Komputer
Komputer adalah
alat yang dipakai untuk mengolah data menurut prosedur yang telah dirumuskan. Kata computersemula
dipergunakan untuk menggambarkan orang yang perkerjaannya melakukan perhitungan aritmatika, dengan atau tanpa alat bantu,
tetapi arti kata ini kemudian dipindahkan kepada mesin itu sendiri. Asal
mulanya, pengolahan informasi hampir eksklusif berhubungan dengan masalah
aritmatika, tetapi komputer modern dipakai untuk banyak tugas yang tidak
berhubungan dengan matematika.
Dalam arti seperti
itu terdapat alat seperti slide rule, jenis kalkulator
mekanik mulai dari abakus dan seterusnya, sampai semua komputer elektronik yang kontemporer. Istilah
lebih baik yang cocok untuk arti luas seperti "komputer" adalah
"yang mengolah informasi" atau
"sistem pengolah informasi." Selama bertahun-tahun
sudah ada beberapa arti yang berbeda dalam kata "komputer", dan
beberapa kata yang berbeda tersebut sekarang disebut disebut sebagai komputer.
Kata computer secara
umum pernah dipergunakan untuk mendefiniskan orang yang melakukan perhitungan
aritmatika, dengan atau tanpa mesin pembantu. Menurut Barnhart Concise
Dictionary of Etymology, kata tersebut digunakan dalam bahasa Inggris pada tahun
1646 sebagai kata untuk "orang yang menghitung" kemudian menjelang
1897 juga digunakan sebagai "alat hitung mekanis". Selama Perang
Dunia II kata tersebut menunjuk kepada para pekerja wanitaAmerika Serikat dan Inggris yang pekerjaannya menghitung
jalan artileri perang dengan mesin hitung.
Charles Babbage mendesain salah satu
mesin hitung pertama yang disebut mesin analitikal. Selain itu, berbagai alat
mesin sederhana seperti slide rule juga sudah dapat dikatakan sebagai
komputer.
Jenis
Sekalipun demikian,
definisi di atas mencakup banyak alat khusus yang hanya bisa memperhitungkan
satu atau beberapa fungsi. Ketika mempertimbangkan komputer modern, sifat
mereka yang paling penting yang membedakan mereka dari alat menghitung yang
lebih awal ialah bahwa, dengan pemrograman yang benar, semua komputer
dapat mengemulasi sifat apa pun (meskipun
barangkali dibatasi oleh kapasitas penyimpanan dan kecepatan yang berbeda),
dan, memang dipercaya bahwa mesin sekarang bisa meniru alat perkomputeran yang
akan kita ciptakan pada masa depan (meskipun niscaya lebih lambat). Dalam suatu
pengertian, batas kemampuan ini adalah tes yang berguna karena mengenali
komputer "maksud umum" dari alat maksud istimewa yang lebih awal.
Definisi dari "maksud umum" bisa diformulasikan ke dalam syarat bahwa
suatu mesin harus dapat meniruMesin Turing universal. Mesin yang
mendapat definisi ini dikenal sebagai Turing-lengkap,
dan yang pertama mereka muncul pada tahun 1940 di tengah kesibukan perkembangan
di seluruh dunia. Lihat artikel sejarah
perkomputeran untuk lebih banyak detail periode ini.
Komputer benam
Pada sekitar 20 tahun yang lalu , banyak alat rumah tangga,
khususnya termasuk panel dari permainan video tetapi juga mencakup telepon genggam, perekam kaset video,
PDA dan banyak sekali dalam rumahtangga, industri, otomotif, dan alat
elektronik lain, semua berisi sirkuit elektronik yang seperti komputer yang
memenuhi syarat Turing-lengkap di atas (dengan catatan bahwa program dari alat
ini seringkali dibuat secara langsung di dalam chip ROM yang
akan perlu diganti untuk mengubah program mesin). Komputer maksud khusus
lainnya secara umum dikenal sebagai "mikrokontroler" atau "komputer benam" (embedded computer).
Oleh karena itu, banyak yang membatasi definisi komputer kepada alat yang
maksud pokoknya adalah pengolahan informasi, daripada menjadi bagian dari
sistem yang lebih besar seperti telepon, oven
mikrowave, atau pesawat terbang, dan bisa diubah untuk
berbagai maksud oleh pemakai tanpa modifikasi fisik. Komputer kerangka utama, minikomputer,
dan komputer pribadi
(PC)adalah macam utama komputer yang mendapat definisi
ini.
