Quantum Computation dan Pararel Computation

 Quantum Computing

A. QUANTUM COMPUTING

Pengertian  Quantum Computing

Merupakan alat hitung yang menggunakan mekanika kuantum seperti superposisi dan keterkaitan, yang digunakan untuk peng-operasi-an data. Perhitungan jumlah data pada komputasi klasik dihitung dengan bit, sedangkan perhitungan jumlah data pada komputer kuantum dilakukan dengan qubit. Prinsip dasar komputer kuantum adalah bahwa sifat kuantum dari partikel dapat digunakan untuk mewakili data dan struktur data, dan bahwa mekanika kuantum dapat digunakan untuk melakukan operasi dengan data ini. Dalam hal ini untuk mengembangkan komputer dengan sistem kuantum diperlukan suatu logika baru yang sesuai dengan prinsip kuantum.

Sejarah singkat

• Pada tahun 1970-an pencetusan atau ide tentang komputer kuantum pertama kali muncul oleh para fisikawan dan ilmuwan komputer, seperti Charles H. Bennett dari IBM, Paul A. Benioff dari Argonne National Laboratory, Illinois, David Deutsch dari University of Oxford, dan Richard P. Feynman dari California Institute of Technology (Caltech).
• Feynman dari California Institute of Technology yang pertama kali mengajukan dan menunjukkan model bahwa sebuah sistem kuantum dapat digunakan untuk melakukan komputasi. Feynman juga menunjukkan bagaimana sistem tersebut dapat menjadi simulator bagi fisika kuantum.
• Pada tahun 1985, Deutsch menyadari esensi dari komputasi oleh sebuah komputer kuantum dan menunjukkan bahwa semua proses fisika, secara prinsipil, dapat dimodelkan melalui komputer kuantum. Dengan demikian, komputer kuantum memiliki kemampuan yang melebihi komputer klasik.
• Pada tahun 1995, Peter Shor merumuskan sebuah algoritma yang memungkinkan penggunaan komputer kuantum untuk memecahkan masalah faktorisasi dalam teori bilangan.
• Sampai saat ini, riset dan eksperimen pada bidang komputer kuantum masih terus dilakukan di seluruh dunia. Berbagai metode dikembangkan untuk memungkinkan terwujudnya sebuah komputer yang memilki kemampuan yang luar biasa ini. Sejauh ini, sebuah komputer kuantum yang telah dibangun hanya dapat mencapai kemampuan untuk memfaktorkan dua digit bilangan. Komputer kuantum ini dibangun pada tahun 1998 di Los Alamos, Amerika Serikat, menggunakan NMR (Nuclear Magnetic Resonance).

B. Entanglement

Entanglement adalah efek mekanik kuantum yang mengaburkan jarak antara partikel individual sehingga sulit menggambarkan partikel tersebut terpisah meski Anda berusaha memindahkan mereka. Contoh dari quantum entanglement: kaitan antara penentuan jam sholat dan quantum entanglement. Mohon maaf bagi yang beragama lain saya hanya bermaksud memberi contoh saja. Mengapa jam sholat dibuat seragam? Karena dengan demikian secara massal banyak manusia di beberapa wilayah secara serentak masuk ke zona entanglement bersamaan.

C. Pengoperasian Data Qubit

Komputer kuantum memelihara urutan qubit. Sebuah qubit tunggal dapat mewakili satu, nol, atau, penting, setiap superposisi quantum ini, apalagi sepasang qubit dapat dalam superposisi kuantum dari 4 negara, dan tiga qubit dalam superposisi dari 8. Secara umum komputer kuantum dengan qubit n bisa dalam superposisi sewenang-wenang hingga 2 n negara bagian yang berbeda secara bersamaan (ini dibandingkan dengan komputer normal yang hanya dapat di salah satu negara n 2 pada satu waktu). Komputer kuantum yang beroperasi dengan memanipulasi qubit dengan urutan tetap gerbang logika quantum. Urutan gerbang untuk diterapkan disebut algoritma quantum.

Sebuah contoh dari implementasi qubit untuk komputer kuantum bisa mulai dengan menggunakan partikel dengan dua putaran menyatakan: “down” dan “up”. Namun pada kenyataannya sistem yang memiliki suatu diamati dalam jumlah yang akan kekal dalam waktu evolusi dan seperti bahwa A memiliki setidaknya dua diskrit dan cukup spasi berturut-turut eigen nilai , adalah kandidat yang cocok untuk menerapkan sebuah qubit. Hal ini benar karena setiap sistem tersebut dapat dipetakan ke yang efektif spin -1/2 sistem.

