Komputasi adalah segala aktivitas yang bertujuan memerlukan, mendapatkan manfaat dari, atau menciptakan perangkat komputasi. Ini mencakup studi dan eksperimen tentang proses algoritmik, serta pengembangan baik perangkat keras maupun perangkat lunak. Komputasi memiliki aspek ilmiah, teknik, matematis, teknologi, dan sosial. Disiplin utama dalam komputasi meliputi teknik komputer, ilmu komputer, keamanan cyber, ilmu data, sistem informasi, teknologi informasi, dan rekayasa perangkat lunak. Istilah komputasi juga sinonim dengan menghitung dan menghitung. Pada zaman yang lebih awal, istilah ini digunakan dalam konteks tindakan yang dilakukan oleh mesin komputasi mekanik, dan sebelumnya, untuk komputer manusia.
Sejarah penghitungan lebih panjang daripada sejarah perangkat keras komputasi dan melibatkan sejarah metode yang dimaksudkan untuk pena dan kertas (atau untuk kapur dan batu tulis) dengan atau tanpa bantuan tabel. Komputasi sangat erat kaitannya dengan representasi angka, meskipun konsep matematika yang diperlukan untuk komputasi sudah ada sebelum sistem angka. Alat terawal yang diketahui untuk digunakan dalam penghitungan adalah abakus, dan diyakini telah ditemukan di Babel sekitar antara 2700 dan 2300 SM. Abakus, dengan desain yang lebih modern, masih digunakan sebagai alat perhitungan hingga saat ini.
Proposal tercatat pertama untuk menggunakan elektronika digital dalam komputasi adalah makalah tahun 1931 "Penggunaan Thyratron untuk Penghitungan Otomatis Kecepatan Tinggi dari Fenomena Fisik" oleh C. E. Wynn-Williams. Makalah Claude Shannon tahun 1938 "Analisis Simbolik dari Rangkaian Rele dan Sakelar" kemudian memperkenalkan gagasan penggunaan elektronika untuk operasi aljabar Boolean.
Konsep transistor efek medan diusulkan oleh Julius Edgar Lilienfeld pada tahun 1925. John Bardeen dan Walter Brattain, saat bekerja di bawah William Shockley di Bell Labs, membangun transistor pertama yang berfungsi, transistor kontak titik, pada tahun 1947. Pada tahun 1953, University of Manchester membangun komputer transistor pertama, Manchester Baby. Namun, transistor pertemuan awal adalah perangkat yang relatif besar yang sulit diproduksi massal, yang membatasi mereka untuk sejumlah aplikasi khusus.
Pada tahun 1957, Frosch dan Derick berhasil membuat transistor efek medan dioksida silikon pertama di Bell Labs, transistor pertama di mana saluran dan sumber berdekatan di permukaan. Selanjutnya, sebuah tim mendemonstrasikan MOSFET yang berfungsi di Bell Labs 1960. MOSFET membuatnya memungkinkan untuk membangun rangkaian terpadu berkepadatan tinggi, yang mengarah pada apa yang dikenal sebagai revolusi komputer atau revolusi mikrokomputer.
Sebuah komputer adalah mesin yang memanipulasi data sesuai dengan serangkaian instruksi yang disebut program komputer. Program tersebut memiliki bentuk yang dapat dieksekusi yang dapat digunakan langsung oleh komputer untuk menjalankan instruksi. Program yang sama dalam bentuk kode sumber yang dapat dibaca oleh manusia, memungkinkan seorang programmer untuk mempelajari dan mengembangkan sebuah urutan langkah yang dikenal sebagai algoritma. Karena instruksi dapat dilakukan di berbagai jenis komputer, satu set instruksi sumber dikonversi menjadi instruksi mesin sesuai dengan jenis CPU.
Proses eksekusi menjalankan instruksi dalam program komputer. Instruksi mengungkapkan komputasi yang dilakukan oleh komputer. Mereka memicu urutan tindakan sederhana pada mesin yang sedang dieksekusi. Tindakan-tindakan tersebut menghasilkan efek sesuai dengan semantik instruksi.
Perangkat keras komputer meliputi bagian fisik dari sebuah komputer, termasuk unit pemrosesan pusat, memori, dan input/output. Logika komputasi dan arsitektur komputer adalah topik utama dalam bidang perangkat keras komputer.
