Berpikir Komputasional (Tematis)
Berpikir Komputasional (Tematis)
1. Pengetahuan Dasar Computational Thinking
Computational thinking (CT) sebagai sebuah kemampuan berpikir untuk menyelesaikan suatu permasalahan secara menyeluruh, logis, dan teratur. Berpikir komputasi sebagai teknik pemecahan masalah yang sangat luas wilayah penerapannya, bukan hanya untuk menyelesaikan masalah seputar ilmu komputer saja, melainkan juga untuk menyelesaikan berbagai masalah di dalam kehidupan sehari-hari. Metode inti dalam computational thinking dikategorikan menjadi decomposition untuk memecah masalah yang lebih besar (kompleks) menjadi komponen-komponen yang lebih kecil (sederhana) , pattern recognitionuntuk mencari atau menemukan pola atau kesamaan antar masalah maupun dalam masalah tersebut, absraction yang fokus pada penggunaan informasi penting saja dan mengabaikan detail yang kurang relevan, serta algorithms untuk membangun langkah-langkah solusi terhadap masalah yang terjadi. Dengan demikian, kemampuan berpikir komputasi bukanlah kemampuan membuat program di komputer atau kemampuan menggunakan software di komputer. Namun, keahlian ini tetap akan memperkaya kemampuan berpikir komputasi.
2. Sejarah Komputasi Modern
Sejarah komputer modern dimulai dengan dua teknologi yang terpisah yaitu perhitungan otomatis dan sesuatu yang dapat diprogram. Meski tidak ada satu perangkat yang dapat dikatakan sebagai komputer, karena sebagian besar penerapannya tidak konsisten. Adapun cikal bakal terjadinya komputasi modern hingga menjelang kemunculan ENIAC diawali ketika pada tahun 1941, Konrad Zuse's menciptakan sebuah mesin bernama Z machine yang dikenal dengan istilah Z3. Z machine sebagai mesin pertama yang menampilkan biner aritmatika, termasuk aritmatika floating point dan ukuran programability. Hingga pada tahun 1998, operasional Z3 di dunia komputer memiliki bentuk mesin turing secara lengkap.
3. Pengetahuan Dasar Komputasi Modern
mayoritas pemecahan masalah manusia di era modern dengan menggunakan komputer dikenal sebagai komputasi modern. di dalam suatu pekerjaan akan membutuhkan kecepatan dan juga kecepatan apabila banyak data yang diproses maka akan membutuhkan waktu. apabila pemrosesan paralel dilakukan dengan tepat maka performa dari komputasi modern akan berjalan dengan baik dan maksimal. Komputasi modern dikategorikan sebagai berikut;
A. Cloud computing system
Awan (cloud) sering digambarkan pada diagram jaringan komputer sebagai metafora dari internet, sehingga dalam cloud computing sebagai abstraksi dari infrastruktur kompleks yang masih disembunyikan. Beberapa jenis layanan komputasi awan antara lain infrastructure as a Service (laas), Platform as a Service (PaaS), dan Software as a (SaaS).
1. SaaS (Software as a Service)
SaaS adalahperangkat lunak yang dijadikan sebagai layanan yang bersifat online.SHS memanfaatkan internet untuk menjalankan aplikasi yang dikelola oleh vendor pihak ketiga.
*Karakteristik SaaS
Karakteristik sas akan membantu dalam menentukan apakah yang akan digunakan adalah benar sas atau bukan.
*Keuntungan SaaS
Jika menggunakan model layanan SaaS bisa langsung memanfaatkan layanan tanpa harus membuat sendiri (in-house development).
*Kerugian SaaS
Ketika menggunakan model layanan SaaS, maka tidak memiliki kendali penuh atas layanan aplikasi yang digunakan.
2. PaaS (Platform as a Service)
PaaS adalah layanan cloud yang disediakan dalam bentuk platform dan dapat dimanfaatkan user untuk membuat aplikasi di atasnya. Ketika menggunakan layanan model SaaS, maka semua server, penyimpanan, dan jaringan dikelola oleh penyedia pihak ketiga.
*Karakteristik PaaS
Paas memiliki banyak karakteristik tersendiri daripada layanan cloud lainnya diantaranya
a. dapat diakses oleh banyak pengguna melalui aplikas pengembang yang sama
b. dibangun di atas teknologi virtualisasi sehingga sumber daya dapat dengan mudah ditingkatkan atau diturunkan seiring perubahan yang diinginkan
c. Mengintegrasikan layanan web dan basis data
d. menyediakan berbagai layanan untuk membantu pengembangan pengujian dan penyebaran aplikasi
*Keuntungan PaaS
Ketika menggunakan layanan model PaaS, dapat membuat aplikasi sendiri dengan banyak fitur yang sudah tersedia.
*Kerugian PaaS
Beberapa masalah yang bisa kalian temukan saat menggunakan pas yaitu masalah keamanan.
3. IaaS (Infrastruktur as a Service)
Iaas adalah jenis model layanan cloud yang pada dasarnya merupakan server fisik dan virtual server. iaas termasuk jenis layanan yang memberi peluang user dalam menggunakan server tanpa perlu membeli komputer dan peralatan secara fisik, melakukan pemeliharaan rutin, dan melakukan konfigurasi perangkat.
*Karakteristik IaaS
Beberapa karakteristik iaas diantaranya banyak pengguna di satu perangkat, biaya bervariasi tergantung konsumsi, dinamis dan fleksibel, layanan sangat skalabel, organisasi tetap memegang kendali penuh atas infrastruktur,serta memiliki sumber daya yang tersedia sebagai layanan.
*Keuntungan IaaS
keuntungan layanan Iaas membuat pengguna tidak perlu membeli komputer dan peralatannya secara fisik untuk membangun server, melakukan pemeliharaan rutin, dan melakukan konfigurasi perangkat. iaas juga menawarkan banyak keuntungan.
*Kerugian IaaS
Saat menggunakan model layanan cloud computing IaaS, maka yang harus dilakukan ujar adalah harus mengurus sendiri OS (Operating Sistem), keamanan, aplikasi, database, dan lain-lain. Karena mayoritas penyedia layanan hanya menyediakan server dan jaringan
B. Grid computing system
Grid computing system memiliki beberapa karakteristik, diantaranya kemampuan dalam adalah menggunakan seperangkat komputer yang terpisah secara geografis, didistribusikan,dan terhubung oleh jaringan untuk menyelesaikan masalah komputasi berskala besar. beberapa daftar yang dapat digunakan untuk mengenali sistem komputasi grid berupa sistem koordinat sumber daya komputasi yang tidak berada di bawah kendali pusat, sistem dalam mencoba mencapai kualitas pelayanan canggih serta lebih baik di atas kualitas komponen individu pelayanan komputasi grid.
C. Mobile computing system
Mobile computing menjadi sebuah kemajuan teknologi komputer dalam berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa kabel dan mudah dibawa atau berpindah tempat, meskipun secara mendasar berbeda dengan komputasi nirkabel. beberapa kemampuan mobile computing diantaranya akses web dalam keadaan bergerak, disconnected operations (network game groups), information service, location aware services, serta peralatan emergency untuk akses ke dunia luar maupun pemantauan dan koordinasi pada kendaraan (GPS). Dalam hal ini,kemajuan teknologi ke arah yang lebih dinamis membutuhkan perubahan dari sudut pandang manusia maupun sudut pandang alat. Beberapa jenis perangkat komputasi bergerak antara lain GPS, laptop, PDA, smartphone, wearable computer, dan lain lain.4
4. Persoalan Akurasi Dalam Komputasi Modern
Komputasi memudahkan perkembangan teknologi modern dengan sangat pesat.peranan komputasi modern dalam membantu seseorang menyelesaikan masalah-masalah yang kompleks sangat besar bukan tidak ada menghitung tetapi dalam hal program dan jaringan yang dapat diselesaikan dengan cepat.
Kata Herts (Hz) dipilih untuk menghargai jasa Heinrich Rudolf Hertz atas kontribusinya dalam bidang elektromagnetisme. Hal mendasar yang perlu dipahami adalah kecepatan CPU (Clock Speed) tidak memiliki persamaan dengan frekuensi gelombang radio. Arti Hz (Herts) hanya mengartikan jumlah unit per satuan waktu, dalam hal ini untuk CPU diartikan sebagai jumlah instruksi yang dapat dieksekusi per satuan waktu (detik).
Tipe data floating point biasa digunakan untuk menyimpan data numerik dalam bentuk pecahan. Tipe data yang bersangkutan memiliki ruang (range) penyimpanan numerik yang cukup besar sehingga dapat digunakan oleh komputer untuk melakukan komputasi secara akurat.dengan demikian posisi akurasi sebagai kedekatan antara nilai yang terbaca dari alat ukur dengan nilai sebenarnya.akurasi termasuk jenis persoalan paling penting dalam memecahkan,sehingga dilakukan perhitungan pada komputasi modern untuk menghasilkan suatu jawaban yang akurat dari sebuah masalah.
Modeling merupakan asas yang cukup penting dalam pembelajaran (CTL (Contextual Teaching and Learning) adalah pembelajaran yang terjadi dalam hubungan erat dengan pengalaman sesungguhnya.
Notasi Big O diperkenalkan tahun 1894 oleh seorang pakar teori bilangan Jerman bernama Paul Bachman. Notasi tersebut juga dipopulerkan oleh pakar teori bilangan Jerman lainnya yaitu Edmund Georg Hermann Landau. Adapun konsep Big O sebagai sesuatu yang abstrak dapat lebih mudah dipahami dengan menggunakan sebuah analogi. kompleksitas komputasi identik dengan cabang dari teori komputasi dalam ilmu komputer yang berfokus pada mengklasifikasikan masalah komputasi sesuai dengan kesulitan inheren.dalam konteks ini sebuah masalah komputasi dipahami sebagai tugas yang pada prinsipnya setuju untuk dipecahkan oleh komputer. Efisiensi algoritma dapat diukur dengan sebuah notasi yang bernama Big O (dibaca: Big Oh). Big O adalah sebuah metric yang digunakan untuk mengukur kompleksitas suatu algoritma. kompleksitas dalam konteks ini berkaitan dengan efisiensi kode. Makin rendah kompleksitasnya, makin efisien pula kode tersebut.
Penggunaan metode down sizzingpada komputasi modern untuk menangani masalah dengan volume yang besar. Data yang besar membutuhkan cara penyelesaian khusus, karena dapat menjadi masalah jika ada yang terlewatkan. Oleh karena itu,metode ini data yang besar diparalelkan dalam pengolahannya sehingga dapat di organisasi dengan baik.
5. Tujuan dan Hambatan Komputasi Paralel
Ilmu komputasi juga berkaitan dengan teknik penyelesaian numerik, penyusunan model matematika, dan penggunaan komputer dalam menganalisis serta memecahkan masalah-masalah sains.tujuan utama penggunaan komputasi paralel adalah mempersingkat waktu eksekusi program menggunakan komputasi serial. Hambatan komputasi paralel yaitu beban jaringan, beban waktu, percepatan waktu eksekusi program (Amdahl law's).
6. Arsitektur Memori pada Komputer Paralel
Memori merupakan bagian dari komputer yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan informasi yang harus diatur dan dijaga sebaik-baiknya.memori sebagai bagian yang penting dalam komputer modern dan letaknya di dalam CPU.memori termasuk jenis perangkat komputer yang digunakan sebagai media penyimpanan data dan informasi saat menggunakan komputer.Terdapat dua jenis arsitektur memori pada komputer paralel yaitu Arsitektur sharred memory, dan Arsitektur distributed memory.
7. Realisasi dan Dampak Komputasi Modern
guna melakukan aneka jenis komputasi paralel diperlukan infrastruktur mesin paralel yang terdiri dari banyak komputer yang dihubungkan dengan jaringan dan mampu bekerja secara paralel untuk menyelesaikan suatu masalah. Jika arsitektur paralel processing yang digunakan kurang tepat, maka pemrosesan data juga tidak akan berjalan maksimal dan baik. Dengan meminimalisir arsitektur, path,dan biaya maka pemrosesan yang dilakukan akan semaksimal mungkin. Oleh sebab itu, diperlukan aneka perangkat lunak pendukung (middleware) yang berperan mengatur distribusi antar node dalam satu mesin paralel.selanjutnya user harus membuat pemrograman paralel untuk merealisasikan komputasi.beberapa dampak komputasi modern dalam kehidupan sehari-hari yaitu Biometrik, Bioinformatika, Bio-sensor, Bidang kesehatan.
Komentar
Posting Komentar