Sejarah, Pengertian, Karakteristik & Jenis-Jenis Komputasi Modern Serta Implementasinya

KOMPUTASI MODERN

Sumber Gambar: Maxim Hopman (@nampoh) | Unsplash Photo Community

Teori Komputasi

Komputasi bukanlah kalkulus, kalkulus adalah proses mentransformasikan satu atau lebih input menjadi luaran (output). Kalkulus melibatkan angka-angka dan kata-kata yang menyatakan proses sederhana, sedangkan komputasi menggunakan rule, bahkan bisa tanpa angka-angka.

"A computation is a sequence of simple, well-defined steps that lead to the solution of a problem. The problem itself must be defined exactly and unambiguously, and each step in the computation that solves the problem must be described in very specific terms." (John S. Conery, 2010)

The keys to this definition, of course, are "problem" and "step." A more formal definition is that a problem, and its solution, must be encoded in the form of symbols; a step is a symbol manipulation that transforms one set of symbols into a new set of symbols. 

Sumber : Ubiquity symposium 'What is computation?' (acm.org)

Dengan kata lain, algoritma mepresentasikan suatu komputasi.

Teori komputasi adalah cabang ilmu komputer teoritis. Teori komputasi berkaitan dengan studi bagaimana persoalan dapat diselesaikan pada sebuah model dengan menggunakan algoritma. Model tersebut dinamakan model komputasi. Teori komputasi dibagi lagi menjadi 3:

1. Teori otomata (automata theory)
2. Teori komputabilitas (computability theory)
3. Teori kompleksitas (computational complexity theory)

Sejarah Komputasi Modern

Permulaan komputasi modern dimulai pada saat tahun 1926 oleh ilmuan yang berasal dari Hungaria yang bernama John Von Neumann. Von Neumann seorang ilmuan yang belajar dari 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. Berkat keahlian dan kepiawaiannya Von Neumann dalam bidang teori game yang melahirkan konsep seluler automata, teknologi bom atom, dan komputasi modern yang kemudian melahirkan komputer. 

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.

Pengertian Komputasi Modern

Komputasi modern dapat diartikan sebagai sebuah konsep sistem yang menerima intruksi-intruksi yang kemudian menyimpannya dalam sebuah memory komputer. Oleh karena pada saat ini kita melakukan komputasi menggunakan komputer maka dapat dikatakan komputer merupakan sebuah komputasi modern. Konsep ini pertama kali digagasi oleh John Von Neumann (1903-1957). Yang terkait dengan komputasi modern adalah :  

1. Akurasi : yang berhubungan dengan bit dan floating point  
2. Kecepatan : dalam satuan hertz (processor tunggal, pipeline, parallel processing) 
3. Problem volume besar : down sizing, parallel 
4. Modelling : NN, GA 
5. Kompleksitas : menggunakan teori big O

 

Karakteristik Komputer Modern

Karakteristik komputasi modern ada 3 macam, yaitu :

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 jarinagn 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 Komputer Modern

1. Moblie Computing

Mobile Computing adalah desain transmisi data, suara, informasi media lainnya seperti video, tanpa menggunakan media perambat fisik atau kabel, terhubung dan saling berkomunikasi melalui gelombang radio.

Perangkat seluler dapat terhubung dengan memanfaatkan konektivitas tanpa kabel pada perangkatnya yaitu melalui akses wifi. Telepon seluler menyediakan paket layanan yang dapat dihubungkan pada akses jaringan lokal (LAN) atau skala yang lebih luas yaitu internet.

 

 2. Grid Computing

Grid Computing komputasi grid menggunakan komputer yang terpisah oleh geografis, didistribusikan dan terhubung oleh jaringan untuk menyelesaikan masalah komputer skala besar. Beberapa daftar yang dapat digunakan 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.

Implementasi Komputasi Modern 

Bagaimana perkembangan terakhir memberdayakan kemajuan ilmiah.

