RANGKUMAN MATERI KOMPUTASI MODERN

A. KOMPUTASI MODERN

Komputasi modern adalah cara untuk menemukan pemecahan masalah/solusi dari data input dengan menggunakan suatu algoritma tertentu. Komputasi modern merupakan sebagai sebuah konsep sistem yang menerima intruksi intruksi yang kemudian menyimpannya dalam sebuah memory komputer. Oleh karena pada saat ini melakukan komputasi menggunakan komputer maka dapat dikatakan komputer merupakan sebuah komputasi modern.

Dalam kerjanya komputasi modern menghitung dan mencari solusi dari masalah yang ada, dan perhitungan yang dilakukan itu meliputi :

· Akurasi (big, Floating Point)

Akurasi tentu merupakan masalah yang paling penting dalam memecahkan masalah. Karena itu pada komputasi modern dilakukan perhitungan bagaimana bisa menghasilkan satu jawaban yang akurat dari sebuah masalah. Tentu kita pernah mendengar tipe data floating point yang biasa digunakan untuk menyimpan data numerik dalam bentuk pecahan. Tipe data tersebut memiliki range penyimpanan numerik yang besar, sehingga dapat digunakan oleh komputer untuk melakukan komputasi yang akurat.

· Kecepatan (dalam satuan Hz)

Manusia pasti menginginkan masalah dapat diselesaikan dengan cepat. Karena itu perhitungan masalah kecepatan adalah suatu hal yang penting. Komputasi harus dapat dilakukan dalam waktu yang cepat ketika mengolah suatu data. Sehingga perlu metode kecepatan untuk mengolah perhitungan dalam waktu singkat.

· Problem Volume Besar (Down Sizzing atau parallel)

Data yang besar tentu membutuhkan suatu cara penyelesaian yang khusus. Karena data yang besar dapat menjadi masalah jika ada yang terlewatkan. Oleh karena itu digunakan metode Down Sizzing atau parallel pada komputasi modern untuk menangani masalah volume yang besar. Dengan metode ini data yang besar di paralelkan dalam pengolahnya sehingga dapat diorganisir dengan baik.

· Modelling (NN & GA)

Modeling merupakan suatu hal yang penting dalam melakkan suatu perhitungan yang rumit. Bayangkan saja jika kita dihadapi dalam suatu masalah perhitungan yang banyak dan kompleks, tetapi tidak ada model matematika yang kita miliki. Perhitungan akan berjalan berantakan dan tidak akan mendapatkan hasil yang akurat. Maka dari itu komputasi modern membutuhkan modelling sebelum melakukan perhitungan.

· Kompleksitas (Menggunakan Teori Big O)

Komputasi modern dirancang untuk menangani masalah yang kompleks, sehingga diterapkan pada komputer. Dengan menggunakan teori Big O, maka komputasi modern dapat melakukan dapat melakukan perhitungan untuk memecahkan masalah kompleksitas yang kerap dihadapi.

Implementasi Komputasi banyak digunakan untuk berbagai bidang. Seperti : Bidang Fisika, Kimia, Matematika, Ekonomi, Geografi dan Geologi:

· Bidang Fisika

Implementasi komputasi modern di bidang Fisika adalah Computational Physics yang mempelajari suatu gabungan antara Fisika, Komputer Sains dan Matematika Terapan untuk memberikan solusi pada “Kejadian dan masalah yang kompleks pada dunia nyata” baik dengan menggunakan simulasi juga penggunaan Algoritma yang tepat. Pemahaman Fisika pada teori, eksperimen dan komputasi haruslah sebanding. Agar dihasilkan solusi numerik dan visualisasi atau pemodelan yang tepat untuk memahami masalah Fisika. Untuk melakukan pekerjaan seperti evaluasi integral, penyelesaian persamaan differensial, penyelesaian persamaan simultan, mem-plot suatu fungsi/data, membuat pengembangan suatu seri fungsi, menemukan akar persamaan dan bekerja dengan bilangan kompleks yang menjadi tujuan penerapan Fisika komputasi. Banyak perangkat lunak ataupun bahasa yang digunakan, seperti : MatLab, Visual Basic, Fortran, Open Source Physics (OSP), Labview, Mathematica, dan lain sebagainya digunakan untuk pemahaman dan pencarian solusi numerik dari masalah-masalah pada Fisika komputasi.

