Mata Kuliah : Pengantar Komputasi Modern
(Softskill)
Tugas Ke - 4
Dosen : Rina Noviana
Nama : Bayu Permana
NPM : 51411436
Kelas : 4IA22
1.
1. QUANTUM COMPUTATION
Pendahuluan
Quantum Computation adalah alat hitung yang
menggunakan sebuah mekanika untuk melakukan operasi data.
Sejarah :
- 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.
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.
Quantum Gates
Mode sirkuit komputer adalah abstraksi paling berguna
dari proses komputasi dan secara luas digunakan dalam industri komputer desain
dan konstruksi hardware komputasi praktis. Ilmuwan komputer menganggap
perhitungan apapun setara dengan aksi dari sirkuit yang dibangun dari beberapa
jenis gerbang logika Boolean bekerja pada beberapa biner (yaitu, bit string)
masukan. Setiap gerbang logika mengubah bit masukan ke dalam satu atau lebih
bit keluaran dalam beberapa mode deterministik menurut definisi dari gerbang,
dengan menyusun gerbang dalam grafik sedemikian rupa sehingga output dari
gerbang awal akan menjadi input gerbang kemudian, ilmuwan komputer dapat
membuktikan bahwa setiap perhitungan layak dapat dilakukan.
2. PARALLEL COMPUTATION
Parallelism Concept
Komputasi paralel merupakan salah satu teknik
komputasi, dimana proses komputasinya dilakukan oleh beberapa resources (
komputer ) yang independen, secara bersamaan. Komputasi paralel biasanya
diperlukan pada saat terjadinya pengolahan data dalam jumlah besar ( di industri
keuangan, bioinformatika, dll ) atau dalam memenuhi proses komputasi yang
sangat banyak. Selanjutnya, komputasi paralel ini juga dapat ditemui dalam
kasus kalkulasi numerik dalam penyelesaian persamaan matematis di bidang fisika
( fisika komputasi ), kimia ( kimia komputasi ), dll. Dalam menyelesaikan suatu
masalah, komputasi paralel memerlukan infrastruktur mesin paralel yang terdiri
dari banyak komputer yang dihubungkan dengan jaringan dan mampu bekerja secara
paralel.
Distributed Processing
Pemrosesan paralel adalah
pendekatan komputasi untuk meningkatkan tingkat di mana satu set data diolah
dengan pengolahan bagian yang berbeda dari data pada waktu yang sama secara
simultan atau bersamaan pada sebuah komputer dan berfungsi memecah beban besar
menjadi beberapa beban kecil untuk mempercepat proses penyelesaian
masalah.
Didistribusikan
pengolahan paralel menggunakan pemrosesan paralel pada beberapa mesin. Salah
satu contoh dari hal ini adalah bagaimana beberapa komunitas memungkinkan
pengguna untuk mendaftar dan mendedikasikan komputer mereka sendiri untuk
memproses beberapa data set yang diberikan kepada mereka oleh server. Ketika
ribuan pengguna mendaftar untuk ini, banyak data dapat diproses dalam jumlah
yang sangat singkat.
Architectural Parallel Computer
Dalam taksonomi arsitektur paralel ada dua keluarga
arsitektur paralel yang banyak diterapkan adalah: SIMD dan MIMD, dimana untuk
mesin yang murni MISD tidak ada.
SISD
Yang merupakan singkatan dari Single Instruction, Single Data adalah satu-satunya yang menggunakan arsitektur Von Neumann. Ini dikarenakan pada model ini hanya digunakan 1 processor saja.
Yang merupakan singkatan dari Single Instruction, Single Data adalah satu-satunya yang menggunakan arsitektur Von Neumann. Ini dikarenakan pada model ini hanya digunakan 1 processor saja.
SIMD
Yang merupakan singkatan dari Single Instruction, Multiple Data. SIMD menggunakan banyak processor dengan instruksi yang sama, namun setiap processor mengolah data yang berbeda.
Yang merupakan singkatan dari Single Instruction, Multiple Data. SIMD menggunakan banyak processor dengan instruksi yang sama, namun setiap processor mengolah data yang berbeda.
MISD
Yang merupakan singkatan dari Multiple Instruction, Single Data. MISD menggunakan banyak processor dengan setiap processor menggunakan instruksi yang berbeda namun mengolah data yang sama. Hal ini merupakan kebalikan dari model SIMD.
Yang merupakan singkatan dari Multiple Instruction, Single Data. MISD menggunakan banyak processor dengan setiap processor menggunakan instruksi yang berbeda namun mengolah data yang sama. Hal ini merupakan kebalikan dari model SIMD.
MIMD
Yang merupakan singkatan dari Multiple Instruction, Multiple Data. MIMD menggunakan banyak processor dengan setiap processor memiliki instruksi yang berbeda dan mengolah data yang berbeda. Namun banyak komputer yang menggunakan model MIMD juga memasukkan komponen untuk model SIMD. Beberapa komputer yang menggunakan model MIMD adalah IBM POWER5, HP/Compaq AlphaServer, Intel IA32, AMD Opteron, Cray XT3 dan IBM BG/L.
Yang merupakan singkatan dari Multiple Instruction, Multiple Data. MIMD menggunakan banyak processor dengan setiap processor memiliki instruksi yang berbeda dan mengolah data yang berbeda. Namun banyak komputer yang menggunakan model MIMD juga memasukkan komponen untuk model SIMD. Beberapa komputer yang menggunakan model MIMD adalah IBM POWER5, HP/Compaq AlphaServer, Intel IA32, AMD Opteron, Cray XT3 dan IBM BG/L.
No comments:
Post a Comment