NAMA : DIKA MARYANTO
NPM : 52413446
KELAS : 4IA21
A. MACAM – MACAM KOMPUTASI MODERN.
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.
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
Komputasi modern terbagi tiga
macam, yaitu komputasi mobile (bergerak), komputasi grid, dan komputasi cloud
(awan). Penjelasan lebih lanjut dari jenis-jenis komputasi modern sebagai
berikut :
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
sebagainy.
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.
Dan
ada juga persamaan antara komputasi mobile, komputasi grid, dan komputasi
cloud, penjelasanya sebagai berikut :
· Ketiganya merupakan metode untuk melakukan
komputasi, pemecahan masalah, dan pencarian solusi.
· Ketiganya memerlukan alat proses data yang
modern seperti komputer, laptop atau telepon genggam untuk menjalankannya.
B. KOMPUTASI QUANTUM
Pengertian Komputasi Quantum.
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).
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.
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.
a.
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.
b.
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
SUMBER
:
