Architectural Parallel Computer

Komputer (dengan arsitektur) paralel adalah sekumpulan elemen pemroses (Processing Elements) yang bekerjasama dalam menyelesaikan sebuah masalah besar.



Arsitektur paralel komputer menurut Klasifikasi Flynn’s:


        SISD (Single Instruction – Single Data)

        Komputer ini adalah tipe komputer konvensional, komputer ini memiliki hanya satu prosesor dan satu instruksi yang dieksekusi secara serial. Menurut mereka tipe komputer ini tidak ada dalam praktik komputer paralel karena bahkan mainframe pun tidak lagi menggunakan satu prosesor. Klasifikasi ini sekedar untuk melengkapi definisi komputer paralel. 

Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SISD yaitu seperti : UNIVAC1, IBM 360, CDC 7600, Cray 1 dan PDP 1.

        SIMD (Single Instruction – Multiple Data)
 
        Komputer ini memiliki lebih dari satu prosesor, tetapi hanya mengeksekusi satu instruksi secara paralel pada data yang berbeda pada level lock-step. Komputer vektor adalah salah satu komputer paralel yang menggunakan arsitektur ini. 

Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SIMD yaitu seperti : ILLIAC IV, MasPar, Cray X-MP, Cray Y-MP, Thingking Machine CM-2 dan Cell Processor (GPU).

       MISD (Multiple Instructions – Single Data)
 
        Teorinya komputer ini memiliki satu prosesor dan mengeksekusi beberapa instruksi secara paralel tetapi praktiknya tidak ada komputer yang dibangun dengan arsitektur ini karena sistemnya tidak mudah dipahami. Sampai saat ini belum ada komputer yang menggunakan model MISD. 

       MIMD (Multiple Instructions – Multiple Data)

        Komputer ini memiliki lebih dari satu prosesor dan mengeksekusi lebih dari satu instruksi secara paralel. Tipe komputer ini yang paling banyak digunakan untuk membangun komputer paralel, bahkan banyak supercomputer yang menerapkan arsitektur ini. Beberapa komputer yang menggunakan model MIMD yaitu seperti : IBM POWER5, HP/Compaq AlphaServer, Intel IA32, AMD Opteron, Cray XT3 dan IBM BG/L.



 Sumber :

http://seto.citravision.com/berita-48-parallel-computation%E2%80%93architectural-parallel-computer.html

 

Distributed Processing

Distributed processing adalah aktivitas memproses informasi dalam suatu organisasi yang di jalankan oleh jaringan komputer yang tersambung oleh saluran telekomnikasi yang terpusat pada fasilitas induk komputer.

Distributed processing merupakan suatu teknik dalam komputasi paralel, dimana sebuah (master komputer) yang sedang menangani sebuah atau beberapa masalah (dalam hal ini pemrosesan data yang besar) , membagi tugas ke beberapa komputer yang lainnya. Hal ini bertujuan agar proses tersebut dapat dikerjakan dengan cepat sehingga mengurangi waktu pengerjaan dan meringankan beban kerja komputer master. Berikut perbedaan antara komputasi paralel dengan komputasi terdistribusi :

•  Pada komputasi paralel , semua prosesor memiliki akses memori yang sama untuk bertukar informasi antar prosessor.
• Pada komputasi terdistribusi , setiap prosesor memiliki memori sendiri (distributed memory), pertukan informasi dilakukan dengan cara mengirimkan pesan antara prosesor.

Pemrosesan komputasi terdistribusi yaitu pengolahan paralel dalam pemrosesan paralel menggunakan beberapa mesin. Seperti kemampuan dari suatu komputer-komputer yang di jalankan secara bersamaan untuk memecahkan suatu masalah dengan proses yang cepat. 

Contoh :
 
Proses transaksi yang terjadi pada mesin ATM sebuah bank. Ketika ribuan nasabah menggunakan mesin ATM pada saat waktu yang bersamaan , bayangkan berapa banyak proses yang harus dikerjakan jika hanya terdapat 1 komputer sever. Oleh karena itu menggunakan Distributed Processing , beban pemrosesan yang besar dapat di kerjakan oleh beberapa komputer yang terhubung oleh jaringan dalam waktu yang bersamaan secara simultan. Beban pemrosesan yang besar itu di pecah menjadi beberapa beban kecil guna mempercepat proses. 

