Sistem berbasis komputer

Sistem baerbasis komputer adalah kumpulan komponen perangkat keras danperangkat lunak untuk menyediakan lingkungan produktiv untuk komputasi. Perangkat keras adalah peralatan komputasi fisik. Perangkat lunak adalah kumpulan program untuk menyadiakan layanan ke pemakai sistem.

Pada masa awal, pemakai sistem berinteraksi sangat erat dengan perangkat keras di banding saat ini. Kecenderungan ini adalah menjauhkan pemakai dari interaksi langsung dengan perangkat keras karena manusia jauh lebih lambat di banding kecepata mesin sehingga menimbulkan periode menganggur bagi mesin yang sangat lama.

B2.1 Pengertian Sistem

            Sistem adalah kumpulan elemen yang saling berinteraksi untuk mencapai tujuan tertentu.

            Beberapa prinsip umum sistem adalah sebagai berikut :

1.      Sistem selalu merupakan bagian sistem lebih besar. Sistem dapat di partisi menjadi (sub) sistem-(sub)sistem yang lebih kecil.

2.      Sistem lebih terspesialisasi akan kurang dapat beradaptasi untuk menghadapi keadaan keadaan berbeda.

3.      Lebih besar ukuran sistem maka akan memerlukan lebih banyak sumberdaya untuk operasi dan pemeliharaan.

4.      Sistem senantiasa mengalami perubahan, tumbuh dan berkembang.

Sistem mempunyai (1) komponen, (2) batas sistem, (3) lingkungan luar sistem, (4) penghubung, (5) masukan, (6) keluaran, (7) pengolah, dan (8) sasaran.Sistem yang di kaji berbeda di luar batas, sementera di luar batas adalah lingkungan di mana sistem berinteraksi. Lingkungan di definisi sebagai kondisi kondisi yang melingkungi sistem, di luar batas sistem , mempengaruhi dan dipengaruhi sistem tapi tidak dapat di kendalikan oleh sistem.

Batas sistem kadang jelas, sering tidak jelas terutama untuk sistem perangkat lunak. Jika kita memandang manusia manusia sebagai sistem, batasnya jelas karena badan manusia terpisah dari manusia lain da lingkungan secara jelas. Pada sistem bebasis komputer, biasanya sulit mendefinisi batasnya. Batasnya di tentukan perancang yang menyatakan mana elemen-elemen di dalam sistem dan mana elemen-elemen lingkungan

Aturan yang di terapkan adalah segala sesuatu sebagai di dalam bila sitem dapat/mampu mengendalikan, segala sesuatu sebagai elemen-elemen di luar bila sistem tidak dapat/mampu mengendalikan.

            Karena batas sistem berbasis komputer sering sulit di definisikan. Pengembang, client dan pemakai harus bekerja sama memutuskan apa-apa yang termasuk di dalam sistem. Di sistem berbasis komputer, pilihan terhadap batas sistem sering di akibatkan konstrain-konstrain berikut: (1) konstrain keuangan, (2) konstrain waktu, (3) konstrain sumber daya (4) konstrain efektifitas biaya.

Dengan demikian yang di maksud sistem adalah :

            Sekumpulan objek atau elemen yang di pandang sebagai keseluruhan dan di rancang untuk mencapai satu sasaran, memiliki batas di mana sisitem berada di dalamnya dan di luarnya adalah sebagai lingkungan.

2.2 Komponen Sistem Mahluk Hidup

            Sistem terbagi menjadi : (1) sistem alami (natural sistem), terdiri dari sistem fisik (physical system) dan sistem yang hidup (living sistem),  dan (2) sistem buatan manusia  (man-made sistem).

            Miller, 1978, sistem mahluk hidup terdiri dari komponen-komponen berikut :

1.      Reproducer,  bagian yang mampu membrikan peningkatan menjadi sistem lain di mana sistem terdapat di dalamnya.

2.      Boundary, batas yang mengikat komponen-komopnen sistem di dalamnya, membuatnya menjadi satu sistem, melindungi komponen-komponen dari tekanan lingkungan, dan membolehkan pertukaran atau beragam materi-enerji dan informasi.