Perangkat lunak komputer, atau hanya perangkat lunak, adalah kumpulan program komputer dan data terkait yang memberikan instruksi kepada komputer. Perangkat lunak merujuk pada satu atau lebih program komputer dan data yang disimpan dalam penyimpanan komputer. Ini adalah serangkaian program, prosedur, algoritma, serta dokumentasinya yang berkaitan dengan operasi sistem pemrosesan data. Perangkat lunak program melakukan fungsi dari program yang diimplementasikannya, baik dengan memberikan instruksi secara langsung kepada perangkat keras komputer atau dengan berfungsi sebagai masukan untuk bagian perangkat lunak lainnya. Istilah ini diciptakan untuk membedakan dengan istilah lama perangkat keras (yang berarti perangkat fisik). Berbeda dengan perangkat keras, perangkat lunak tidak berwujud. Perangkat lunak juga kadang-kadang digunakan dalam arti yang lebih sempit, yang berarti hanya perangkat lunak aplikasi.
Perangkat lunak sistem, atau perangkat lunak sistem, adalah perangkat lunak komputer yang dirancang untuk mengoperasikan dan mengontrol perangkat keras komputer, dan menyediakan platform untuk menjalankan perangkat lunak aplikasi. Perangkat lunak sistem mencakup sistem operasi, perangkat lunak utilitas, driver perangkat, sistem jendela, dan firmware. Alat pengembangan yang sering digunakan seperti kompiler, pustaka, dan debugger diklasifikasikan sebagai perangkat lunak sistem. Perangkat lunak sistem dan middleware mengelola dan mengintegrasikan kemampuan komputer, tetapi biasanya tidak langsung menerapkannya dalam melakukan tugas yang bermanfaat bagi pengguna, berbeda dengan perangkat lunak aplikasi.
Perangkat lunak aplikasi, juga dikenal sebagai aplikasi atau aplikasi, adalah perangkat lunak komputer yang dirancang untuk membantu pengguna melakukan tugas-tugas tertentu. Contohnya termasuk perangkat lunak perusahaan, perangkat lunak akuntansi, paket kantor, perangkat lunak grafis, dan pemutar media. Banyak program aplikasi berurusan terutama dengan dokumen. Aplikasi dapat dikemas dengan komputer dan perangkat luninnya, atau dapat diterbitkan secara terpisah. Beberapa pengguna puas dengan aplikasi bawaan dan tidak pernah perlu menginstal aplikasi tambahan. Perangkat lunak sistem mengelola perangkat keras dan melayani aplikasi, yang pada gilirannya melayani pengguna.
Perangkat lunak aplikasi mengaplikasikan kekuatan platform komputasi atau perangkat lunak sistem tertentu untuk tujuan tertentu. Beberapa aplikasi, seperti Microsoft Office, dikembangkan dalam beberapa versi untuk beberapa platform yang berbeda; yang lain memiliki persyaratan yang lebih sempit dan umumnya disebut dengan platform tempat mereka berjalan. Sebagai contoh, aplikasi geografi untuk Windows atau aplikasi Android untuk pendidikan atau gaming Linux. Aplikasi yang hanya berjalan di satu platform dan meningkatkan keinginan terhadap platform tersebut karena popularitas aplikasi, dikenal sebagai aplikasi utama.
Jaringan komputer, seringkali hanya disebut sebagai jaringan, adalah kumpulan komponen perangkat keras dan komputer yang saling terhubung melalui saluran komunikasi yang memungkinkan berbagi sumber daya dan informasi. Ketika setidaknya satu proses di satu perangkat mampu mengirim atau menerima data ke atau dari setidaknya satu proses yang berada di perangkat jarak jauh, kedua perangkat dikatakan berada dalam jaringan. Jaringan dapat diklasifikasikan berdasarkan berbagai karakteristik seperti media yang digunakan untuk mengangkut data, protokol komunikasi yang digunakan, skala, topologi, dan cakupan organisasional.
Protokol komunikasi menentukan aturan dan format data untuk pertukaran informasi dalam jaringan komputer, dan menyediakan dasar untuk pemrograman jaringan. Salah satu protokol komunikasi yang terkenal adalah Ethernet, standar lapisan perangkat keras dan tautan yang umum dalam jaringan area lokal. Protokol lainnya yang umum adalah Suite Protokol Internet, yang menentukan serangkaian protokol untuk internetworking, yaitu untuk komunikasi data antara beberapa jaringan, transfer data host-ke-host, dan format transmisi data yang spesifik untuk aplikasi. Jaringan komputer terkadang dianggap sebagai sub-disiplin dari teknik elektro, telekomunikasi, ilmu komputer, teknologi informasi, atau teknik komputer, karena bergantung pada penerapan teoritis dan praktis dari disiplin-disiplin ini.