Sumber :

http://crows-haikal.blogspot.co.id/2015/08/quantum-computing-entanglement.html  
https://krustybrain.wordpress.com/2013/05/25/tugas-4-softskill-pengantar-komputasi-modern-sem-8/

Parallelism Concept

Pada dasarnya, konsep parallel system merupakan suatu bentuk penawaran solusi dari proses computing yang terlalu berat, sehingga dapat dipecah sedemikian hingga tidak memberatkan system kerja komputer itu sendiri. Konsep program parallel :

 

-  Memerintahkan set instruksi (pandangan programmer).

-  File executable (pandangan sistem operasi)

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.

Sebenarnya prinsip paralelisme juga sudah diterapkan dalam komputer serial misal dengan pipelining dan superscalar-nya namun demikian tidak memberikan solusi terbaik dalam hal meningkatkan performansi dikarenakan terbatasnya kemampuan untuk menambah kecepatan prosesor dan fenomena memory bottleneck.  Tingkat paralelisme dalam komputasi khususnya pada prosesor di antaranya :

-  Paralelisme bit-level. Contoh : prosesor 32 bit dan prosesor 64 bit.

-  Paralelisme instruction set-level. Contoh : CISC dan RISC.

-  Paralelisme thread-level. Contoh : Intel hyperthreading.

Paralelisme lain yang juga berkembang dalam komputasi paralel adalah paralelisme data dan paralelisme fungsi. Perkembangan teknologi prosesor : prosesor singlecore superscalar, chip multiprocessor, prosesor multicore, hingga prosesor cell memberikan kontribusi terhadap peningkatan performansi komputer parallel.

 Sumber :

http://seto.citravision.com/berita-46-parallel-computation--parallelism-concept.html

Algoritma Shor

Algoritma Shor, dinamai matematikawan Peter Shor , adalah algoritma kuantum (suatu algoritma yang berjalan pada komputer kuantum ) untuk faktorisasi bilangan bulat dirumuskan pada tahun 1994.

Sebagai contoh  Algoritma Shor yang paling sederhana adalah menemukan faktor-faktor untuk  bilangan  15,  di mana membutuhkan sebuah komputer kuantum dengan tujuh qubit.  Para  ahli  kimia mendesain dan menciptakan sebuah molekul yang memiliki tujuh putaran nukleus. Nukleus dari lima atom fluorin dan dua atom karbon yang dapat berinteraksi satu dengan yang lain sebagai qubit, dapat diprogram dengan menggunakan denyut-denyut  frekuensi radio dan dapat dideteksi melalui peralatan resonansi  magnetis nuklir (nuclear magnetic resonance, atau NMR) yang mirip dengan yang banyak digunakan di rumah-rumah sakit dan laboratorium-laboratorium kimia.

Sumber :

http://mynewsworthy99.blogspot.co.id/2013/05/pengantar-quantum-computation.html

Quantum Gates

Dalam komputasi kuantum dan khususnya sirkuit kuantum model perhitungan, sebuah gerbang kuantum (quantum atau gerbang logika) adalah dasar kuantum sirkuit operasi pada sejumlah kecil qubit. Mereka adalah analog untuk komputer kuantum untuk gerbang logika klasik untuk komputer digital konvensional. Quantum gerbang logika yang reversibel, tidak seperti banyak gerbang logika klasik. Beberapa yang universal gerbang logika klasik, seperti Toffoli gerbang, memberikan reversibilitas dan dapat langsung dipetakan ke logika kuantum gerbang. Quantum gerbang logika yang diwakili oleh matriks kesatuan. Gerbang kuantum yang paling umum beroperasi pada ruang satu atau dua qubit. Ini berarti bahwa sebagai matriks, gerbang kuantum dapat dijelaskan oleh 2 x 2 atau 4 x 4 matriks dengan baris ortonormal. Penyelidikan logika kuantum gerbang tidak berhubungan dengan logika kuantum, yang merupakan formalisme dasar untuk mekanika kuantum didasarkan pada modifikasi beberapa aturan logika proposisional. 

