1. Teori Komputasi
Teori
komputasi merupakan cabang ilmu
komputer dan matematika yang
membahas apakah dan bagaimanakah suatu masalah dapat dipecahkan pada model komputasi, menggunakan algoritma.
Bidang ini dibagi menjadi dua cabang: teori komputabilitas dan teori
kompleksitas, namun kedua cabang berurusan dengan model formal komputasi.
Untuk melakukan studi
komputasi dengan ketat, ilmuwan komputer bekerja dengan abstraksi matematika dari
komputer yang dinamakan model komputasi. Ada beberapa model yang digunakan,
namun yang paling umum dipelajari adalah mesin
Turing.
Sebuah mesin Turing
dapat dipikirkan sebagai komputer pribadi meja dengan kapasitas memori yang
tak terhingga, namun hanya dapat diakses dalam bagian-bagian terpisah dan
diskret. Ilmuwan komputer mempelajari mesin Turing karena mudah dirumuskan,
dianalisis dan digunakan untuk pembuktian, dan karena mesin ini mewakili model
komputasi yang dianggap sebagai model paling masuk akal yang paling ampuh yang
dimungkinkan. Kapasitas memori tidak terbatas mungkin terlihat sebagai sifat
yang tidak mungkin terwujudkan, namun setiap permasalahan yang “terputuskan”
(decidable) yang dipecahkan oleh mesin Turing selalu hanya akan memerlukan
jumlah memori terhingga. Jadi pada dasarnya setiap masalah yang dapat
dipecahkan (diputuskan) oleh mesin Turing dapat dipecahkan oleh komputer yang
memiliki jumlah memori terbatas.
2. Komputasi Modern
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.
Dan berdasarkan penjelasan tersebut, untuk kemajuan
teknologi ke arah yang lebih dinamis membutuhkan perubahan dari sisi manusia
maupun alat.
Contoh Mobile Computing :
Setelah kita mengetahui mengapa kita membutuhkan mobile
computing, kita bisa menyebutkan mobile applications yang sudah ada saat ini.
Diantaranya adalah :
– Kendaraan(untuk pemantauan dan koordinasi, GPS)
– Peralatan Emergensi(akses kedunia luar)
– Akses web dalam keadaan bergerak
– Location aware services
– Information services
– Disconnected operations (mobile agents)
– Entertaintment(network game groups)
– Peralatan Emergensi(akses kedunia luar)
– Akses web dalam keadaan bergerak
– Location aware services
– Information services
– Disconnected operations (mobile agents)
– Entertaintment(network game groups)
Jenis Mobile Computing :
– Laptop
– Wearable computer
– PDA
– Smart phone
– Carputer
– UMPC
– Laptop
– Wearable computer
– PDA
– Smart phone
– Carputer
– UMPC
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.
Contoh Grid Computing :
– Scientific Simulation: Komputasi grid diimplementasikan
di bidang fisika, kimia, dan biologi untuk melakukan simulasi terhadap proses
yang kompleks.
– Medical Images: Penggunaan data grid dan komputasi grid
untuk menyimpan medical-image.
Contohnya adalah eDiaMoND project.
Contohnya adalah eDiaMoND project.
– Computer-Aided Drug Discovery (CADD): Komputasi grid
digunakan untuk membantu penemuan obat. Salah satu contohnya adalah: Molecular
Modeling Laboratory (MML) di University of North Carolina (UNC).
– Big Science: Data grid dan komputasi grid digunakan
untuk membantu proyek laboratorium yang disponsorioleh
pemerintah Contohnya terdapat di DEISA.
– e-Learning: Komputasi grid membantu membangun
infrastruktur untuk memenuhi kebutuhan dalam pertukaran informasi dibidang
pendidikan. Contohnya adalah AccessGrid
– Visualization: Komputasi grid digunakan untuk membantu
proses visualisasi perhitungan yang rumit.
– Microprocessor design: komputasi grid membantu untuk
mengurangi microprocessor design cycle dan memudahkan design center untuk
membagikan resource lebih efisien. Contohnya ada diMicroprocessor Design Group
at IBM Austin
3. Cloud
computing
Komputasi cloud atau disebut juga komputasi awan
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.
