Jumat, 28 Juni 2013
6:59:00 AM | Diposting oleh
alpha squad
Komputasi bisa diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu 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. Dalam hal 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 sains.
Menggunakan suatu algoritma dan juga penggunaan komputer dalam suatu pemecahan masalah, berarti cara penyelesaiannya sudah termasuk modernisasi. Sekarang ini dengan semakin berkembangnya jaman, komputasi telah dilakukan dengan komputer. Hal inilah yang menyebabkan berkembangnya komputasi menjadi komputasi modern.
Komputasi modern bisa dibilang 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.
Macam-macam 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 adalah sebuah paradigma baru dalam kemajuan teknologi yang dapat melakukan komunikasi dengan jaringan nirkabel sehingga user mampu melakukan perpindahan.
2. Grid computing
secara singkat, komputasi grid atau grid computing adalah penggunaan sumber daya komputer secara bersama-sama dimana komputer tersebut terpisah secara geografis. Komputasi grid ini biasanya digunakan untuk memecahkan suatu permasalahan berskala besar.
3. Cloud computing
Cloud computing adalah kumpulan dari beberapa resources yang terintegrasi menjadi satu dan digunakan melalui web.
Sebenarnya, cloud computing ini didasarkan pada teknologi grid computing yang membuat skalabilitas suatu sistem komputasi menjadi sangat besar dengan cara menggabungkan beberapa sumber daya komputer menjadi satu resource.
Implementasi komputasi di dalam kehidupan sehari-hari : Fisika, Kimia, Matematika, Ekonomi, Geologi, Geografi
di dalam bidang fisika
Computational Physics (Fisika) – Mempelajari implementasi algoritma numerik untuk memecahkan permasalahan teori kuantitatif fisika yang sudah ada.
di dalam bidang Biologi
Bioinformatics (Biologi) – Merupakan sebuah aplikasi dari teknologi informasi dan ilmu komputer terhadap bidang biologi molekuler.
bidang kimia,
Computational Chemistry (Kimia) – Merupakan salah satu cabang kimia yang menggunakan ilmu komputer untuk membantu menyelesaikan masalah kimia.
bidang Matematika,
conoth penggunaannya adalah program Mapple, dapat menyelesaikan banyak perhitingan yang ada pada bidang matematika,
bidang ekonomi,
Computational Economics (Ekonomi) – Mempelajari titik pertemuan antara ekonomi dan komputasi.
bidang geografi dan geologi, dapat mengetahui prakiraan cuaca dan juga mendeteksi gempa yang ada.
6:57:00 AM | Diposting oleh
alpha squad
Konsep komputasi parallel
Gambar diatas merupakan contoh dari sebuah komputasi paralel, dimana pada gambar diatas terdapat sebuah masalah, dari masalah tersebut dibagi menjadi beberapa bagian agar sebuah masalah dapat dengan cepat diselesaikan dengan waktu yang cepat dan efisen
3. MISD ( Multiple Instruction Single Data Stream )
alur instruksinya banyak, alur datanya juga banyak, tapi masing-masing bisa berinteraksi.
4. MIMD ( Multiple Instruction Multiple Data Stream )
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.
Jadi inti nya, komputasi parallel itu bisa banyak memproses dengan banyak komputer secara bersamaan dan diabagi menjadi beberapa bagian kecil untuk memecahkan masalah
Jadi inti nya, komputasi parallel itu bisa banyak memproses dengan banyak komputer secara bersamaan dan diabagi menjadi beberapa bagian kecil untuk memecahkan masalah
Pemrosesean Terdistribusi
Gambar diatas merupakan contoh dari sebuah komputasi paralel, dimana pada gambar diatas terdapat sebuah masalah, dari masalah tersebut dibagi menjadi beberapa bagian agar sebuah masalah dapat dengan cepat diselesaikan dengan waktu yang cepat dan efisen
Arsitektur Komputer Paralel terbagi menjadi 4 bagian, diantaranya adalah:
1. SISD ( Single Instruction Single Data Stream )
merupakan prosesor tunggal, yang bukan paralel.
