Komputasi dan Parallel Processing dan Hubungan Antar Keduanya

A.   Komputasi dan Paralel Processing

1.   Komputasi

Perkembangan komputer sudah berkembang dari generasi ke generasi, tentu saja komputer tidak asing lagi saat ini, namun komputer berbeda dengan komputasi. Komputasi merupakan suatu cara untuk menemukan pemecahan permasalahan dari data input dengan suatu algoritma.

Komputasi adalah proses menghitung, membandingkan dan berbagai operasi perhitungan matematika dan logika yang bertujuan untuk menyelesaikan suatu masalah yang dikerjakan dengan program komputer yang sudah disusun sesuai dengan Algoritma yang benar. 

Setiap jenis perhitungan atau penggunaan teknologi komputer dalam pengolahan informasi. Perhitungan adalah proses setelah yang jelas model yang dipahami dan dinyatakan dalam suatu algoritma, protokol, topologi jaringan, dan lain-lain. Perhitungan juga merupakan subyek utama dari ilmu komputer, yaitu “menyelidiki apa yang dapat atau tidak dapat dilakukan dengan cara komputasi”.

Dalam prakteknya, perhitungan digital sering digunakan untuk mensimulasikan proses alam (misalnya, perhitungan Evolusi), termasuk yang lebih alami dijelaskan oleh model analog perhitungan (misalnya, jaringan syaraf tiruan ).

2.   Parallel Processing (Pemrosesan Paralel)

Parallel Processing menggunakan lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara simultan. Idealnya, parallel processing membuat program berjalan lebih cepat karena semakin banyak CPU yang digunakan. Tetapi dalam praktek, seringkali sulit membagi program sehingga dapat dieksekusi oleh CPU yang berbeda-beda tanpa berkaitan di antaranya.

Dalam komputer, pemrosesan paralel merupakan pengolahan dari Program instruksi dengan membagi mereka di antara beberapa prosesor dengan tujuan untuk menjalankan program dalam waktu kurang. Dalam komputer paling awal, hanya satu program berlari pada suatu waktu. Sebuah program komputasi-intensif yang memakan waktu satu jam untuk menjalankan dan menyalin Program tape yang mengambil satu jam untuk menjalankan akan mengambil total dua jam untuk menjalankan. Bentuk awal dari pemrosesan paralel memungkinkan eksekusi interleaved kedua program bersama-sama. Komputer akan memulai operasi I/O, dan sementara itu sedang menunggu operasi untuk menyelesaikan, itu akan mengeksekusi program prosesor-intensif. Waktu eksekusi total untuk dua pekerjaan akan menjadi sedikit lebih dari satu jam.

Peningkatan berikutnya multiprogramming. Dalam sistem multiprogramming, beberapa program telah dikirim pengguna yang masing-masing diperbolehkan untuk menggunakan prosesor untuk waktu yang singkat. Untuk pengguna tampak bahwa semua program yang melaksanakan pada saat yang sama. Masalah pertama muncul pertentangan sumber daya di sistem ini. Permintaan eksplisit untuk sumber daya menyebabkan masalah dari kebuntuan. Kompetisi untuk sumber daya pada mesin tanpa dasi-melanggar instruksi mengarah pada rutin critical section.

Langkah berikutnya dalam pengolahan paralel adalah pengenalan multiprocessing. Dalam sistem ini, dua atau lebih prosesor berbagi pekerjaan yang akan dilakukan. Versi awal memiliki master / slave konfigurasi. Salah satu prosesor (master) diprogram untuk bertanggung jawab atas semua pekerjaan dalam sistem, yang lain (budak) dilakukan hanya tugas-tugas itu diberikan oleh master. Pengaturan ini diperlukan karena tidak kemudian mengerti bagaimana program mesin sehingga mereka bisa bekerja sama dalam pengelolaan sumber daya sistem.

- Komputasi Paralel

Merupakan salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer secara bersamaan. Biasanya diperlukan saat kapasitas yang diperlukan sangat besar, baik karena harus mengolah data dalam jumlah besar ataupun karena tuntutan proses komputasi yang banyak.

- Pemrograman paralel

Merupakan suatu teknik pemrograman komputer yang memungkinkan eksekusi perintah/operasi secara bersamaan baik dalam komputer dengan satu (prosesor tunggal) ataupun banyak (prosesor ganda dengan mesin paralel) CPU. Tujuan utama dari pemrograman parallel adalah untuk meningkatkan performa komputasi. Semakin banyak hal yang bisa dilakukan secara bersamaan (dalam waktu yang sama), semakin banyak pekerjaan yang bisa diselesaikan.

Komputasi paralel membutuhkan:

-      Algoritma

-      Bahasa pemrograman

-      Compiler

Parallel processing berbeda dengan multitasking, yaitu satu CPU mengeksekusi beberapa program sekaligus. Parallel processing disebut juga parallel computing. Contoh struktur dari parallel processing sbb :

Aristektur Komputer Parallel

-      Komputer SISD (Single Instruction stream-Single Data stream)

Merupakan suatu komputer serial konvesional dimana instruksi-instruksi dijalankan satu per satu dan sebuah instruksi tunggal berhunbungan dengan palik banyak satu operasi data.

-      Komputer SIMD (Single Instruction stream-Multiple Data stream)

Suatu instruksi tunggal mengawali sejumlah besar operasi.

         

-      Komputer MISD (Multiple Instruction stream-Single Data stream)

Menjalakan beberapa operasi instuksi secara bersamaan pada sebuah item data tunggal.

-      Komputer MIMD (Multiple Instruction stream-Multiple Data stream

Mengeksekusi lebih dari satu instruksi pada saat yang bersamaan, dimana setiap instruksi beroperasi pada beberapa aliran data.w

B.   Hubungan antara komputasi modern dengan paralel processing  

Hubungan antara komputasi modern dan parallel processing sangat berkaitan, karena penggunaan komputer saat ini atau komputasi dianggap lebih cepat dibandingkan dengan penyelesaian masalah secara manual. Dengan begitu peningkatan kinerja atau proses komputasi semakin diterapkan, dan salah satu caranya adalah dengan meningkatkan kecepatan perangkat keras. Dimana komponen utama dalam perangkat keras komputer adalah processor. Sedangkan parallel processing adalah penggunaan beberapa processor (multiprocessor atau arsitektur komputer dengan banyak processor) agar kinerja computer semakin cepat.

Pengolahan paralel istilah digunakan untuk mewakili kelas besar teknik yang digunakan untuk memberikan tugas pengolahan simultan data untuk tujuan meningkatkan kecepatan komputasi dari sistem komputer.

Keuntungan: waktu eksekusi lebih cepat, throughput jadi lebih tinggi.

Kekurangan: perangkat keras lainnya yang dibutuhkan, kebutuhan daya juga lebih. Tidak baik untuk daya rendah dan perangkat mobile.

Sehingga dikarenakan adanya keuntungan dan kemampuan dari parallel processing, maka dianggap parallel processing adalah salah satu teknik komputasi modern.

Kinerja Komputasi Modern dengan menggunakan Paralel Processing

Kinerja komputasi dengan menggunakan paralel processing itu menggunakan dan memanfaatkan beberapa komputer atau CPU untuk menemukan suatu pemecahan masalah dari masalah yang ada. Sehingga dapat diselesaikan dengan cepat daripada menggunakan satu komputer saja. Komputasi dengan paralel processing akan menggabungkan beberapa CPU, dan membagi-bagi tugas untuk masing-masing CPU tersebut. Jadi, satu masalah terbagi-bagi penyelesaiannya. Tetapi ini untuk masalah yang besar saja, komputasi yang masalah kecil, lebih murah menggunakan satu CPU saja.


Sumber 

Mengendalikan Diri Ketika Emosi

Tugas Softskill 3

Komputasi modern menurut saya adalah cara untuk menyelesaikan suatu masalah atau mencari sebuah solusi dari data yang diterima menggunakan algoritma.  Algoritma adalah  susunan yang logis dan sistematis untuk memecahkan suatu masalah atau untuk mencapai tujuan tertentu. Komputasi Modern dapat juga diartikan sebuah konsep sistem yang menerima intruksi-intruksi dan menyimpannya dalam sebuah memori, memori 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.

Sejarah Komputasi Modern

Sejarah Komputasi Modern Awal mula dari komputasi adalah adanya perhitungan-perhitungan angka yang dilakukan manusia. Manusia telah mengenal angka dan perhitungan sejak berabad-abad yang lalu. Bangsa romawi pun telah dapat menghitung sistem kalender dan rasi bintang. Seiring dengan perkembangan zaman manusia pun melakukan perhitungan-perhitungan yang lebih kompleks. Otak manusia juga mengalami keterbatasan dalam menghitung angka yang jumlahnya bisa berdigit-digit, kemudian diciptakan alat sempoa untuk menghitung, kemudian dekembangkan menjadi kalkulator, Karena semakin berkembangnya alat dan kebutuhan semakin banyak pula data-data yang ingin dihitung, dan mulailah ide pembuatan untuk membuat komputer sebagai alat hitung dengan konsep komputasi modern. Tidak hanya itu, komputer yang diciptakan hingga sekarang ini bukan menjadi sebuah alat yang digunakan untuk menghitung, tapi juga bisa menyimpan,mengedit dan mengolah kata serta masih banyak lagi kegunaan dan kelebihan yang dimiliki oleh komputer.

Komputasi Modern Komputasi adalah cara untuk menyelesaikan sebuah masalah dari inputan data dengan menggunakan algoritma. 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). 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.

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 di anggap sebagai Turing lengkap.

Berikutnya 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).

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 reprogrammable.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 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).

Karakteristik Komputasi Modern

Komputer-komputer penyedia sumber daya bersifat heterogenous 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. Ø  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)

Jenis-jenis komputasi modern

Mobile Computing

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.

Grid Computing

Grid Computing atau 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.

Cloud Computing

Cloud computing atau cloud komputasi  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 :

-      Komputasi mobile menggunakan teknologi komputer yang bekerja seperti handphone, sedangkan komputasi grid dan cloud menggunakan komputer.

-      Biaya untuk tenaga komputasi mobile lebih mahal dibandingkan dengan komputasi grid dan cloud.

-      Komputasi mobile tidak membutuhkan tempat dan mudah dibawa kemana-mana, sedangkan grid dan cloud membutuhkan tempat yang khusus.

-      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.

Dampak adanya 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.

Kesimpulan

Komputasi modern

Komputasi modern sangat membantu manusia untuk menyelesaikan masalah-masalah yang kompleks dengan menggunakan komputer untuk memenuhi kebutuhan, mulai dari  menghitung tapi dalam hal program dan jaringan yang dapat diselesaikan dengan cepat hingga komputasi modern juga memudahkan perkembangan teknologi modern dengan pesat.

Konsep Komputasi Modern pertama kali digagasi oleh Bapak John Von Neumann. Beliau merupakan ilmuan yang meletakkan dasar-dasar komputer modern. Bapak Von Neumann memberikan berbagai sumbangsih dalam bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer yang di salurkan melalui karya-karyanya Von Neumann juga ahli 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. 

Perkenalan Diri

Menghargai Orang Lain

Manusia adalah makhluk sosial, tidak akan bisa hidup individu dan manusia membutuhkan orang lain untuk bersosialisasi. Bagaimana cara manusia bersosialisasi terhadap satu sama yang lain juga perlu dilihat. Sudah sifat alamiahnya manusia memiliki sikap egois atau sikap mementingkan diri sendiri sebelum orang lain. Pengalaman pribadi saya betapa perlunya menghargai orang lain dalam hal apapun

Tanpa sadar kita sering melukai perasaan orang lain dengan ucapan kita. Saat masih duduk di SMA dulu saya bukan type orang yang mudah untuk bergaul. Lama kelamaan saya mulai susah untuk mengekpresikan diri saya. Dampaknya saya kurang bisa untuk mengatur tutur bahasa. Contohnya saya saat itu sedang mendiskusikan sebuah tugas kelompok dengan kelompok saya. Salah satu teman dikelompok saya mengajukan ide, saya menanggapi ide tersebut dengan cara yang tidak benar, sebenarnya saya tidak bermaksud begitu. Akhirnya terjadi pertikaian dalam kelompok.

Sikap menghargai orang lain sangat diperlukan. Seperti yang saya ceritakan sebelumnya, saya merupakan orang yang tidak mudah bergaul dan sulit mengekspresikan diri melalui kata-kata. Saya pernah tinggal di asrama dalam beberapa waktu. Saat pertama kali masuk dan tinggal di asrama banyak sekali perbedaan yang dapat dirasakan. Terutama peraturan dalam asrama. Di asrama saya memiliki teman dari macam kalangan, dan usia yang relatif berbeda tidak hanya itu mereka datang dari berbagai daerah yang tersebar di Indonesia. Mulai dari kota hingga dari pelosok desa.

Di asrama kami diwajibkan berbahasa inggris karena banyak dari kami yang datang dari berbagai daerah tidak semuanya bisa berbahasa inggris. Kemampuan berbahasa inggris kami relatif berbeda. Di asrama diwajibkan untuk mengikuti peraturan yang ada. Contohnya bangun subuh dan tidur larut malam karena tugas.

Pada saat asrama saya belajar banyak bagaimana cara menghargai orang lain. Dimulai dari hal sederhana. Tiap hari kami dibangunkan oleh Mr. Weaker. Mr.Weaker adalah orang yang dipilih oleh pengurus sekaligus pengajar di asrama untuk membangunkan teman asrama lain setiap kamar. Bagi saya tidak mudah untuk bangun lebih awal dengan tidur yang tidak cukup. Dari situ saya belajar untuk menghargainya dengan cara tidak tidur kembali setelah dibangunkan dan membantunya untuk membangukan rekan-rekan yang lain.

Di asrama setiap malam jum’at memiliki rutinitas ‘Yasinan’ bagi yang muslim dianjurkan untuk mengikuti kegiatan ini. Sedangkan yang beragama non-muslim diperbolehkan keluar bersama salah satu pengurus atau pengajar dari asrama dan kembali setelah acara selesai. Setelah selesai ‘Yasianan’ kami membuka forum untuk menyampaikan keluhan dan kesan selama diasrama. Saya memberanikan diri untuk berdiri dan menyampaikan keluhan saya selama berada di asrama, saya menyampaikan keluhan saya mulai dari antrian mandi, jadwal sholat, sendal yang sering tertukar, peralatan mandi yang sering pinjam namun tidak kembalikan. Saya terbata-bata saat menyampaikannya tapi rekan-rekan asrama saya dengan antusias mendengarkannya, sikap respect dan toleransi mereka sangat tinggi.

Mulai saat itu sikap menghargai orang lain bertambah dan lebih peka. Saya selalu respect  dan mendengarkan ketika dosen menerangkan mata kuliahnya, dan presentasi dari teman-teman saya. Tidak hanya dalam akademik  juga dalam kehidupan sikap respect  sangat diperlukan. Ketika kia bisa menghargai orang lain mulai dari pendapat, ide-ide dan bahkan curhatan mereka akan banyak pula kita dihargai.