Sumber:
- Lingkungan
Komputasi
Komputasi sebetulnya bisa diartikan
sebagai cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan
menggunakan suatu algoritma. Hal ini ialah apa yang disebut dengan teori
komputasi, suatu sub-bidang dari ilmu komputer dan matematika. Selama ribuan tahun, perhitungan dan komputasi
umumnya dilakukan dengan menggunakan pena dan kertas atau kapur dan batu tulis
atau dikerjakan secara mental, kadang-kadang dengan bantuan suatu tabel. Namun
sekarang, kebanyakan komputasi telah dilakukan dengan menggunakan komputer.
Secara umum ilmu komputasi adalah bidang
ilmu yang mempunyai perhatian pada penyusunan model matematika dan teknik
penyelesaian numeric serta penggunaan komputer untuk menganalisis dan
memecahkan masalah-masalah ilmu sains. Dalam penggunaan praktis, biasanya
berupa penerapan simulasi komputer atau berbagai bentuk komputasi lainnya untuk
menyelesaikan masalah-masalah dalam berbagai bidang keilmuan, tetapi dalam
perkembangannya digunakan juga untuk menemukan prinsip-prinsip baru yang
mendasar dalam ilmu.
Bidang ini berbeda dengan ilmu komputer,
yang mengkaji komputasi komputer dan pemrosesan informasi. Bidang ini juga
berbeda dengan teori dan percobaan sebagai bentuk tradisional dari ilmu dan
kerja keilmuan. Dalam ilmu alam, pendekatan ilmu komputasi dapat memberikan
berbagai pemahaman baru, melalui penerapan model-model matematika dalam program
komputer berdasarkan landasan teori yang telah berkembang untuk menyelesaikan
masalah-masalah nyata dalam ilmu tersebut. Lingkungan komputasi itu sendiri
bisa diklasifikasikan berdasarkan cara data dan instruksi programnya
dihubungkan yang terdiri atas empat kategori berikut ini:
1. Single
instruction stream-single data stream (SISD), terdapat satu processor dan
biasanya juga disebut komputer sekuensial, contohnya komputer model Van
Neumann.
2. Single
instruction stream-multiple data stream (SIMD), terdapat sejumlah processor dan
aliran data, tetapi hanya memiliki satu instruksi/program. Setiap processor
memiliki memori lokal dan duplikasi program yang sama, tetapi pada data yang
berbeda dan processor bekerja secara sinkron sehingga mendukug paralelisasi
pada proses komputasi data.
3. Multiple
instruction stream-single data strean (MISD), terdapat sejumlah processor,
kontrol unit dan aliran instruksi tetapi hanya memiliki satu aliran data. Data
yang ada di common memory akan dimanipulasi secara bersamaan oleh semua
processor, akibatnya akan terjadi kendala jika sejumlah processor melakukan
update data sedangkan data yang lama masih dibutuhkan oleh sejumlah processor
lainnya. Sampai saat ini belum ada implementasi mesin komputer yang memenuhi
kategori ini.
4. Multiple
instruction stream-multiple data stream (MIMD), terdapat sejumlah processor,
aliran instruksi dan aliran data. Setiap processor memiliki kontrol unit,
memori lokal serta memori bersama yang mendukung proses paralelisasi dari sisi
data dan instruksi. Processor dapat bekerja sesuai dengan instruksi program
yang berbeda dan pada data yang berbeda. Processor juga dapat bekerja secara
sinkron.