Komputasi Dengan paralel Processing

Parallel computing is a form of Computation in the which many Calculations are carried out simultaneously, operating on the principle That Often large problems cans be divided into Smaller ones, the which are then solved concurrently ("in parallel"). There are several different forms of parallel computing: bit-level , instruction level , data , and task parallelism . There are different installments forms of parallel computing: bit-level , instruction level , data , and task parallelism . Parallelism has been employed for many years, mainly in high-performance computing , but interest in it has grown lately due to the physical constraints preventing frequency scaling . As power consumption (and consequently heat generation) by computers has become a concern in recent years, parallel computing has become the dominant paradigm in computer architecture , mainly in the form of multicore processors . Parallelism has been employed for many years, mainly in high-performance computing , but interest in it has Grown lately due to the physical constraints preventing frequency scaling . As power consumption (and consequently heat generation) by computers has changed from a concern in recent years, Parallel computing has changed from the dominant paradigm in computer architecture , mainly in the form of multicore processors .

Parallel computers can be roughly classified according to the level at which the hardware supports parallelism—with multi-core and multi-processor computers having multiple processing elements within a single machine, while clusters , MPPs , and grids use multiple computers to work on the same task. Parallel computers cans be roughly classified According to the level at the which the hardware supports parallelism-with multi-core and multi-processor computers having multiple processing elements Within a single machine, while clusters , MPPs , and grids use multiple computers to work on the Same task. Specialized parallel computer architectures are sometimes used alongside traditional processors, for accelerating specific tasks. Specialized parallel computer architectures are Sometimes Used alongside traditional processors, for Accelerating specific tasks.

Parallel computer programs are more difficult to write than sequential ones, because concurrency introduces several new classes of potential software bugs , of which race conditions are the most common. Communication and synchronization between the different subtasks are typically one of the greatest obstacles to getting good parallel program performance. Parallel computer programs are more Difficult to write Than sequential ones, Because concurrency introduces new installments classes of potential software bugs , of the which race conditions are the most common. munication and synchronization Between the different subtasks are typically one of the greatest obstacles to getting good parallel program performance.

The maximum possible speed-up of a program as a result of parallelization is observed as Amdahl's law . The maximum possible speed-ups of a program as a result of parallelization is observed as Amdahl's law .

Contoh Komputasi

Anti Laser Membuka Jalan untuk Komputasi Optik
-

Para ilmuwan Universitas Yale telah membangun anti laser pertama yang bernama Coherent Perfect Absorber (CPA), sebuah perangkat yang bisa membatalkan berkas cahaya yang dihasilkan oleh laser. Alat tersebut bisa menjadi unsur integral dalam komputer optik, sementara para ilmuwan telah lama mengetahui beberapa cara yang berbeda untuk menyerap cahaya, namun karya ini benar-benar unik karena dapat menyerap cahaya-cahaya tertentu.

"Setelah melakukan beberapa penelitian, kami menemukan bahwa beberapa fisikawan telah mengisyaratkan di konsep dalam buku-buku dan karya ilmiah, tapi tak seorang pun pernah mengembangkan ide itu," kata A. Douglas Stone fisikawan Universitas Yale, yang bersama dengan peneliti Cao Hui yang memimpin sebuah tim peneliti untuk membangun anti-laser. Perangkat tersebut didasarkan pada karya teoritis Batu yang diterbitkan waktu musim panas lalu. Ringkasan pekerjaan mereka muncul dalam edisi 18 Februari Science.

Para peneliti membangun Coherent Perfect Absorber (CPA), perangkap yang dapat menghilangkan cahaya Coherent yang datang dari gelombang yang telah ditetapkan. Dengan kata lain, seperti laser menghasilkan cahaya Coherent, CPA akan menyerap cahaya yang memiliki energi cahaya yang panas.

Seperti saklar anti laser bisa membantu memecahkan salah satu tantangan terberat dalam membangun komputer optik, yaitu manajemen dan manipulasi dari cahaya yang digunakan untuk mengkodekan informasi. Misalnya, CPA dapat digunakan dalam sebuah saklar optik, yang akan menyerap cahaya panjang atau gelombang tertentu. Hal ini juga bisa digunakan untuk mendeteksi cahaya yang masuk.

Optical komputer mungkin bisa jauh lebih kuat dari pada komputer saat ini, mengingat bahwa ukuran komponen bisa menyusut di luar batas teknologi. Seperti prototipe apapun, CPA memiliki beberapa keterbatasan, tetapi para peneliti merasa dapat mengatasinya. CPA saat ini menyerap 99,4 dari semua cahaya yang diterimanya, tetapi mereka ingin menjadikan sampai 99,999%.

Source:

http://www.komputasi.lipi.go.id

Tentang Komputasi Modern

Pengertian Komputasi Modern

Komputasi bisa diartikan sebagai cara untuk menyelesaikan sebuah masalah dari inputan data dengan menggunakan algoritma. Teknologi komputasi adalah aktivitas penggunaan dan pengembangan teknologi komputer, perangkat keras, dan perangkat lunak komputer. Ia merupakan bagian spesifik komputer dari teknologi informasi.
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 (sains). Dalam penggunaan praktis, biasanya berupa 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.
Bidang ini berbeda dengan ilmu komputer (computer science), yang mengkaji komputasi, komputer dan pemrosesan informasi. Bidang ini juga berbeda dengan teori dan percobaan sebagai bentuk tradisional dari ilmu dan kerja keilmuan. Dalam ilmu alam, pendekatan ilmu komputasi dapat memberikan berbagai pemahaman baru, melalui penerapan model-model matematika dalam program komputer berdasarkan landasan teori yang telah berkembang, untuk menyelesaikan masalah-masalah nyata dalam ilmu tersebut

sejarah komputasi
ecara umum diartikan sebagai ilmu yang mempelajari baik tentang komputasi, perangkat keras (hardware) maupun perangkat lunak (software). Ilmu komputer mencakup beragam topik yang berkaitan dengan komputer, mulai dari analisa abstrak algoritma sampai subyek yang lebih konkret seperti bahasa pemrograman, perangkat lunak, termasuk perangkat keras. Sebagai suatu disiplin ilmu, Ilmu Komputer lebih menekankan pada pemrograman komputer, dan rekayasa perangkat lunak (software), sementara teknik komputer lebih cenderung berkaitan dengan hal-hal seperti perangkat keras komputer (hardware). Namun demikian, kedua istilah tersebut sering disalah-artikan oleh banyak orang.

Tesis Church-Turing menyatakan bahwa semua alat komputasi yang telah umum diketahui sebenarnya sama dalam hal apa yang bisa mereka lakukan, sekalipun dengan efisiensi yang berbeda. Tesis ini terkadang dianggap sebagai prinsip dasar dari ilmu komputer. Para ahli ilmu komputer biasanya menekankan komputer von Neumann atau mesin Turing (komputer yang mengerjakan tugas yang kecil dan deterministik pada suatu waktu tertentu), karena hal seperti itulah kebanyakan komputer digunakan sekarang ini. Para ahli ilmu komputer juga mempelajari jenis mesin yang lain, beberapa diantaranya belum bisa dipakai secara praktikal (seperti komputer neural, komputer DNA, dan komputer kuantum) serta beberapa diantaranya masih cukup teoritis (seperti komputer random and komputer oracle).

Ilmu Komputer mempelajari apa yang bisa dilakukan oleh beberapa program, dan apa yang tidak (komputabilitas dan intelegensia buatan), bagaimana program itu harus mengevaluasi suatu hasil (algoritma), bagaimana program harus menyimpan dan mengambil bit tertentu dari suatu informasi (struktur data), dan bagaimana program dan pengguna berkomunikasi (antarmuka pengguna dan bahasa pemrograman).

Berikut ini beberapa contoh komputasi modern sampai dengan lahirnya ENIAC :

* Konrad Zuse’s electromechanical “Z mesin”.Z3 (1941) sebuah mesin pertama menampilkan biner aritmatika, termasuk aritmatika floating point dan ukuran programmability. Pada tahun 1998, Z3 operasional pertama di dunia komputer itu di anggap sebagai Turing lengkap.
* Berikutnya Non-programmable Atanasoff-Berry Computer yang di temukan pada tahun 1941 alat ini menggunakan tabung hampa berdasarkan perhitungan, angka biner, dan regeneratif memori kapasitor.Penggunaan memori regeneratif diperbolehkan untuk menjadi jauh lebih seragam (berukuran meja besar atau meja kerja).
* Selanjutnya komputer Colossus ditemukan pada tahun 1943, berkemampuan untuk membatasi kemampuan program pada alat ini menunjukkan bahwa perangkat menggunakan ribuan tabung dapat digunakan lebih baik dan elektronik reprogrammable.Komputer ini digunakan untuk memecahkan kode perang Jerman.
* The Harvard Mark I ditemukan pada 1944, mempunyai skala besar, merupakan komputer elektromekanis dengan programmability terbatas.
* Lalu lahirlah US Army’s Ballistic Research Laboratory ENIAC ditemukan pada tahun 1946, komputer ini digunakan unutk menghitung desimal aritmatika dan biasanya disebut sebagai tujuan umum pertama komputer elektronik (ENIAC merupaka generasi yang sudah sangat berkembang di zamannya sejak komputer pertama Konrad Zuse ’s Z3 yang ditemukan padatahun 1941).