Algoritma pada Quantum Computing

Para ilmuwan mulai melakukan riset mengenai sistem kuantum tersebut, mereka juga berusaha untuk menemukan logika yang sesuai dengan sistem tersebut. Sampai saat ini telah dikemukaan dua algoritma baru yang bisa digunakan dalam sistem kuantum yaitu algoritma shor dan algoritma grover.

• Algoritma Shor

Algoritma yang ditemukan oleh Peter Shor pada tahun 1995. Dengan menggunakan algoritma ini, sebuah komputer kuantum dapat memecahkan sebuah kode rahasia yang saat ini secara umum digunakan untuk mengamankan pengiriman data. Kode yang disebut kode RSA ini, jika disandikan melalui kode RSA, data yang dikirimkan akan aman karena kode RSA tidak dapat dipecahkan dalam waktu yang singkat. Selain itu, pemecahan kode RSA membutuhkan kerja ribuan komputer secara paralel sehingga kerja pemecahan ini tidaklah efektif.

• Algoritma Grover

Algoritma Grover adalah sebuah algoritma kuantum yang menawarkan percepatan kuadrat dibandingkan pencarian linear klasik untuk list tak terurut. Algoritma Grover menggambarkan bahwa dengan menggunakan pencarian model kuantum, pencarian dapat dilakukan lebih cepat dari model komputasi klasik. Dari banyaknya algoritma kuantum, algoritma grover akan memberikan jawaban yang benar dengan probabilitas yang tinggi. Kemungkinan kegagalan dapat dikurangi dengan mengulangi algoritma. Algoritma Grover juga dapat digunakan untuk memperkirakan rata-rata dan mencari median dari serangkaian angka, dan untuk memecahkan masalah Collision.

Implementasi Quantum Computing

Pada 19 Nov 2013 Lockheed Martin, NASA dan Google semua memiliki satu misi yang sama yaitu mereka semua membuat komputer kuantum sendiri. Komputer kuantum ini adalah superkonduktor chip yang dirancang oleh sistem D – gelombang dan yang dibuat di NASA Jet Propulsion Laboratories.

NASA dan Google berbagi sebuah komputer kuantum untuk digunakan di Quantum Artificial Intelligence Lab menggunakan 512 qubit D -Wave Two yang akan digunakan untuk penelitian pembelajaran mesin yang membantu dalam menggunakan jaringan syaraf tiruan untuk mencari set data astronomi planet ekstrasurya dan untuk meningkatkan efisiensi searchs internet dengan menggunakan AI metaheuristik di search engine heuristical.

A.I. seperti metaheuristik dapat menyerupai masalah optimisasi global mirip dengan masalah klasik seperti pedagang keliling, koloni semut atau optimasi swarm, yang dapat menavigasi melalui database seperti labirin. Menggunakan partikel terjerat sebagai qubit, algoritma ini bisa dinavigasi jauh lebih cepat daripada komputer konvensional dan dengan lebih banyak variabel.

Penggunaan metaheuristik canggih pada fungsi heuristical lebih rendah dapat melihat simulasi komputer yang dapat memilih sub rutinitas tertentu pada komputer sendiri untuk memecahkan masalah dengan cara yang benar-benar cerdas . Dengan cara ini mesin akan jauh lebih mudah beradaptasi terhadap perubahan data indrawi dan akan mampu berfungsi dengan jauh lebih otomatisasi daripada yang mungkin dengan komputer normal

Quantum berlawanan dari fisika klasik dan semua intuisi kita. Engineering menghindari ilmu ini karena terlalu teoritis dan tidak bisa diaplikasi. Tapi ini mungkin adalah satu-satunya harapan untuk menghindari akhir dari kemajuan komputer. komputer. Meskipun kita selalu heran melihat model komputer baru muncul setiap bulan, secara teoritis ini ada ujungnya. Komputasi masa kini - komputer konvensional - dikerjakan oleh transistor, dan kecepatannya bergantung pada ukuran transistor. Kemajuan komputer yang sampai sekarang terjadi adalah karena transistor menjadi semakin kecil. Gordon Moore, co-founder dari Intel, pada tahun 60-an berkata, jumlah transistor per inchi persegi akan berlipat dua kali setiap tahun.

Suatu hari transistor itu bisa menjadi sebesar satu atom dan Richard Feynmann, fisikawan terhebat sejak Albert Einstein, berpendapat bahwa ini adalah ukuran transistor terkecil yang mungkin. Tentunya ini keberhasilan luar bisa untuk mencapai ukuran itu, namun apakah ini betul-betul akhir dari kemajuan komputer?