3.      Ingestor, bagian yang membawa materi-enrji melewati batas sistem dari lingkungan.

4.      Distributor, bagian yang membawa masukan dari luar sistem atau keluaran dari subsistem-subsistemnya ke masing-masing komponen.

5.      Converter, bagian yang mengubah masukan tertentu ke isitem menjadi bentuk yang lebih berguna untuk proses tertentu dari sistem.

6.      Producer, bagian yang membentuk asosialisai stabil yang bertahan untuk periode yang signifigan di antara masukan materi-enerji  ke sistem atau keluaran dari konverter, materi disintesis untuk pertumbuhan, perbaikan kerusakan, atau penggantian komponen sistem atau untuk menyediakan enerji untuk bergerak atauberkaitan dengan keluaran atau produk sistem atau pemasaran informasi ke supersistemnya.

7.      Matter-enerji storage subsitem, bagian yang mempertahankan di sistem selama periode-periode waktu berbed, tabungan beragammateri-enerji.

8.      Extruder, bagian yang mentranmisi materi-enerji keluar dari sistem dalam bentuk produk atau limbah.

9.      Motor, bagian yang menggerakan sistem atau bagian bagianya dalam hubungan bagian atau semua dari lingkungan atau menggerakan komponen-komponen dari lingkungan dalam saling hubungan dengan sistem.

10.  Supporter, bagian yang merawat komponen-komponen sistem hingga komponen-komponen dapat berinteraksi tanpa memberatkan lainya.

11.  Input transducer, bagian yang membawa markers bearing information ke dalam sistem , mengubahnya ke dalam bentuk-bentuk materi-enerji yang cocok untuk transmisi di dalamnya.

12.  Internal transucer, bagian yang menerima dari subsistem-subsistem atau komponen komponen lain di sistem,  merker bearing inormation pergolakan signifikan di subsistem-subsistem atau komponen-komponen, mengubahnya ke bentuk materi-enerji lain sehingga dapat di transmisi di dalamnya.

13.  Chanel and net, bagian yang di susun dari satu rute ruang fisik tunggal, atau banyak rute terhubung, di mana markers bearing information di trnsmisikan ke bagiandari sistem.

14.  Decoder, bagian yang mengubah kode masukan informasi lewat lewat input transducer atau internal transducer menjadi kode privat yang dapat di gunakan secara internal oleh sistem.

15.  Associator, bafian yang membawa tahap pertama proses belejar, membentuk asosiasi yang bertahan di antara item-item informasi di sistem.

16.  Memory, bagian yang membawa tahap kedua proses belajar, menyimpan beragam informasi di sistem selama periodo-periode waktu yang berbeda.

17.  Decider, bagian yang menrima masukan informasi dari semua subsistem lain dan mentransmisikan ke subsistem-subsistem lain keluaran informasisi yang mengendalikan seluruh sistem.

18.  Encoder, bagian yang mengubah kode informasi kepadanya dari subsistem-subsistem pengolah informasi, dari kode privat yang di gnakan secara internal  dari sistem menjadi kode publik yang dapat di interprestasi oleh sistem-sistem lain di lingkungan.

19.  Output transducer, bagian yang meletakan markers bearing informtaion sistem, mengubah  markers di sistem menjadi bentuk materi-enerji lain yang dapat di transmisi  pada kanal kanal di lingkungan.

Struktur banyak komponen pembentuk berkompleksitas tinggi. Selain di pandang dari kompleksistas struktur, kompleksitas juga muncul dari perilaku rumit interaksi komponen-komponen pembentuk. Aristoteles  menyatakan “ keseuruhan lebih besar dari penjumlahan bagian-bagianya”.

2.3 Properti dan Atribut Sistem

Properti-properti sistem yang muncul antara lain :

1.      Properti-properti sistem muncul sebagai keseluruhan bukan properti-properti yang di turunkan dari properti properti-properti komponen-komponen sistem.

2.      properti sistem yang muncul adalah konskuensi hubungan antar komponen-komponen sistem.

3.      Properti sistem yang muncul hanya dapat di kaji dan di ukur begitu komponen-komponen itu telahdi padu menjadi satu sistem.

Contoh properti sistem yang muncul misalnya kehandalan sistem begantung kehandalan komponen komponen sistem dan hubungan antar komponen-komponen. Kehandalan sistem berbasis komputer di pengarihi hal-hal berikut :

1.      Kehandalan perangakat keras, misalnya peluang kegagalan komponen perangkat keras serta beberapa lama untuk memperbaiki komponen.

2.      Kehandalan perangkat lunak, seberapa besar peluang komponen perangkat lunak menggasilkan keluaran tidak benar. kegagalan perangkat lunak berbeda di banding kegagalan perangkat keras karena perangkat lunak tidak bisa di ganti begitu saja. pada perangkat keras yang rusak bisa memeli yang baru, kemudian memasangnya. Tidak demikian dengan perangkat lunak . Sangat berbeda ! Begitu terjadi kegagalan perangkat lunak, perlu di analisis,  lalu di rancang, di kode, di uji di pasang penyelesaian, baru sistem di jalankan.Organisasi harus selalu memiliki rencana kontigensi menghadapi kegagalan perangkat lunak.

3.      Kehandalan operator,  seberapa peluang operator membuat kesaahan.

Terdapat lima atribut yang sering muncul di sistem kompleks, yaitu :

1.      Seringnya kompleksitas berbentuk satu hirarki. sistem kompleks tersusun dari subsistem-subsistem yang saling berhubungan dengan masing-masing subsistem-subsistem tersusun dari subsistem-subsistem lebih kecil, dan setrusnya sampai di level terendah komponen-komponen elementer.

2.      Pilihan komponen-komponen sistem yang premitif relatif sembaarang dan terutama terserah tersarah pada pengamat dari sistem itu.

3.      Kaitkan intrakomponen (di dalam komponen) lebih kuat di banding kaitan antar komponen. fakta ini berpengaruh pada memisah aspek dinamisasi tinggi melibatkan struktur internal komponen, dinamisasi rendah melibatkan interaksi-interaksi antar komponen-komponen.

4.      Sistem hirarki biasanya di susun oleh beberapa /sedikit jenis subsistem dalam beragam kombinasi dan penyusunya.

5.      Sistem kompleks bekrja di temukan berevolusi secara tetap dari sistem sederhana yang bekrja . . . menjadi sistem kompleks luar biasa besar yang bekerja. Tidak ada sesuatu yang muncul tiba-tiba langsung sedemikian kompleks , di mulai di awal masa sebagai tamak sepele, sederhana, kecil bahkan mungkin tidak nampak. Perancangan langsung mengembangkan sistem kompleks yang di kehendaki sekejab tidak dapat di perbaiki  agar dapat bekerja. Kita harus mengembangkan sistem secara berulang, di mulai sistem sederhana yang bekerja, di perbaiki dan di rawat menjadi sistem kompleks yang bekerja.

Kapasitas intelektual manusia tidak sanggup menangani  sistem besar secara langsung . Djikstra menyatakan teknik penguasaan kompleksitas yang ampuh telah di kenal manusia sejak zaman kuno, yaitu: divide et empire, atau divide and rule,  atau divide and conquer, atau  pecah belahlah kemudian kuasai. Saat merancang sistem kompleks, hal esensi adalah terus-menerus mendekomposisi menjadi bagian-bagian lebih kecil, sampai pada masing-masing bagian dapat di tangani / di kuasai secara langsung.

2.4 Sistem

Insinyur sipiln mengikuti prosedur-prosedur standar dalam merancang dan membangun struktur itu :

·          Petunjuk-petunjuk di ikuti agar struktur di rancang dapat menahan beban seismik, angin dan sebagainya.

·         Stress untuk besi dan bahan-bahan lain di sediakan

·         Model-model di bangun dan pada kasus-kasus tertentu di uji

Karena rekayasa sipil telah di lakukan manusia ribuan tahun maka teknik-teknik, prosedur prosedur dan kakas kakas telah berkembang dengan sangat bagus.

