertas 1937 Claude Shannon “Analisis Simbolik Relay dan Switching Circuits” kemudian memperkenalkan gagasan untuk menggunakan elektronik untuk operasi aljabar Boolean.

Konsep Komputasi Modern pertama kali digagas 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 di salurkan melalui karya – karyanya. Beliau juga merupakan salah satu ilmuwan yang terkait dalam pembuatan bom atom di Los Alamos pada Perang Dunia II lalu. Kegeniusannya 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 :

• Akurasi (big, Floating point).
• Kecepatan (dalam satuan Hz)
• Problem Volume Besar (Down Sizzing atau pararel)
• Modeling (NN & GA)
• Kompleksitas (Menggunakan Teori big O)

C. Jenis-Jenis Komputasi Modern dan Penerapannya

1. Mobile Computing

   Mobile computing atau komputasi mobilitas memiliki beberapa penjelasan, salah satunya komputasi mobilitas merupakan kemajuan teknologi komputer sehingga dapat berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa menggunakan kabel dan mudah dibawa atau berpindah tempat, tetapi berbeda dengan komputasi nirkabel. Berdasarkan penjelasan tersebut, untuk kemajuan teknologi ke arah yang lebih dinamis membutuhkan perubahan dari sisi manusia maupun alat. Dan dapat dilihat contoh dari perangkat komputasi mobilitas seperti GPS, juga tipe dari komputasi mobilitas seperti smart phone, dan lain sebagainya.

   

2. Grid Computing

   Grid Computing atau 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 protokol yang terbuka.
   • Sistem mencoba mencapai kualitas pelayanan yang canggih, yang lebih baik diatas kualitas komponen individu pelayanan komputasi grid.Pada penerapannya komputasi grid seperti simulasi gempa bumi, pemodelan iklim/suhu, dll.
3. Cluster ComputingCluster Computing atau Komputasi Cluster (kelompok) merupakan sekumpulan komputer yang terhubung secara longgar atau erat yang bekerja sama sehingga, dalam banyak hal, sistem tersebut dapat dipandang sebagai satu sistem. Tidak seperti komputer grid, kelompok komputer masing-masing memiliki simpul untuk melakukan tugas yang sama, dikontrol dan dijadwalkan oleh perangkat lunak.

   Pendekatan Komputasi Cluster biasanya (tapi tidak selalu) menghubungkan sejumlah node komputasi yang tersedia (misalnya komputer pribadi yang digunakan sebagai server) melalui jaringan area lokal yang cepat. Aktivitas node komputasi diatur oleh “clustering middleware”, lapisan perangkat lunak yang berada di atas simpul dan memungkinkan pengguna memperlakukan cluster seperti pada satu unit komputasi kohesif yang besar, misal melalui konsep konsep single system. Pada penerapannya, komputasi cluster seperti Linux Virtual Server,  dll.
   

4. Cloud Computing
   Cloud Computing atau Komputasi Awan merupakan sebuah paradigma teknologi informasi (TI) yang memungkinkan akses ke tempat seluas mungkin dari sumber daya sistem yang dapat dikonfigurasi dan layanan tingkat tinggi yang dapat diatur dengan cepat dengan sedikit usaha pengelolaan, seringkali melalui Internet. Komputasi awan bergantung pada pembagian sumber daya untuk mencapai koherensi dan skala ekonomi, serupa dengan utilitas publik. Beberapa Service Model nya sebagai berikut :
   1. Infrastructure as a Service (IaaS)
   2. Platform as a Service (PaaS)
   3. Software as a Service (SaaS)
   4. Mobile Backend as a Service (MBaaS)
   5. Serverless Computing

Source :

• https://en.wikipedia.org/wiki/Computing
• https://en.wikipedia.org/wiki/Mobile_computing
• https://en.wikipedia.org/wiki/Grid_computing
• https://en.wikipedia.org/wiki/Computer_cluster
• https://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_computing