Tidak, dengan adanya Quantum Computer. Quantum Computer, berbeda dengan banyak istilah lain, memang memakai fenomena quantumyang tidak bisa ditiru komputer konvensional. Ini bukan pengembangan komputer biasa, melainkan konsep yang baru sama sekali.

Quantum Computer adalah alat hitung yang menggunakan sebuah fenomena mekanika kuantum, misalnya superposisi dan keterkaitan, untuk melakukan operasi data. Dalam komputasi klasik, jumlah data dihitung dengan bit; dalam komputer kuantum, hal ini dilakukan dengan qubit. Prinsip dasar komputer kuantum adalah bahwa sifat kuantum dari partikel dapat digunakan untuk mewakili data dan struktur data, dan bahwa mekanika kuantum dapat digunakan untuk melakukan operasi dengan data ini. Dalam hal ini untuk mengembangkan komputer dengan sistem kuantum diperlukan suatu logika baru yang sesuai dengan prinsip kuantum

Quantum Computer dapat memproses jauh lebih cepat daripada komputer konvensional. Pada dasarnya, quantum computer dapat memproses secara paralel, sehingga berkomputasi jauh lebih cepat.

Quantum Computer dapat jauh lebih cepat dari komputer konvensional pada banyak masalah, salah satunya yaitu masalah yang memiliki sifat berikut:

1. Satu-satunya cara adalah menebak dan mengecek jawabannya berkali-kali
2. Terdapat n jumlah jawaban yang mungkin
3. Setiap kemungkinan jawaban membutuhkan waktu yang sama untuk mengeceknya
4. Tidak ada petunjuk jawaban mana yang kemungkinan benarnya lebih besar: memberi jawaban dengan asal tidak berbeda dengan mengeceknya dengan urutan tertentu.

D. Quantum Gates

Tentang quantum gates dan algoritma shor , Algoritma Shor didasarkan dari sebuah teori bilangan: fungsi F(a) = xamod n adalah feungsi periodik jika x adalah bilangan bulat yang relatif prima dengan n. Dalam Algoritma Shor, n akan menjadi bilangan bulat yang hendak difaktorkan. Menghitung fungsi ini di komputer konvensional untuk jumlah yang eksponensial akan membutuhkan waktu eksponensial pula. Pada masalah ini algoritma quantum shor memanfaatkan pararellisme quantum untuk melakukannya hanya dengan satu langkah. Karena F(A) adalah fungsi periodik, maka fungsi ini memiliki sebuah periode r. Diketahui x0mod n = 1, maka xr mod n =1, begitu juga x2r mod n dan seterusnya.

dibawah ini adalah contoh gambar quantum computing :

Komputer Paralel

Komputasi Paralel

           

            Komputasi paralel adalah suatu bentuk komputasi dimana instruksi-instruksi dijalankan secara berkesinambungan. Masalah yang besar dapat dibagi menjadi beberapa masalah yang lebih kecil(submasalah), untuk kemudian diselesaikan secara serempak. Komputasi paralel telah digunakan untuk melakukan komputasi yang mensyaratkan unjuk kerja yang tinggi(high-performance computing). Teknik komputasi ini semakin berkembang dewasa ini, hal ini disebabkan oleh batasan fisik di dalam penskalaan frekuensi(frequency scaling[1]). Komputasi paralel telah menjadi paradigma yang mendominan di dalam arsitektur komputer, yaitu misalnya prosesor multicore.

            Program komputer paralel lebih susah untuk dibangun dibandingkan dengan program komputer serial, hal ini disebabkan keserempakan menimbulkan masalah yang potensial di dalam membagi pekerjaan menjadi subpekerjaan dan menggabungkan kembali subpekerjaan tersebut menjadi hasil oleh perangkat lunak,  diantaranya kondisi berebut(race condition).

Komunikasi dan sinkronisasi diantara unit pemroses(processing unit) menjadi satu diantara tantangan terbesar untuk menghasilkan program paralel dengan performa yang baik.

Sejarah Singkat

            Pada tahun 1958, Peneliti IBM, John Cocke dan Daniel Slotnick membahas tentang pemanfaatan paralelisme di dalam komputasi numerik untuk pertama kalinya. Burroughs Corporation memperkenalkan D825 pada tahun 1962, sebuah komputer dengan empat buah prosesor yang mengakses 16 modul memori dengan bantuan saklar bar-silang(crossbar switch).