Contoh Cloud Computing:
– Email
– Data storage online
– Are you a collaborator?
Penkolaborasian data, sering kali diperlukan. Karena
data yang ingin kita simpan bermacam-macam jenisnya dan fungsinya. ada banyak
tools yang dapat digunakan. Contohnya adalah Spicebird, Mikogo, Stixy and
Vyew t
Bekerja pada virtual office, Sering kita memerlukan
office untuk memproses data-data. Saat ini kita dapat menggunakan office tidak
hanya yang sudah terinstall namun kita juga dapat menggunakan office yang
disediakan secara online. Contohnya antara lain Ajax13, ThinkFree and Microsoft’s
Office Live.
Kekuatan ekstra processing, Bila membutuhkan kekuatan
untuk memproses secara cepat tanpa perlu membeli perangkat tambahan maka salah
satu solusinya adalah Amazon’s EC2 virtual computingini juga dapat diatur
sesuai dengan kebutuhan individu masing -masing orang. contoh yang lain adalah AbiCloud,
Elastichosts and NASA’s Nebula platform.
3. Teori Automata dan
Bahasa Formal
Bahasa adalah struktur yang dikendalikan sekumpulan
aturan tertentu, semacam mesin untuk memproduksi makna. Akan tetapi seperti
setiap mesin hanya terdapat kemungkinan terbatas bagi setiap orang dalam
menggunakannya.
Dalam bahasa disediakan pembendaharaan kata atau tanda (vocabulary), serta perangkat aturan bahasa (grammar, sintaks) yang harus dipatuhi jika hendak menghasilkan sebuah ekspresi yang bermakna.
Proses Kemampuan Pemahaman Bahasa
Hipotesis Noam Chomsky menggugat postulat John Locke (tokoh empirisme) yang menyatakan segala pengetahuan yang dimiliki manusia berasal dari rangsangan-rangsangan luar (pengalaman) yang ditangkap oleh indera-indera manusia, sehingga meniadakan pengetahuan apriori (pengetahuan yang langsung tertanam di manusia)
Noam Chomsky menyandarkan pada pemahaman bahasa sebagai sesuatu yang bersifat khas dan bawaan (tertanam) pada manusia sejak lahir.
Secara khusus Chomsky dipengaruhi Descartes tentang bahasa dan pikiran yang terikat begitu erat sehingga pengetahuan tentang bahasa bisa membuka pengetahuan tentang pikiran manusia.
Secara mendasar bahasa adalah bagian psikologi manusia yang dipahami sebagai teori tentang kemampuan pikiran manusia berupa ungkapan dari subjek psikologi.
Chomsky dan para ahli bahasa telah mengamati anak kecil mampu menjadi lancar berbahasa lebih cepat dan mudah dibanding "algoritma belajar berbahasa".
Sehingga para ahli bahasa membuat hipotesis otak berisi/memuat suatu "mesin bahasa umum". Kemudian selama masa awal pertumbuhan anak, terjadi pertemuan dengan bahasa sehari-hari yang mengubah mesin bahasa umum menjadi mesin bahasa partikular (tertentu) ke bahasa spesifik.
Teori Bahasa
Teori Bahasa adalah konsep-konsep pada "string alpabet V" dalam penyambungan karakter-karakter alpabet untuk membentuk suatu makna (bahasa).
- Alpabet
Adalah himpunan simbol (karakter) tak kosong yang berhingga. Alpabet digunakan untuk membentuk kata-kata (string-string) di bahasa. Bahasa dimulai dengan alpabet. Pada beberapa buku, alpabet dilambangkan dengan Σ
Istilah huruf, karakter dan simbol adalah sinonim menunjukkan elemen alpabet. Jika simbol berbaris bersebelahan, maka diperoleh "string simbol". Istilah kalimat, kata dan string adalah sinonim
Dalam bahasa disediakan pembendaharaan kata atau tanda (vocabulary), serta perangkat aturan bahasa (grammar, sintaks) yang harus dipatuhi jika hendak menghasilkan sebuah ekspresi yang bermakna.