2. SIMD ( Single Instruction Multiple Data Stream )
alur instruksi yang sama dijalankan terhadap banyak alur data yangberbeda.
3. MISD ( Multiple Instruction Single Data Stream )
alur instruksinya banyak, alur datanya juga banyak, tapi masing-masing bisa berinteraksi.
4. MIMD ( Multiple Instruction Multiple Data Stream )
alur instruksinya banyak tapi beroperasi pada data yang sama.
Pengantar Thread Programming
Thread adalah sebuah alur kontrol dari sebuah proses. Suatu proses yang multithreaded mengandung beberapa perbedaan alur kontrol dengan ruang alamat yang sama. Keuntungan dari multithreaded meliputi peningkatan respon dari user, pembagian sumber daya proses, ekonomis, dan kemampuan untuk mengambil keuntungan dari arsitektur multiprosesor.
E. Pengantar Message passing, Open MP
MPI (Message Passing Interface) yaitu suatu standard dan message passing interface partabel system yang didesain oleh grup penelitian untuk mengembangkan fungsi dan macam-macam dari computer parallel.
Set task menggunakan memori lokalnya sendiri saat komputasi
Beberapa task dapat ditempatkan di mesin fisik sama
Task transfer data lewat pesan komunikasi
OpenMP yaitu API yang mendukung multiplatform untuk pemrograman multiprocessing shared memory pada C, C++, dan Fortran, di semua arsitektur prosesor dan OS, terdiri dari kumpulan compiler directive, library routines, dan environment variable yang akan membuat run time pada semua keadaan
F Pengantar Pemrograman CUDA GPU
CUDA (Compute Unified Device Architecture) merupakan platform parallel computing dan model pemrograman yang telah dibuat oleh NVIDIDA dan diimplementasikan oleh GPU(Graphic Processing Unit). CUDA memberikan akses pengembangan untuk kumpulan visual instruction dan ingatan dari parallel computasional elemen CUDA GPU.
Sumber :
http://en.wikipedia.org/wiki/Parallel_computing
http://ikc.dinus.ac.id/umum/ibam/ibam-os-html/x2021.html
6:53:00 AM | Diposting oleh
alpha squad
Komputasi kuantum merupakan alat hitung yang menggunakan fenomena mekanika kuantum, seperti superposisi dan keterkaitan dengan ilmu fisika, untuk melakukan suatu operasi data.
AlgoritmaShor
Ide mengenai komputer kuantum ini berasal dari beberapa fisikawan antara lain 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).
Pada awalnya Feynman mengemukakan idenya mengenai sistem kuantum yang juga dapat melakukan proses penghitungan. Fenyman juga mengemukakan bahwa sistem ini bisa menjadi simulator bagi percobaan fisika kuantum.
Selanjutnya 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.
Walaupun komputer kuantum masih dalam pengembangan, telah dilakukan eksperimen dimana operasi komputasi kuantum dilakukan atas sejumlah kecil Qubit. Riset baik secara teoretis maupun praktik terus berlanjut dalam laju yang cepat, dan banyak pemerintah nasional dan agensi pendanaan militer mendukung riset komputer kuantum untuk pengembangannya baik untuk keperluan rakyat maupun masalah keamanan nasional seperti kriptoanalisis.
Telah dipercaya dengan sangat luas, bahwa apabila komputer kuantum dalam skala besar dapat dibuat, maka komputer tersebut dapat menyelesaikan sejumlah masalah lebih cepat daripada komputer biasa. Komputer kuantum berbeda dengan komputer DNA dan komputer klasik berbasis transistor, walaupun mungkin komputer jenis tersebut menggunakan prinsip kuantum mekanik. Sejumlah arsitektur komputasi seperti komputer optik walaupun menggunakan superposisi klasik dari gelombang elektromagnetik, namun tanpa sejumlah sumber kuantum mekanik yang spesifik seperti keterkaitan, maka tak dapat berpotensi memiliki kecepatan komputasi sebagaimana yang dimiliki oleh komputer kuantum.
Entanglement
Ada satu fenomena ‘aneh’ lain dari mekanika kuantum yang juga dimanfaatkan dalam teknologi komputer kuantum: Entanglement.
Jika dua atom mendapatkan gaya tertentu (outside force) kedua atom tersebut bisa masuk pada keadaan ‘entangled’. Atom-atom yang saling terhubungkan dalam entanglement ini akan tetap terhubungkan walaupun jaraknya berjauhan.
Analoginya adalah atom-atom tersebut seperti sepasang manusia yang punya ‘telepati’. Jika yang satu dicubit, maka pasangannya (di mana pun ia berada) akan merasa sakit. Perlakuanterhadap salah satu atom mempengaruhi keadaan atom pasangannya.
Komunikasi menggunakan komputer kuantum bisa mencapai kecepatan yang begitu luar biasa karena informasi dari satu tempat ke tempat lain dapat ditransfer secara instant. Begitu cepatnya sehingga terlihat seakan-akan mengalahkan kecepatan cahaya!
Komunikasi menggunakan komputer kuantum bisa mencapai kecepatan yang begitu luar biasa karena informasi dari satu tempat ke tempat lain dapat ditransfer secara instant. Begitu cepatnya sehingga terlihat seakan-akan mengalahkan kecepatan cahaya!
Pengoperasian data qubit
Komputer kuantum beroperasi pada kedua nilai yang disimpan pada setiap qubit pada waktu yang sama. Selain itu, n qubits, masing-masing superposisi dari 0 dan 1, mengkodekan 2n nilai,dan komputer kuantum dapat menghitung padaseluruh nilai ini sekaligus.Paralelisme yang besar ini, fungsi eksponen dari jumlah partikel yang digunakan dalam komputasi, disebut paralelisme kuantum. Setiap rangkaian klasik memiliki rangkaian kuantum yang sesua.Jadi sebuah komputer kuantum dapat melakukan perhitungan pada “semua nilai” dalam waktu hampir sama yang dibutuhkan oleh komputer biasa untuk melakukan perhitungan pada “nilai tunggal”.
AlgoritmaShor
Sebagai contoh Algoritma Shor yang paling sederhana adalah menemukan faktor-faktor untuk bilangan 15, di mana membutuhkan sebuah komputer kuantum dengan tujuh qubit. Para ahli kimia mendesain dan menciptakan sebuah molekul yang memiliki tujuh putaran nukleus. Nukleus dari lima atom fluorin dan dua atom karbon yang dapat berinteraksi satu dengan yang lain sebagai qubit, dapat diprogram dengan menggunakan denyut-denyut frekuensi radio dan dapat dideteksi melalui peralatan resonansi magnetis nuklir (nuclear magnetic resonance, atau NMR) yang mirip dengan yang banyak digunakan di rumah-rumah sakit dan laboratorium-laboratorium kimia.
Para ilmuwan IBM mengontrol sebuah tabung kecil (vial) yang berisikan satu miliar-miliar (10 pangkat 18) dari molekul-molekul ini untuk mengeksekusi algoritma Shor dan mengidentifikasikan secara tepat 3 dan 5 sebagai faktor 15. Meskipun jawaban ini mungkin kelihatan sangat sepele, kontrol yang dibutuhkan untuk mengatur tujuh putaran dalam kalkulasi ini menjadikan komputasi kuantum ini komputasi yang paling rumit yang pernah dijalankan hingga saat ini.
Sumber : godekcadel.blogspot.com/2013/04/pengantar-quantum-computation.html
no21reason.blogspot.com/2013/05/pengantar-quantum-computation.html
Langganan:
Postingan (Atom)