Internet
Internet adalah sistem global dari jaringan komputer yang saling terhubung yang menggunakan Standar Internet Protocol Suite (TCP/IP) untuk melayani miliaran pengguna. Ini termasuk jutaan jaringan pribadi, publik, akademis, bisnis, dan pemerintah, dengan cakupan mulai dari lokal hingga global. Jaringan ini terhubung oleh berbagai teknologi jaringan elektronik, nirkabel, dan optik. Internet membawa berbagai sumber daya informasi dan layanan, seperti dokumen hiperteks yang saling terhubung dari World Wide Web dan infrastruktur untuk mendukung email.
Pemrograman Komputer dan Rekayasa Perangkat Lunak
Pemrograman komputer adalah proses menulis, menguji, debugging, dan memelihara sumber kode dan dokumentasi program komputer. Sumber kode ini ditulis dalam bahasa pemrograman, yang merupakan bahasa buatan yang sering lebih terbatas daripada bahasa alami, tetapi mudah diterjemahkan oleh komputer. Pemrograman digunakan untuk memanggil perilaku yang diinginkan (kustomisasi) dari mesin. Menulis sumber kode berkualitas tinggi memerlukan pengetahuan baik di bidang ilmu komputer maupun di bidang di mana aplikasi akan digunakan. Perangkat lunak berkualitas tertinggi seringkali dikembangkan oleh tim ahli domain, masing-masing merupakan spesialis di bidang pengembangan tertentu. Namun, istilah pemrogram dapat diterapkan pada berbagai tingkat kualitas program, mulai dari peretas hingga kontributor sumber terbuka hingga profesional. Juga mungkin bagi seorang pemrogram tunggal untuk melakukan sebagian besar atau semua pemrograman komputer yang diperlukan untuk menghasilkan konsep peluncuran aplikasi baru yang menarik.
Pemrogram Komputer
Artikel utama: Pemrogram, Insinyur Perangkat Lunak, dan Pengembang Perangkat Lunak
Seorang pemrogram, pemrogram komputer, atau coder adalah orang yang menulis perangkat lunak komputer. Istilah pemrogram komputer dapat merujuk kepada seorang spesialis dalam satu area pemrograman komputer atau kepada seorang generalis yang menulis kode untuk berbagai jenis perangkat lunak. Seseorang yang mempraktikkan atau mempraktekkan pendekatan formal terhadap pemrograman juga dapat dikenal sebagai analis pemrogram. Bahasa pemrogram komputer utama seorang pemrogram (C, C++, Java, Lisp, Python, dll.) sering diawali dengan judul di atas, dan mereka yang bekerja dalam lingkungan web sering menambahkan judul mereka dengan Web. Istilah pemrogram dapat digunakan untuk merujuk kepada seorang pengembang perangkat lunak, insinyur perangkat lunak, ilmuwan komputer, atau analis perangkat lunak. Namun, anggota profesi ini biasanya memiliki keterampilan rekayasa perangkat lunak lainnya, selain pemrograman.
Industri komputer terdiri dari bisnis yang terlibat dalam pengembangan perangkat lunak komputer, desain perangkat keras komputer dan infrastruktur jaringan komputer, manufaktur komponen komputer, dan menyediakan layanan teknologi informasi, termasuk administrasi sistem dan pemeliharaan.
Industri perangkat lunak mencakup bisnis yang terlibat dalam pengembangan, pemeliharaan, dan penerbitan perangkat lunak. Industri ini juga mencakup layanan perangkat lunak, seperti pelatihan, dokumentasi, dan konsultasi.
Sub-disiplin komputasi
Teknik komputer merupakan disiplin yang mengintegrasikan beberapa bidang rekayasa elektronika dan ilmu komputer yang diperlukan untuk mengembangkan perangkat keras dan perangkat lunak komputer. Insinyur komputer biasanya memiliki pelatihan dalam rekayasa elektronika (atau rekayasa listrik), desain perangkat lunak, dan integrasi perangkat keras-perangkat lunak, daripada hanya rekayasa perangkat lunak atau rekayasa elektronika. Insinyur komputer terlibat dalam banyak aspek perangkat keras dan perangkat lunak komputasi, mulai dari desain mikroprosesor individu, komputer pribadi, hingga superkomputer, hingga desain sirkuit. Bidang rekayasa ini mencakup tidak hanya desain perangkat keras dalam domainnya sendiri, tetapi juga interaksi antara perangkat keras dan konteks di mana itu beroperasi.