Komputer pribadi
Komputer pribadi atau personal computer (PC) adalah
istilah untuk komputer yang dikenal dan diketahui orang pada umumnya sehingga
banyak orang yang tak akrab dengan bentuk komputer lainnya. Hanya orang-orang
tertentu saja yang memakai istilah ini secara eksklusif untuk menunjukkan
istilah yang lebih spesifik dan tepat.
Bagaimana komputer bekerja
Saat teknologi yang dipakai pada komputer digital sudah berganti secara dramatis
sejak komputer pertama pada tahun 1940-an
(lihat Sejarah perangkat keras menghitunguntuk
lebih banyak detail), komputer kebanyakan masih menggunakan arsitektur Von Neumann, yang diusulkan pada awal 1940-an
oleh John von Neumann.
Arsitektur Von Neumann menggambarkan komputer
dengan empat bagian utama: Unit Aritmatika dan Logis (ALU), unit kontrol, memori, dan alat masukan dan hasil (secara kolektif
dinamakan I/O). Bagian ini dihubungkan oleh berkas kawat, "bus"
Memori
Di sistem ini, memori adalah
urutan byte yang dinomori (seperti
"sel" atau "lubang burung dara"), masing-masing berisi
sepotong kecil informasi. Informasi ini mungkin menjadi perintah untuk
mengatakan pada komputer apa yang harus dilakukan. Sel mungkin berisi datayang
diperlukan komputer untuk melakukan suatu perintah. Setiap slot mungkin berisi
salah satu, dan apa yang sekarang menjadi data mungkin saja kemudian menjadi
perintah.
Memori menyimpan
berbagai bentuk informasi sebagai angka biner. Informasi yang belum berbentuk
biner akan dipecahkan (encoded) dengan sejumlah instruksi yang mengubahnya
menjadi sebuah angka atau urutan angka-angka. Sebagai contoh: Huruf F disimpan
sebagai angka desimal 70 (atau angka biner) menggunakan salah satu metode
pemecahan. Instruksi yang lebih kompleks bisa digunakan untuk menyimpan gambar,
suara, video, dan berbagai macam informasi. Informasi yang bisa disimpan dalam
satu sell dinamakan sebuah byte.
Secara umum, memori
bisa ditulis kembali lebih jutaan kali - memori dapat diumpamakan sebagai papan
tulis dan kapur yang dapat ditulis dan dihapus kembali, daripada buku tulis
dengan pena yang tidak dapat dihapus.
Ukuran masing-masing
sel, dan jumlah sel, berubah secara hebat dari komputer ke komputer, dan teknologi
dalam pembuatan memori sudah berubah secara hebat - dari relay elektromekanik,
ke tabung yang diisi dengan air raksa (dan kemudian pegas) di mana pulsa
akustik terbentuk, sampai matriks magnet permanen, ke setiap transistor, ke
sirkuit terpadu dengan jutaan transistor di atas satu chipsilikon.
Pemrosesan
Unit Pengolah Pusat
atau CPU (Central processing Unit) berperan
untuk memproses perintah yang diberikan oleh pengguna komputer, mengelolanya
bersama data-data yang ada di komputer. Unit atau peranti pemprosesan juga akan
berkomunikasi dengan peranti input , output dan storage untuk melaksanakan
instruksi yang saling terkait.
Dalam arsitektur von
Neumann yang asli, ia menjelaskan sebuah Unit Aritmatika dan Logika, dan sebuah
Unit Kontrol. Dalam komputer-komputer modern, kedua unit ini terletak dalam
satu sirkuit terpadu (IC - Integrated Circuit), yang biasanya disebut CPU
(Central Processing Unit).
Unit
Aritmatika dan Logika, atau Arithmetic Logic Unit (ALU), adalah alat
yang melakukan pelaksanaan dasar seperti pelaksanaan aritmatika (tambahan,
pengurangan, dan semacamnya), pelaksanaan logis (AND, OR, NOT), dan pelaksanaan perbandingan
(misalnya, membandingkan isi sebanyak dua slot untuk kesetaraan). Pada unit
inilah dilakukan "kerja" yang sebenarnya.
Unit kontrol menyimpan perintah saat
ini yang dilakukan oleh komputer, memerintahkan ALU untuk melaksanaan dan
mendapatkan kembali informasi (dari memori) yang diperlukan untuk melaksanakan
perintah itu, dan memindahkan kembali hasil ke lokasi memori yang sesuai. Unit
ini berfungsi mengontrol pembacaan instruksi program komputer.