Sumber :

http://mynewsworthy99.blogspot.co.id/2013/05/pengantar-quantum-computation.html

Pengoperasian Data Qubit

Bit digambarkan oleh statusnya, 0 atau 1. Begitu pula, qubit digambarkan oleh status quantumnya. Dua status quantum potensial untuk qubit ekuivalen dengan 0 dan 1 bit klasik. Namun dalam mekanika quantum, objek apapun yang memiliki dua status berbeda pasti memiliki rangkaian status potensial lain, disebut superposisi, yang menjerat kedua status hingga derajat bermacam-macam.

Sumber :

http://mynewsworthy99.blogspot.co.id/2013/05/pengantar-quantum-computation.html 

No SQL Database

Wikipedia menyatakan NoSQL adalah sistem menejemen database yang berbeda dari sistem menejemen database relasional yang klasik dalam beberapa hal. NoSQL mungkin tidak membutuhkan skema table dan umumnya menghindari operasi join dan berkembang secara horisontal. Akademisi menyebut database seperti ini sebagai structured storage, istilah yang didalamnya mencakup sistem menejemen database relasional.

No SQL adalah sebuah konsep mengenai penyimpanan data non-relasional. Berbeda dengan model basis data relasional yang selama ini digunakan, No SQL menggunakan beberapa metode yang berbeda-beda. Metode-metode tersebut menurut Dwight Merriman, salah satu kontributor MongoDB, di antaranya adalah :

- Key-value stores.

- Table-oriented.

- Document-oriented.

- Graph-oriented.

Walaupun SQL dalam arti sesungguhnya adalah simple atau sederhana, dan developer selama bertahun tahun menggunakannya, tetapi mereka merasa kurang puas bahkan cenderung tidak menyukainya. Alasan lainnya, RDBMS atau Relational Database Management System tidak dapat berkembang horisontal secara baik. Seringnya kita mendapatkan database yang berkembang tetapi secara read-only melalui kemampuan replikasi database dan untuk mendapatkan database yang berkembang horisontal secara read-write itu sangat sulit. Oracle saja sampai perlu membangun ORACLE RAC atau Real Application Cluster, yang menemui banyak tantangan untuk melakukan sinkronisasi data di internal cache melalui inter-koneksi khusus. Faktanya, perubahan data yang terjadi itu memerlukan waktu untuk mengirimkannya ke berbagai sistem. Selama data tersebut belum terkirimkan, kita memakai data yang tidak valid atau stale data/delta data.

 

Metode-metode dalam No SQL menyederhanakan proses yang terjadi dalam sistem basis data relasional. Penyederhanaan proses ini memungkinkan data direplikasi di banyak server secara mudah dan menjamin ketersediaan data. Namun di sisi lain, penyederhanaan proses ini memiliki beberapa efek samping. Beberapa metode tersebut mengurangi integritas data, satu hal yang dijamin oleh basis data relasional. Namun demikian, ada beberapa implementasi No SQL yang juga telah menyediakan integritas data seperti basis data relasional. No SQL ditegaskan tidak untuk menggantikan basis data relasional. Tujuan pengembangan No SQL adalah untuk menyelesaikan berbagai masalah yang tidak bisa ditangani oleh basis data relasional, yaitu masalah skalabilitas untuk pemrosesan data berukuran besar. Jika data yang digunakan dalam aplikasi nanti akan berkembang menjadi berukuran besar, maka No SQL dapat menjadi pertimbangan alternatif sebagai penyimpanan data.

Database relasional sudah ada semenjak tahun 70-an sehingga teknologi mereka sudah sangat matang. Secara umum mereka mendukung operasi transaksi, yang mengijinkan kita merubah sebagian data, melakukan kontrol terhadap operasi database, support terhadap constraint seperti unique, primary key, foreign key dan check. Mereka juga memiliki bahasa SQL atau Simplified Query Language untuk mengakses data, merubah data seperti operasi insert, update dan delete.

Setelah sekian lama muncul, database NoSQL tidak serta merta memiliki banyak penggemar. Untuk pastinya, banyak perusahaan besar yang menggunakan NoSQL database, tetapi secara umum mereka menggunakannya untuk kebutuhan kebutuhan yang spesial. Mereka perlu melihat apakah database ini bisa berkembang dengan kapasitas data yang sangat besar dan banyak dipergunakan di berbagai applikasi, jika tidak, mereka tidak melihat alasan untuk berpindah.