Latar Belakang

            Komputasi paralel memanfaatkan beberapa elemen pemroses secara berkesinambungan untuk menyelesaikan permasalahan, dengan cara memecah masalah menjadi bagian-bagian independen, kemudian masing-masing bagian tersebut diselesaikan oleh masing-masing elemen pemroses sesuai dengan algoritma secara serempak. Elemen pemroses dapat terdiri dari unit pemroses yang heterogen, dan dapat pula terdiri dari unit pemroses yang homogen. Elemen pemroses dapat berupa komputer tunggal dengan banyak prosesor, beberapa komputer yang terhubung dalam suatu jaringan, perangkat keras yang dikhususkan untuk melakukan komputasi paralel, ataupun kombinasi dari perangkat-perangkat yang telah disebutkan.

            Penskalaan frekuensi menjadi alasan utama dalam peningkatan performa komputer sejak pertengahan 1980an sampai dengan 2004. Waktu eksekusi(runtime) dari sebuah program adalah banyaknya instruksi dikali dengan waktu rata-rata sebuah instruksi. Dengan menganggap faktor lain adalah konstan, meningkatkan detak frekuensi(clock frequency) akan menurunkan waktu rata-rata yang diperlukan untuk menjalankan sebuah instruksi, yang kemudian akan mengurangi waktu eksekusi.

Konsumsi daya sebuah chip dirumuskan dengan persamaan:

P = C x V2 x F

Dimana P adalah daya, C adalah kapasitansi, V adalah tegangan, dan F adalah frekuensi prosesor. Apabila frekuensi ditingkatkan, maka akan terjadi peningkatan daya yang dikonsumsi oleh sebuah prosesor.

Hukum Amdahl

  

            Secara teoritis, peningkatan kecepatan akibat paralelisasi adalah linear, yaitu apabila elemen pemroses digandakan, maka waktu ekseskusi akan menjadi setengahnya. Tetapi, sangat sedikit algoritma paralel yang dapat mencapai peningkatan kecepatan yang optimal.

           

            Menurut Hukum Amdahl, bagian kecil dari sebuah program yang tidak dapat lagi diparalelkan, akan membatasi peningkatan kecepatan yang dapat dicapai dari paralelisasi secara keseluruhan. Semua masalah mengandung bagian yang dapat diparalelkan dan bagian yang tidak dapat diparalelkan juga. Hubungan antara kedua bagian ini dinyatakan dalam:

S = 1 / (1-P)

Dimana S adalah besarnya peningkatan kecepatan dari sebuah program, P adalah besarnya bagian yang dapat diparalelkan.

           

            Tidak semua hasil dari paralelisasi dapat meningkatkan kecepatan. Secara umum, ketika sebuah pekerjaan dibagi menjadi lebih banyak subpekerjaan, subpekerjaan tersebut menghabiskan waktu lebih banyak, yaitu untuk berkomunikasi diantara subpekerjaan. Hal ini tidak akan membuat waktu eksekusi menjadi lebih singkat, melainkan sebaliknya, hal inilah yang disebut sebagai perlambatan paralel(parallel slowdown).

Taksonomi Flynn

            Michael J. Flynn menciptakan satu diantara sistem klasifikasi untuk komputer dan program paralel, yang dikenal dengan sebutan Taksonomi Flynn. Flynn mengelompokkan komputer dan program berdasarkan banyaknya set instruksi yang dieksekusi dan banyaknya set data yang digunakan oleh instruksi tersebut.

	Instruksi Tunggal (single instruction)	Instruksi Majemuk (multiple instruction)
Data Tunggal (single data)	SISD (Single Instruction Single Data)	MISD (Multiple Instruction Single Data)
Data Majemuk (multiple data)	SIMD (Single Instruction Multiple Data)	MIMD (Multiple Instruction Multiple Data)

Jenis-Jenis Komputer Paralel

            Berdasarkan tingkatan  perangkat keras yang mendukung paralelisme, secara umum komputer-komputer paralel dapat diklasifikasikan:

·      Multicore processing

Merupakan prosesor yang memiliki beberapa unit pengeksekusi. Sebuah prosesor multicore dapat melakukan beberapa instruksi per siklus dari beberapa aliran instruksi.

·      Symmetric multiprocessing

Merupakan sebuah sistem komputer dengan beberapa prosesor yang identik, dapat menggunakan struktur berbagi memori atau memori tersendiri yang saling terhubung melalui bus.

·      Distributed computing

Merupakan sebuah sistem komputer dengan memori terdistribusi, dimana masing-masing elemen pemrosesan dihubungkan oleh jaringan.

·      Cluster computing

Merupakan sekumpulan komputer yang bekerja sama,dihubungkan oleh jaringan,  sehingga dapat dipandang sebagai sebuah kesatuan, cluster komputer ini dikoordinasi oleh sebuah komputer induk yang bertugas untuk mendistribusikan pekerjaan kepada masing-masing komputer lainnya.