· 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.

· Bidang Matematika

Menyelesaikan sebuah masalah yang berkaitan dengan perhitungan Matematis, namun dalam pengertian yang akan dibahas dalam pembahasan komputasi modern ini merupakan sebuah sistem yang akan menyelesaikan masalah Matematis menggunakan komputer dengan cara menyusun Algoritma yang dapat dimengerti oleh komputer yang berguna untuk menyelesaikan masalah manusia

· Bidang Ekonomi

Pemrograman yang didesain khusus untuk komputasi Ekonomi dan pengembangan alat bantu dalam pendidikan komputasi Ekonomi. Karena dibidang Ekonomi pasti memiliki permasalahan yang harus dipecahkan oleh Algoritma. Contohnya adalah memecahkan teori statistika untuk memecahkan permasalahan keuangan. Salah satu contoh komputasi di bidang Ekonomi adalah komputasi statistik. Komputasi statistik adalah jurusan yang mempelajari teknik pengolahan data, membuat program dan analisis data serta teknik penyusunan sistem informasi statistik, seperti : penyusunan basis data, komunikasi data, sistem jaringan, dan diseminasi data statistik.

· Bidang Geografi

Geografi adalah ilmu yang mempelajari tentang lokasi serta persamaan dan perbedaan (variasi) keruangan atas fenomena fisik dan manusia di atas permukaan bumi. Komputasi dalam bidang Geografi biasanya di gunakan untuk peramalan cuaca, di Indonesia khususnya ada salah satu instansi Negara dengan nama BMKG (Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika) yakni instansi negara yang meneliti mengamati tentang Metereologi, Klimatologi kualitas udara dan Geofisika supaya tetap sesuai dengan perundang undangan yang berlaku di Indonesia.

· Bidang Geologi

Geologi merupakan cabang Ilmu sains yang mempelajari tentang Bumi. Yakni komposisi, struktur , sifat-sifat, sejarah dan proses, komputasi Geologi umumnya digunakan dibidang pertambangan sebuah sistem komputer digunakan untuk menganalisa bahan-bahan mineral dan barang tambang yang terdapat didalam tanah. Implementasi pada bidang ini untuk memetakan letak sumber daya dan kontur dari permukaan bumi yang terdapat hasil tambang.

B. Jenis-jenis Komputasi Modern

· 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.

· Grid computing : Komputasi grid menggunakan komputer yang terpisah oleh geografis, didistibusikan dan terhubung oleh jaringan untuk menyelasaikan masalah komputasi skala besar.

· Cloud computing : Komputasi cloud merupakan gaya komputasi yang terukur dinamis dan sumber daya virtual yang sering menyediakan layanan melalui internet.

C. Contoh Penerapan Komputasi Modern

· GPS (Global Positioning System )

merupakan sebuah sistem yang dapat digunakan untuk menentukan posisi wilayah yang berada di permukaan bumi dengan menggunakan bantuan sinkronisasi dari sinyal satelit.

· GPS receiver

merupakan perangkat penerima sinyal satelit GPS, perangkat ini berfungsi untuk memperhitungkan letak koordinat berdasarkan data-data yang tersedia. Sinyal gelombang mikro akan dipancarkan oleh setiap satelit GPS. GPS receiver ini akan menerima sinyal-sinyal satelit yang memancarkan gelombang mikro dari setiap satelit GPS.