Sumber :

 

http://seto.citravision.com/berita-40-pengantar-komputasi-cloud--nosql-database.html

http://nareswara.com/2011/07/06/apa-itu-nosql-database/

Map Reduce dan NoSQL (Not Only SQL)

Map Reduce merupakan model yang pemrograman untuk memproses set data yang besar, dan nama sebuah implementasi dari model oleh Google. Map Reduce biasanya digunakan untuk melakukan komputasi terdistribusi pada cluster komputer.

Menulis program paralel-eksekusi telah terbukti selama bertahun-tahun untuk menjadi tugas yang sangat menantang, membutuhkan berbagai keahlian khusus. Map Reduce menyediakan programmer biasa kemampuan untuk menghasilkan paralel program didistribusikan jauh lebih mudah, dengan mengharuskan mereka untuk menulis Peta sederhana  dan Mengurangi  fungsi, yang fokus pada logika masalah tertentu. sementara "Sistem Map Reduce" (juga disebut "infrastruktur", "kerangka") secara otomatis menangani menyusun server terdistribusi, menjalankan berbagai tugas secara paralel, mengelola semua komunikasi dan transfer data antara berbagai bagian dari sistem, menyediakan untuk redundansi dan kegagalan , dan manajemen keseluruhan dari keseluruhan proses.

Sebuah database No SQL menyediakan mekanisme untuk penyimpanan dan pengambilan data yang menggunakan model lebih konsisten daripada database relasional tradisional dalam rangka mencapai skala horisontal dan ketersediaan. Disebut  "Not SQL" untuk menekankan bahwa beberapa sistem No SQL mengizinkan bahasa query SQL-seperti yang sering digunakan. Sistem database No SQL sangat dioptimalkan untuk pengambilan dan operasi penambahan dan sering menawarkan fungsionalitas sedikit di luar penyimpanan record (misalnya key-value stores). Menurunnya fleksibilitas run-time dibandingkan dengan sistem SQL penuh dikompensasi oleh keuntungan yang nyata pada skalabilitas dan kinerja untuk data model tertentu. Singkatnya, sistem manajemen database NoSQL berguna ketika bekerja dengan sejumlah besar data (terutama data besar) ketika sifat data itu tidak memerlukan model relasional.

Data dapat terstruktur, tapi No SQL adalah kemampuan untuk menyimpan dan mengambil sejumlah besar data, bukan hubungan antara unsur-unsur. Contoh penggunaan mungkin untuk menyimpan jutaan pasangan kunci-nilai dalam satu atau array asosiatif sedikit atau untuk menyimpan jutaan catatan data. Organisasi ini sangat berguna untuk analisis statistik atau real-time daftar elemen (seperti posting Twitter atau log server internet dari kelompok besar pengguna). Penggunaan lain dari teknologi ini berkaitan dengan fleksibilitas dari model data, banyak aplikasi dapat memperoleh dari data tidak terstruktur model: alat seperti CRM, ERP, BPM, dll. Bisa menggunakan fleksibilitas ini untuk menyimpan data mereka tanpa melakukan perubahan pada tabel atau menciptakan kolom generik dalam database. Database ini juga baik untuk membuat prototipe atau aplikasi dengan cepat, karena fleksibilitas ini menyediakan alat untuk mengembangkan fitur baru yang sangat mudah.

Contoh NoSQL adalah: MongoDB.

Sumber :

 http://wind0809.blogspot.com/2013/04/seputar-tentang-cloud-computing-map.html

Distribusi Computation dalam Cloud Computing

Distributed Computing adalah ilmu yang memecahkan masalah besar dengan memberikan bagian kecil dari masalah untuk banyak komputer untuk memecahkan dan kemudian menggabungkan solusi untuk bagian-bagian menjadi solusi untuk masalah tersebut. Distributed computing terkait dengan system perangkat keras dan perangkat lunak yang memiliki lebih dari satu elemen pemrosesan atau storage element.

Pada cloud computing, penyimpanan data hanya dilakukan pada server utama, sehingga pengguna hanya dapat mengaksesnya tanpa harus mengetahui infrastruktur pembuatan aplikasinya. Hanya perlu interface software saja untuk mengakses server. Interface ini pada umumnya merupakan web browser yang tersedia dengan banyak pilihan dan tidak berbayar.