·      Massive parallel processing

Merupakan sebuah komputer tunggal dengan banyak prosesor yang terhubung dalam sebuah jaringan. Di dalam MPP, tiap CPU mempunyai memory tersendiri, sistem operasi dan aplikasi yang sama. Tiap subsistem berkomunikasi satu dengan yang lainnya melalui interkoneksi berkecepatan tinggi.

·      Grid computing

Merupakan bentuk pemrosesan paralel yang paling terdistribusi. Grid computing memanfaatkan Internet sebagai saluran komunikasi antar komputer untuk menyelesaikan suatu permasalahan.

·      Specialized parallel computer

Komputer paralel yang dikhususkan untuk menyelesaikan tugas khusus.

Superkomputer

            Superkomputer merupakan komputer terdepan dalam hal kapasitas pemrosesan, yaitu kecepatan penghitungan.

            Superkomputer yang memanfaatkan beberapa CPU, secara umum akan memperoleh kecepatan melebihi komputer konvensional dengan cara memanfaatkan rancangan inovatif yang memungkinkan CPU tersebut untuk melakukan tugas-tugas secara paralel, dikhususkan untuk melakukan komputasi tertentu(biasanya kalkulasi numerik) dan melakukan tugas komputasi umum dengan kurang baik. Hirarki memori superkomputer dirancang dengan sangat berhati-hati untuk menjamin bahwa prosesor tetap memperoleh data dan instruksi setiap waktu.

           

            Hukum Amdahl juga berlaku pada superkomputer, perancangan superkomputer yang paling menyita adalah usaha untuk menghilangkan serialisasi dari perangkat lunak dan pemanfaatan perangkat keras.

Tantangan Superkomputer

·      Superkomputer menghasilkan panas yang berlebihan dan harus didinginkan dengan segera.

·      Superkomputer harus mempunyai waktu latensi(waktu yang diperlukan untuk perambatan sinyal) antar komponen yang sangat singkat.

·      Superkomputer memerlukan dan menghasilkan data dalam jumlah yang sangat besar dalam rentang waktu yang sangat singkat, sehingga diperlukan bandwidth media penyimpanan luar(external storage) yang cukup untuk menjamin bahwa informasi dapat ditransfer dengan cepat dan dapat disimpan ataupun diperoleh kembali dengan akurat.

            Arsitektur paralel superkomputer mengharuskan pemanfaatan teknik pemrograman yang spesial untuk mencapai kecepatan yang optimal.

Arsitektur Superkomputer Modern

            Superkomputer yang dikembangkan oleh CDC merupakan prosesor skalar yang lebih cepat sepuluh kali dibandingkan mesin tercepat yang ditawarkan oleh perusahaan lainnya. Pada tahun 1970an, superkomputer dikhususkan untuk bekerja pada prosesor vektor. Pada permulaan dan pertengahan tahun 1980an, mesin yang terdiri dari beberapa prosesor vektor yang bekerja secara paralel menjadi sesuatu yang standard. Pada umumnya prosesor yang dilibatkan berjumlah antara empat sampai enam belas. Pada akhir tahun 1980an dan tahun 1990an, peralihan dari prosesor vektor ke MPP(massive parallel processing) yang terdiri dari ribuan CPU. Superkomputer dewasa ini merupakan komputer cluster yang telah disesuaikan sekaligus memanfaatkan kelebihan prosesor dan mengkombinasikan dengan interkoneksi.

            Superkomputer digunakan untuk melakukan tugas penghitungan yang sangat intensif, misalnya masalah yang melibatkan fisika mekanika kuantum, peramalan cuaca, penelitian terhadap iklim, pemodelan molekuler(melakukan komputasi terhadap struktur dan sifat dari campuran kimia, makromolekul biologikal, polymer, kristal), simulasi fisik(misalnya simulasi pesawat terbang, simulasi menjinakkan senjata nuklir, penelitian terhadap fusi nuklir), kriptanalisis, dan lain sebagainya.

Rancangan Perangkat Keras dan Perangkat Lunak

            Tertanggal 31 November 2006, sepuluh superkomputer teratas tercatat mempunyai arsitektur level atas yang sama, yaitu merupakan cluster multiprosesor MIMD, dimana tiap-tiap prosesor merupakan SIMD. Kemampuan superkomputer berbeda-beda tergantung pada banyaknya multiprosesor per cluster, banyaknya prosesor per multiprosesor, dan banyaknya instruksi yang berkelanjutan per prosesor SIMD, diperoleh:

·      Sebuah komputer cluster adalah sekumpulan komputer yang terhubung kuat melalui sebuah jaringan berkecepatan tinggi. Cluster terdiri dari komputer-komputer yang heterogen.

