Penerapan Komputer Kuantum

Komputer Kuantum adalah alat hitung yang menggunakan sebuah fenomena mekanika kuantum, misalnya superposisi dan keterkaitan, untuk melakukan operasi data. Dalam komputasi klasik, jumlah data dihitung dengan bit; dalam komputer kuantum, hal ini dilakukan dengan qubit. Prinsip dasar komputer kuantum adalah bahwa sifat kuantum dari partikel dapat digunakan untuk mewakili data dan struktur data, dan bahwa mekanika kuantum dapat digunakan untuk melakukan operasi dengan data ini. Dalam hal ini untuk mengembangkan komputer dengan sistem kuantum diperlukan suatu logika baru yang sesuai dengan prinsip kuantum. Ide mengenai komputer kuantum ini berasal dari beberapa fisikawan antara lain 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).

Penggunaan komputer kuantum dalam bisnis saat ini memang masih belum umum, namun diam-diam sedang diterapkan pada berbagai industri. Mengutip dari disruption, setidaknya ada lima bidang yang saat ini sedang dipercepat oleh komputasi kuantum.

1. Farmasi

Dalam metode tradisional menggunakan komputer tradisional, untuk menemukan dan meneliti obat-obatan baru membutuhkan waktu bertahun-tahun. Sementara komputer kuantum dapat menjalankan analisis pada molekul yang lebih besar daripada yang bisa ditangani oleh komputer klasik. Ini membuka jalan bagi penemuan obat baru, serta mengganti obat yang sudah ada untuk aplikasi baru. Perusahaan bioteknologi AS, Biogen, bekerja sama dengan 1QBit, sebuah perusahaan perangkat lunak kuantum, dan Lab Accenture, Biogen menggunakan komputasi kuantum untuk membandingkan dan menganalisis molekul. Berbeda dengan metode tradisional, metode kuantum memberikan lebih banyak informasi tentang molekul yang diperiksa. Pemahaman yang lebih besar tentang karakteristik molekul sangat penting untuk wawasan tentang sifat aktifnya, dan dapat mempercepat proses penemuan obat.

2. Meachine Learning

Machine Learning bekerja menganalisa banyak data, untuk membuat keputusan yang kompleks, analitik prediktif, hingga pemilihan pemodelan. Aktivitas seperti itu sangat sulit dilakukan oleh komputer tradisional, namun bagi komputer kuantum adalah pekerjaan yang sangat ringan. QxBranch, startup komputasi kuantum baru-baru ini menggunakan perangkat keras D-Wave untuk mensimulasikan hasil pemilihan Presiden AS 2016. Di mana model tradisional pada saat pemilihan memprediksi kemenangan meyakinkan untuk Hillary Clinton, kemampuan kuantum QxBranch mencapai pemahaman yang lebih baik tentang data polling, dan memberikan Trump kemungkinan kemenangan yang lebih tinggi.

3. Layanan keuangan

Komputasi kuantum juga memiliki potensi besar di sektor jasa keuangan karena daya pemrosesan dan kecepatannya yang meningkat. Secara umum, semakin cepat lembaga keuangan dapat memproses transaksi atau membuat keputusan, semakin menguntungkan mereka. Salah satu aplikasi utama komputasi kuantum dalam keuangan adalah perdagangan algoritmik. Di sinilah algoritma secara independen memulai perdagangan saham sejalan dengan strategi yang telah ditentukan, melewati kebutuhan untuk pedagang manusia yang rawan dan ragu-ragu. Keuntungan lain termasuk penilaian yang lebih akurat tentang bagaimana portofolio akan melakukan, dan investasi mana yang harus dilakukan perusahaan untuk mencapai tujuan mereka. Pada bulan Desember 2017, JP Morgan Chase dan Barclays mengumumkan kemitraan baru dengan IBM yang akan melihat mereka bereksperimen dalam komputasi kuantum untuk tugas-tugas seperti analisis risiko dan penentuan harga aset di sektor keuangan.