Masukan dan hasil
I/O membolehkan komputer mendapatkan
informasi dari dunia luar, dan menaruh hasil kerjanya di sana, dapat berbentuk
fisik (hardcopy) atau non fisik (softcopy). Ada berbagai macam alat I/O, dari
yang akrab keyboard, monitor dan disk drive,
ke yang lebih tidak biasa seperti webcam (kamera web, pencetak, pemindai, dan
sebagainya.
Yang dimiliki oleh
semua alat masukan biasa ialah bahwa mereka meng-encode (mengubah)
informasi dari suatu macam ke dalam data yang
bisa diolah lebih lanjut oleh sistem komputer digital. Alat output, men-decode data ke dalam informasi yang bisa dimengerti
oleh pemakai komputer. Dalam pengertian ini, sistem komputer digital adalah
contoh sistem
pengolah data.
Instruksi
Perintah yang
dibicarakan di atas bukan perintah seperti bahasa manusiawi. Komputer hanya
mempunyai perintah sederhana dalam jumlah terbatas yang dirumuskan dengan baik.
Perintah biasa yang dipahami kebanyakan komputer ialah "menyalin isi sel
123, dan tempat tiruan di sel 456", "menambahkan isi sel 666 ke sel
042, dan tempat akibat di sel 013", dan "jika isi sel 999 adalah 0,
perintah berikutnya anda di sel 345".
Instruksi diwakili
dalam komputer sebagai nomor - kode untuk "menyalin" mungkin menjadi
001, misalnya. Suatu himpunan perintah khusus yang didukung oleh komputer
tertentu diketahui sebagai bahasa mesin komputer. Dalam
praktiknya, orang biasanya tidak menulis perintah untuk komputer secara
langsung di bahasa mesin tetapi memakaibahasa pemrograman "tingkat
tinggi" yang kemudian diterjemahkan ke dalam bahasa mesin secara otomatis
oleh program komputer khusus (interpreter dan kompiler). Beberapa bahasa
pemrograman berhubungan erat dengan bahasa mesin, seperti assembler (bahasa tingkat rendah); di
sisi lain, bahasa seperti Prolog didasarkan
pada prinsip abstrak yang jauh dari detail pelaksanaan sebenarnya oleh mesin
(bahasa tingkat tinggi)
Arsitektur
Komputer kontemporer
menaruh ALU dan unit kontrol ke dalam satu sirkuit terpadu yang dikenal sebagai Unit
Pemroses Sentral atau CPU. Biasanya, memori komputer
ditempatkan di atas beberapa sirkuit terpadu yang kecil dekat UPS. Alat yang
menempati sebagian besar ruangan dalam komputer adalah ancilliary sistem
(misalnya, untuk menyediakan tenaga listrik) atau alat I/O.
Beberapa komputer yang lebih besar berbeda dari model di atas
di satu hal utama - mereka mempunyai beberapa UPS dan unit kontrol yang bekerja
secara bersamaan. Terlebih lagi, beberapa komputer, yang dipakai sebagian besar
untuk maksud penelitian dan perkomputeran ilmiah, sudah berbeda secara
signifikan dari model di atas, tetapi mereka sudah menemukan sedikit penggunaan
komersial.
Fungsi dari komputer
secara prinsip sebenarnya cukup sederhana. Komputer mencapai perintah dan data
dari memorinya. Perintah dilakukan, hasil disimpan, dan perintah berikutnya
dicapai. Prosedur ini berulang sampai komputer dimatikan.
Program
Program komputer adalah daftar besar
perintah untuk dilakukan oleh komputer, barangkali dengan data di dalam tabel.
Banyak program komputer berisi jutaan perintah, dan banyak dari perintah itu
dilakukan berulang kali. Sebuah komputer pribadi modern yang umum (pada tahun 2003)
bisa melakukan sekitar 2-3 miliar perintah
dalam sedetik. Komputer tidak mendapat kemampuan luar biasa mereka lewat
kemampuan untuk melakukan perintah kompleks. Tetapi, mereka melakukan jutaan
perintah sederhana yang diatur oleh orang pandai, pemrogram. "Programmer
Baik memperkembangkan set-set perintah untuk melakukan tugas biasa (misalnya,
menggambar titik di layar) dan lalu membuat set-set perintah itu tersedia
kepada programmer lain." Dewasa ini, kebanyakan komputer kelihatannya
melakukan beberapa program sekaligus. Ini biasanya diserahkan ke sebagai tugas ganda. Pada kenyataannya, UPS
melakukan perintah dari satu program, kemudian setelah beberapa saat, UPS
beralih ke program kedua dan melakukan beberapa perintahnya. Jarak waktu yang
kecil ini sering diserahkan ke sebagai irisan waktu (time-slice). Ini menimbulkan
khayal program lipat ganda yang dilakukan secara bersamaan dengan memberikan
waktu UPS di antara program. Ini mirip bagaimana film adalah rangkaian kilat
saja masih membingkaikan. Sistem operasiadalah program yang biasanya
menguasai kali ini membagikan
Sistem operasi
Sistem operasi ialah semacam gabungan
dari potongan kode yang berguna. Ketika semacam kode komputer dapat dipakai
secara bersama oleh beraneka-ragam program komputer, setelah bertahun-tahun,
pemrogram (programmer) akhirnya memindahkannya ke dalam sistem operasi.