·      Komputer multiprosesor merupakan sebuah komputer, beroperasi di bawah sebuah sistem operasi dan memanfaatkan lebih dari satu CPU.

·      Prosesor SIMD mengekseskusi instruksi yang sama terhadap lebih dari satu set data pada waktu yang bersamaan.

Kesimpulan

            Superkomputer melakukan komputasi paralel, dengan kata lain superkomputer adalah sama dengan komputer paralel, yaitu sama-sama melakukan komputasi paralel.

Referensi

http://www.fisikaunri.org/node/24

http://tech19.wordpress.com/2009/12/11/google-meriset-quantum-komputer/

http://prakom.bps.go.id/?page=3&tgl=200803011948

http://www.iptek.net.id

http://en.wikipedia.org/wiki/Parallel_computing 1 November 2008

http://en.wikipedia.org/wiki/Super_computer 1 November 2008

tugas ke 3 MK P.kom modern: teknologi Cloud computing

Teknologi Cloud computing

1.       Apa itu cloud computing ?

Definisi cloud computing (komputasi awan) merupakan gabungan pemanfaatan teknologi komputer (komputasi) dalam suatu jaringan dengan pengembangan berbasis internet (awan) yang mempunyai fungsi untuk menjalankan program atau aplikasi melalui komputer – komputer yang terkoneksi pada waktu yang sama, tetapi tak semua yang terkonekasi melalui internet menggunakan cloud computing.

2.       Perbedaan cloud computing dengan grid computing ?

Cloud komputasi dan Grid Computing yang terukur. Skalabilitas dicapai melalui load balancing contoh aplikasi yang dijalankan secara terpisah di berbagai sistem operasi dan terhubung melalui layanan Web. CPU dan bandwidth jaringan dialokasikan dan de-yang dialokasikan pada permintaan. kapasitas penyimpanan sistem naik dan turun tergantung pada jumlah pengguna, contoh, dan jumlah data yang ditransfer pada saat tertentu. Kedua jenis komputasi melibatkan multitenancy dan multitask, yang berarti bahwa banyak pelanggan dapat melakukan tugas yang berbeda, mengakses contoh aplikasi tunggal atau ganda. Berbagi sumber daya di antara kolam besar pengguna membantu dalam mengurangi biaya infrastruktur dan kapasitas beban puncak. Cloud dan Grid Computing memberikan perjanjian tingkat layanan (SLA) untuk ketersediaan jaminan uptime, katakanlah, 99 persen. Jika slide layanan di bawah tingkat layanan uptime terjamin, konsumen akan mendapatkan layanan kredit untuk menerima data terlambat.

3.       Implementasi dalam teknologicloud computing adalah ?

Dengan Cloud Computing, perusahaan dapat meningkatkan kapasitasnya besar dalam sekejap tanpa harus berinvestasi di bidang infrastruktur baru, melatih personil baru, atau lisensi perangkat lunak baru. komputasi Cloud yang bermanfaat khusus untuk usaha kecil dan menengah yang ingin benar-benar outsourcing infrastruktur data center mereka, atau perusahaan besar yang ingin mendapatkan kapasitas beban puncak tanpa terkena biaya tinggi bangunan pusat data yang lebih besar secara internal. Dalam kedua kasus, layanan konsumen menggunakan apa yang mereka butuhkan di Internet dan hanya membayar untuk apa yang mereka gunakan.

Layanan konsumen tidak lagi harus di PC, gunakan aplikasi dari PC, atau membeli versi khusus yang dikonfigurasi untuk smartphone, PDA, dan perangkat lainnya. konsumen tidak memiliki infrastruktur, perangkat lunak, atau platform di awan. Dia memiliki biaya dimuka yang lebih rendah, biaya modal, dan biaya operasional. Dia tidak peduli tentang bagaimana server dan jaringan yang diselenggarakan dalam awan. Konsumen dapat mengakses beberapa server manapun di dunia tanpa mengetahui yang mana dan di mana mereka berada.

4.       Definisi dari Map Reduce dan NoSQL (Not Only SQL)

Map Reduce dan NoSQL (Not Only SQL)

Map reduce merupakan sebuah framework pemrograman yang akan memproses sebuah data yang berukuran besar, yang biasanya data tersebut digunakan untuk komputasi terdistribusi pada kumpulan komputer.

NoSQL (singkatan dari Not Only SQL) adalah tipe database yang berbeda dengan konsep RDBMS ataupun ODBMS. Perbedaan NoSQL adalah NoSQL tidak mengenal relation dan tidak menggunakan konsep schema. Pada konsep NoSQL ini bisa menyimpan data tanpa perlu mendefinisikan tipe data dan ukurannya lagi. Jadi lebih fleksibel bila ada perubahan di masa mendatang.  Adapun beberapa database NoSQL yang ada saat ini yaitu Cassandra, Big Table, CouchDB, Redis, Riak, Dynamo dan lainnya.

NoSQL database

NoSQL adalah sebuah class dari data storage system yang tidak berelasi. NoSQL tidak memerlukan skema table, sehingga tidak menggunakan konsep relasi. NoSQL database secara native tidak menggunakan SQL seperti yang biasa terdapat pada relational database.

5.       Implementasi layanan Saas pada cloud computing ?

Software as a Service (SaaS) merupakan evolusi lebih lanjut dari konsep ASP (Application Service Provider) dan layanan Cloud Computing yang paling dahulu populer. SaaS memberikan kemudahan bagi pengguna untuk bisa memanfaatkan sumberdaya perangkat lunak dengan cara berlangganan. Sehingga tidak perlu mengeluarkan investasi baik untuk in house development ataupun pembelian lisensi. Dengan cara berlangganan via web, pengguna dapat langsung menggunakan berbagai fitur yang disediakan oleh penyedia layanan. Namun, dengan SaaS ini pelanggan tidak memiliki kendali penuh atas aplikasi yang mereka sewa. Hanya fitur-fitur aplikasi yang telah disediakan oleh penyedia saja yang dapat disewa oleh pelanggan. Untuk contoh layanan SaaS, tentu saja kita harus menyebut layanan CRM online Salesforce.com yang dikomandai Marc Benioff dan telah menjadi ikon SaaS ini. Selain itu Zoho.com, dengan harga yang sangat terjangkau, menyediakan layanan SaaS yang cukup beragam, dari mulai layanan word processor seperti Google Docs, project management, hingga invoicing online. Layanan akunting online pun tersedia, seperti yang diberikan oleh Xero.com dan masih banyak lagi. IBM dengan Lotuslive.com nya dapat dijadikan contoh untuk layanan SaaS di area kolaborasi/unified communication.

Teori Komputasi Modern dengan Implementasi dalam Bidang Kimia

Teori Komputasi Modern dengan Implementasi dalam Bidang Kimia

Komputasi adalah sebuah istilah umum untuk segala jenis pemrosesan informasi untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma. Komputasi merupakan sebuah subjek dari Komputer Sains, yang menganalisa apa yang bisa maupun tidak bisa dilakukan secara komputasi. Hal ini ialah apa yang disebut dengan teori komputasi, suatu sub-bidang dari ilmu komputer dan matematika.

Sedangkan, definisi dari Teori komputasi adalah cabang dari ilmu komputer dan matematika yang membahas apakah dan bagaimanakah suatu masalah dapat dipecahkan pada model komputasi, dengan menggunakan algoritma.

Teori komputasi ini mempunyai dua buah cabang yaitu teori kompubilitas dan teori kompleksitas. Definisi dari Teori komputabilitas adalah memeriksa batasan-batasan berbagai model teoretis komputer, termasuk model yang dikenal paling berdaya. Sedangkan Teori kompleksitas adalah pengkajian traktabilitas oleh komputer; beberapa masalah, meski secara teoretis terselesaikan oleh komputer, tetapi cukup mahal menurut konteks waktu dan ruang, tidak dapat dikerjakan secara praktis, bahkan dengan cepatnya kemajuan perangkat keras komputer.

Implementasi dalam Bidang Kimia

Implementasi komputasi modern di bidang kimia adalah Computational Chemistry yaitu penggunaan ilmu komputer untuk  membantu menyelesaikan masalah kimia, contohnya penggunaan super komputer untuk menghitung struktur dan sifat molekul. Istilah kimia teori dapat didefinisikan sebagai deskripsi matematika untuk kimia, sedangkan kimia komputasi biasanya digunakan ketika metode matematika dikembangkan dengan cukup baik untuk dapat digunakan dalam program komputer. 

Perlu dicatat bahwa kata "tepat" atau "sempurna" tidak muncul di sini, karena sedikit sekali aspek kimia yang dapat dihitung secara tepat. Hampir semua aspek kimia dapat digambarkan dalam skema komputasi kualitatif atau kuantitatif hampiran.

Molekul terdiri atas inti dan elektron, sehingga diperlukan metode mekanika kuantum. Kimiawan komputasi sering berusaha memecahkan persamaan Schrödinger non-relativistik, dengan penambahan koreksi relativistik, walaupun beberapa perkembangan telah dilakukan untuk memecahkan persamaan Schrödinger yang sepenuhnya relativistik. Pada prinsipnya persamaan Schrödinger mungkin diselesaikan, baik dalam bentuk bergantung-waktu atau tak-bergantung-waktu, disesuaikan dengan masalah yang dikaji, tetapi pada praktiknya tidak mungkin kecuali untuk sistem yang amat kecil. Karena itu, sejumlah besar metode hampiran dikembangkan untuk mencapai kompromi terbaik antara ketepatan perhitungan dan biaya komputasi. 

Dalam kimia teori, kimiawan dan fisikawan secara bersama mengembangkan algoritma dan program komputer untuk memungkinkan peramalan sifat-sifat atom dan molekul, dan/atau lintasan reaksi untuk reaksi kimia, serta simulasi sistem makroskopis. Kimiawan komputasi kebanyakan “sekedar” menggunakan program komputer dan metodologi yang ada dan menerapkannya untuk permasalahan kimia tertentu. Di antara sebagian besar waktu yang digunakan untuk hal tersebut, kimiawan komputasi juga dapat terlibat dalam pengembangan algoritma baru, maupun pemilihan teori kimia yang sesuai, agar diperoleh proses komputasi yang paling efisien dan akurat.

sumber :

- keysara-keysara*blogspot*com/2015/03/komputasi-dan-implementasi-pada-bidang*html 

- www*google*com 

Komputasi Modern

KOMPUTASI MODERN

• SEJARAH KOMPUTASI MODERN

 Sejarah Komputasi Modern bermula 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.

 Sejarah komputer modern dimulai dengan dua teknologi yang terpisah- perhitungan otomatis dan dapat di program-tapi tidak ada satu perangkat pun yang dapat dikatakan sebagai komputer, karena sebagian penerapan yang tidak konsisten istilah tersebut. Contoh-contoh awal perangkat penghitung mekanis termasuk sempoa (yang berasal dari sekitar 150-100 SM).  Seorang pahlawan dari Alexandria (sekitar 10-70 AD) membangun sebuah teater mekanis yang diadakan bermain berlangsung 10 menit dan dioperasikan oleh sebuah sistem yang kompleks dengan tali dan drum yang dipakai sebagai sarana untuk memutuskan bagian dari mekanisme. Ini adalah inti dari programmability.

 Salah satu tokoh 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 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.

 Adapun sejarah singkat dari perjalanan hidup dari Von Neumann , dilahirkan di Budapest, Hungaria pada 28 Desember 1903 dengan nama Neumann Janos. Dia adalah anak pertama dari pasangan Neumann Miksa dan Kann Margit.Nama keluarga diletakkan di depan nama asli. Sehingga dalam bahasa Inggris, nama orang tuanya menjadi Max Neumann. Pada saat Max Neumann memperoleh gelar, maka namanya berubah menjadi Von Neumann. Setelah bergelar doktor dalam ilmu hukum, dia menjadi pengacara untuk sebuah bank. Pada tahun 1903, Budapest merupakan  tempat lahirnya para manusia genius dari bidang sains, penulis, seniman dan musisi.Von Neumann belajar berbagai tempat dan beberapa tempatnya di Berlin dan Zurich. Di tempat itu beliau 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 bidang matematika telah terlihat semenjak kecil dengan mampu melakukan pembagian bilangan delapan digit (angka) di dalam kepalanya.Von Neumann sangat tertarik pada hidrodinamika dan kesulitan penyelesaian persamaan diferensial parsial nonlinier yang digunakan, Von Neumann kemudian beralih 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.

• KOMPUTASI MODERN

 Secara umum iIlmu 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.

 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. 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)

Adapun karakteristik dari Komputasi 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 jaringan yang luas dengan kapasitas bandwidth yang beragam.
3. Komputer maupun jaringan tidak terdedikasi, bisa hidup atau mati sewaktu-waktu tanpa jadwal yang jelas.

Kemudian adapun jenis-jenis Komputasi Modern, jenis-jenis komputasi modern ada 3 macam, yaitu :

1. 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.
2. Grid Computing Komputasi grid memanfaatkan kekuatan pengolahan idle berbagai unit komputer, dan menggunakan kekuatan proses untuk menghitung satu pekerjaan.
3. Cloud Computing atau Komputasi Awan Cloud computing adalah perluasan dari konsep pemrograman berorientasi objek abstraksi. Abstraksi, sebagaimana dijelaskan sebelumnya, menghapus rincian kerja yang kompleks dari visibilitas.

SUMBER : 

http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi

https://grunge2you.wordpress.com/2014/03/27/komputasi-modern/