D. Sejarah Komputasi Modern

Sejarah Komputasi Modern Awal mula 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. Konsep Komputasi Modern pertama kali digagasi oleh John Von Neumann. Beliau adalah ilmuan yang meletakkan dasar-dasar komputer modern. Von Neumann memberikan berbagai sumbangsih dalam bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer yang di salurkan melalui karya-karyanya Von Neumann juga ahli 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.

E. Karakteristik komputasi modern ada 3 macam, yaitu :

· Komputer-komputer penyedia sumber daya bersifat heterogenous karena terdiri dari berbagai jenis perangkat keras, sistem operasi, serta aplikasi yang terpasang.

· Komputer-komputer terhubung ke jaringan yang luas dengan kapasitas bandwidth yang beragam.

· Komputer maupun jaringan tidak terdedikasi, bisa hidup atau mati sewaktu-waktu tanpa jadwal yang jelas.

F. Jenis-jenis komputasi modern ada 3 macam, yaitu :

· 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.

· Grid Computing Komputasi grid memanfaatkan kekuatan pengolahan idle berbagai unit komputer, dan menggunakan kekuatan proses untuk menghitung satu pekerjaan.

· 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.

G. CLOUD COMPUTING

Cloud computing (komputasi awan) adalah metode penyampaian berbagai layanan melalui internet. Sumber daya yang dimaksud contohnya adalah aplikasi seperti penyimpanan data, server, database, jaringan, dan perangkat lunak. Dinamakan cloud computing karena informasi yang diakses secara remote di “awan” atau ruangan virtual. Perusahaan-perusahaan yang menyediakan layanan cloud, memungkinkan para penggunanya menyimpan file dan aplikasi dari server jarak jauh. Mereka juga bisa mengaksesnya asalkan ada sambungan internet. Ini berarti, seorang pengguna tidak perlu berada di tempat tertentu untuk mendapatkan akses file-nya.

Cloud computing bisa bersifat public atau private. Public cloud menyediakan layanannya secara publik di internet. Sementara di lain sisi, private cloud hanya menyediakan layanannya ke orang-orang tertentu. Juga ada opsi hybrid, yang mengombinasikan baik public cloud maupun private cloud.

Contoh pemanfaatan cloud computing

Terlepas dari bermacam layanannya, cloud computing memberikan penggunanya serangkaian fungsi, seperti:

· Email contohnya layanan Zimbra Mail

· Penyimpanan, backup, pengambilan data

· Membuat dan mengetes aplikasi

· Menganalisis data

· Streaming audio dan video

Tipe cloud computing berdasarkan layanannya

Cloud computing bukanlah satu bagian dari teknologi seperti microchip atau telepon genggam. Sebaliknya, ini merupakan sebuah sistem yang utamanya terdiri dari tiga layanan: software-as-a-service (SaaS), infrastructure-as-a-service (IaaS), dan platform-as-a-service (PaaS).

· Software-as-a-service (SaaS) melibatkan suatu lisensi aplikasi perangkat lunak kepada penggunanya. Lisensi ini biasanya diberikan melalui metode pay-as-you-go atau on-demand. Tipe seperti ini bisa ditemukan di Microsoft Office’s 365

· Infrastructure-as-a-service (IaaS) melibatkan metode untuk mengirimkan suatu file dari sistem operasi ke server dan penyimpanan, melalui konektivitas berbasis IP sebagai bagian dari layanan on-demand. Klien jadi tidak perlu membeli perangkat lunak atau server. Contoh populer dari tipe ini adalah Public Cloud dari Indonesian Cloud dan Microsoft Azure.

· Platform-as-a-service (PaaS) disebut-sebut sebagai yang paling kompleks. PaaS hampir mirip dengan SaaS, tapi perbedaan paling besarnya adalah, alih-alih mengirim suatu perangkat lunak via online, PaaS sebenarnya adalah platform untuk membuat perangkat lunak yang dikirimkan melalui internet. Contoh dari PaaS seperti Salesforce.com dan Heroku.