Karakteristik disiplin rekayasa adalah :

1.      Teknologi-teknologi yang di gunakan dapat di pahami secara bagus

2.      Proses-proses yang terdefinisi bagus

3.      Hasil-hasil yang masing-masing tahap proesesdapat di prediksi

4.      Keberulangan langkah-langkah proses

Rekayasa bukan suatu yang murni eksak tapi juga memerlukan kecerdikan dan imajinasi. Henry Proteksi menyatakan :

“Konsep perancangan sistem yang sama sekali baru dapat melibatkan banyak imajinasi serta sintesis banyak pengalaman dan pengetahuan seperti yang terjadi pada seniman kala menuangkan karya di atas kanvas atau kertas. Perancangan di artikulasi rekayasawan sebagai seniman tapi juga (serta) harus di analisis rekayasawan (yang berperan) menerapkan metode sains yang telah teruji secara ketat bagaimana yang seharusnya di lakukan sebagai sintesis.”

            Rekayasa adalah mencipta solusi yang cost-effective terhadap persoalan praktis melalui penerapan pengetahuan sains dengan membangun sesuatu untuk melayani umat manusia.

            Peran rekayasawan sebagai seniman sungguh sangat menantang saat merancang sistem yang sepenuhnya baru. Sering rekayasawan di mimta menbangun sistem yang sepenuhnya merupakan kumpulan keprluan unik, sering pula perangkat lunak itu di eksekusi di konfigurasi pemproses-pemproses target spesifik. Contoh proyek semacam ini misalnya pengendlian pesawat angkasa, penelitian cuaca globa, ekspedisi ke benua antartika, dan sebagainya.

            Pendekatan rekayasa pada pengembangan sistem berbasis komputer di cirikan penerapan prinsip-prinsip, metode metode, model model, standar standar, dan teori teori yang memungkinkan pengelolaan, perencanaan, pembodelan, perancangan, implementasi, pengukuran, analisis, perawatan, dan evolusi berbasis komputer. Sistem berbasis komputer seharusnya merupakan produk yang di rancang dan di bangun lewat aktivitas aktivitas rekayasa yang berdisiplin dan sistematis.

            Pembangunan sistem berbasis komputer kompleks sangat sulit. Sistem berbasis komputer besar merupakan salah satu di antara sistem sistem paling kompleks yang pernah di bangun manusia. Persoalan di tambah harapan pemakai terhadap perangkat lunak bersifat lunak dalam arti fleksibel untuk memberi perubahan perubahan sewaktu waktu, sekaligus di minta mmengatasi cacat cacat bawaan dari pembeli (misalnya pembeli yang tidak/belum memahami apa yang di inginkan), cacat cacat bawaan rekayasawan (rekayasawan yunior), cacat cacat bawaan lingkungan operasi dan cacat cacat bawaan perangkat lunak lain yang berinteraksi.

2.5.2 Sisi Teori

Kenapa kita harus mempelajari teori ?

            Teori menyediakan konsep dan prinsip yang dapat membantu kita memahami sifat umum suatu bidang kajian. Bidang informatika/komputer memiliki banyak topik spesial mulai dari perancangan mesin sampai pemprograman. Meski bidang bidang itru tampak berbeda, mesin sampai pemprograman. Meski bidang bidang itu tampak berbeda, terdapat prinsip prinsip yang dasar yang melandasi bidang bidang itu maka itu perlu membangun model model abstrak ini memuat fitur fitur penting perangkat keras dan perangkat lunak serta banyak bentukan spesial dan kompleks yang di temui saat bekerja dengan komputer.

            Sebelum komputer lahir, ilmuan David Hibert telah mencoba mencipta algoritma umum untuk membuktikan (seluruh) persoalan matematika secara otomatis. Banyak ilmuan bekerja di persoalan ini di antaranya Alonzo Church, Stephen Klene, Emile Post, Andrei Andrevich Markov, John von Neuman  serta Alan Turing. Saat itu lahir teori otomata. Teori di mulai di bidang logika matematika atau  formal. David Hilbert mencoba membuat program yang mampu menentukan salah dan benar sembaarang proposi matematika. Tahun 1931, Kurt Godel mempublikasi teorema ketidak lengkapan yang membuktikan prosedur/algoritma yang di kehendaki David Hibert itu tidak akan pernah ada.  Godel serta formalisasi pengertian prosedur efektif secara intuisi merupakan salah satu pencapaian intelektual terbesar abad 20.

