MACAM
– MACAM KOMPUTASI MODERN
Assalamualaikum
wr,wb. Alhamdulillah akhirnya saya dapat kembali untuk sekedar menulis ataupun
sharing tentang tugas ke 2 yang saya dapat. Pada tugas ke 2 ini materi yang
saya akan kerjakan adalah macam-macam komputasi modern dan komputer quantum /
quantum computation. Selanjutnya langsung masuk ke materi, apa sih yang kalian
ketahui tentang pengertian dari komputasi modern? Semuanya akan kita bahas, bismillahirahmanirrahim.
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 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
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 :
1.
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. Contoh dari perangkat komputasi bergerak
seperti GPS, juga tipe dari komputasi bergerak seperti smart phone, dan lain
sebagainy.
2.
Grid computing
Komputasi grid menggunakan komputer
yang terpisah oleh geografis, didistibusikan dan terhubung oleh jaringan untuk
menyelasaikan masalah komputasi skala besar. Ada beberapa daftar yang dapat
dugunakan 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.
3.
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.
Adapun perbedaan antara
komputasi mobile, komputasi grid dan komputasi cloud, dapat dilihat
penjelasannya dibawah 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.
Dan ada juga persamaan
antara komputasi mobile, komputasi grid, dan komputasi cloud, penjelasanya
sebagai berikut :
·
Ketiganya merupakan metode untuk melakukan
komputasi, pemecahan masalah, dan pencarian solusi.
·
Ketiganya memerlukan alat proses data yang
modern seperti komputer, laptop atau telepon genggam untuk menjalankannya.
2. Quantum Computation / Komputer
Quantum
A. Pengertian Komputasi 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.
Sejarah singkat :
·
Pada tahun 1970-an pencetusan atau ide
tentang komputer kuantum pertama kali muncul oleh para fisikawan dan ilmuwan
komputer, seperti 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).
·
Feynman dari California Institute of
Technology yang pertama kali mengajukan dan menunjukkan model bahwa sebuah
sistem kuantum dapat digunakan untuk melakukan komputasi. Feynman juga
menunjukkan bagaimana sistem tersebut dapat menjadi simulator bagi fisika
kuantum.
·
Pada tahun 1985, Deutsch menyadari esensi
dari komputasi oleh sebuah komputer kuantum dan menunjukkan bahwa semua proses
fisika, secara prinsipil, dapat dimodelkan melalui komputer kuantum. Dengan
demikian, komputer kuantum memiliki kemampuan yang melebihi komputer klasik.
·
Pada tahun 1995, Peter Shor merumuskan
sebuah algoritma yang memungkinkan penggunaan komputer kuantum untuk memecahkan
masalah faktorisasi dalam teori bilangan.
·
Sampai saat ini, riset dan eksperimen pada
bidang komputer kuantum masih terus dilakukan di seluruh dunia. Berbagai metode dikembangkan untuk
memungkinkan terwujudnya sebuah komputer yang memilki kemampuan yang luar biasa
ini. Sejauh ini, sebuah komputer kuantum yang telah dibangun hanya dapat
mencapai kemampuan untuk memfaktorkan dua digit bilangan. Komputer kuantum ini
dibangun pada tahun 1998 di Los Alamos, Amerika Serikat, menggunakan NMR
(Nuclear Magnetic Resonance).
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
Komputer kuantum memelihara urutan
qubit. Sebuah qubit tunggal dapat mewakili satu, nol, atau, penting, setiap
superposisi quantum ini, apalagi sepasang qubit dapat dalam superposisi kuantum
dari 4 negara, dan tiga qubit dalam superposisi dari 8. Secara umum komputer
kuantum dengan qubit n bisa dalam superposisi sewenang-wenang hingga 2 n negara
bagian yang berbeda secara bersamaan (ini dibandingkan dengan komputer normal
yang hanya dapat di salah satu negara n 2 pada satu waktu). Komputer kuantum
yang beroperasi dengan memanipulasi qubit dengan urutan tetap gerbang logika
quantum. Urutan gerbang untuk diterapkan disebut algoritma quantum.