Proses Kemampuan Pemahaman Bahasa
Hipotesis Noam Chomsky menggugat postulat John Locke (tokoh empirisme) yang menyatakan segala pengetahuan yang dimiliki manusia berasal dari rangsangan-rangsangan luar (pengalaman) yang ditangkap oleh indera-indera manusia, sehingga meniadakan pengetahuan apriori (pengetahuan yang langsung tertanam di manusia)
Noam Chomsky menyandarkan pada pemahaman bahasa sebagai sesuatu yang bersifat khas dan bawaan (tertanam) pada manusia sejak lahir.
Secara khusus Chomsky dipengaruhi Descartes tentang bahasa dan pikiran yang terikat begitu erat sehingga pengetahuan tentang bahasa bisa membuka pengetahuan tentang pikiran manusia.
Secara mendasar bahasa adalah bagian psikologi manusia yang dipahami sebagai teori tentang kemampuan pikiran manusia berupa ungkapan dari subjek psikologi.
Chomsky dan para ahli bahasa telah mengamati anak kecil mampu menjadi lancar berbahasa lebih cepat dan mudah dibanding "algoritma belajar berbahasa".
Sehingga para ahli bahasa membuat hipotesis otak berisi/memuat suatu "mesin bahasa umum". Kemudian selama masa awal pertumbuhan anak, terjadi pertemuan dengan bahasa sehari-hari yang mengubah mesin bahasa umum menjadi mesin bahasa partikular (tertentu) ke bahasa spesifik.
Teori Bahasa
Teori Bahasa adalah konsep-konsep pada "string alpabet V" dalam penyambungan karakter-karakter alpabet untuk membentuk suatu makna (bahasa).
- Alpabet
Adalah himpunan simbol (karakter) tak kosong yang berhingga. Alpabet digunakan untuk membentuk kata-kata (string-string) di bahasa. Bahasa dimulai dengan alpabet. Pada beberapa buku, alpabet dilambangkan dengan Σ
Istilah huruf, karakter dan simbol adalah sinonim menunjukkan elemen alpabet. Jika simbol berbaris bersebelahan, maka diperoleh "string simbol". Istilah kalimat, kata dan string adalah sinonim
Otomata
Otomata adalah mesin abstrak yang menggunakan model matematika, tetapi matematika yang digunakan benar-benar berbeda dibanding matematika klasik dan kalkulus. Model yang digunakan adalah model mesin state (state machine model) atau model trnasisi state (state transition model).
Terdapat 3 model komputasi pada teori otomata.
- Finite automata
- Pushdown automata
- Turing Mavhine
Memori Otomata
Otomata dibedakan berdasarkan jenis memori sementara yang dimilikinya, yaitu:
- Finite automata (FA)
Tidak memiliki memori sementara. Finite automata adalah kelas mesin dengan kemampuan-kemampuan paling terbatas.
- Pushdown automata (PDA)
Memiliki memori sementara dengan mekanisme LIFO (Last In, First Out). Mesin ini lebih ampuh karena bantuan keberadaan stack yang dipandang sebagai unit memori
- Turing Machine (TM)
Memiliki memori dengan mekanisme pengaksesan acak (Random akses memori). Turing Machine merupakan model matematika untuk komputer saat ini.
Otomata adalah mesin abstrak yang menggunakan model matematika, tetapi matematika yang digunakan benar-benar berbeda dibanding matematika klasik dan kalkulus. Model yang digunakan adalah model mesin state (state machine model) atau model trnasisi state (state transition model).
Terdapat 3 model komputasi pada teori otomata.
- Finite automata
- Pushdown automata
- Turing Mavhine
Memori Otomata
Otomata dibedakan berdasarkan jenis memori sementara yang dimilikinya, yaitu:
- Finite automata (FA)
Tidak memiliki memori sementara. Finite automata adalah kelas mesin dengan kemampuan-kemampuan paling terbatas.
- Pushdown automata (PDA)
Memiliki memori sementara dengan mekanisme LIFO (Last In, First Out). Mesin ini lebih ampuh karena bantuan keberadaan stack yang dipandang sebagai unit memori
- Turing Machine (TM)
Memiliki memori dengan mekanisme pengaksesan acak (Random akses memori). Turing Machine merupakan model matematika untuk komputer saat ini.
