All About Modern Computation (Komputasi Modern)

          Sebenarnya saya kurang begitu paham mengenai Komputasi Modern, namun disini saya hanya berusaha untuk menguraikan sedikit tentang komputasi modern di zaman teknologi yang canggih ini.

Definisi dan Pengertian

          Komputasi modern merupakan satu kesatuan arti yang terdiri dari dua kata penyusun, yaitu kata komputasi dan modern. Komputasi merupakan sebuah cara untuk menemukan pemecahan dari sebuah permasalahan input data dengan menggunakan algoritma. Pada zaman dahulu, komputasi dan perhitungan data dan angka masih menggunakan alat tulis biasa, kertas kosong, atau dikerjakan dengan menggunakan tabel. Komputasi yang disebut modern adalah komputasi yang menggunakan peralatan canggih dan tepat saat menyelesaian perhitungan data. 

           Dri penjabaran di atas saya dapat simpulkan bahwa Komputasi Modern merupakan sebuah cara perhitungan data yang menggunakan peralatan canggih seperti komputer dan sebagainya dimana tersimpan sejumlah algoritma di dalamnya yang dapat berfungsi untuk memecahkan dan menyelesaikan permasalahan perhitungan yang lebih efisien dan efektif.Masalah perhitungan yang sering kita temui diantaranya adalah sebagai berikut :

1. Kecepatan Gelombang Fisika (dalam satuan Hz)
2. Teori Kompleksitas Big O
3. Permasalahan perhitungan volume Hambatan listrik secara paralel

Sejarah Perkembangan

        Tanpa kita sadari, Komputasi sebenarnya telah dapat kita lakukan sejak dahulu. Perhitungan komputasi sederhana seperti menambahkan, mengalikan dan mengurangi data adalah kegiatan sehari-hari yang kita lakukan di sekolah maupun perkuliahan. Zaman dahulu, manusia purba seperti Pithecantropus Erectus, Meganthropus Paleo Javanicus, hingga Homo Sapiens telah pandai melakukan perhitungan sederhana untuk sistem jual beli tanpa menggunakan uang (barter atau pertukaran barang). Perhitungan hebat dari zaman dahulu yang masih sering kita gunakan seperti :

• Sistem perhitungan kalender Masehi
• Kalender Islam (Hijriah)
• Rasi bintang zaman romawi

         Pada pertengahan abad 20, banyak kebutuhan komputasi ilmiah bertemu dengan diiringi perkembangan komputer analog yang menggunakan mekanis atau listrik langsung model masalah sebagai dasar perhitungan. Namun komputer ini tidak dapat  diatur secara program dan umumnya tidak memiliki fleksibilitas dan keakuratan komputer digital modern. 

          George stibitz secara internasional diakui sebagai ayah dari komputer digital modern. Goerge bekerja di laboratorium bel di November 1937, beliau menciptakan dan membangun sebuah relay berbasis kalkulator yang dijuluki sebagai "model k" (untuk "meja dapur", di mana ia telah berkumpul). Goerge adalah orang pertama yang menggunakan sirkuit biner untuk melakukan operasi aritmatika. Kemudian ia menambahkan model kecanggihan yang lebih besar termasuk aritmatika dan kemampuan pemrograman kompleks.

         Tokoh lain yang sangat mempengaruhi perkembangan komputasi modern adalah 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 sumbangan ilmu pengetahuan dalam bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer yang di salurkan melalui karya-karyanya . Beliau  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.

Model Komputasi Modern

Komputasi memiliki 3 model, yaitu :

1. Mesin Mealy
2. Mesin Moore
3. Petri net

Mesin Mealy

Diagram Fase Sederhana dari Mesin Mealy

          Mesin Mealy adalah otomasi fasa berhingga (finite state automaton atau finite state tranducer) yang menghasilkan keluaran berdasarkan fasa saat itu dan bagian masukan/input. Dalam hal ini, diagram fasa (state diagram) dari mesin Mealy memiliki sinyal masukan dan sinyal keluaran untuk tiap transisi. Prinsip ini berbeda dengan mesin Moore yang hanya menghasilkan keluaran/output pada tiap fasa.