Cloud computing dipecah ke dalam beberapa kategori yang berbeda berdasarkan jenis layanan yang disediakan. SaaS (Software as a Service) adalah kategori komputasi awan di mana sumber daya utama yang tersedia sebagai layanan perangkat lunak aplikasi. PaaS (Platform as a Service) adalah kategori / penerapan komputasi awan di mana penyedia layanan memberikan platform komputasi atau solusi tumpukan untuk pelanggan mereka melalui internet. IaaS (Infrastructure as a Service) adalah kategori komputasi awan di mana sumber daya utama yang tersedia sebagai layanan yang infrastruktur perangkat keras. DaaS (Desktop sebagai Layanan), yang merupakan layanan muncul-Aas berkaitan dengan memberikan pengalaman seluruh desktop melalui internet. Ini kadang-kadang disebut sebagai virtualisasi desktop / virtual desktop atau desktop host.

Bidang ilmu komputer yang berkaitan dengan sistem terdistribusi disebut komputasi terdistribusi. Sebuah sistem terdistribusi terdiri dari lebih dari satu komputer self-directed berkomunikasi melalui jaringan. Komputer-komputer ini menggunakan memori lokal mereka sendiri. Semua komputer dalam sistem terdistribusi berbicara satu sama lain untuk mencapai tujuan bersama tertentu. Atau, pengguna yang berbeda pada setiap komputer mungkin memiliki kebutuhan individu yang berbeda dan sistem terdistribusi akan melakukan koordinasi sumber daya bersama (atau bantuan berkomunikasi dengan node lain) untuk mencapai tugas-tugas masing-masing. Node berkomunikasi menggunakan message passing. Komputasi terdistribusi juga dapat diidentifikasi sebagai menggunakan sistem terdistribusi untuk memecahkan masalah besar tunggal dengan melanggar itu dengan tugas, masing-masing yang dihitung masing-masing komputer dari sistem terdistribusi. Biasanya, mekanisme toleransi berada di tempat untuk mengatasi kegagalan komputer individu. Struktur (topologi, delay dan kardinalitas) dari sistem ini tidak dikenal di muka dan itu bersifat dinamis. Komputer individu tidak harus tahu segala sesuatu tentang seluruh sistem atau masukan lengkap (untuk masalah yang akan dipecahkan).

Sumber :

 https://rizki08.wordpress.com/2014/05/09/distributed-computation-dalam-cloud-computing/

Virtualisasi

Virtualization adalah istilah umum yang mengacu kepada abstrak dari sumber daya komputer. Definisi lainnya adalah "sebuah teknik untuk menyembunyikan karakteristik fisik dari sumber daya komputer dari bagaimana cara sistem lain, aplikasi atau pengguna berinteraksi dengan sumber daya tersebut". Hal ini termasuk membuat sebuah sumber daya tunggal (seperti server, sebuah sistem operasi, sebuah aplikasi, atau peralatan penyimpanan terlihat berfungsi sebagai beberapa sumber daya logikal; atau dapat juga termasuk definisi untuk membuat beberapa sumber daya fisik (seperti beberapa peralatan penyimpanan atau server) terlihat sebagai satu sumber daya logikal.

  Inti dari virtualisasi adalah membuat sebuah simulasi dari perangkat keras, sistem operasi, jaringan maupun yang lainnya. Di bidang teknologi informasi, virtualisasi digunakan sebagai sarana untuk improvisasi skalabilitas dari perangkat keras yang ada. Dengan virtualisasi, beberapa sistem operasi dapat berjalan secara bersamaan pada satu buah komputer. Hal ini tentunya dapat mengurangi biaya yang harus dikeluarkan oleh sebuah perusahaan. Di masa akan datang, teknologi virtualisasi akan banyak digunakan baik oleh perusahaan yang bergerak dibidang teknologi informasi maupun yang tidak murni bergerak di bidang teknologi informasi namun menggunakan teknologi informasi sebagai sarana untuk memajukan usahanya.

