Parallel Computation : Distributed Processing

Nama anggota kelompok:

Hilman Syafei (53412484)
Inas Nabilah (53412660)
Karima Tiara Suny (54412024)
Luki Firmansyah (54412259)
Muhamad Fajar Sidiq (54412782)


Definisi umum dari pemrosesan terdistribusi (distributed processing) yaitu cara untuk mempercepat pengolahan data atau informasi dengan mendistribusikan pekerjaan atau intruksi ke banyak komputer yang telah dipilih untuk memberi kekuatan pemrosesan yang lebih cepat. Pemrosesan terdistribusi biasa disebut juga dengan komputasi terdistribusi. Tujuan dari komputasi terdistribusi adalah menyatukan kemampuan dari sumber daya (sumber komputasi atau sumber informasi) yang terpisah secara fisik, ke dalam suatu sistem gabungan yang terkoordinasi dengan kapasitas yang jauh melebihi dari kapasitas individual komponen-komponennya.

Tujuan lain yang ingin dicapai dalam komputasi terdistribusi adalah transparansi. Kenyataan bahwa sumber daya yang dipakai oleh pengguna sistem terdistribusi berada pada lokasi fisik yang terpisah, tidak perlu diketahui oleh pengguna tersebut. Transparansi ini memungkinkan pengguna sistem terdistribusi untuk melihat sumber daya yang terpisah tersebut seolah-olah sebagai satu sistem komputer tunggal, seperti yang biasa digunakannya. Dalam prosesnya setiap komputer berinteraksi satu sama lain untuk mencapai tujuan bersama.

Definisi lain dari distributed processing adalah mengerjakan semua proses pengolahan data secara bersama antara komputer pusat dengan beberapa komputer yang lebih kecil dan saling dihubungkan melalui jalur komunikasi. Setiap komputer tersebut memiliki prosesor mandiri sehingga mampu mengolah sebagian data secara terpisah, kemudian hasil pengolahan tadi digabungkan menjadi satu penyelesaian total. Jika salah satu prosesor mengalami kegagalan atau masalah yang lain akan mengambil alih tugasnya.

Dengan kemajuan teknologi telekomunikasi dan teknologi informasi atau lebih dikenal dikenal dengan istilah Telematika atau dalam istilah asingnya ICT (Information and Communication Technology) menawarkan sesuatu yang pada awal perkembangan komputer sangatlah mahal yaitu mini komputer, workstation dan personal komputer yang memiliki kemampuan setara mainframe dengan harga yang jauh lebih murah.

Hal itu mendorong munculnya paradigma baru dalam pemrosesan data yaitu apa yang disebut distributed processing dimana sejumlah komputer mini komputer, workstation atau personal komputer menangani semua proses yang didistribusikan secara phisik melalui jalur jaringan komunikasi. Salah satu bentuk dari distributed processing adalah arsitektur client-server. Menurut Wikipedia, klien-server atau client-server merupakan sebuah paradigma dalam teknologi informasi yang merujuk kepada cara untuk mendistribusikan aplikasi ke dalam dua pihak: pihak klien dan pihak server. Dalam model klien/server, sebuah aplikasi dibagi menjadi dua bagian yang terpisah, tapi masih merupakan sebuah kesatuan yakni komponen klien dan komponen server.



Komponen client juga sering disebut sebagai front-end, sementara komponen server disebut sebagai back-end. Komponen client dari aplikasi tersebut dijalankan dalam sebuah workstation dan menerima masukan data dari pengguna. Komponen client tersebut akan menyiapkan data yang dimasukkan oleh pengguna dengan menggunakan teknologi pemrosesan tertentu dan mengirimkannya kepada komponen server yang dijalankan di atas mesin server, umumnya dalam bentuk request terhadap beberapa layanan yang dimiliki oleh server. Komponen server akan menerima request dari client, dan langsung memprosesnya dan mengembalikan hasil pemrosesan tersebut kepada client. Client pun menerima informasi hasil pemrosesan data yang dilakukan server dan menampilkannya kepada pengguna, dengan menggunakan aplikasi yang berinteraksi dengan pengguna.