4. Logistik

Menjadi salesman keliling ternyata bukan pekerjaan mudah. Mereka membutuhkan daftar kota yang harus dikunjungi, dan menanyakan rute mana yang terbaik. Pekerjaan itu menjadi semakin sulit ketika semakin banyak kota yang ditambahkan, dan semakin besar pula jarak yang perlu dijangkau. Untuk meminimalkan waktu pengiriman dan jarak serta memaksimalkan keuntungan, perusahaan logistik harus menemukan rute optimal melintasi sistem yang sangat kompleks. Karena melibatkan berbagai variabel seperti peristiwa tak terduga seperti kondisi cuaca, penundaan, dan kesalahan manusia. Pada 2017,Volkswagen menjadi otomotif pertama yang menguji komputasi kuantum, ketika mereka berkolaborasi dengan D-Wave Systems tentang optimalisasi arus lalu lintas.

5. Keamanan

Komputer kuantum akan memiliki kemampuan untuk memecahkan banyak metode enkripsi yang saat ini. Karena itu, perusahaan teknologi, korporat, dan pemerintah harus berlomba-lomba membuat enkripsi tingkat kuantum pula, beberapa perusahaan sudah melakukan hal ini. ID Quantique yang berbasis di Swiss didirikan pada tahun 2001, menyediakan enkripsi jaringan tingkat kuantum untuk industri dan pemerintah di seluruh dunia. UK Quantum Communications Hub, sebuah kerjasama universitas, perusahaan swasta, dan badan sektor publik di Inggris, bertujuan untuk menciptakan jaringan kuantum untuk transmisi data dan transaksi yang aman. Pada bulan Januari tahun ini, Peneliti Cina dan Austria mencapai konferensi video yang dijamin kuantum melalui satelit.

Referensi:
https://id.wikipedia.org/wiki/Komputer_kuantum
https://www.wartaekonomi.co.id/read220266/ini-dia-lima-bidang-yang-bakal-dilibas-oleh-quantum-computing

Komputasi Kuantum

Spesifikasi Komputer Klasik

Pada pelaksanaannya, komputer klasik tergantung pada tingkat akhir yakni pada prinsip-prinsip seperti yang dijabarkan oleh Aljabar Boolean. Data-data perlu diproses pada kondisi biner eksklusif pada tiap-tiap titik waktu atau bit. Sedangkan pada waktu itu tiap-tiap transistor maupun kapasitor harus pada keadaan 0 atau 1 sebelum berubah status yang sekarang diukur dalam miliar detik. Komputer kuantum merupakan peralatan yang mempergunakan prinsip-prinsip yang diambil dari teori kuantum dalam mengolah informasi. Komputer kuantum bisa memproses seluruh ragam informasi mengikuti hukum-hukum fisika kuantum sehingga mampu melakukan tugas-tugas dengan mempergunakan seluruh kemungkinan permutasi dengan waktu yang bersamaan.

Spesifikasi Komputer Kuantum

Komputer kuantum merupakan alat yang mempergunakan prinsip-prinsip teori kuantum dalah pengolahan informasi. Pada teori kuantum, dijelaskan mengenai perilaku obyek-obyek yang berukuran mikro antara lain molekul, atom serta partikel. Dunia makroskopis berbeda dengan dunia mikroskopis. Dalam prinsip kuantum, materi bisa berlaku sebagaimana partikel serta gelombang. Inilah yang disebut dualisme partikel-gelombang yang merupakan satu keunikan dari teori kuantum. Sehubungan dengan teori kuantum, maka komputer kuantum juga bisa memproses seluruh jenis informasi yang diproses oleh komputer klasik. Selain itu salah satu perbandingan komputer klasik dan komputer kuantum, adalah  komputer kuantum memiliki satu sifat unik yakni superposisi kuantum untuk melaksanakan komputasi yang tidak bisa dilakukan oleh komputer klasik.

Komputasi kuantum. pengertian, cara kerja, dan apa perbedaannya dengan komputer klasik. 

Google, IBM, dan beberapa perusahaan teknologi lain sedang berlomba-lomba membuat dan menyempurnakan sebuah komputer yang lebih kencang dari superkomputer, yakni komputer kuantum. Mereka yakin, masa depan superkomputer akan beralih ke komputer kuantum yang memiliki kecepatan yang sangat tinggi.