Komponen-Komponen Infrastruktur Cloud

Untuk sisi pengguna, layanan cloud bisa digunakan melalui PC, tablet, dan perangkat lainnya yang terkoneksi dengan komponen pusat data backend menggunakan jaringan. Komponen-komponen yang membentuk infrastruktur cloud meliputi:

· Jaringan

Jaringan adalah channel komunikasi yang membuat informasi dapat berpindah dari backend ke perangkat pengguna. Komputasinya berlangsung di pusah data off-premise. Pengguna mengakses dan berinteraksi dengan komponen-komponen ini melalui jaringan private atau public yang mengomunikasikan data antara dua belah pihak. Biasanya, data berbentu informasi visual, logs, atau fungsi kontrol yang dikomunikasi di seluruh jaringan. Jaringan terdiri dari komponen listrik fisik seperti router, kabel, dan saklar. Lalu juga termasuk aplikasi software, dan firmware hardware yang mengaktifkan komunikasi data.

· Hardware

Komputasi awan diakses dengan seperangkat host virtual yang mewakili komponen perangkat keras fisik yang sebelumnya telah dikonfigurasi. Meskipun pengguna tidak mengontrol, mengelola dan mengoperasikan hardware di layer fisik, tapi terdapat abstraksi layer dan infrastruktur. Komponen hardware ini termasuk server, processing unit, GPU, power supply, memory, dan komponen lainnya. Alokasi dari sumber daya hardware ini bisa diskalakan melalui pengguna dan beban kerja IT via virtualisasi dan abstraksi layer. Namun, tergantung dari model layanan cloud-nya.

· Penyimpanan

Sistem penyimpanan adalah komponen penting dari infrastruktur stack. Pusat data cloud menyimpan data dari segala macam tipe penyimpanan dan perangkat. Hardware stack yang ada mendukung infrastruktur penyimpanan diabstraksi via virtualisasi. Ini memudahkan pengguna untuk menggunakan penyimpanan sebagai layanan cloud yang bisa ditambah atau dihapus, tanpa perlu menyediakan hardware secara manual di setiap server.

Format penyimpanan cloud:

· Block storage: Ini berarti membagi data menjadi blok-blok yang disimpan di sistem penyimpanan berbeda dalam beberapa server. Data dipisahkan dari lingkungan hardware yang ada. Volume penyimpanan individu bisa dibagi-bagi ke beberapa instansi yang disebut block. Block storage paling cocok untuk aset data statis.

· Object storage: File data dipecah menjadi beberapa bagian, yang masing-masing dilengkapi dengan pengenal metadata, lalu disimpan sebagai objek data yang tidak dikompresi dan tidak dienkripsi. Informasi metadata dapat dikustomisasi. Object storage paling pas untuk aset data yang berubah-ubah secara dinamis.

· File storage: Ini diasosiasikan dengan Network Access Storage (NAS) dan memiliki cara kerja yang mirip dengan perangkat hardware lokal di PC. File storage mudah dikonfigurasi dalam data satu jalur.

Cara kerja infrastruktur cloud

Proses abstraksi teknologi digunakan untuk memisah sumber daya dari hardware fisik, lalu dikumpulkan ke cloud. Software otomatisasi dan management tools mengalokasikan sumber daya yang ada dan menyediakan lingkungan baru, sehingga pengguna bisa mengakses apa yang mereka butuhkan kapan dan di mana saja.Karakteristik infrastruktur cloud berbeda dari data center on-site. Berikut karakteristiknya:

· Skalabilitas tinggi

· Pooling sumber daya yang fleksibel

· Permintaan self-service secara on-demand

· Dilindungi oleh layer keamanan untuk mencegah serangan siber

· Model as-a-service dikenakan biaya berdasarkan penggunaan.