4. Finite State Machines
Finite State Machines (FSM) adalah sebuah metodologi
perancangan sistem kontrol yang menggambarkan tingkah laku atau prinsip kerja
sistem dengan menggunakan tiga hal berikut: State (Keadaan), Event (kejadian) dan Action
(aksi). Pada satu saat dalam periode waktu yang cukup signifikan, sistem akan
berada pada salah satu state yang aktif. Sistem dapat beralih atau bertransisi
menuju state lain jika mendapatkan masukan atau event tertentu, baik yang
berasal dari perangkat luar atau komponen dalam sistemnya itu sendiri (misal
interupsi timer). Transisi keadaan ini umumnya juga disertai oleh aksi yang
dilakukan oleh sistem ketika menanggapi masukan yang terjadi. Aksi yang
dilakukan tersebut dapat berupa aksi yang sederhana atau melibatkan rangkaian
proses yang relative kompleks. Berdasarkan sifatnya, metode FSM ini sangat
cocok digunakan sebagai basis perancangan perangkat lunak pengendalian yang
bersifat reaktif dan real time. Salah satu keuntungan nyata penggunaan FSM
adalah kemampuannya dalam mendekomposisi aplikasi yang relative besar dengan
hanya menggunakan sejumlah kecil item state. Selain untuk bidang kontrol,
Penggunaan metode ini pada kenyataannya juga umum digunakan sebagai basis untuk
perancangan protokol-protokol komunikasi, perancangan perangkat lunak game,
aplikasi WEB dan sebagainya.
Dalam bahasa pemrograman prosedural seperti bahasa C, FSM ini umumnya direalisasikan dengan menggunakan statemen kontrol switch case atau/dan if..then. Dengan menggunakan statemen-statemen kontrol ini, aliran program secara praktis akan mudah dipahami dan dilacak jika terjadi kesalahan logika.
Dalam bahasa pemrograman prosedural seperti bahasa C, FSM ini umumnya direalisasikan dengan menggunakan statemen kontrol switch case atau/dan if..then. Dengan menggunakan statemen-statemen kontrol ini, aliran program secara praktis akan mudah dipahami dan dilacak jika terjadi kesalahan logika.
Finite State Machine di dunia AI Game Programming,
merupakan salah satu teknik yang paling sering digunakan. Alasannya yaitu:
1. Implementasinya mudah dan cepat
2. Memudahkan proses debugging. Karena telah dipecah
menjadi kepingan yang lebih kecil, proses debugging kalau terjadi behavoiur
yang tidak semestinya, menjadi lebih mudah
3. Proses komputasi yg minimal, karena sejatinya FSM
hanyalah conditional statement yang dikemas dalam bentuk yang lebih elegan.
4. Fleksibel, dapat dikombinasikan dengan teknik AI lain
misalnya fuzzy logic dan neural network
Kekurangannya:
1. Behaviour dari agen mudah diprediksi, karena tidak ada
searching dan atau learning di dalam agen tersebut
2. Karena mudah diimplementasi, kadang programmer
langsung tembak di eksekusi tanpa melakukan desain FSM terlbih dahulu. Biasanya
akan terjadi FSM yang terfragmentasi
3. Timbul apa yang dinamakan dengan State Oscillation
yaitu ketika batasan antara dua buah state terlalu tipis:
5. Mesin Turing
Mesin Turing adalah model yang sangat sederhana dari
komputer. Secara esensial, mesin Turing adalah sebuah finite automaton yang
miliki sebuah tape tunggal dengan panjang tak terhingga yang dapat
membaca dan menulis data. Mesin Turing menggunakan notasi seperti ID-ID
pada PDA untuk menyatakan konfigurasi dari komputasinya. Stack pada
PDA memiliki keterbatasan akses. Elemen yang dapat diakses hanya elemen
yang ada pada top stack. Pada Mesin Turing, memori akan berupa suatu tape yang
pada dasarnya merupakan array dari sel-sel penyimpanan.
Sumber Referensi :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar