Serajah Perkembangan Komputer

Selamat datang di softilmu, blog sederhana yang berbagi ilmu dengan penuh keikhlasan. Kali ini kami akan berbagi ilmu tentang Sejarah Perkembangan Komputer Dari Masa ke Masa. Semoga ilmunya dapat bermanfaat

Sejak dahulu kala, proses pengolahan data telah dilakukan oleh manusia. Manusia juga menemukan alat-alat mekanik dan elektronik untuk membantu manusia dalam penghitungan dan pengolahan data supaya bisa mendapatkan hasil lebih cepat. Komputer yang kita temui saat ini adalah suatu evolusi panjang dari penemuan-penemuan manusia sejah dahulu kala berupa alat mekanik maupun elektronik.

Awal dari sains modern (Sains Komputer) telah dimulai jauh sejak zaman purba ada. Pasa zaman purba berlangsung, terdapat kelompok maupun suku yang memiliki seorang yang bertanggung jawab atas setiap upacara keagamaan. Orang yang bertanggung jawab ini disebut dukun (shaman). Shaman yang berkuasa ini harus bisa menghitung hari dalam setahun dan menentukan saat datangnya suatu musim. Tradisi ini (shamanistik) melahirkan mekanisme perhitungan primitif dengan membuat catatan-catatan berupa takik-takik pada tongkat kayu atau coretan pada dinding gua. Perlahan-lahan para shaman mampu menyusun dan membangun struktur bangunan batu seperti yang ditemui di Stonehenge (Utara Salisbury, England). Stonehenge dipercaya sebagai bentuk kuno dari kalender yang dirancang untuk “menangkap” cahaya matahari saat berbalik arah di musim panas.

Perkembangan hitung-menghitung berlanjut ke tahapan Sempoa (abacus,swipoa) (kalkulator primitif). Para pedagang di masa itu menggunakan abacus untuk menghitung transaksi perdagangan. Seiring dengan munculnya pensil dan kertas, terutama di Eropa, abacus kehilangan popularitasnya. Alat hitung yang tertua ini dikenal sejak tahun 460 SM. Cina masih sering menggunakan alat ini hingga sekarang, di indonesia malah sempoa diberikan untuk anak-anak yang sedang belajar menghitung. Sempoa merupakan usaha pertama manusia pada cara praktis proses perhitungan. Alat ini bukanlah mesin yang dapat menghitung otomatis, fungsinya agar pemakai mengingat status perhitungan saat itu sambil melakukan perhitungan kompleks. Nilai masing-masing biji pada posisinya, biji dari barisan pertama memiliki nilai satuan, barisan kedua bernilai puluhan dan berlanjut sesuai barisan yang ada. Sempoa sebenarnya merupakan sebuah alat bantu pengingat pada pemakai sehingga mampu menghitung secara batin. Setelah ribuan tahun setelah sempoa menyebar ke daratan Cina, tidak ada kemajuan untuk mengotomasi perhitungan dan matematik.

Singkatnya pada abad 1-BC ditemuan mekanisme alat Antikythera yang digunakan untuk mencatat dan memprediksikan pergerakan bintang dan planet (kalender). Alat ini ditemukan di Yunani pada tahun 1901. Sistem bilangan arab diperkenalkan ke Eropa pada abad ke 7 dan 9 AD, sementara bilangan Romawi tetapdigunakan di sana hingga abad ke 17. Bilangan arab ini memperkenalkan kepada dunia konsep “nol” dan menetapkan konsep puluhan, ratusan, ribuan, dst sehingga dapat menyederhanakan perhitungan matematis.

Di masa lalu, para ahli matematik seringkali mengerjakan soal-soal yang sama. Mereka melakukannya agar memperoleh jaminan bahwa jawaban atas soal-soal itu benar adanya. Hal itu bisa memakan waktu berminggu-minggu hingga bulan kerja menggunakan tangan secara manual untuk mengecek kebenaran suatu teorema. Sebagian besar dari tabel integral, logaritma dan nilai-nilai trigonometri diperoleh dengan cara seperti ini.

Salah satu catatan paling awal penemuan teknologi komputer adalah mesin buatan seorang peneliti dari Jerman yang bernama Wilhelm Schikard (1623) (University of Tubingen, Jerman) yaitu kalkulator mekanis pertama bekerja dengan 6 digit yang menggunakan roda-roda gigi untuk melakukan operasi penjumlahan, perkalian dan pembagian. Hasil perancangan mesin dia kirimkan kepada Keppler seorang astronom yang termasyur pada saat itu. Sayangnya, pembuatannya berhenti sampai prototipe saja.

Pada tahun 1642, Blaise Pascal (1623-1662), yang pada waktu itu berumur 18 tahun, menemukan apa yang ia sebut sebagai kalkulator roda numerik (numerical wheel calculator) untuk membantu ayahnya melakukan perhitungan pajak.

Kotak persegi kuningan ini yang dinamakan Pascaline, menggunakan delapan roda putar bergerigi untuk menjumlahkan bilangan hingga delapan digit. Alat ini merupakan alat penghitung bilangan berbasis sepuluh. Kelemahan alat ini adalah hanya terbataas untuk melakukan penjumlahan. Tahun 1694, seorang matematikawan dan filsuf Jerman, Gottfred Wilhem von Leibniz (1646-1716) memperbaiki Pascaline dengan membuat mesin yang dapat mengalikan. Sama seperti pendahulunya, alat mekanik ini bekerja dengan menggunakan roda-roda gerigi. Tetapi, kelemahannya adalah roda giginya sering saling bertabrakan dan yang membuatnya semikin istimewa adalah hanya Pascal yang bisa memperbaikinya!

Artikel Penunjang : Jenis Jenis Komputer

Gottfred Wilhem von Leibniz (1646-1716) juga menemukan bilangan biner yang terdiri dari dua angka yaitu 0 dan 1. Tahun 1671 ia merancang mesin penghitung yang disebut mesin pinion dapat bekerja mekanis untuk empat perhitungan kalkulus trigonometri.

Dengan mempelajari catatan dan gambar-gambar yang dibuat oleh Pascal, Leibniz dapat menyempurnakan alatnya. Barulah pada tahun 1820, kalkulator mekanik mulai populer. Charles Xavier Thomas de Colmar menemukan mesin yang dapat melakukan empat fungsi aritmatik dasar. Kalkulator mekanik Colmar, arithometer, mempresentasikan pendekatan yang lebih praktis dalam kalkulasi karena alat tersebut dapat melakukan penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian. Dengan kemampuannya, arithometer banyak dipergunakan hingga masa Perang Dunia I. Bersama-sama dengan Pascal dan Leibniz, Colmar membantu membangun era komputasi mekanikal.

Selanjutnya pada tahun 1822, Charles Babbage membuat sebuah prototipe mesin yang disebut mesin pembeda 1822 dan dengan bantuan pemerintah inggris direncanakan pembentukan mesinnya di tahun 1823. Ciri mesin ini adalah berukuran besar, bekerja dengan tenaga uap, otomatis penuh, mencetak tabel astronomi dan dikendalikan dengan sebuah program instruksi yang tetap. Sayangnya lagi, mesin ini tidak berhasil dibuat secara utuh di tahun 1833.

Charles Babbage juga membuat mesin analitis yang merupakan penghitung desimal paralel yang dapat beroperasi pada kata 50 desimal dan mampu menyimpan 1000 nomor desimal. Mesin analitis ini memilikisejumlah operasi kontrol kondisional yang mengizinkan intruksi untuk mesin dapat dijalankan dalam perintah yang khusus dan bukan dalam perintah numerik. Sistem kondisional babbage memiliki aras pernyataan (input, titik kondidional dan aras keluaran (output). Augusta Ada Byron, countess dari Lovelace, bertemu Babbage tahun 1833. Ia mendeskripsikan Mesin Analitis sebagai menenun/menjalin “pola-pola aljabar seperti perkakas tenun Jacquard menenun bunga dan daun pada kain”. Analisis yang dipublikasikannya merupakan rekaman terbaik dari sejarah pemrograman zaman dulu. Ia melukiskan dasar-dasar pemrograman komputer termasuk analisis data, looping, dan pengalamatan memori !

Saat ini komputer dan alat pendukungnya telah masuk dalam setiap aspek kehidupan dan pekerjaan. Komputer yang ada sekarang memiliki kemampuan yang lebih dari sekedar perhitungan matematik biasa. Diantaranya adalah sistem komputer di kassa supermarket yang mampu membaca kode barang belanjaan, sentral telepon yang menangani jutaan panggilan dan komunikasi, jaringan komputer dan internet yang menghubungkan berbagai tempat di dunia.

Artikel Penunjang : Pengertian, Fungsi, dan Macam Jaringan Komputer

Setelah penemuan Babbage, Herman Hollerith dari biro statistik amerika serikat telah menggunakan  mensin tabulasi hollerith dengan sukses pada tahum 1890. Perangkat ini secara praktis membaca informasi sesnsus dalam bentuk lubang di kartu. Hebatnya dia menemukan ide ini dari memperhatikan kondektur kereta api yang melubangi karcisnya. Hasil luar biasa dari ditemukannya sistem kartu lubang ini, kesalahan membaca data menurun drastis, aliran kerja semakain pesat. Yang lebih pentingnya lagi nih, penyimpanannya tak terbatas. Walaupun begitu, mesin ini masih juga memiliki keterbatasan :

• Hanya bisa sebagai tabulasi
• Kartu dengan lubang tidak bisa dipakai untuk perhitungan yang lenih kompleks.

Tahun 1938, Konrad Zuse (Jerman) membangun sejumlah mesin perhitungan, memperkenalkan penghitung yang bisa diprogram untuk pertama kalinya. Dirancang untuk menyelesaikan persamaan-persamaan rekayasa yang    kompleks, dan disebut Z1. Pengontrolan mesin ini menggunakan strip-strip perforasi dari film bekas, dengan informasi data berbasis sistem biner. mesin pertama yang menggunakan sistem biner, sementara pada saat itu kebanyakan mesin menggunakan sistem desimal. Tahun 1939 disusul dengan Z2 yang sudah menggunakan sistem elektromekanik berupa 2600 buah relay. Menyusul mesin Z3, elektromekanis, dan sempat digunakan untuk membantu penghitungan di masa perang dunia II. Mampu melakukan penghitungan dengan empat fungsi operasi ditambah perhitungan akar.

Akhir tahun 1930-an teknik mesin kartu-lubang telah mapan dan terpercaya.

Howard Aiken (Harvard University) bekerjasama dengan insinyur di IBM membuat komputer digital otomatis berkapasitas besar berbasis pada komponen elektromekanis IBM yang standar. Mesin Aiken, yang disebut Harvard Mark-I keunggulannya yaitu, mampu menangani bilangan sejumlah 23 desimal, dapat menampilkan empat operasi aritmatik : jumlah, kurang, bagi, kali memiliki program khusus yang built-in atau subrutin untuk menangani fungsi logaritma dan trigonometri, dikendalikan dari pita kertas berlubang tanpa provisi untuk pembalikan (reversal) sehingga instruksi-instruksi “transfer kontrol” tidak dapat diprogramkan dan eluarannya berupa lubang-lubang kartu dan mesin ketik elektrik.

Walaupun Mark-I menggunakan roda-roda penghitung berputar dari IBM sebagai komponen kunci di samping relay-relay elektromekanis, mesin ini tetap diklasifikasikan sebagai sebuah “komputer relay”. Karaktristik :

• Bekerja lambat : memerlukan 3-5 detik untuk menghitung perkalian. (Tetapi lebih cepat dibanding mesin Z3).
• Bisa bekerja otomatis penuh.
• Dapat menyelesaikan perhitungan-perhitungan panjang tanpa intervensi manusia.
• Mampu melakukan perhitungan 4 fungsi aritmatik, logaritmik, eksponensial, dan kalkulus trigonometri.
• Kapasitas 23 digit dan kecepatan proses penjumlahan 0.03 detik.

Matematikawan asal Inggris Alan Turing menulis makalah “On Computable Numbers” (1936) yang menjelaskan sebuah devais hipotetis.  Mesin itu disebut “mesin Turing” : merupakan ide awal komputer yang bisa diprogram. Dan dirancang untuk  menampilkan operasi-operasi logika dan dapat membaca, menulis, atau menghapus simbol-simbol yang ditulis pada pita kertas panjang tak terbatas.  

Setelah panjang lebar berbicara tentang ide awal para ilmuan sampai mencapai komputer, mari simak komputer yang telah dikembangkan dari generasi ke generasi. Berikut sedikit penjelasannya :

Artikel Penunjang : Pengertian, Fungsi, dan Komponen Komputer

A. Komputer Generasi Pertama (1945-1955)

KOMPUTER GENERASI PERTAMA

Generasi pertama merupakan awal perkembangan sistem komputasi elektronik sebagai pengganti sistem komputasi mekanik. Hal ini disebabkan karena kecepatan manusia untuk menghitung terbatas dan manusia sangat mudah membuat kesalahan yang fatal.

Pada tahun 1941, Konrad Zuse, seorang insinyur Jerman membangun sebuah komputer, Z3, untuk mendesain pesawat terbang dan peluru kendali saat terjadinya perang dunia kedua. Pihak sekutu juga membuat kemajuan lain dalam pengembangan kekuatan komputer. Tahun 1943, pihak Inggris menyelesaikan komputer pemecah kode rahasia yang dinamakan Colossus untuk memecahkan kode-rahasia yang digunakan Jerman. Hal ini meningkatkan pendanaan pengembangan komputer serta mempercepat kemajuan teknik komputer.

Perkembangan komputer lain pada masa kini adalah Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC), yang dibuat oleh kerjasama antara pemerintah Amerika Serikat dan University of Pennsylvania. Komputer ini dirancang oleh John Presper Eckert (1919-1995) dn John W. Mauchly (1907-1980), ENIAC merupakan komputer serbaguna (general purpose computer) yang bekerja 1000 kali lebih cepat dibandingkan Mark I. Pada pertengahan 1940-an, John von Neumann (1903-1957) bergabung dengan tim University of Pennsylvania dalam usha membangun konsep desin komputer yang hingga 40 tahun mendatang masih dipakai dalam teknik komputer. Von Neumann mendesain Electronic Discrete Variable Automatic Computer(EDVAC) pada tahun 1945 dengan sebuh memori untuk menampung baik program ataupun data.

Baik Badan Sensus Amerika Serikat dan General Electric memiliki UNIVAC. Salah satu hasil mengesankan yang dicapai oleh UNIVAC dalah keberhasilannya dalam memprediksi kemenangan Dwilight D. Eisenhower dalam pemilihan presiden tahun 1952.

Komputer Generasi pertama dikarakteristik dengan fakta bahwa instruksi operasi dibuat secara spesifik untuk suatu tugas tertentu. Setiap komputer memiliki program kode-biner yang berbeda yang disebut “bahasa mesin” (machine language). Hal ini menyebabkan komputer sulit untuk diprogram dan membatasi kecepatannya. Ciri lain komputer generasi pertama adalah penggunaan tube vakum (yang membuat komputer pada masa tersebut berukuran sangat besar) dn silinder magnetik untuk penyimpanan data.

B. Komputer Generasi kedua (1955-1965)

KOMPUTER GENERASI KEDUA

Pada generasi ini, sistem komputer belum dilengkapi sistem operasi, tetapi beberapa bagian dari sistem informasi sudah ada contohnya fungsi sistem operasi FMS (Fortran Monitoring System). Pada tahun 1948, penemuan transistor sangat mempengaruhi perkembangan komputer. Transistor menggantikan tube vakum di televisi, radio, dan komputer. Akibatnya, ukuran mesin-mesin elektrik berkurang drastis.

Transistor mulai digunakan di dalam komputer mulai pada tahun 1956. Penemuan lain yang berupa pengembangan memori inti-magnetik membantu pengembangan komputer generasi kedua yang lebih kecil, lebih cepat, lebih dapat diandalkan, dan lebih hemat energi dibanding para pendahulunya. Mesin pertama yang memanfaatkan teknologi baru ini adalah superkomputer. IBM membuat superkomputer bernama Stretch, dan Sprery-Rand membuat komputer bernama LARC. Pada awal 1960-an, mulai bermunculan komputer generasi kedua yang sukses di bidang bisnis, di universitas, dan di pemerintahan. Komputer-komputer generasi kedua ini merupakan komputer yang sepenuhnya menggunakan transistor dan juga memiliki komponen-komponen yang dapat diasosiasikan dengan komputer pada saat ini: printer, penyimpanan dalam disket, memory, system operasi, dan program.

Program yang tersimpan di dalam komputer dan bahasa pemrograman yang ada di dalamnya memberikan fleksibilitas kepada komputer. Fleksibilitas ini meningkatkan kinerja dengan harga yang pantas bagi penggunaan bisnis. Industri piranti lunak juga mulai bermunculan dan berkembang pada masa komputer generasi kedua ini.

C. Komputer Generasi Ketiga (1965-1980)

KOMPUTER GENERASI KETIGA

Karena kelemahan transistor yang cepat panas, Jack Kilby, seorang insinyur di Texas Instrument, mengembangkan sirkuit terintegrasi (IC : integrated circuit) di tahun 1958. IC mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil yang terbuat dari pasir kuarsa. Pada ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih banyak komponen-komponen ke dalam suatu chip tunggal yang disebut semikonduktor. Hasilnya, komputer menjadi semakin kecil karena komponen-komponen dapat dipadatkan dalam chip. Kemajuan komputer generasi ketiga lainnya adalah penggunaan sistem operasi (operating system) yang memungkinkan mesin untuk menjalankan berbagai program yang berbeda secara serentak dengan sebuah program utama yang memonitor dan mengkoordinasi memori komputer. Atau bisa dikatakan sistem operasi multiuser (banyak pengguna sekaligus) dan multi programming (banyak program sekaligus.

D. Komputer Generasi Keempat (1980)

KOMPUTER GENERASI KEEMPAT

Setelah IC, tujuan pengembangan menjadi lebih jelas: mengecilkan ukuran sirkuit dan komponenkomponen elektrik. Large Scale Integration (LSI) dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Pada tahun 1980-an, Very Large Scale Integration (VLSI) memuat ribuan komponen dalam sebuah chip tunggal.

Ultra-Large Scale Integration (ULSI) meningkatkan jumlah tersebut menjadi jutaan. Kemampuan untuk memasang sedemikian banyak komponen dalam suatu keping yang berukurang setengah keping uang logam mendorong turunnya harga dan ukuran komputer. Hal tersebut juga meningkatkan daya kerja, efisiensi dan keterandalan komputer. Pada tahun 1981, IBM memperkenalkan penggunaan Personal Computer (PC) untuk penggunaan di rumah, kantor, dan sekolah. Jumlah PC yang digunakan melonjak dari 2 juta unit di tahun 1981 menjadi 5,5 juta unit di tahun 1982. Sepuluh tahun kemudian, 65 juta PC digunakan. Komputer melanjutkan evolusinya menuju ukuran yang lebih kecil, dari komputer yang berada di atas meja (desktop computer) menjadi komputer yang dapat dimasukkan ke dalam tas (laptop), atau bahkan komputer yang dapat digenggam (palmtop).

IBM PC bersaing dengan Apple Macintosh dalam memperebutkan pasar komputer. Apple Macintosh menjadi terkenal karena mempopulerkan sistem grafis pada komputernya, sementara saingannya masih menggunakan komputer yang berbasis teks. Macintosh juga mempopulerkan penggunaan piranti mouse.

E. Komputer Generasi Kelima (2001-sekarang)

KOMPUTER GENERASI KELIMA

Menjelaskan komputer generasi kelima menjadi cukup sulit karena tahap ini masih sangat dalam perjalanan. Contoh imajinatif komputer generasi kelima adalah komputer fiksi HAL9000 dari novel karya Arthur C. Clarke berjudul 2001:Space Odyssey. HAL menampilkan seluruh fungsi yang diinginkan dari sebuah komputer generasi kelima. Dengan kecerdasan buatan (artificial intelligence), HAL dapat cukup memiliki nalar untuk melakukan percapakan dengan manusia, menggunakan masukan visual, dan belajar dari pengalamannya sendiri.

Walaupun mungkin realisasi HAL9000 masih jauh dari kenyataan, banyak fungsi-fungsi yang dimilikinya sudah terwujud. Beberapa komputer dapat menerima instruksi secara lisan dan mampu meniru nalar manusia. Kemampuan untuk menterjemahkan bahasa asing juga menjadi mungkin. Fasilitas ini tampak sederhana. Namun fasilitas tersebut menjadi jauh lebih rumit dari yang diduga ketika programmer menyadari bahwa pengertia manusia sangat bergantung pada konteks dan pengertian ketimbang sekedar menterjemahkan kata-kata secara langsung.

Banyak kemajuan di bidang desain komputer dan teknologi semakin memungkinkan pembuatan komputer generasi kelima. Dua kemajuan rekayasa yang terutama adalah kemampuan pemrosesan paralel, yang akan menggantikan model non Neumann. Model non Neumann akan digantikan dengan sistem yang mampu mengkoordinasikan banyak CPU untuk bekerja secara serempak. Kemajuan lain adalah teknologi superkonduktor yang memungkinkan aliran elektrik tanpa ada hambatan apapun, yang nantinya dapat mempercepat kecepatan informasi.

Nah itulah pembahasan kali ini tentang Sejarah Perkembangan Komputer dari Masa ke Masa, Semoga ilmunya dapat bermanfaat. Apabila masih ada yang belum jelas, silahkan sahabat tanyakan melalui kotak komentar di bawah ini. Terimakasih telah berkunjung di softilmu, jangan lupa follow, like dan komentarnya ya. J