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.
2. 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.
Von Neumann dilahirkan di Budapest, ibu kota Hungaria, pada 28 Desember 1903 dengan nama Neumann Janos. Dia adalah anak pertama dari pasangan Neumann Miksa dan Kann Margit. Di sana, nama keluarga diletakkan di depan nama asli. Sehingga dalam bahasa Inggris, nama orang tuanya menjadi Max Neumann dan Margaret Kann. Max Neumann memperoleh gelar dan namanya berubah menjadi Von Neumann. Max Neumann adalah seorang Yahudi Hungaria yang bergelar doktor dalam ilmu hukum. Dia juga seorang pengacara untuk sebuah bank. Pada tahun 1903, Budapest terkenal sebagai tempat lahirnya para manusia genius dari bidang sains, penulis, seniman dan musisi.
Von Neumann juga belajar di Berlin dan Zurich dan 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. Kegeniusannya dalam matematika telah terlihat semenjak kecil dengan mampu melakukan pembagian bilangan delapan digit (angka) di dalam kepalanya.
Setelah mengajar di Berlin dan Hamburg, Von Neumann pindah ke Amerika pada tahun 1930 dan bekerja di Universitas Princeton serta menjadi salah satu pendiri Institute for Advanced Studies.
Dipicu ketertarikannya pada hidrodinamika dan kesulitan penyelesaian persamaan diferensial parsial nonlinier yang digunakan, Von Neumann kemudian beralih dalam bidang komputasi. Sebagai konsultan pada pengembangan ENIAC, dia merancang konsep arsitektur komputer yang masih dipakai sampai sekarang. Arsitektur Von Nuemann adalah komputer dengan program yang tersimpan (program dan data disimpan pada memori) dengan pengendali pusat, I/O, dan memori.
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)
3. Sejarah Komputasi
Penggunaan pertama dari kata "komputer" dicatat pada 1613, mengacu pada seseorang yang melakukan perhitungan, atau perhitungan, dan kata terus digunakan dalam pengertian itu sampai pertengahan abad ke-20. Dari akhir abad ke-19 dan seterusnya. Namun, kata mulai mengambil makna yang lebih akrab, menggambarkan sebuah mesin yang melakukan perhitungan.
Sejarah komputer modern dimulai dengan dua teknologi yang terpisah –perhitungan otomatis dan permrograman– tapi tidak ada satu perangkat yang dapat diidentifikasi sebagai komputer yang paling awal, sebagian karena penerapan yang tidak konsisten istilah tersebut. Contoh awal perangkat penghitung mekanis termasuk sempoa, slide aturan dan agrueable astrolabe dan mekanisme antikythera (yang berasal dari sekitar 150-100 SM). Pahlawan Iskandariyah (sekitar 10-70 AD) membangun sebuah teater mekanis yang digelar sebuah drama yang berlangsung 10 menit dan dioperasikan oleh sebuah sistem yang kompleks tali dan drum yang mungkin dianggap sebagai sarana untuk memutuskan bagian mana dari mekanisme yang dilakukan tindakan dan kapan. ini adalah inti dari kemampuan pemrograman.
"Jam benteng (castle clock)", sebuah jam astronomi yang ditemukan oleh Al-Jazari pada 1206, dianggap paling awal komputer analog yang dapat diprogram. menampilkan zodiak, matahari dan bulan mengorbit, yang berbentuk bulan sabit pointer untuk melakukan perjalanan di sebuah gateway menyebabkan pintu otomatis untuk membuka setiap jam, dan lima robot musisi yang memainkan musik ketika diserang oleh tuas yang dioperasikan oleh Camshaft menempel pada roda air. Sepanjang siang dan malam bisa kembali diprogram untuk mengimbangi perubahan
panjang siang dan malam sepanjang tahun.
Renaissance melihat invigoration ulang dari matematika dan teknik orang Eropa. 1623 perangkat Wilhelm Schickard's merupakan yang pertama dari sejumlah kalkulator mekanik european dibangun oleh insinyur, tetapi tidak ada yang sesuai dengan definisi modern dari sebuah komputer, karena mereka tidak bisa diprogram. pada tahun 1801, Joseph Marie Jacquard membuat perbaikan untuk tekstil alat tenun dengan memperkenalkan serangkaian menekan kartu kertas sebagai template yang membiarkan alat tenun menenun secara otomatis pola-pola rumit. Alat tenun Jacquard yang dihasilkan merupakan langkah penting dalam pengembangan komputer karena penggunaan kartu menekan untuk menentukan pola-pola anyaman dapat dilihat sebagai suatu awal, meskipun terbatas bentuk kemampuan pemrogramannya.
Itu adalah perpaduan dari perhitungan otomatis dengan kemampuan pemrograman yang memproduksi komputer pertama yang dikenali. Pada tahun 1837, Charles Babbage adalah orang pertama yang konsep dan desain mekanisnya dapat diprogram penuh komputer, mesin analitis. Babbage dengan keuangan yang terbatas dan ketidakmampuan untuk menolak mengotak-atik desain berarti bahwa perangkat tidak pernah selesai.
Pada akhir 1880-an, Herman Hollerith menemukan rekaman data pada mesin yang dapat dibaca menengah. Sebelum mesin yang dapat dibaca menggunakan media di atas, telah bisa untuk kontrol bukan data. "Setelah beberapa percobaan awal dengan kertas pita, ia menetap di kartu menekan ..." memproses kartu menekan ini ia menemukan tabulator, dan mesin keypunch. Penemuan ketiga adalah dasar dari industri pengolahan informasi modern. Skala besar pengolahan data otomatis dari kartu menekan dilakukan untuk tahun 1890 sensus amerika serikat oleh perusahaan Hollerith, yang kemudian menjadi inti dari IBM. pada akhir abad ke-19 sejumlah teknologi yang nantinya akan berguna dalam realisasi praktis komputer telah mulai muncul: yang menekan kartu, aljabar boolean, tabung vakum (thermionic valve) dan teleprinter.
Pada paruh pertama abad 20, banyak kebutuhan komputasi ilmiah bertemu dengan semakin canggih komputer analog, yang menggunakan mekanis atau listrik langsung model masalah sebagai dasar perhitungan. Namun, ini tidak dapat diprogram dan umumnya tidak memiliki fleksibilitas dan keakuratan komputer digital modern.
Alan Turing secara luas dianggap sebagai bapak ilmu komputer modern. Pada tahun 1936 turing memberikan formalisasi berpengaruh konsep algoritma dan perhitungan dengan mesin turing. dari perannya dalam komputer modern, waktu turing majalah dalam penamaan salah satu dari 100 orang paling berpengaruh dari abad ke-20, menyatakan: "kenyataan tetap bahwa setiap orang yang keran di keyboard, membuka spreadsheet atau program pengolah kata, adalah bekerja pada inkarnasi dari mesin turing. "
Penemu program komputer yang dikendalikan Konrad Zuse, yang membangun komputer kerja pertama pada tahun 1941 dan kemudian pada tahun 1955 komputer pertama berdasarkan penyimpan yang bersifat magnetis.george stibitz secara internasional diakui sebagai ayah dari komputer digital modern. sementara bekerja di laboratorium bel di November 1937, stibitz menciptakan dan membangun sebuah relay berbasis kalkulator ia dijuluki sebagai "model k" (untuk "meja dapur", di mana dia telah berkumpul itu), yang adalah orang pertama yang menggunakan sirkuit biner untuk melakukan operasi aritmatika. kemudian model menambahkan kecanggihan yang lebih besar termasuk aritmatika dan kemampuan pemrograman kompleks.
serangkaian mantap lebih kuat dan fleksibel perangkat komputasi yang dibangun di tahun 1930-an dan 1940-an, secara bertahap menambahkan fitur utama yang terlihat pada komputer modern. penggunaan digital elektronik (sebagian besar ditemukan oleh claude Shannon pada tahun 1937) dan lebih fleksibel kemampuan pemrograman langkah yang sangat penting, tetapi mendefinisikan satu titik di sepanjang jalan ini sebagai "komputer elektronik digital pertama" adalah prestasi terkemuka difficult.shannon 1940 meliputi:
- 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).
Hampir semua komputer modern mengimplementasikan beberapa bentuk dari arsitektur program yang tersimpan, sehingga sifat tunggal dengan mana kata "komputer" sekarang didefinisikan. Sementara teknologi yang digunakan pada komputer telah berubah secara dramatis sejak pertama elektronik, komputer tujuan umum dari tahun 1940-an, kebanyakan masih menggunakan arsitektur von Neumann. Komputer yang menggunakan tabung vakum sebagai elemen-elemen elektronik digunakan sepanjang tahun 1950-an, tapi tahun 1960 sebagian besar telah digantikan oleh mesin berbasis transistor, yang lebih kecil, lebih cepat, lebih murah untuk menghasilkan, diperlukan lebih sedikit daya, dan lebih dapat diandalkan.
Komputer transistorised pertama telah didemonstrasikan di University of Manchester pada tahun 1953. Pada 1970-an, teknologi rangkaian terpadu dan penciptaan selanjutnya mikroprosesor, seperti Intel 4004, menurun lebih lanjut ukuran dan biaya dan semakin meningkatkan kecepatan dan kehandalan komputer. Pada akhir 1970-an, banyak produk seperti video recorder berisi komputer khusus yang disebut Microcontrollers, dan mereka mulai muncul sebagai pengganti mekanik peralatan kontrol di dalam negeri seperti mesin cuci. 1980-an menyaksikan rumah komputer dan sekarang komputer pribadi di mana-mana. Dengan evolusi internet, komputer pribadi menjadi yang biasa seperti televisi dan telepon dalam rumah tangga.
Smartphone modern sepenuhnya-programmable komputer dalam hak mereka sendiri, dan ketika tahun 2009 bisa jadi bentuk yang paling umum dari komputer tersebut ada.
Sumber :
http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi
http://www.beritanet.com/Education/John-Von-Neumann.html
http://id.wikipedia.org/wiki/Teknologi_komputasi
http://www.scribd.com/doc/24593215/SEJARAH-KOMPUTASI