Sistem operasi, menentukan program mana yang akan dijalankan,
kapan, dan alat yang mana (seperti memori atau I/O) yang mereka gunakan. Sistem
operasi juga memberikan layanan (service) kepada program lain, seperti kode
yang membolehkan pemrogram untuk menulis program untuk suatu mesin tanpa perlu
mengetahui detail dari semua alat elektronik yang terhubung pada komputer.
Penggunaan komputer
Komputer digital
pertama, memiliki ukuran yang besar dan membutuhkan biaya besar untuk pembuatannya. Komputer pada masa itu
umumnya digunakan untuk mengerjakan perhitungan ilmiah. ENIAC,
komputer awal AS semula didesain untuk memperhitungkan tabel ilmu balistik
untuk persenjataan (artileri), menghitung kerapatan penampang neutron untuk
melihat jikabom
hidrogen akan bekerja dengan semestinya (perhitungan ini, yang
dilakukan pada Desember 1945 sampai Januari 1946 dan melibatkan dala dalam
lebih dari satu juta kartu
punch, memperlihatkan bentuk lalu di bawah pertimbangan akan gagal).CSIR
Mk 1/CSIRAC,
komputer pertama Australia, mengevaluasi pola curah hujan untuk tempat
penampungan dari Snowy
Mountains, suatu proyek pembangkitan Hidroelektrik besar.
Selain itu juga dipakai dalam kriptanalisis, misalnya komputer elektronik digital yang pertama, Colossus, dibuat selama Perang Dunia II. Akan tetapi, visionaris
awal juga menyangka bahwa pemrograman itu akan membolehkan main catur,
memindahkan gambar dan penggunaan lain.
Orang-orang di
pemerintah dan perusahaan besar juga memakai komputer untuk mengotomasikan
banyak koleksi data dan mengerjakan tugas yang
sebelumnya dikerjakan oleh manusia - misalnya, memelihara dan memperbarui
rekening dan inventaris. Dalam bidang pendidikan, ilmuwan di berbagai bidang
mulai memakai komputer untuk analisis mereka sendiri. Penurunan harga komputer
membuat mereka dapat dipakai oleh organisasi yang lebih kecil. Bisnis,
organisasi, dan pemerintah sering menggunakan amat banyak komputer kecil untuk
menyelesaikan tugas bahwa dulunya dilakukan oleh komputer kerangka utama yang
mahal dan besar. Kumpulan komputer yang lebih kecil di satu lokasi diserahkan
ke sebagai perkebunan server.
Dengan penemuan mikroprosesor di 1970-an,
menjadi mungkin menghasilkan komputer yang sangat murah. PC menjadi
populer untuk banyak tugas, termasuk menyimpan buku, menulis dan mencetak
dokumen. Perhitungan meramalkan dan lain berulang matematika dengan lembatang sebar, berhubungan dengan e-pos dan, Internet. Namun, ketersediaan luas komputer
dan mudah customization sudah melihat mereka dipakai untuk banyak maksud lain.
Sekaligus, komputer
kecil, biasanya dengan mengatur memrogram, mulai menemukan cara mereka ke dalam
alat lain seperti peralatan rumah, mobil, pesawat terbang, dan perlengkapan
industri. Yang ini prosesor benam menguasai kelakuan alat seperti
itu yang lebih mudah, membolehkan kelakuan kontrol yang lebih kompleks (untuk
kejadian, perkembangan anti-kunci
rem di mobil). Saat abad kedua puluh satu dimulai, kebanyakan
alat listrik, kebanyakan bentuk angkutan bertenaga, dan kebanyakan batas
produksi pabrik dikuasai di samping komputer. Kebanyakan insinyur meramalkan
bahwa ini cenderung kepada akan terus.