Pada sistem client-server dengan server tunggal, server akan memiliki beban yang semakin berat jika semakin banyak aplikasi yang ada di server dan semakin banyak client yang me-request aplikasi-aplikasi tersebut. Salah satu solusi untuk bisa mengatasi masalah tersebut adalah dengan memanfaatkan sistem komputasi terdistribusi. Dalam sistem ini, aplikasi-aplikasi akan didistribusikan secara fisik maupun logik. Secara fisik, aplikasi akan didistribusikan ke beberapa mesin, sehingga server akan merupakan sebuah kesatuan yang terdiri dari beberapa mesin. Salah satu deskripsi sederhana untuk menjelaskan sistem terdistribusi ini adalah sistem layanan nasabah di sebuah bank. Teller ibarat sebuah server yang digunakan untuk melayani berbagai macam transaksi, seperti stor tabungan, transfer, dan pengambilan tabungan. Transaksi-transaksi itu bisa dianggap sebagai aplikasi-aplikasi yang bisa dilakukan oleh sebuah server. Jika nasabah yang antri untuk dilayani semakin banyak sementara teller hanya satu orang, maka beban teller akan berat, antrian akan sangat lama untuk bisa dilayani semua. Solusinya adalah dengan menambah beberapa teller, sehingga antrian bisa didistribusikan ke beberapa teller itu. Dalam konteks sistem terdistribusi secara logik, sistem akan dibagi-bagi berdasarkan aplikasi logik, sistem model ini tidak memandang apakah setiap aplikasi itu berada di mesin yang sama atau berbeda.

Sumber:
Distributed Processing
Jurnal Distributed Processing Pada Sisi Client Server

Quantum Computer : Entanglement

Nama anggota kelompok:
Hilman Syafei (53412484)
Inas Nabilah (53412660)
Karima Tiara Suny (54412024)
Luki Firmansyah (54412259)
Muhamad Fajar Sidiq (54412782)

Quantum Computer atau Komputer Kuantum memanfaatkan fenomena ‘aneh’ yang disebut sebagai superposisi. Dalam mekanika kuantum, suatu partikel bisa berada dalam dua keadaan sekaligus. Inilah yang disebut keadaan superposisi. Dalam komputer kuantum, selain 0 dan 1 dikenal pula superposisi dari keduanya. Ini berarti keadaannya bisa berupa 0 dan 1, bukan hanya 0 atau 1 seperti di komputer digital biasa. Komputer kuantum tidak menggunakan Bits tetapi QUBITS (Quantum Bits). Karena kemampuannya untuk berada di bermacam keadaan (multiple states), komputer kuantum memiliki potensi untuk melaksanakan berbagai perhitungan secara simultan sehingga jauh lebih cepat dari komputer digital. Komputer kuantum menggunakan partikel yang bisa berada dalam dua keadaan sekaligus, misalnya atomatom yang pada saat yang sama berada dalam keadaan tereksitasi dan tidak tereksitasi, atau foton (partikel cahaya) yang berada di dua tempat berbeda pada saat bersamaan.

Gambar 1. Perbedaan bits dan qubits

      Gambar 2. Ilustrasi register quantum

 Gambar 3. Ilustrasi quantum processor

Atom memiliki konfigurasi spin. Spin atom bisa ke atas (up), bisa pula ke bawah (down). Misalnya saat spin atom mengarah ke atas (up) kita beri lambang 1, sedangkan spin down adalah 0 (seperti dalam sistem binary di komputer digital). Atom-atom berada dalam keadaan superposisi (memiliki spin up dan down secara bersamaan) sampai kita melakukan pengukuran. Tindakan pengukuran memaksa atom untuk ‘memilih’ salah satu dari kedua kemungkinan itu. Ini berarti sesudah kita melakukan pengukuran, atom tidak lagi berada dalam keadaan superposisi. Atom yang sudah mengalami pengukuran memiliki spin yang tetap: up atau down.