· Tersedia akses ke sumber daya dan layanan IT

· Dikelola oleh penyedia cloud

Model deployment untuk infrastruktur cloud

Infrastruktur cloud bisa digunakan oleh pengguna individu khusus atau dibagikan ke sejumlah pengguna lainnya, maupun gabungan dari dua jenis tersebut. Sumber daya infrastruktur pada dasarnya sama, terlepas dari model deployment-nya, namun alokasi akan berbeda tergantung pengguna. Model deployment cloud pada umumnya ada tiga jenis:

· Public cloud

Sebuah pool dari sumber daya yang divirtualisasi, dibagikan ke sejumlah pengguna di luar firewall penyedia cloud. Layanannya didistribusi berdasarkan konsumsi yang digunakan pengguna. Vendor bertanggung jawab untuk mengelola dan mengoperasikan public cloud.

· Private cloud

Ini merupakan jenis cloud yang didedikasikan untuk pengguna individu khusus via firewall mereka sendiri. Lingkungan private cloud biasanya di-deploy sebagai on-premise, tapi pusat datanya divirtualisasi. Tambahan layer otomatisasi dapat membuat pengguna memanfaatkan infrastruktur sebagai layanan private cloud.

· Hybrid cloud

Ini adalah integrasi antara public dan private cloud, sehingga menciptakan model hybrid cloud. Beban kerjanya bersifat portabel, sehingga memungkinkan perusahaan menggunakan public cloud untuk hemat biaya, lalu data-data yang sensitif pada private cloud.

H. Quantum Entanglement

Quantum entanglement disebut juga dengan Bell state adalah fenomena fisik yang terjadi ketika sepasang atau sekelompok partikel saling mempengaruhi walaupun dipisahkan oleh jarak yang sangat jauh. Quantum entanglement adalah salah satu fenomena paling unik di dunia Quantum Fisika. Misalnya, kita mempunyai dua buah bola yang mempunyai ukuran sama dan berbentuk sama. Dua buah bola ini, kemudian di entangle-kan sehingga satu bola berputar searah jarum jam dan bola satunya berputar sebaliknya. Kemudian, seorang astronot yang akan dikirim ke Mars mengambil salah satu bola itu untuk ditempatkan di Koloni mereka. Sesampainya di Mars, bola itu ditempatkan di sebuah ruangan hampa di sebuah bunker di bawah permukaan Mars. Sehingga tidak mungkin ada sinyal atau sistem komunikasi yang mampu mempengaruhi keadaan bola itu dari jauh. Bola yang di bumi, katakanlah yang berputar searah jarum jam, dibalik arah putarannya sehingga berlawanan arah jarum jam. Maka, bola yang ada di Mars seketika itu juga (tanpa ada jeda waktu) akan berputar menjadi searah jarum jam.

5 Fungsi Quantum Entanglement :

1. Sistem Komunikasi Supercepat

Dua partikel yang ter-entangle seolah-olah dapat berkomunikasi secara instan.

2. Sistem Enkripsi

Enkripsi bekerja dengan menggunakan sebuah kunci (key).

3. Sistem waktu presisi

Waktu bukan hanya mejelaskan keadaan atau kejadian berada namun juga menjadi tolok ukur yang berharga.

4. Super komputer

Selama ini komputer bekerja menggunakan sistem binary digit atau bit.

5. Pengiriman Barang dan Mungkin Manusia

Harus menguasai seluruh aspek dari nomor 1 hingga 4 terlebih dahulu. Sistem waktu yang presisi misalnya, juga berpengaruh terhadap proses pengiriman data dengan quantum entanglement. Jika sequensial data berbeda 0,001 detik saja. Maka dalam tahap molekuler, data sudah tersusun dalam bentuk yang berbeda.

Quantum Gates dan Algoritma Shor

Algoritma Shor, dinamai matematikawan Peter Shor , adalah algoritma kuantum yaitu merupakan suatu algoritma yang berjalan pada komputer kuantum yang berguna untuk faktorisasi bilangan bulat. Algoritma Shor dirumuskan pada tahun 1994. Inti dari algoritma ini merupakan bagaimana cara menyelesaikan faktorisasi terhadap bilanga interger atau bulat yang besar.

