Monday 17 April 2017
Komputasi Modern dan Komputer Kuantum
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 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:
1. Akurasi (big, Floating point)
2. Kecepatan (dalam satuan Hz)
3. Problem Volume Besar (Down Sizzing atau
pararel)
4. Modeling (NN & GA)
5. Kompleksitas (Menggunakan Teori big O)
Karakteristik Komputasi Modern
1. Komputer-komputer penyedia sumber daya
bersifat heterogenous karena terdiri dari berbagai jenis perangkat keras,
sistem operasi, serta aplikasi yang terpasang.
2. Komputer-komputer terhubung ke jaringan yang
luas dengan kapasitas bandwidth yang beragam.
3. Komputer maupun jaringan tidak terdedikasi,
bisa hidup atau mati sewaktu-waktu tanpa jadwal yang jelas.
Jenis-Jenis Komputasi Modern
Jenis-jenis komputasi modern ada 3 macam, yaitu
:
1. Mobile Computing atau
Komputasi Bergerak Mobile computing (komputasi bergerak) merupakan kemajuan
teknologi komputer sehingga dapat berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa
menggunakan kabel serta mudah dibawa atau berpindah tempat, tetapi berbeda
dengan komputasi nirkabel.
2. Grid Computing Komputasi grid
memanfaatkan kekuatan pengolahan idle berbagai unit komputer, dan menggunakan
kekuatan proses untuk menghitung satu pekerjaan.
3. Cloud Computing atau
Komputasi Awan Cloud computing adalah perluasan dari konsep pemrograman
berorientasi objek abstraksi. Abstraksi, sebagaimana dijelaskan sebelumnya,
menghapus rincian kerja yang kompleks dari visibilitas.
Adapun perbedaan antara komputasi mobile,
komputasi grid dan komputasi cloud, dapat dilihat penjelasannya di bawah ini:
1. Komputasi mobile menggunakan teknologi
komputer yang bekerja seperti handphone, sedangkan komputasi grid dan cloud
menggunakan komputer.
2. Biaya untuk tenaga komputasi mobile lebih
mahal dibandingkan dengan komputasi grid dan cloud.
3. Komputasi mobile tidak membutuhkan tempat
dan mudah dibawa kemana-mana, sedangkan grid dan cloud membutuhkan tempat yang
khusus.
4. 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.
Beberapa Contoh Komputasi Modern Sampai Dengan
Lahirnya ENIAC
1. 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 di anggap sebagai Turing lengkap.
2. Non-programmable Atanasoff-Berry Computer
yang di temukan 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).
3. 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
reprogrammable.Komputer ini digunakan untuk memecahkan kode perang Jerman.
4. The Harvard Mark I ditemukan pada 1944,
mempunyai skala besar, merupakan komputer elektromekanis dengan programmability
terbatas.
5. US Army’s Ballistic Research Laboratory
ENIAC ditemukan pada tahun 1946, komputer ini digunakan unutk menghitung
desimal aritmatika dan biasanya disebut sebagai tujuan umum pertama komputer
elektronik (ENIAC merupaka generasi yang sudah sangat berkembang di
zamannya sejak komputer pertama Konrad Zuse ’s Z3 yang ditemukan padatahun
1941).
A. Quantum Computing ( Komputer Quantum )
Merupakan alat hitung
yang menggunakan mekanika kuantum seperti superposisi dan keterkaitan, yang
digunakan untuk peng-operasi-an data. Perhitungan jumlah data pada komputasi
klasik dihitung dengan bit, sedangkan perhitungan jumlah data pada komputer
kuantum 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.
B. Entanglement
Entanglement adalah
efek mekanik kuantum yang mengaburkan jarak antara partikel individual sehingga
sulit menggambarkan partikel tersebut terpisah meski Anda berusaha memindahkan
mereka. Contoh dari quantum entanglement: kaitan antara penentuan jam sholat
dan quantum entanglement. Mohon maaf bagi yang beragama lain saya hanya
bermaksud memberi contoh saja. Mengapa jam sholat dibuat seragam? Karena dengan
demikian secara massal banyak manusia di beberapa wilayah secara serentak masuk
ke zona entanglement bersamaan.
C. Pengoperasian Data Qubit
Qubit (kuantum bit),
adalah mitra dalam komputasi kuantum dengan biner atau bit dari komputasi
klasik. Qubit adalah unit dasar informasi dalam komputer kuantum. Dua aspek
yang paling relevan dengan fisika kuantum adalah prinsip superposisi dan
entanglement.
D. Quantum Gates
Quantum Logic Gates, Prosedur berikut
menunjukkan bagaimana cara untuk membuat sirkuit reversibel yang mensimulasikan
dan sirkuit ireversibel sementara untuk membuat penghematan yang besar dalam
jumlah ancillae yang digunakan.
E. Algoritma Shor
Sebuah komputer kuantum tidaklah sama dengan
komputer klasik. Hal ini tidak dalam hal kecepatan saja, namun juga dalam hal
pemrosesan informasi. Sebuah komputer kuantum dapat mensimulasikan sebuah
proses yang tidak dapat dilakukan oleh komputer klasik. Hal ini membuat para
ilmuwan harus memiliki paradigma baru dalam hal permrosesan informasi.
Selama ini, sebuah komputer bekerja didasarkan
hukum-hukum fisika klasik. Informasi didefinisikan secara positif,
direpresentasikan secara material dan diproses berdasarkan hukum-hukum fisika
klasik. Ketika para fisikawan masuk ke dalam teori kuantum dalam pemrosesan
informasi, mereka diharuskan untuk mengubah pandangan mereka mengenai
pemrosesan informasi. Lebih jauh lagi, mereka harus mengembangkan sebuah sistem
logika baru yang mengikuti hukum-hukum fisika kuantum. Sistem logika baru ini
disebut dengan logika kuantum. Sistem logika kuantum berbeda sama sekali dengan
sistem logika yang selama ini dipakai, yaitu sistem logika yang dikembangkan
oleh Aristoteles.
Dengan sistem logika yang baru, para ilmuwan
harus memikirkan sebuah algoritma yang berbeda untuk memproses informasi.
Inilah yang sebenarnya merupakan inti dari komputer kuantum. Beberapa algoritma
telah dikembangkan dan yang di antaranya telah berhasil ditemukan adalah
algoritma Shor yang ditemukan oleh Peter Shor pada tahun 1995. Lewat algoritma
Shor ini, sebuah komputer kuantum dapat memecahkan sebuah kode rahasia yang
saat ini secara umum digunakan untuk mengamankan pengiriman data. Kode ini
disebut kode RSA. Jika disandikan melalui kode RSA, data yang dikirimkan akan
aman karena kode RSA tidak dapat dipecahkan dalam waktu yang singkat. Selain
itu, pemecahan kode RSA membutuhkan kerja ribuan komputer secara paralel
sehingga kerja pemecahan ini tidaklah efektif.
Sumber
:
Subscribe to:
Posts
(
Atom
)