Saat konsep ini diterapkan dalam komputer kuantum, keadaan superposisi terjadi pada saat proses perhitungan sedang berlangsung. Sistem perhitungan pada komputer kuantum ini berbeda dengan komputer digital. Komputer digital melakukan perhitungan secara linier, sedangkan komputer kuantum melakukan semua perhitungan secara bersamaan (karena ada multiple states semua perhitungan dapat berlangsung secara simultan di semua state). Ini berarti ada banyak kemungkinan hasil perhitungan. Untuk mengetahui jawabannya (hasil perhitungannya) kita harus melakukan pengukuran qubit. Tindakan pengukuran qubit ini menghentikan proses perhitungan dan memaksa sistem untuk ‘memilih’ salah satu dari semua kemungkinan jawaban yang ada Dengan sistem paralelisme perhitungan ini, kita bisa membayangkan betapa cepatnya komputer kuantum. Komputer digital yang paling canggih saat ini (setara dengan komputer kuantum 40 qubit) memiliki kemampuan untuk mengolah semua data dalam buku telepon di seluruh dunia (untuk menemukan satu nomor telepon tertentu) dalam waktu satu bulan. Jika menggunakan komputer kuantum proses ini hanya memerlukan waktu 27 menit.

Ada satu fenomena ‘aneh’ lain dari mekanika kuantum yang juga dimanfaatkan dalam teknologi komputer kuantum, yaitu Entanglement.

Teori Quantum Entanglement ini pertama kali di cetuskan oleh fisikawan dari Adgone National Laboratory sekitar 20 tahun yang lalu. Paul Benioff merupakan orang yang pertama yang mengaplikasikan teori fisika kuantum pada dunia komputer di tahun 1981.
Satu tim fisikawan Harvard yang di pimpim oleh Mikhail D. Lukin telah mencapai Entanglement kuantum antara foton dan materi keadaan padat. Penelitian ini menjadi kemajuan penting dalam jaringan kuantum praktis. Karena ini merupakan bukti eksterimen pertama dimana bit kuantum keadaan padat atau Qubits dapat berkomunikasi satu sama lain, dalam jarak yang panjang. Penerapan di masa depan bisa untuk komunikasi jarak jauh dan pada komputasi tersebar. Tapi penerapan ini memerlukan penemuan cara pemprosesan node dan penyimpanan data kuantum dalam Qubits. Hal ini berarti memerlukan juga cara menyambungkan tiap node satu sama lain termasuk dengan penyimpanan Qubits itu sendiri. Penyimpanan Qubits adalah perangkat elektronik , node-node adalah operangkat elektronik kecil di motherboard dan cara pemprosesan node yaitu pada operasi sistemnya . Penelitian Mikhail D Lukin menemukan cara perangkat-poerangkat itu disambungkan. Cara penyambungannya adalah Entanglement. Entanglement merupakan keadaan dua atom yang berbeda berhubungan hingga satu atom mewarisi sifat atom pasangannya.

Penjelasan singkat dari Entanglement, yaitu jika dua atom mendapatkan gaya tertentu (outside force) kedua atom tersebut bisa masuk pada keadaan ‘entangled’. Atom-atom yang saling terhubungkan dalam entanglement ini akan tetap terhubungkan walaupun jaraknya berjauhan. Analoginya adalah atom-atom tersebut seperti sepasang manusia yang punya ‘telepati’. Jika yang satu dicubit, maka pasangannya (di mana pun ia berada) akan merasa sakit.

Perlakuan terhadap salah satu atom mempengaruhi keadaan atom pasangannya. Jika yang satu memiliki spin up (kita baru bisa mengetahuinya setelah melakukan pengukuran) maka kita langsung mengetahui bahwa pasangannya pasti memiliki spin down tanpa kita perlu mengukurnya kembali. Ini melambangkan sistem komunikasi yang super cepat. Komunikasi menggunakan komputer kuantum bisa mencapai kecepatan yang begitu luar biasa karena informasi dari satu tempat ke tempat lain dapat ditransfer secara instant. Begitu cepatnya sehingga terlihat seakan-akan mengalahkan kecepatan cahaya.

