Pengantar Teknologi Informasi KOMPUTASI

Referensi :
Santika WP
Departemen Teknik Informatika
Institut Teknologi Bandung

 KOMPUTASI

Pengertian Dasar

•  Komputerisasi

–  masukan data, proses, dan simpan informasi dalam komputer atau keluarkan
– masuk ke dalam lingkungan masyarakat yang dikelilingi sistem-sistem berbasis komputer (ubiquitous)
–  to carry out, control, or conduct by means of a computer.
– Contoh ubiquitous systems: hand phone, personal digital assistance (PDA) / personal entertainment
    organizer (PEO).

• Komputerisasi, connections:

– broad band & connectivity - sistem berbasis komputer dapat disambung ke internet
– miniaturization - sistem berbasis komputer akan makin kecil
– personalization - perusahaan pembuat akan menciptakan berbagai jenis pilihan,
    warna, dll. Sesuai selera komsumen
– mobility - sistem bersambung ke layanan mobile
– portability - sistem bisa dibawa kemanapun
– multimedia - palm pilots dirancang untuk dapat akses
   pada media beragam: graphics, text, voice

• Apa arti

– Calculation ?
– Compute ?
– Computing [general-purpose] ?
– Computation ?
– Automation / Otomation ? 

• Beda antara:

– Universal [computation] ?
– Non Universal [computation] = komputasi dengan metoda yang jelas.  

• Contoh

– Misalkan harga pizza 20000 rp., dipotong jadi 8
   • makan sepotong, bayar 2500
   • makan 2 potong, bayar 5000
   • makan 4 potong, bayar 10000
– Harga(/p) = 20000 / 8
– Pizza berbentuk lingkaran, radius r
– Luas pizza [lingkaran] = p x r2
– Luas sepotong pizza = 1/8(p x r2)
– Bila r=20 cm, berapa harga per cm2 ?
– Komputasi universal / non universal ? 


• Entry: computation
• Function: noun
• Definition: calculation
• Synonyms: ciphering, computing, counting, data
processing, estimating, estimation, figuring, guess,
reckoning, summing, totaling
• Antonyms: conjecture, guessing, guesswork
• Concept: mathematical reasoning
• Source: Roget's Interactive Thesaurus, First Edition (v 1.0.0),Copyright
© 2003 by Lexico Publishing Group, LLC. All rights reserve


Pemrograman

• Program ~ å instruksi untuk komputer 
• Pemrograman ~ aktifitas runut pembuatan
  program:
  – Pendefinisian masalah
  – [Deskripsi metoda formal]
  – Penyusunan algoritma [/flowchart]
  – Penulisan instruksi (coding) menggunakan sebuah
  bahasa formal
  – Uji coba & perbaikan kesalahan (debugging)
  – Run program
  – Dokumentasi
• Algoritma (algorithm) ~ pseudocode
  – (rules) untuk menyelesaikan suatu masalah
  – Langkah-langkah logis dideskripsi tekstual dengan
  pola baku untuk menyelesaikan suatu masalah.
• Program
  – Hasil koversi algoritma ke kode [bahasa program].
  – Spesifikasi rinci sebuah komputasi.
• Bahasa Program
  – Sebuah notasi untuk mendeskripsi sebuah
  program.
• Diagram alir (flowchart)
  – program flowchart: hasil
  konversi sebuah algoritma
  dengan menggunakan simbol
  baku [ANSI/IBM]
  – system flowchart
• Struktur baku flowchart
  – Runtut (sequential / linear)
  – Alternatif/pilihan/seleksi
  (alternative/selection)
  – Berulang (loop/repetition)
• Generasi Bahasa Program
  – [www.cs.qub.ac.uk/~J.Campbell/myweb]
  – G-0 [ …. 1954]: mesin, asembli
  – G-1 [54 - 58]: FORTRAN, ALGOL
  – G-2 [59 - 61]: COBOL, APL, LISP
  – G-3 [62 - 70]: BASIC, PL/I, Pascal, SIMULA
  – G-4 [70 - 80]: Smalltalk, C, Prolog
  – G-5 [80 - 2000 ?]: Modula, Ada, C++, Miranda,
  Dephi, Perl, Agent-Tcl, Java, Web-oriented.
  – G-6 [2001 …… ] ??
• Imperative / algorithmic Paradigm
  – program dipandang sebagai rentetan instruksi (imperative
  [Latin] = imperare to command); komputer diperintah untuk
  mengerjakan sederet step, tiap step ada perubahan dalam isi
  dan status tiap elemen memori.
  – Secara implisit atau eksplisit program yang dibuat berbasis
  pada konsep arsitektur komputer von Neumann.
  – Struktur program merupakan kombinasi dari pola-pola:
  · Sequence.
  · Selection.
  · Repetition.
  · Procedural Abstraction
  · Procedural Abstraction with parameter(s).
• Declarative Paradigm
  – Program merupakan kumpulan declarations of
  functions, and/or facts
  • PROLOG. Predicate logic.
  • Functional. Functions and application of these functions.
  – Declarative ~ mean that we achieve a program
  simply by declaring the specification of length.
  – Functional ~ mean a pure mathematical
  function, [one which takes an argument and
  returns a result - no side-effects such as change
  of state (memory contents)].
• Object-oriented Paradigm
  – Dalam bahas yang murni OO, objects adalah
  separate entities yang merepresentasikan state
  and the means to compute.
  – Filosofi
  • OOA + OOD = OOAD
  • OOL : C++, Java, Modula-2, Newton Script, ADA
  • OOP
  • OODB --> OODBMS
  – C++ dapat dipandang sebagai sebuah bahasa
  hibrid, imperative/object-oriented language
• Metode Terstruktur
  – ~ metodologi berdasar pada structure & discipline
  bagaimana membuat sebuah program: bentuk /
  pola, proses desain, pengkodean, dan uji coba.
  – Objektif
  • readability
  • efficiency
  • reliability
  • discipline (systematic & integrity)
  • reduce cost
  – GOTO-less programming

Metode & Teknik

• Metode Modular
  – ~ organizing a program into small, independent
  units [modules].
  – Goals
  • Cacah program menjadi bagian-bagian kecil.
  • Cacah masalah menjadi lebih kecil & sederhana.
  • Verifikasi kebenaran penggunaan tiap modul program
  independently sebagai bagian dari sistem lebih besar.
  – Properties
  • tiap modul: simple, closed, discrete & visible, separately
  testable
  • tiap modul hanya memiliki single entry & exit point.
• Metode Stepwise Refinement
  – Proses dikerjakan dengan runtutan langkah pasti
  – Tiap langkah jelas kaitan tasks & struktur data
  – Rincian tiap langkah
• Metoda Top-down / Bottom-up
  – Designing, coding, and testing sebuah program
  dengan tahapan progresif.
  – Dihasilkan runtut tahapan yang structured &
  modular
  – Makin bawah modul = subfunctions yang
  mendefinisikan tasks makin detil
• Teknik Diagram
  – Kategori
  • overview system analysis
  • program architecture
  • program detail
  • data structures
  – Tipe
  • DFD, functional decomposition, structure charts
  • HIPO, Warnier-Orr, Michael Jackson
  • flowchart, pseudocode, Nassi-Schneidermann
  • action diagram, decision tree, decision table
  • data structure, ERD, HOS charts, IDEF
• Diagramming tools
  – AutoSketch;                    CorelDraw
  – Designer;                        EasyFlow
  – FlowModel;                     Illustrator
  – PHOTO-PAINT;             Photoshop
  – PowerPoint;                     netViz
  – QA-Flow;                         Schematic;
  – SiteMapper;                    SmartDraw
  – TeamFlow;                       Visio Technical
  – Visual Thought;               WBFlow

Struktur Data

• Data structure
  – Cara penyimpanan data dalam komputer sehingga
  dapat digunakan secara efisien.
  – Pemilihan struktur data sangat pendting dalam
  desain program [pemrograman].
• Abstract data type (ADT)
  – Struktur data dan operasi-operasi yang dapat
  dilakukan pada data tersebut.
  – Sebuah class dalam OOD = ADT, classes memiliki
  sifat-sifat tambahan (inheritance and
  polymorphism) not normally associated with ADTs.
• Data Model
  – Hasil proses desain basisdata yang dapat dipakai untuk
  mengidentifkasi dan mengorganisasi data yang dibutuhkan
  logically & physically.
  – Data model akan menunjukkan semuainformasi yang harus
  terkandung dalam basisdata, bagaimana cara
  penggunaannya, dan bagaimana setiap item database akan
  terkait satu sama lainnya.
• Data warehouse
  – Kumpulan terpadu data perusahaan, dapat diakses oleh
  business managers, administrators, service providers &
  researchers yang berhak untuk: dianalisis, menghasilkan ad
  hoc queries & reports, dan cara pemeliharaan data subsets.
• Jenis [http://en.wikipedia.org/wiki/Data_structure]
  – Linear data structures:
  • list - array [bitmaps: images, heightfields/Digital Elevation Model]
  • linked list - skip list
  • Hash table
  • Stack [LIFO]
  • Queue [FIFO]
  • Deque
  – Graph data structures
  • Scene graph
  • Tree: AVL, binary search, B, Parse, Red-black, Splay, Heap, String
  trie, Suffix trie