Pengembangan teori otomata dan bahasa di fasilitaskan perkembangan psycho-linguistic. Sekotar tahun 1950an, Noam Chomsky mencipta model matematika sebagai sarana untuk mendeskripsi bahasa. Saat itulah di mulai pemdalaman di bidang komputer.

Perbedaan antara bahasa komputer dan bahasa manusia adalah kita sampai sekarang tidak mengetahui bagaimana cara manusia mengartikan bahasa, sementara kita dapat menetahui secara pasti cara komputer mengartikan bahasanya.

            Teori bahasa meperoleh perhatian sejak tahun 1950. Tahun 1950an, Noam Chomsky mengemukakan perangkat formal di sebut grammar untuk memodelkan properti properti bahasa. Grammar berisi sejumlah aturan untuk menspesifikasikan bahasa. Grammar mampu menghasilkan kalimat-kalimat yang secara sintaxs benar. Bahasa berisi semua sring yang dapat di hasilkan menggunakan aturan aturan grammar. Meski pembahasan Chomsky di tujukan bahasa alami, grammar mempunyai manfaat besar di ilmu kompter untuk mendeskripsi dan mendefinisi sintaks bahasa pemprograman dan bahasa-bahasa formal yang lain.

            Mesin abstrak sederhana, finite automata di kemukakan McCulloch dan Pitts untuk memodelkan neoron nets. Finite automata untuk merancang switching circuit. Studi mengenai teori otomata terkait bidang bidang lain. Kemudian, ekivalensi antara finite automata dan ekspresi regular (regular expresssion) di kemukakan Stephen Kleene. Sejak saat itu, teori bahasa di kaitkan secara erat dengan teori bahasa formal. Finite auotomata dapat di nyatakan sebagai pengenal bahasa. Bahasa yang di kenali file automata adalah bahasa sederhana namun mempunyai aspek penerapan ilmu sangat penting di ilmu informatika/komputer. Saat ini finite automata untuk menyelesaikan beragam persoalan perangkat lunak terutama pada pengolahan teks/string.

            Turing machine seperti komputer modern saat ini . Turing machine dapat mengolah masukan (simbol-simbol di tape) dan menghasikan keluaran (simbol-simbol yang berada di tapenya setelah berakhirnya barisan pergerakan).

Model Komputasi

            Penelitian komputabilitas di motivasi oleh dua pernyataan mendasar :

1.      Apa itu algoritma ?

2.      Apa itu kemampuan dan batasan dari komputasi algoritmik ?

Jawaban pertanyaan pertama memerlukan model formal komputasi. Banyak usulan model komputasi di antaranya recuesive function , lambdacalculus dari Alonzo Church, Markov system, Turnig machine, dan sabagainya. Semua dapat di buktikan mampu menyelesaikan sekumpulan persoalan yang sama. Church Turning thesis menyatakan satu persoalan mempunyai satu solusi algoritmik hanya jika persoalan itu dapat di selesaikan dengan sembarang sistem komputasi itu. Turing machine adalah model sederhana dan memiliki keserupaan  dengan mesin komputer digital. untuk menunjukan satu persoalan tidak mempenyai solusi tepat dapat di reduksi dengan membuktikan tidak ada Turing machine yang dapat di bangun untuk menyelesaikan persoalan itu.

1.      Apa yang di maksud dengan mengkomputasi ?

2.      Apa yang dapat di komputasi, dan

3.      Seberapa kompleks untuk mengkomputasi sesuatu

Aagar tidak tergantung dengan komputer atau teknologi tertentu, teori mengusulkan mengusulkan mesin da bahasa abstrak sebagai model komputasi. Mesin abstrak ini seampuh komputer nyata dalam arti model komputasi dapat menyelesaikan sembarang persoalan yang dapat menyelesaikan persoalan tidak melebihi yang dapat di selesaikan komputer. Mesin abstrak ini mendefinisikan “arti mengkomputasi”.