       Menurut Alan Murphy dalam papernya Virtualization Defined – Eight Different Ways, menyebutkan setidaknya terdapat delapan istilah dalam penerapan virtualisasi. Diantaranya adalah operating system virtualization, application server virtualization, application virtualization, management virtualization, network virtualization, hardware virtualization, storage virtualization dan service virtualization. Dalam hardware virtualization, perangkat lunak bekerja membentuk sebuah virtual machine yang bertindak seolah-olah seperti sebuah komputer asli dengan sebuah sistem operasi terinstall di dalamnya. Salah contoh yang mudah misalkan terdapat satu buah komputer yang telah terinstall GNU/Linux Linux Mint. Kemudian dengan menggunakan perangkat lunak virtualisasi misalnya Virtualbox, kita dapat menginstall sistem operasi lain sebagai contoh Windows XP atau FreeBSD. Sistem operasi yang terinstall di komputer secara fisik dalam hal ini Linux Mint disebut sebagai host machinesedangkan sistem operasi yang diinstall diatasnya dinamakan guest machine.

Istilah host dan guest dikenalkan untuk memudahkan dalam membedakan antara sistem operasi fisik yang terinstall di komputer dengan sistem operasi yang diinstall diatasnya atau virtualnya.

Perangkat lunak yang digunakan untuk menciptakan virtual machine pada host machine biasa disebut sebagaihypervisor atau Virtual Machine Monitor (VMM). Menurut Robert P. Goldberg dalam tesisnya yang berjudul Architectural Principles For Virtual Computer Systems pada hal 23 menyebutkan bahwa tipe-tipe dari VMM ada 2 yaitu:

• Type 1 berjalan pada fisik komputer yang ada secara langsung. Pada jenis ini hypervisor/VMM benar-benar mengontrol perangkat keras dari komputer host-nya. Termasuk mengontrol sistem operasi-sistem operasi guest-nya. Contoh implementasi yang ada adalah KVM dan OpenVZ. Adapun contoh yang lain seperti VMWare ESXi, Microsoft Hyper-V.

• Type 2 berjalan pada sistem operasi diatasnya. Pada tipe ini sistem operasi guest berada diatas sistem operasi host. Contoh tipe ini adalah VirtualBox.

Sumber :

 https://id.wikipedia.org/wiki/Virtualisasi
http://dosen.gufron.com/artikel/pengertian-virtualisasi/8/ 

Pengantar Komputasi Grid

Komputasi Grid adalah sebuah penggunaan sumber daya yang melibatkan banyak komputer yang terdistribusi dan terpisah secara geografis untuk memecahkan persoalan komputasi dalam skala besar. Komputasi grid juga dapa disebut sebagai sebuah infrastruktur perangkat keras dan perangkat lunak yang menyediakan akses yang bisa diandalkan, konsisten, tahan lama dan tidak mahal terhadap kemampuan komputasi mutakhir yang tersedia. Grid computing merupakan sebuah sistem komputasi terdistribusi, yang memungkinkan seluruh sumber daya (resource) dalam jaringan, seperti pemrosesan, bandwidth jaringan, dan kapasitas media penyimpan, membentuk sebuah sistem tunggal secara virtual.

Jenis-jenis atau komponen-komponen grid computing adalah:

Gram (Grid Resources Allocation & Management)

            Komponen ini dibuat untuk mengatur seluruh sumberdaya komputasi yang tersedia dalam sebuah sistem komputasi grid. Pengaturan ini termasuk eksekusi program pada seluruh komputer yang tergabung dalam sistem komputasi grid, mulai dari inisiasi, monitoring, sampai dengan penjadwalan dan koordinasi antar proses yang terjadi dalam sistem tersebut.

RFT/GridFTP(Reliable File Transfer/Grid File Transfer Protocol)

            Komponen ini dibuat agar pengguna dapat mengakses data yang berukuran besar dari semua simpul komputasi yang telah tergabung dalam sebuah sistem komputasi secara efisien. Hal ini tentu saja berpengaruh karena kinerja komputasi tidak hanya bergantung pada kecepatan komputer yang tergabung dalam mengeksekusi program, tapi juga seberapa cepat data yang dibutuhkan dapat diakses.

MDS (Monitoring and Discovery Service)

            Komponen ini dibuat untuk memonitoring proses komputasi yang sedang dijalankan agar dapat mendeteksi masalah yang timbul dengan segera.  Sedangkan fungsi disovery dibuat agar pengguna mampu mengetahui keberadaan sumber daya komputasi beserta karakteristiknya.