Sumber : Trnava University (@trnavskauni) | Unsplash Photo Community

Komputasi ilmiah (Scientific Computing) sangat penting untuk memajukan misi ilmiah pemerintah federal, termasuk dalam penelitian dan pengembangan kesehatan dan biomedis. Ada kemajuan ilmiah yang luar biasa dalam dua dekade pertama abad ke-21. Contoh menonjol termasuk pengurutan genom manusia, teknik pengeditan genom yang dapat mengubah DNA dalam sel hidup, dan vaksin mRNA pertama di dunia. Kemajuan ini dan banyak lainnya seperti mereka adalah akibat langsung dari teknologi komputasi ilmiah, infrastruktur, dan analisis yang mendukung para ilmuwan, meningkatkan penelitian mereka, dan membantu mendorong kemajuan menuju misi ilmiah mereka.

Namun, saat ini volume dan variasi data biomedis sensitif yang luar biasa dan berkembang pesat, termasuk data omics (misalnya, genomik, transkriptomik, dan proteomik), data dunia nyata (misalnya, catatan kesehatan elektronik dan perangkat pemantauan fisiologis), dan data citra medis. (misalnya, gambar radiologis), membebani kapasitas pendekatan dan sumber daya komputasi ilmiah tradisional. Pendekatan dan sumber daya ini—hal-hal seperti data dan teknologi ilmiah yang terisolasi, cluster komputasi kinerja tinggi di lokasi, dan laptop komputasi ilmiah—tidak dapat disesuaikan untuk memenuhi permintaan komputasi analitik dan manajemen data saat ini, juga tidak memungkinkan berbagi data dan penelitian kolaboratif dengan mudah. 

Modernisasi dan transformasi pendekatan dan sumber daya komputasi ilmiah diperlukan dan akan: 

• Tingkatkan kualitas dan harmonisasi data
• Aktifkan penyimpanan data yang dapat diskalakan dan diamankan
• Pastikan data dapat ditemukan, dapat diakses, dapat dioperasikan, dan dapat digunakan kembali 
• Memfasilitasi penggabungan dan agregasi data
• Tingkatkan keterampilan dan keterlibatan tenaga kerja
• Berdayakan kolaborasi virtual
• Mempercepat ekstraksi pengetahuan 

 

Contoh Pro dan Kontra penggunaan komputasi modern Cloud Computing dalam Healthcare

Komputasi awan (Cloud Computing) banyak digunakan di berbagai institusi kesehatan, memfasilitasi pengambilan keputusan dan komunikasi di berbagai tingkatan. Di sini, saya memilih 2 kasus paling ilustratif untuk mengungkapkan pro dan kontra utama dari mengadopsi komputasi awan dalam perawatan kesehatan.

• Pfizer, dengan Keunggulan Cloud Computing dalam Perawatan Kesehatan

Pfizer adalah contoh yang bagus dalam mengelola platform komputasi awan untuk komunikasi dan kolaborasi yang lebih baik dengan semua pemangku kepentingan industri.

Ini melibatkan teknologi dalam Xalkori, obat kanker paru-paru yang khusus dikembangkan untuk kategori pasien khusus dengan mutasi gen ALK.

Penampilan perawatan ini tidak mungkin tanpa analisis sebelumnya yang dibuat oleh komputasi awan. Selain itu, teknologi mempercepat proyek — jangka waktu hanya memakan waktu 3 tahun, termasuk waktu yang dibutuhkan untuk persetujuan FDA. 

• Beaumont Health, dengan Kekurangan Cloud Computing dalam Perawatan Kesehatan

Beaumont Health telah mengalami salah satu pelanggaran data terbesar setelah pengenalan komputasi awan.

Karena rumah sakit yang berbasis di Michigan ini tidak menetapkan perlindungan sistem yang diperlukan, data kesehatan dan pribadi sekitar 114.000 pasien diretas melalui beberapa email perusahaan.

Secara khusus, serangan siber mencapai informasi kontak, diagnosis, nomor akun, SIM, dan jenis data sensitif lainnya.

Sumber :

1. Microsoft PowerPoint - IF5110 - Pengantar Teori Komputasi (itb.ac.id)
2. komputasi modern (studylibid.com)
3. Pengertian Mobile Computing, Jenis, Sejarah, 6 Kelebihannya - Virtualiable
4. Komputasi Modern (firlynadia08.wixsite.com)
5. Modern Scientific Computing Enables Health Missions (boozallen.com)
6. The future of cloud computing in healthcare: 2021 and beyond (intellectsoft.net)