Tapi, apa sebenarnya komputer kuantum itu? Lalu, apa bedanya komputer kuantum dengan komputer biasa?

Kita akan memulai penjelasan dari bagaimana sebuah komputer normal bekerja. Unit terkecil dari komputasi normal disebut dengan ‘bits’, yang terdiri dari dua kondisi yakni 0 (yang biasa disebut ‘wrong state’) dan 1 (yang biasa disebut ‘right state’). Kombinasi dari ‘bits’ inilah yang kemudian dapat dieskalasi sehingga dapat memproses banyak data sekaligus. Dan untuk memproses data hingga muncul hasil yang kita inginkan, prosesor menggunakan metode ‘logic gate’.

Kombinasi dari logic gate, yang biasa terdiri dari OR, AND, dan lainnya inilah yang nanti akan menentukan hasil pemrosesan. Dan untuk mengolah logika ini, mereka membutuhkan transistor sebagai ‘switch’ yang menentukan alur logika. Namun, dalam melakukan sebuah komputasi, transistor membutuhkan listrik yang menimbulkan panas, karena adanya ‘hambatan’. Untuk mengakali hal ini, para perusahaan semikonduktor seperti AMD dan Intel membuat chipset mereka berukuran sangat kecil. Bahkan saat ini, AMD telah berhasil membuat chipset hingga sekecil 7nm.

Di sisi lain, hal ini juga akan menjadi hambatan. Semakin kecil sebuah chipset, semakin sulit juga mereka memproduksinya. Selain itu, ukuran chipset ini sudah lebih kecil dari virus HIV yang memiliki ukuran 120nm. Masalah yang ditimbulkan adalah dikarenakan chipset ini semakin kecil, akan lebih mudah bagi elektron untuk dapat lolos dari ‘logic gate’ yang kemudian akan menimbulkan ketidak presisian data, atau malah kesalahan data. Proses ini sering disebut sebagai ‘Quantum Tunneling’. Nah, disinilah komputer kuantum mengambil alih. Metode dasar dari pemrosesan ini adalah menggunakan ‘Quantum Mechanic’. Sekedar informasi, Quantum Mechanic adalah sebuah cabang dasar fisika yang menggantikan mekanika klasik pada tataran sistem atom dan subatom. Sistem yang mengikuti mekanika kuantum ini dapat berada dalam superposisi kuantum pada keadaan yang berbeda, tidak seperti pada fisika klasik. Ilmu ini memberikan kerangka matematika untuk berbagai cabang fisika dan kimia, termasuk fisika atom, fisika molekular, kimia komputasi, kimia kuantum, fisika partikel, dan fisika nuklir.

Komputer kuantum memiliki satuan bernama Quibits, dimana juga akan memiliki dua state, yakni 1 dan 0. Tapi yang membedakan adalah satu Quibits mengandung baik 1 dan 0, tergantung dari mana kita melihatnya. Kemampuan ini pun sering disebut sebagai ‘Superposition’. Selain itu, Quibits juga dapat dilihat menjadi beberapa dimensi, misalnya putaran dari gaya magnetik atau sebuah Foton. Jadi, kita tidak dapat memprediksi apakah sebuah Quibits adalah 1 atau 0. Tapi, pengguna dapat menentukan isi dari Quibits tersebut, misalnya arah dari sebuah Foton dari atas ke bawah atau dari kiri ke kanan akan menghasilkan 1 atau 0. Jadi, Foton hanya akan dapat diukur pada saat kita menginginkannya.