         Nama Mealy diambil dari “G. H. Mealy” seorang perintis mesin-fasa (state-machine) yang menulis karangan “A Method for Synthesizing Sequential Circuits” pada tahun 1955.

Mesin Moore

 Diagram Fase Sederhana dari Mesin Moore

          Mesin Moore adalah otomasi fasa berhingga (finite state automaton) di mana keluarannya ditentukan hanya oleh fasa saat itu (dan tidak terpengaruh oleh bagian masukan/input). Diagram fasa (state diagram) dari mesin Moore memiliki sinyal keluaran untuk masing-masing fasa. Hal ini berbeda dengan mesin Mealy yang mempunyai keluaran untuk tiap transisi.

        Nama Moore diambil dari “Edward F. Moore” seorang ilmuwan komputer dan perintis mesin-fasa (state-machine) yang menulis karangan “Gedanken-experiments on Sequential Machines”.

Petri net

Contoh Animasi Petri net Otodidak

           Petri net adalah salah satu model untuk merepresentasikan sistem terdistribusi diskret. Sebagai sebuah model, Petri net merupakan grafik 2 arah yang terdiri dari place, transition, dan tanda panah yang menghubungkan keduanya. Di samping itu, untuk merepresentasikan keadaan sistem, token diletakkan pada place tertentu. Ketika sebuah transition terpantik, token akan bertransisi sesuai tanda panah.

Contoh Penggunaan dalam Dunia Kedokteran

         Contoh penggunaan komputasi modern dalam bidang kedokteran adalah USG Scan.

Untuk meramalkan aktivitas dari janin atau calon bayi, seorang praktisi komputasi meniru suasana pengujian aktivitasnya di laboratorium basah dengan model-model Fisika atau Matematika (seperti: struktur 3 dimensi bagian rahim seorang ibu) sebagai pengganti rahim sesungguhnya pada laboratorium tersebut. Model-model ini kemudian dinyatakan di dalam persamaan-persamaan Matematika yang kemudian diselesaikan oleh komputer dengan kapasitas dan kelajuan yang melebihi kapasitas dan kelajuan manusia. Berikut ini merupakan contoh USG Scan terbaru dan terkecil yang saya dapat dari perkembangan teknologi yang semakin pesat.

 USG Scanner Terkecil Sebesar Handphone

 

         Kemajuan teknologi Kedokteran terus berkembang, General Electric (GE), mengumumkan sebuah produk Baru yang sangat membantu, dalam memberikan diagnosa cepat dalam pertolongan kepada pasien. Vscan adalah produk baru, merupakan USG Scanner terkecil, ukurannya tidak lebih dari sebuah Handphone. Diharapkan Produk ini dapat menekan biaya pemeriksaan Scanner, selama ini ukuran USG Scanner cukup besar dan hanya ada di Rumah Sakit, Klinik.  

       "Ini tentang ukuran yang sama seperti BlackBerry," kata Immelt, sambil mengangkat perangkat putih yang tampaknya lipat di tengah seperti flip-telepon. Bagian atas menunjukkan perangkat gambar USG (informasi dari hati pasien,), sedangkan bagian bawah fungsi tombol kontrol.   

          Kemajuan teknologi Kesehatan ini diharapkan akan membantuk diagnosis cepat dan akurat, sehingga pertolongan terhadap pasien dapat dilakukan dengan baik. Selama ini, pemeriksaan Scan hanya dapat dilakukan di Rumah Sakit, pada banyak kasus, pertolongan yang dilakukan menjadi terlambat. Pasien tidak dapat diselamatkan. 

        Harga USG Scan model lama sangatlah mahal, berkorelasi positif terhadap mahalnya bisaya USG Scan di rumah sakit, tidak semua pasien memiliki kemampuan ekonomi yang baik. Semoga dengan hadirnya Vscan ini akan membuat biaya layanan kesehatan menjadi lebih murah. 

Sumber :

1. http://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_Mealy
2. http://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_Moore
3. http://id.wikipedia.org/wiki/Petri_net
4. http://visilubai.files.wordpress.com/2010/06/220px-8-cell.gif
5. http://www.komputasi.lipi.go.id/utama.cgi?cetakartikel&1111718762
6. http://www.scribd.com/doc/24593215/SEJARAH-KOMPUTASI