Sumber:
Kajian Tentang Komputer Kuantum Sebagai Pengganti Komputer Konvensional di Masa Depan

Pengantar Komputasi Modern di Bidang Matematika : Penerapan Matriks Dalam Kriptografi

Nama anggota kelompok:
Hilman Syafei (53412484)
Inas Nabilah (53412660)
Karima Tiara Suny (54412024)
Luki Firmansyah (54412259)
Muhamad Fajar Sidiq (54412782)

Komputasi bisa diartikan sebagai cara untuk menyelesaikan sebuah masalah dari inputan data dengan menggunakan algoritma. Teknologi komputasi adalah aktivitas penggunaan dan pengembangan teknologi komputer, perangkat keras, dan perangkat lunak komputer. Ia merupakan bagian spesifik komputer dari teknologi informasi.
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, biasanya berupa penerapan simulasi komputer atau berbagai bentuk komputasi lainnya untuk menyelesaikan masalah-masalah dalam berbagai bidang keilmuan. Tetapi dalam perkembangannya, komputasi digunakan juga untuk menemukan prinsip-prinsip baru yang mendasar dalam ilmu.
Pengantar komputasi modern diterapkan dalam beberapa bidang, khususnya seperti Geografi, Fisika, Kimia, Geologi, Ekonomi, dan Matematika. Dalam penulisan kali ini, akan dibahas pengantar komputasi modern yang bergerak di bidang matematika.
Terdapat beberapa artikel dan jurnal yang membahas tentang penerapan matematika dalam komputasi modern. Salah satunya adalah yang akan dibahas adalah review artikel mengenaiAplikasi Matriks Dalam Mengirim dan Membaca Suatu Pesan Kriptografi.

1.1.  Pendahuluan
Dalam dunia kriptografi, ternyata huruf yang sama pada pesan mempunyai image huruf yang sama juga. Hal ini mempunyai tingkat resiko yang tinggi karena mudah ditebak. Untuk menyelesaikan hal ini, maka pesan haruslah disandikan (encoding). Tujuan membuat encoding adalah supaya aman dari para pembongkar sandi sehingga hanya penerima saja yang mengetahui isinya.
Pesan dikemas dan ditulis dalam bentuk barisan bilangan atau huruf tidak beraturan. Pesan sandi yang dikirim merupakan hasil pengolahan dan pemrosesan dengan satu atau lebih operasi matriks. Tingkat keamanan suatu pesan tergantung pada kompleksitas pemrosesan operasi matriks yang digunakan.
Pada proses pengiriman pesan, pengirim menyertakan perangkat yang digunakan untuk mengolah/merubah pesan. Perangkat yang dimaksud adalah aturan konversi dan matriks pemrosesnya (matriks kunci). Berdasarkan ketiga perangkat inilah penerima dapat membongkar/membaca makna pesan yang dikirim.
Pada tulisan ini akan dibahas proses pengiriman dan pembacaan suatu pesan sandi yang sangat sederhana dengan menggunakan matriks invers dalam penerapannya.

1.2.  Kriptografi
Kriptografi adalah suatu ilmu yang membahas tentang persandian. Kriptografi meliputi penentuan pesan, proses persandian dan pembongkaran pesan sandi. Proses persandian (encoding) diawali dengan menentukan aturan konversi, matriks kunci dan perkalian kedua matriks tersebut. Hal ini dimaksudkan agar pesan tidak bisa diketahui maknanya kecuali si penerima pesan. Semakin kompleks aturan konversi dan matriks kunci, maka pesan sandi yang dihasilkan menjadi lebih aman.