Efisiensi algoritma Shor adalah karena efisiensi kuantum Transformasi Fourier , dan modular eksponensial. Jika sebuah komputer kuantum dengan jumlah yang memadai qubit dapat beroperasi tanpa mengalah kebisingan dan fenomena interferensi kuantum lainnya, algoritma Shor dapat digunakan untuk memecahkan kriptografi kunci publik skema seperti banyak digunakan skema RSA.

Algoritma Shor terdiri dari dua bagian:

· Penurunan yang bisa dilakukan pada komputer klasik, dari masalah anjak untuk masalah ketertiban temuan.

· Sebuah algoritma kuantum untuk memecahkan masalah order-temuan.

Hambatan runtime dari algoritma Shor adalah kuantum eksponensial modular yang jauh lebih lambat dibandingkan dengan kuantum Transformasi Fourier dan pre-/post-processing klasik. Ada beberapa pendekatan untuk membangun dan mengoptimalkan sirkuit untuk eksponensial modular. Yang paling sederhana dan saat ini yaitu pendekatan paling praktis adalah dengan menggunakan meniru sirkuit aritmatika konvensional dengan gerbang reversibel , dimulai dengan penambah ripple-carry. Sirkuit Reversible biasanya menggunakan nilai pada urutan n ^ 3, gerbang untuk n qubit. Teknik alternatif asimtotik meningkatkan jumlah gerbang dengan menggunakan kuantum transformasi Fourier , tetapi tidak kompetitif dengan kurang dari 600 qubit karena konstanta tinggi.

Quantum Gates / Gerbang Quantum merupakan sebuah aturan logika / gerbang logika yang berlaku pada quantum computing. Prinsip kerja dari quantum gates hampir sama dengan gerbang logika pada komputer digital. Jika pada komputer digital terdapat beberapa operasi logika seperti AND, OR, NOT, pada quantum computing gerbang quantum terdiri dari beberapa bilangan qubits, sehingga quantum gates lebih susah untuk dihitung daripada gerang logika pada komputer digital.

Prosedur berikut menunjukkan bagaimana cara untuk membuat sirkuit reversibel yang mensimulasikan dan sirkuit ireversibel sementara untuk membuat penghematan yang besar dalam jumlah ancillae yang digunakan.

· Pertama mensimulasikan gerbang di babak pertama tingkat

· Jauhkan hasil gerbang di tingkat d/2 secara terpisah

· Bersihkan bit ancillae

· Gunakan mereka untuk mensimulasikan gerbang di babak kedua tingkat

· Setelah menghitung output, membersihkan bit ancillae

· Bersihkan hasil tingkat d/2

Melihat gerbang reversibel ireversibel klasik dan klasik, memiliki konteks yang lebih baik untuk menghargai fungsi dari gerbang kuantum. Sama seperti setiap perhitungan klasik dapat dipecah menjadi urutan klasik gerbang logika yang bertindak hanya pada bit klasik pada satu waktu, sehingga juga bisa setiap kuantum perhitungan dapat dipecah menjadi urutan gerbang logika kuantum yang bekerja pada hanya beberapa qubit pada suatu waktu. Perbedaan utama adalah bahwa gerbang logika klasik memanipulasi nilai bit klasik, 0 atau 1, gerbang kuantum dapat sewenang-wenang memanipulasi nilai kuantum multi-partite termasuk superposisi dari komputasi dasar yang juga dilibatkan. Jadi gerbang logika kuantum perhitungannya jauh lebih bervariasi daripada gerbang logika perhitungan klasik

I. Parallelism Concept

Komputasi paralel didefinisikan sebagai penggunaan sekumpulan sumberdaya komputer secara simultan untuk menyelesaikan permasalahan komputasi. Secara prinsip komputer paralel membagi permasalahan sehingga menjadi lebih kecil untuk dikerjakan oleh setiap prosesor / CPU dalam waktu yang bersamaan/simultan / concurrent dan prinsip ini disebut paralelisme. Konsep program parallel :