GSI (Grid Security Infrastructure)

            Komponen ini dibuat untuk mengamankan sistem komputasi grid secara keseluruhan. Komponen ini membedakan teknologi GT4 dengan teknologi-teknologi sebelumnya. Dengan menerapkan mekanisme keamanan yang tergabung dengan komponen-komponen komputasi grid lainnya, sistem ini dapat diakses secara luas tanpa sedikitpun mengurangi tingkat keamanannya. Sistem keamanan ini dibangun dengan segala komponen yang telah diuji, mencakup proteksi data, autentikasi, delegasi dan autorisasi.

Sistem untuk melakukan komputasi grid yaitu :

1. Sistem tersebut melakukan koordinasi terhadap sumberdaya komputasi yang tidak berada dibawah suatu kendali terpusat. Seandainya sumber daya yang digunakan berada dalam satu cakupan domain administratif, maka komputasi tersebut belum dapat dikatakan komputasi grid.
2. Sistem tersebut menggunakan standard dan protokol yang bersifat terbuka (tidak terpaut pada suatu implementasi atau produk tertentu). Komputasi grid disusun dari kesepakatan-kesepakatan terhadap masalah yang fundamental, dibutuhkan untuk mewujudkan komputasi bersama dalam skala besar. Kesepakatan dan standar yang dibutuhkan adalah dalam bidang autentikasi, otorisasi, pencarian sumberdaya, dan akses terhadap sumber daya. Misalnya, TCP/IP.
   
3. Sistem tersebut berusaha untuk mencapai kualitas layanan yang canggih, (nontrivial quality of service) yang jauh diatas kualitas layanan komponen individu dari komputasi grid tersebut.

Beberapa konsep dasar dari Komputasi Grid :

• Sumber daya dikelola dan dikendalikan secara lokal.
• Sumber daya berbeda dapat mempunyai kebijakan dan mekanisme berbeda, mencakup Sumber daya komputasi dikelola oleh sistem batch berbeda, Sistem storage berbeda pada node berbeda, kebijakan berbeda dipercayakan kepada user yang sama pada sumber daya berbeda pada Grid.
• Sifat alami dinamis yaitu Sumber daya dan pengguna dapat sering berubah.
• Lingkungan kolaboratif bagi e-community (komunitas elektronik, di internet).

Tiga hal yang di-sharing dalam sebuah sistem grid, antara lain : 

1. Resource,
2. Network, dan 
3. Proses.

Kegunaan / layanan dari sistem grid sendiri adalah untuk melakukan high throughput computing dibidang penelitian ataupun proses komputasi lain yang memerlukan banyak resource komputer.

Secara generik, keuntungan dasar dari penerapan Komputasi Grid, yaitu:

• Perkalian dari sumber daya : Resource pool dari CPU dan storage tersedia ketika idle.
• Lebih cepat dan lebih besar : Komputasi simulasi dan penyelesaian masalah apat berjalan lebih cepat dan mencakup domain yang lebih luas.
• Software dan aplikasi : Pool dari aplikasi dan pustaka standard, Akses terhadap model dan perangkat berbeda, Metodologi penelitian yang lebih baik.
• Data : Akses terhadap sumber data global, dan hasil penelitian lebih baik.

  Sumber :

http://fahrezamaulana.blogspot.co.id/2013/07/pengantar-komputasi-grid.html 

http://www.blognazcules.com/2013/04/GridComputing.html 

Entanglement

Quantum entanglement adalah bagian dari fenomena quantum mechanical yang menyatakan bahwa dua atau lebih objek dapat digambarkan mempunyai hubungan dengan objek lainnya walaupun objek tersebut berdiri sendiri dan terpisah dengan objek lainnya. Quantum entanglement merupakan salah satu konsep yang membuat Einstein mengkritisi teori Quantum mechanical. Einstein menunjukkan kelemahan teori Quantum Mechanical yang menggunakan entanglement merupakan sesuatu yang “spooky action at a distance" karena Einstein tidak mempercayai bahwa Quantum particles dapat mempengaruhi partikel lainnya melebihi kecepatan cahaya. Namun, beberapa tahun kemudian, ilmuwan John Bell membuktikan bahwa “spooky action at a distance” dapat dibuktikan bahwa entanglement dapat terjadi pada partikel-partikel yang sangat kecil.

Penggunaan quantum entanglement saat ini diimplementasikan dalam berbagai bidang salah satunya adalah pengiriman pesan-pesan rahasia yang sulit untuk di-enkripsi dan pembuatan komputer yang mempunyai performa yang sangat cepat.