Perbedaan dari Bits dan Quibits adalah kekuatan pemrosesannya. Jika dalam 4 bits hanya akan dapat menghasilkan satu dari 16 probabilitas, 4 Quibits memiliki semua hasil 16 probabilitas sekaligus. Selain itu, Quibits juga memiliki sifat khusus bernama Entanglement. Sifat ini akan dapat mengubah kondisi satu Quibits dengan hanya berdekatan satu sama lain. Hal ini membuat pengguna dapat memprediksi isi dari Quibits lainnya hanya dengan mengukur satu Quibits saja. Semua hal ini mengakibatkan komputer kuantum dapat mengerjakan satu tugas dan mendapatkan semua probilitas yang ada dalam waktu yang bisa dibilang bersamaan. Selain itu, pemrosesan data yang dilakukan oleh komputer kuantum lebih cepat. Di sisi lain, sebuah komputer hanya akan dapat menguraikan satu probabilitas dalam satu waktu pemrosesan. Kasus penggunaan terbaik untuk komputer kuantum adalah mencari sesuatu di dalam database. Jika komputer biasa harus mengecek probabilitas satu per satu, komputer kuantum dapat mencarinya di semua tempat sekaligus.

Contoh lain penggunaan komputer kuantum adalah untuk digunakan dalam keamanan di bidang IT. Komputer kuantum akan dapat menghasilkan sebuah kode enkripsi yang sangat aman, dimana superkomputer baru dapat membuka enkripsi tersebut dalam waktu ratusan tahun. Terakhir, bidang yang paling akan mendapatkan keuntungan dari komputer kuantum adalah di bidang penelitian. Para peneliti, terlebih mereka yang bekerja untuk melakukan simulasi molekuler akan jauh lebih efisien. Hal ini dikarenakan proses simulasi ini membutuhkan sumber daya yang sangat besar. Ini berarti, semakin cepat seorang ilmuwan memecahkan sebuah model simulasi protein baru, semakin besar juga pengembangan di bidang kedokteran di masa depan.

Lantas, seperti apa dampak teknologi komputer kuantum pada perusahaan raksasa?

Pihak Google mengklaim bahwa mereka menggunakan komputer kuantum, untuk membuat sebuah algoritma untuk membuat proses pembelajaran machine learning yang lebih cepat dan efisien, dimana akan mempengaruhi kemampuan dari AI mereka. Perusahaan mesin pencari asal Amerika tersebut mengklaim prosesor Sycamore 54 qubit yang telah mereka ciptakan mampu melakukan kalkulasi sebuah masalah dalam waktu 200 detik. Sedangkan pada saat masalah yang sama dijalankan di superkomputer paling mutakhir, baru akan dapat diselesaikan selama 10 ribu tahun.

Di sisi lain, IBM Q yang merupakan komputer kuantum milik IBM saat ini ditawarkan untuk digunakan di beberapa bidang, seperti untuk bisnis, pengembang aplikasi, peneliti, dan para pengedukasi. Mereka bahkan sudah dapat menggunakanya melalui cloud. So, apakah pada akhirnya komputer kuantum akan seutuhnya menggantikan komputer saat ini? Untuk saat ini, tampaknya hal tersebut tidak akan terjadi. Hal ini dikarenakan hingga saat ini, komputer kuantum masih digunakan untuk keperluan khusus saja dan tidak dirancang untuk digunakan sebagai alat rumahan. Tapi, tidak menutup kemungkinan bila di masa depan, komputer kuantum akan menjadi salah satu alat yang umum digunakan oleh masyarakat dunia.

Sumber :

https://www.robicomp.com/perbandingan-komputer-klasik-dan-komputer-kuantum.html

https://www.tek.id/tek/komputer-kuantum-dan-apa-bedanya-dengan-komputer-biasa-b1XpJ9fXB

Pengantar Komputasi Modern

Disusun oleh :

Afifah Nur Falah Yusnika                                           50416278

Azman Agung Nugraha                                              51416277

Dicky Raditya M                                                        51416998

Dima Syauqi NH                                                        52416019

Universitas Gunadarma 2020 - 4ia17

KOMPUTASI MODERN

Objekif :

ü  Mahasiswa mampu mengetahui definisi Komputasi

ü  Mahasiswa mampu mengetahui jenis dan fungsi komputasi

ü  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:

·         Akurasi (big, Floating point)

·         Kecepatan (dalam satuan Hz)

·         Problem Volume Besar (Down Sizzing atau pararel)

·         Modeling (NN & GA)

·         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 :

Ø  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

Ø  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

Ø  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.

ü  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.

ü  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.

ü  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

11. 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