KOMPUTER QUANTUM

Posted by | Posted on 08.36

Komputer Quantum, Teknologi Komputer Masa Depan


Teori tentang komputer kuantum ini pertama kali dicetuskan oleh fisikawan dari Argonne National Laboratory sekitar 20 tahun lalu.Paul benioff merupakan orang pertama yang mengaplikasikan teori fisika kuantum pada dunia komputer di tahun 1981. Komputer yang biasa kita gunakan sehari-hari merupakan komputer digital. Komputer digital sangat berbeda dengan komputer kuantum yang super itu. Komputer digital bekerja dengan bantuan microprocessor yang berbentuk chip kecil yang tersusun dari banyak transistor. Microprocessor biasanya lebih dikenal dengan istilah Central Processing Unit (CPU) dan merupakan ‘jantung’nya komputer.Microprocessor yang pertama adalah Intel 4004 yang diperkenalkan pada tahun 1971. Komputer pertama ini cuma bisa melakukan perhitungan penjumlahan dan pengurangan saja. Memory komputer menggunakan sistem binary atau sistem angka basis 2 (0 dan 1) yang dikenal sebagai BIT (singkatan dari Binary Digit). Sistem inilah yang selama ini kita gunakan saat kita mengolah informasi menggunakan komputer. Quantum Computer atau komputer kuantum memanfaatkan fenomena ‘aneh’ yang disebut sebagai superposisi. Dalam mekanika kuantum, suatu partikel bisa berada dalam dua keadaan sekaligus. Inilah yang disebut keadaan superposisi.
Dalam komputer kuantum, selain 0 dan 1 dikenal pula superposisi dari keduanya. Ini berarti keadaannya bisa berupa 0 dan 1, bukan hanya 0 atau 1 seperti di komputer digital biasa. Komputer kuantum tidak menggunakan Bits tetapi QUBITS (Quantum Bits). Karena kemampuannya untuk berada di bermacam keadaan (multiple states), untuk melaksanakan berbagai perhitungan secara simultan sehingga jauh lebih cepat dari komputer digital.
Komputer kuantum menggunakan partikel yang bisa berada dalam dua keadaan sekaligus, misalnya atom-atom yang pada saat yang sama berada dalam keadaan tereksitasi dan tidak tereksitasi, atau foton (partikel cahaya) yang berada di dua tempat berbeda pada saat bersamaan. Apa maksudnya ini? Dengan sistem paralelisme perhitungan ini, kita bisa membayangkan betapa cepatnya komputer kuantum. Komputer digital yang paling canggih saat ini (setara dengan komputer kuantum 40 qubit) memiliki kemampuan untuk mengolah semua data dalam buku telepon di seluruh dunia (untuk menemukan satu nomor telepon tertentu) dalam waktu satu bulan.
Jika menggunakan komputer kuantum proses ini hanya memerlukan waktu 27menit!
Saat ini perkembangan teknologi sudah menghasilkan komputer kuantum sampai 7 qubit, tetapi menurut penelitian dan analisa yang ada, dalam beberapa tahun mendatang teknologi komputer kuantum bisa mencapai 100 qubit. Kita bisa membayangkan betapa cepatnya komputer masa depan nanti. Semua perhitungan yang biasanya butuh waktu berbulan-bulan, bertahun-tahun, bahkan berabad-abad pada akhirnya bisa dilaksanakan hanya dalam hitungan menit saja jika kita menggunakan komputer kuantum yang super canggih dan super cepat itu. Tidak dapat dinafikan lagi perkembangan komputer saat ini begitu pesatnya, meskipun komputer-komputer tersebut merupakan suatu homogenitas produk dan adopsi teknologi yang digunakan serupa, tidak bisa dipungkiri kemampuan komputer yang ada sekarang ini sudah cukup mengagumkan.
Namun, ’kedahsyatan’ kemampuan komputer tercanggih saat ini pun masih belum memungkinkan untuk membuat sebuah supercomputer yang benar-benar memiliki kecepatan super. Komputer yang benar-benar layak disebut sebagai KOMPUTER SUPER adalah Quantum Computer.
Barangkali diantara anda banyak yang bertanya, apa yang dimaksud dengan Quantum Computer? Jika di-indonesiakan menjadi Komputer Kuantum. Ide Komputer Kuantum sebenarnya muncul pertama kali pada tahun 1970-an, ide ini dicetuskan oleh para fisikawan dan ahli komputer seperti Charles H. Benneth dari IBM, Paul A. Benioff dari Argonne National Laboratory, Illinoes, David Deustch (University Of Oxford) dan Richard P. Feyman dari California Institute of Technology. Dari beberapa orang tersebut, Feyman lah yang pertama kali mengajukan model bahwa sistem kuantum bisa juga untuk melakukan komputasi. Lain kata, komputer kuantum memiliki kemampuan melebihi komputer biasa.
Lalu apa yang membedakan komputer kuantum dan komputer konvensional (digital)? Jika anda pernah membaca atau mendegar kata bit. Bit ini merupakan sistem fisis yang dapat dinyatakan dalam satu diantara dua keadaan (dua nilai logik yang berbeda) : ya atau tidak, benar atau salah, 0 atau 1. Komputer yang anda gunakan sehari-hari adalah komputer digital. Komputer digital sangat berbeda dengan dengan komputer kuantum. Komputer digital bekerja dengan bantuan mikroprosesor yang berbentuk chip kecil yang tersusun dari banyak transistor, sehingga untuk melakukan perhitungan menggunakan bit ( binary digit). Sistem tersebut yang selama ini digunakan untuk mengolah informasi menggunakan komputer.
Dalam quantum computer memanfaatkan superposisi. Dalam mekanika kuantum, suatu partikel bisa berada dalam dua keadaan sekaligus. Inilah yang disebut dengan Superposisi. Dalam komputer Kuantum, selain 0 dan 1, dikenal pula superposisi dari keduanya. Ini berarti keduanya bisa berupa 0 dan 1, bukan hanya 0 atau 1 seperti di komputer digital biasa. Komputer kuantum tidak menggunakan bits tetapi qubits ( quantum bits), hal ini dikarenakan kemampuannya untuk berada di bermacam keadaan (multiple states), ini bertujuan untuk melakukan berbagai perhitungan secara simultan sehingga jauh lebih cepat dari komputer digital.