Rekayasa perangkat lunak adalah penerapan pendekatan sistematis, disiplin, dan dapat diukur dalam desain, pengembangan, operasi, dan pemeliharaan perangkat lunak, serta studi mengenai pendekatan tersebut. Yaitu, penerapan rekayasa untuk perangkat lunak. Ini adalah tindakan menggunakan wawasan untuk memikirkan, memodelkan, dan memperbesar solusi terhadap sebuah masalah. Referensi pertama untuk istilah ini adalah Konferensi Rekayasa Perangkat Lunak NATO 1968, dan dimaksudkan untuk merangsang pemikiran mengenai krisis perangkat lunak yang dirasakan pada saat itu. Pengembangan perangkat lunak, istilah yang lebih umum dan generik, tidak selalu mencakup paradigma rekayasa. Konsep umum yang diterima dari Rekayasa Perangkat Lunak sebagai disiplin rekayasa telah ditentukan dalam Panduan Pengetahuan Tubuh Rekayasa Perangkat Lunak (SWEBOK). SWEBOK telah menjadi standar diterima secara internasional dalam ISO/IEC TR 19759:2015.
Ilmu Komputer atau ilmu komputasi (disingkat sebagai IK atau Ilmu Kom) adalah pendekatan ilmiah dan praktis terhadap komputasi dan aplikasinya. Seorang ilmuwan komputer mengkhususkan diri dalam teori komputasi dan desain sistem komputasi.
Subbidangnya dapat dibagi menjadi teknik praktis untuk implementasinya dan aplikasinya dalam sistem komputer, dan area yang murni teoretis. Beberapa, seperti teori kompleksitas komputasi, yang mempelajari sifat-sifat mendasar dari masalah komputasi, sangat abstrak, sementara yang lain, seperti grafika komputer, menekankan aplikasi dunia nyata. Yang lain berfokus pada tantangan dalam mengimplementasikan komputasi. Misalnya, teori bahasa pemrograman mempelajari pendekatan untuk deskripsi komputasi, sementara studi pemrograman komputer menyelidiki penggunaan bahasa pemrograman dan sistem kompleks. Bidang interaksi manusia-komputer berfokus pada tantangan dalam membuat komputer dan komputasi berguna, dapat digunakan, dan dapat diakses oleh manusia.
Keamanan Siber
Bidang keamanan siber berkaitan dengan perlindungan sistem dan jaringan komputer. Ini termasuk privasi informasi dan data, mencegah gangguan terhadap layanan TI dan mencegah pencurian dan kerusakan perangkat keras, perangkat lunak, dan data.
Ilmu Data
Ilmu data adalah bidang yang menggunakan alat ilmiah dan komputasi untuk mengekstrak informasi dan wawasan dari data, didorong oleh peningkatan volume dan ketersediaan data. Pertambangan data, big data, statistik, pembelajaran mesin, dan pembelajaran mendalam semuanya terkait dengan ilmu data.
Sistem Informasi
Sistem Informasi (SI) adalah studi tentang jaringan komplementer perangkat keras dan perangkat lunak (lihat teknologi informasi) yang digunakan orang dan organisasi untuk mengumpulkan, menyaring, memproses, membuat, dan mendistribusikan data. ACM Computing Careers menggambarkan SI sebagai:
"Sebagian besar program SI berlokasi di sekolah bisnis; Namun, mereka mungkin memiliki nama yang berbeda seperti sistem informasi manajemen, sistem informasi komputer, atau sistem informasi bisnis. Semua gelar SI menggabungkan topik bisnis dan komputasi, tetapi penekanan antara masalah teknis dan organisasional bervariasi di antara program. Misalnya, program berbeda secara substansial dalam jumlah pemrograman yang diperlukan."