Sumber :

http://www.sciencedaily.com/articles/q/quantum_entanglement.html

Pendahuluan : Cloud Computing

Komputasi awan atau cloud computing merupakan salah satu contoh perkembangan teknologi infonnasi. Komputasi awan adalah transformasi teknologi informasi dan komunikasi dari komputer berbasis klien atau server. Cloud computing memungkinkan pengguna untuk menggunakan layanan software, media penyimpanan (storage), platform infrastruktur dan aplikasi layanan teknologi melalui jaringan internet. Teknologi komputasi awan menguntungkan pengguna karena tidak perlu lagi mengeluarkan investasi besar-besaran untuk software dan aplikasi data serta perawatan hardware.

Banyak pihak memberikan definisi cloud computing dengan perbedaan di sana-sini antara lain :

Wikipedia mendefinisikan cloud computing sebagai “komputasi berbasis Internet, ketika banyak server digunakan bersama untuk menyediakan sumber daya, perangkat lunak dan data pada komputer atau perangkat lain pada saat dibutuhkan, sama seperti jaringan listrik”.

Gartner mendefinisikannya sebagai “sebuah cara komputasi ketika layanan berbasis TI yang mudah dikembangkan dan lentur disediakan sebagai sebuah layanan untuk pelanggan menggunakan teknologi Internet.”

Forester mendefinisikannya sebagai “standar kemampuan TI, seperti perangkat lunak, platform aplikasi, atau infrastruktur, yang disediakan menggunakan teknologi Internet dengan cara swalayan dan bayar-per-pemakaian.”

Secara sederhana, Cloud Computing dapat kita bayangkan seperti sebuah jaringan listrik. Apabila kita membutuhkan listrik, apakah kita harus punya pembangkit listrik sendiri? Tentu tidak. Kita tinggal menghubungi penyedia layanan (dalam hal ini, PLN), menyambungkan rumah kita dengan jaringan listrik, dan kita tinggal menikmati layanan tersebut. Pembayaran kita lakukan bulanan sesuai pemakaian.

Sumber :

eprints.ums.ac.id/32715/2/2.%20BAB%20I.pdf

http://penjelajahelektronika.blogspot.co.id/2013/05/normal-0-false-false-false-en-us-x-none.html

http://www.it-newbie.com/2014/08/pengertian-dan-fungsi-teknologi-cloud.html#ixzz3n0gJoP2S

Implementasi Komputasi di Berbagai Bidang

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

Sumber :

http://www.arsianto.com/2015/04/implementasi-komputasi-modern-pada.html

Teori Komputasi

KOMPUTASI

Komputasi sebetulnya bisa diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritme atau disebut juga teori komputasi, suatu subbidang dari ilmu komputer dan matematika. Selama ribuan tahun, perhitungan dan komputasi umumnya dilakukan dengan menggunakan pena dan kertas, kapur dan batu tulis, atau dikerjakan secara mental, kadang-kadang dengan bantuan suatu tabel. Namun sekarang, kebanyakan kornputasi telah dilakukan dengan menggunakan komputer.

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, ilmu ini biasanya berupa penerapan simulasi komputer atau berbagai bentuk komputasi lain untuk menyelesaikan masalah-masalah dalam berbagai bidang keilmuan. Dalam perkembangannya, ilmu ini juga digunakan untuk menemukan prinsip-prinsip baru yang mendasar dalam ilmu. [Hal. 399]

Sumber :

https://books.google.co.id/books?id=QP1BjG_VIsoC&pg=PA399&dq=Teori+Komputasi&hl=id&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q=Teori%20Komputasi&f=false

Daftar Isi

Materi Ajar Semester 1

1. Pendahuluan

• Teori Komputasi
• Implementasi pada bidang Fisika, Kimia, Matematika, Ekonomi, Geologi, Geografi

2. Pengantar Komputasi Cloud

• Pendahuluan
• Pengantar Komputasi Grid
• Virtualisasi
• Distribusi Computation dalam Cloud Computing
• Map Reduce dan No SQL (Not Only SQL)
• No SQL Database

3. Pengantar Quantum Computation

• Entanglement
• Pengoperasian Data Qubit
• Quantum Gates
• Algoritma Shor

4. Parallel Computation

• Parallelism Concept
• Distributed Processing
• Architectural Parallel Computer