Teknik kriptografi Quatum menggunakan hukum Ketidakpastian Heisenberg. Ide dasarnya adalah menggunakan sebuah perhitungan matematika yang sangat rumit dan tidak mungkin dipecahkan oleh orang asing, karena keterbatasan sumberdaya maupun waktu proses. Ketika ada orang asing yang berusaha masuk ke jaringa, maka ia pasti akan merusak sesuatu yang ada di dalam jaringan tersebut. Ya.. mirip produk China lah,, kalo mau udah dibuka gak bisa dibalikin lagi :D
Teknik kriptografi ini cocok untuk jaringan dengan serat optik. Ketika orang asing ini mencoba membobol jaringan, foton yang ada pada jaringan akan teracak dan menyebabkan jaringan terputus. Jaringan akan membentuk jalan baru ketika jaringan semula terganggu, sehingga penerima dan pengirim pesan dapat kembali berkumunikasi dengan aman. Katanya, jaringan ini “tidak bisa ditembus”. Tapi penelitian terus dilakukan untuk mencari cara mengamankan informasi yang sifatnya sensitif. Tapi saya juga sangat yakin, para hacker, craker dan kawan2 akan juga “melakukan penelitian” sama kerasnya untuk mencari celahnya. Siapa yang akan menang?? Memang mencari pemenangnya sama sulitnya dengan memelihara sapi.

Sumber:
http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi
http://www.komputasi.lipi.go.id/utama.cgi?cetakartikel&1209393042


Komputer Modern

Posted by | Posted on 08.21

Pengertian Komputer Modern

Ilmu komputasi adalah bidang ilmu yang mempunyai perhatian pada penyusunan model matematika teknik penyelesaian numerik serta penggunaan komputer untuk menganalisis dan memecahkan masalah-masalah ilmu (sains). dan juga dapat diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma.

Penggunaanya 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.

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

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 sebagainya.

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 :

· 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.

Sejarah Singkat

Sejarah Komputasi Modern awalnya digagasi oleh John Von Neumann. Beliau di lahirkan di Budapest, ibukota Hungaria pada 28 Desember 1903 dengan nama Neumann Janos. Karya – karya yang dihasilkan adalah karya dalam bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer. Beliau juga merupakan salah seorang ilmuwan yang sangat berpengaruh dalam pembuatan bom atom di Los Alamos pada Perang Dunia II lalu. Kepiawaian John Von Neumann teletak pada bidang teori game yang melahirkan konsep automata, teknologi bom atom dan komputasi modern yang kemudian melahirkan komputer.

John von Neumann (1903-1957) adalah ilmuan yang meletakkan dasar-dasar komputer modern. Dalam hidupnya yang singkat, Von Neumann telah menjadi ilmuwan besar abad 21. Von Neumann meningkatkan karya-karyanya dalam bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer. Beliau juga merupakan salah seorang ilmuwan yang sangat berpengaruh dalam pembuatan bom atom di Los Alamos pada Perang Dunia II lalu.

Awal Munculnya Komputasi Modern

Awal mulanya karena ketertarikan John Von Neumann 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.



Perkembangan Komputer Modern

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).

Model Komputasi

Ada tiga model dasar komputasional-- fungsional, logika, dan imperatif. Sebagai tambahan terhadap satuan nilai-nilai dan operasi yang berhubungan, masing-masing model komputasional mempunyai satu set operasi yang digunakan untuk menggambarkan komputasi.

a. Model Fungsional : terdiri dari satu set nilai-nilai, fungsi-fungsi dan operasi aplikasi fungsi dan komposisi fungsi. Fungsi dapat mengambil fungsi lain sebagai argumentasi dan mengembalikan fungsi sebagai hasil (higher-order function). Suatu program adalah koleksi definisi fungsi-fungsi dan suatu komputasi adalah aplikasi fungsi.

b. Model Logika : terdiri dari satu set nilai-nilai, definisi hubungan dan kesimpulan logis. Program terdiri dari definisi hubungan dan suatu komputasi adalah suatu bukti(suatu urutan kesimpulan).

c. Model Imperatif : terdiri dari satu set nilai-nilai yang mencakup suatu keadaan dan operasi tugas untuk memodifikasi pernyataan. Pernyataan adalah set pasangan nilai-nama dari konstanta dan variabel. Program terdiri dari urutan tugas dan suatu komputasi terdiri dari urutan pernyataan.

Sumber:
http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi
http://www.komputasi.lipi.go.id/utama.cgi?cetakartikel&1209393042