Studi SI menjembatani bisnis dan ilmu komputer, menggunakan dasar-dasar teoritis informasi dan komputasi untuk mempelajari berbagai model bisnis dan proses algoritmik terkait dalam disiplin ilmu komputer. Bidang Sistem Informasi Komputer (CIS) mempelajari komputer dan proses algoritmik, termasuk prinsip-prinsipnya, desain perangkat lunak dan perangkat kerasnya, aplikasinya, dan dampaknya pada masyarakat, sementara SI menekankan fungsionalitas daripada desain.
Teknologi Informasi
Teknologi informasi (TI) adalah penerapan komputer dan peralatan telekomunikasi untuk menyimpan, mengambil, mentransmisikan, dan memanipulasi data, seringkali dalam konteks bisnis atau perusahaan lain. Istilah ini umumnya digunakan sebagai sinonim untuk komputer dan jaringan komputer, namun juga mencakup teknologi distribusi informasi lain seperti televisi dan telepon. Beberapa industri terkait dengan teknologi informasi, termasuk perangkat keras komputer, perangkat lunak, elektronik, semikonduktor, internet, peralatan telekomunikasi, e-commerce, dan layanan komputer.
Penelitian dan teknologi yang sedang berkembang
Informasi lebih lanjut: Daftar masalah yang belum terpecahkan dalam ilmu komputer
Komputasi berbasis DNA dan komputasi kuantum adalah area penelitian aktif untuk perangkat keras dan perangkat lunak komputasi, seperti pengembangan algoritma kuantum. Infrastruktur potensial untuk teknologi masa depan meliputi origami DNA pada fotolitografi dan antena kuantum untuk mentransfer informasi antara perangkap ion. Pada tahun 2011, peneliti telah mengaitkan 14 qubit. Sirkuit digital cepat, termasuk yang berbasis pada persimpangan Josephson dan teknologi rapid single flux quantum, semakin mendekati realisasi dengan penemuan superkonduktor nanoskala.
Perangkat serat optik dan fotonik (optik), yang sudah digunakan untuk mengangkut data dalam jarak jauh, mulai digunakan oleh pusat data, bersama dengan komponen CPU dan memori semikonduktor. Ini memungkinkan pemisahan RAM dari CPU melalui interkoneksi optik. IBM telah menciptakan sirkuit terintegrasi dengan pemrosesan informasi elektronik dan optik dalam satu chip. Ini disebut CMOS-integrated nanophotonics (CINP). Salah satu manfaat interkoneksi optik adalah bahwa motherboard, yang sebelumnya memerlukan jenis tertentu dari sistem pada chip (SoC), sekarang dapat memindahkan kontroler memori dan jaringan yang sebelumnya didedikasikan dari motherboard, menyebar kontroler ini ke rak. Ini memungkinkan standarisasi interkoneksi backplane dan motherboard untuk beberapa jenis SoC, yang memungkinkan peningkatan CPU lebih tepat waktu.
Bidang penelitian lainnya adalah spintronik. Spintronik dapat menyediakan daya komputasi dan penyimpanan, tanpa penumpukan panas. Beberapa penelitian sedang dilakukan pada chip hybrid, yang menggabungkan fotonik dan spintronik. Juga ada penelitian yang sedang berlangsung untuk menggabungkan plasmonik, fotonik, dan elektronik.
Komputasi kuantum adalah bidang penelitian yang menggabungkan disiplin ilmu komputer, teori informasi, dan fisika kuantum. Meskipun konsep informasi sebagai bagian dari fisika masih relatif baru, tampaknya ada hubungan kuat antara teori informasi dan mekanika kuantum. Sementara komputasi tradisional beroperasi pada sistem biner satu dan nol, komputasi kuantum menggunakan qubit. Qubit mampu berada dalam superposisi, yaitu dalam kedua keadaan satu dan nol, secara bersamaan. Dengan demikian, nilai qubit tidak di antara 1 dan 0, tetapi berubah tergantung pada kapan diukur. Ciri ini dari qubit dikenal sebagai entanglement kuantum, dan merupakan ide inti dari komputasi kuantum yang memungkinkan komputer kuantum melakukan perhitungan skala besar. Komputasi kuantum sering digunakan untuk penelitian ilmiah dalam kasus di mana komputer tradisional tidak memiliki kekuatan komputasi untuk melakukan perhitungan yang diperlukan, seperti dalam pemodelan molekuler. Molekul besar dan reaksinya terlalu kompleks bagi komputer tradisional untuk dihitung, tetapi kekuatan komputasi komputer kuantum dapat menjadi alat untuk melakukan perhitungan semacam itu.
Posting Komentar