Memerintahkan set instruksi (pandangan programmer).
File executable (pandangan sistem operasi)

J. Distributed Processing

Distribusi Processing adalah mengerjakan semua proses pengolahan data secara bersama antara komputer pusat dengan beberapa komputer yang lebih kecil dan saling dihubungkan melalui jalur komunikasi. Setiap komputer tersebut memiliki prosesor mandiri sehingga mampu mengolah sebagian data secara terpisah, kemudian hasil pengolahan tadi digabungkan menjadi satu penyelesaian total. Jika salah satu prosesor mengalami kegagalan atau masalah yang lain akan mengambil alih tugasnya.

K. Architectural Parallel Computer

Arsitektur Komputer Paralel adalah sekumpulan elemen pemroses (Processing Elements) yang bekerjasama dalam menyelesaikan sebuah masalah besar. Komputasi paralel adalah salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer secara bersamaan. Biasanya diperlukan saat kapasitas yang diperlukan sangat besar, baik karena harus mengolah data dalam jumlah besar ataupun karena tuntutan proses komputasi yang banyak.

L. Pengantar Thread Programming

Thread dalam sistem operasi dapat diartikan sebagai sekumpulan perintah (instruksi) yang dapatdilaksanakan (dieksekusi) secara sejajar dengan ulir lainnya, dengan menggunakan cara time slice (ketika satu CPU melakukan perpindahan antara satu ulir ke ulir lainnya) atau multiprocess (ketika ulir-ulir tersebut dilaksanakan oleh CPU yang berbeda dalam satu sistem). Ulir sebenarnya mirip dengan roses, tapi cara berbagi sumber daya antara proses dengan ulir sangat berbeda. Multiplethread dapat dilaksanakan secara sejajar pada sistem komputer. Secara umum multithreading melakukan time-slicing (sama dengan time-division multipleks), di manasebuah CPU bekerja pada ulir yang berbeda, di mana suatu kasus ditangani tidak sepenuhnya secara serempak, untuk CPU tunggal pada dasarnya benar-benar melakukan sebuah pekerjaan pada satu waktu.

M. Karakteristik Thread

Proses merupakan lingkungan eksekusi bagi thread-thread yang dimilikinya. Thread-thread di satu proses memakai bersama sumber daya yang dimiliki proses, yaitu :

· Ruang alamat.

· Himpunan berkas yang dibuka.

· Proses-proses anak.

· Timer-timer.

· Snyal-sinyal.

· Sumber daya-sumber daya lain milik proses.

N. Pengantar Message Passing

Massage Passing merupkan suatu teknik bagaimana mengatur suatu alur komunikasi messaging terhadap proses pada system. Message passing dalam ilmu komputer adalah suatu bentuk komunikasi yang digunakan dalam komputasi paralel, pemrograman-berorientasi objek, dan komunikasi interprocess. Dalam model ini, proses atau benda dapat mengirim dan menerima pesan yang terdiri dari nol atau lebih byte, struktur data yang kompleks, atau bahkan segmen kode ke proses lainnya dan dapat melakukan sinkronisasi.

Terdapat beberapa metode dalam pengiriman pesan yaitu :

· Synchronous Message Passing

Pengirim menunggu untuk mengirim pesan sampai penerima siap untuk menerima pesan. Oleh karena itu tidak ada buffering. Selain itu Pengirim tidak bisa mengirim pesan untuk dirinya sendiri.

· Ansynchronous Message Passing

Pengirim akan mengirim pesan kapanpun dia mau. Pengirim tidak peduli ketika penerima belum siap untuk menerima pesan. Oleh karena itu diperlukan buffering untuk menampung pesan sementara sampai penerima siap menerima pesan. Selain itu pengirim dapat pesan untuk dirinya sendiri.

SUMBER:

https://indonesiancloud.com/komponen-infrastruktur-cloud-computing/

https://indonesiancloud.com/mengenal-cloud-computing/

https://nanopdf.com/download/komputasi-modern_pdf