Sebuah contoh dari implementasi
qubit untuk komputer kuantum bisa mulai dengan menggunakan partikel dengan dua
putaran menyatakan: “down” dan “up”. Namun pada kenyataannya sistem yang
memiliki suatu diamati dalam jumlah yang akan kekal dalam waktu evolusi dan
seperti bahwa A memiliki setidaknya dua diskrit dan cukup spasi berturut-turut
eigen nilai , adalah kandidat yang cocok untuk menerapkan sebuah qubit. Hal ini
benar karena setiap sistem tersebut dapat dipetakan ke yang efektif spin -1/2
sistem.
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.
Algoritma
pada Quantum Computing
Para ilmuwan mulai melakukan riset
mengenai sistem kuantum tersebut, mereka juga berusaha untuk menemukan logika
yang sesuai dengan sistem tersebut. Sampai saat ini telah dikemukaan dua
algoritma baru yang bisa digunakan dalam sistem kuantum yaitu algoritma shor
dan algoritma grover.
a. Algoritma Shor
Algoritma
yang ditemukan oleh Peter Shor pada tahun 1995. Dengan menggunakan algoritma
ini, sebuah komputer kuantum dapat memecahkan sebuah kode rahasia yang saat ini
secara umum digunakan untuk mengamankan pengiriman data. Kode yang disebut kode
RSA ini, 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.
b. Algoritma Grover
Algoritma
Grover adalah sebuah algoritma kuantum yang menawarkan percepatan kuadrat
dibandingkan pencarian linear klasik untuk list tak terurut. Algoritma Grover
menggambarkan bahwa dengan menggunakan pencarian model kuantum, pencarian dapat
dilakukan lebih cepat dari model komputasi klasik. Dari banyaknya algoritma
kuantum, algoritma grover akan memberikan jawaban yang benar dengan
probabilitas yang tinggi. Kemungkinan kegagalan dapat dikurangi dengan
mengulangi algoritma. Algoritma Grover juga dapat digunakan untuk memperkirakan
rata-rata dan mencari median dari serangkaian angka, dan untuk memecahkan
masalah Collision.
Implementasi
Quantum Computing
Pada 19 Nov 2013 Lockheed Martin,
NASA dan Google semua memiliki satu misi yang sama yaitu mereka semua membuat
komputer kuantum sendiri. Komputer kuantum ini adalah superkonduktor chip yang
dirancang oleh sistem D – gelombang dan yang dibuat di NASA Jet Propulsion
Laboratories.
A.I. seperti metaheuristik dapat
menyerupai masalah optimisasi global mirip dengan masalah klasik seperti
pedagang keliling, koloni semut atau optimasi swarm, yang dapat menavigasi
melalui database seperti labirin. Menggunakan partikel terjerat sebagai qubit,
algoritma ini bisa dinavigasi jauh lebih cepat daripada komputer konvensional
dan dengan lebih banyak variabel.
Penggunaan metaheuristik canggih
pada fungsi heuristical lebih rendah dapat melihat simulasi komputer yang dapat
memilih sub rutinitas tertentu pada komputer sendiri untuk memecahkan masalah
dengan cara yang benar-benar cerdas . Dengan cara ini mesin akan jauh lebih
mudah beradaptasi terhadap perubahan data indrawi dan akan mampu berfungsi
dengan jauh lebih otomatisasi daripada yang mungkin dengan komputer normal.
Alhamdulillah, mungkin sekian itu saja materi dari
macam-macam model komputasi modern dan komputer quantum, sekian itu saja yang
dapat saya share disini. Semoga dari tulisan ini dapat bermanfaat bagi kita
semua yang tidak malas untuk membaca, dan juga sebelumnya saya mengucapka
terima kasih kepada pihak yang telah membantu saya dalam menyelesaikan tugas
ini, dan juga saya meminta maaf atas tulisan saya apabila ada salah kata yang
di sengaja atau tidak disengaja. Wassalamualaikum wr,wb. J
Sumber :
https://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi
https://id.wikipedia.org/wiki/Komputer_kuantum
https://giffarnurmansyah99.wordpress.com/2016/04/21/sejarah-dan-macam-macam-komputasi-modern/
https://faris6593.blogspot.hk/2015/04/softskill-pengertian-komputasi-modern-dan-jenisnya.html
https://amoekinspirasi.wordpress.com/2014/05/15/pengertian-quantum-computing-dan-implementasinya/