1.3.  Mengirim Pesan
Berikut akan dijelaskan langkah-langkah mengirim pesan.
1. Tulis pesan (dalam deretan huruf yang bermakna).
2. Tentukan “aturan konversi” yang digunakan. Misalnya:

3. Tulis pesan (1) dalam bentuk konversi.
4. Tulis pesan (3) dalam bentuk matriks, misal M.
5. Tentukan matriks kunci A, dengan kriteria sbb:
Semua unsur dari matriks A dan A-1 adalah bulat
Matriks A dan M dapat dikalikan (multiplicable)
6. Tentukan matriks P, dengan P = AM.
7. Tulis matriks P dalam deretan bilangan. [P inilah pesan yang dikirim]
Dalam proses pengiriman pesan khusus tersebut, seorang penerima (receiver) akan menerima beberapa perangkat. Perangkat yang disertakan digunakan untuk membongkar /membaca pesan yang dikirimkan.

1.4.  Membaca Isi Pesan
Dalam membaca suatu pesan sandi, penentuan matriks balikan dari matriks kunci menjadi langkah pokok. Berikut akan dijelaskan langkah-langkah dalam membaca pesan.
1. Tulis pesan yang diterima dalam bentuk matriks, misal P. Ukuran P multiplicable dengan matriks A-1 artinya matriks A-1 dan matriks P dapat dikalikan. [ingat: ukuran matriks A-1 = ukuran matriks A]
2. Tentukan A-1 (dengan menggunakan metode yang telah diketahui).
3. Tentukan M = A-1 P. [ karena A-1 P = A-1 (AM) = (A-1.A) M = I. M = M]
4. Tulis M dalam bentuk deretan bilangan.
5. Tulis konversi dari (4) dengan aturan konversi.
6. Tulis pesan yang dimaksud.
Dalam proses pengiriman pesan khusus tersebut, seorang penerima (receiver) akan menerima beberapa perangkat. Perangkat yang disertakan digunakan untuk membongkar/membaca pesan yang dikirimkan.

1.5.  Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan di atas, dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut:
1. Matriks memberikan tingkat keamanan yang tinggi dalam mengirim suatu pesan sandi.
2. Tingkat keamanan suatu pesan sandi ditentukan oleh kompleksitas aturan konversi dan matriks kunci yang digunakan.

Sumber:
Aplikasi Matriks Dalam Mengirim dan Membaca Suatu Pesan Kriptografi
Komputasi Modern

Cara Membuat Perusahaan yang baik

Dari pembahasan yang sudah dilakukan selama ini mengenai perusahaan IT sampaipada simulasi pembuatan perusahaan dengan kelompok di kelas saya menyimpulkan beberpa hal mengenai pelajaran yang saya dapat untuk membuat perusahaan yang baik dan efisien. Disini ada beberapa parameter yang perlu diperhatikan yaitu produk yang akan dibuat, pemilihan sumber daya dan modal yang dimiliki.

                Produk yang dibuat haruslah yang berkualitas, namun berkualitas saja tidak cukup tapi produk itu haruslah sesuai dengan target pasar yang baik yaitu yang akan menjawab kebuatuhan banyak orang yang ada di Indonesia ini. Setelah dapat membuat produk yang baik tahap kedua adalah mempertahankan kualitas dan detail yang baik untuk dapat selalu menarik hati komsumen.

                Pemilihan sumber daya adalah hal kedua yang penting, disini perusahan haruslah dapt menseleksi setiap pegawai yang masuk dengan baik karena pegawai yang baik akan berdampak besar pada kemajuan perusahaan. Pada tahap seleksi pegawai selain menekankan pada skill namun juga pada kemampuan berkomunikasi dangan kelompok karena komunikasi adalah hal yang utama selain kemampuan teknikal.

                Modal juga merupakan hal yang harus diperhitungkan, modal yang sudah dikumpulkan harus dialokasikan dengan baik dan efisien karena segala kemungkinan harus diperhitungkan baik kemungkinan berhasil maupun juga kemungkinan gagal.

                Demikian kesimpulan dan tips untuk membuat perusahaan yang baik, jika kita memperhatikan ketiga hal tersebut maka kita akan memiliki kemungkinan yang besar untuk dapat membuat perusahaan yang baik.