Parallel Computation

Paralellism Concept

Teknologi komputasi parallel sudah berkembang lebih dari dua dekade, penggunaannya semakin beragam mulai dari kebutuhan perhitungan di laboratorium fisika nuklir,simulasi pesawat luar angkasa, hingga prakiraan cuaca. Komputasi parallel didefinisikan sebagai penggunaan sekumpulan sumber daya computer secara simultan untuk menyelesaikan permasalahan komputasi.

Secara prinsip computer parallel membagi permasalahan sehingga menjadi lebih kecil untuk dikerjakan oleh setiap prosesor (CPU) dalam waktu yang bersamaan / simultan (concurrent). Prinsip ini disebut paralelisme.

Paralelisme dalam komputasi parallel merupakan hal yang diciptakan dan dimanfaatkan. Sebenarnya prinsip paralelisme juga sudah diterapkan dalam computer serial missal dengan pipelining dan superscalar-nya namun demikian tidak memberikan solusi terbaik dalam hal meningkatkan performansi dikarenakan terbatasnya kemampuan untuk menambah kecepatan prosesor dan fenomena memory bottleneck.

Ada beberapa tingkatan paralelisme dalam komputasi khususnya pada prosesor, diantaranya : 1)Paralelisme bit-level. Contoh: prosesor 32bit dan prosesor64bit.

2)Paralelisme instructionset-level. Contoh: CISC dan RISC.

3)Paralelisme thread-level. Contoh: Intel hyperthreading

Paralelisme lain yang juga berkembang dalam komputasi parallel adalah paralelisme data dan paralelisme fungsi (task).

Perkembangan teknologi prosesor memberikan pengaruh yang besar pada komputasi paralel. Mulai dari prosesor single core super scalar, chip multi processor, prosesor multicore, hingga prosesor cell memberikan kontribusi terhadap peningkatan performa si computer paralel. Supercomputer seperti Roadrunner misalnya menggunakan teknologi multiprosesor, prosesor cell, atau gabungan dari keduanya (hybridsystem). Jumlah prosesor yang dipakai HPC juga semakin tidak terbatas sehingga arsitekturnya disebut Massively Parallel Processing (MPP). Namun demikian penggunaan cluster PC menjadi tren dalam komputasi parallel karena factor biaya dan skalabilitas. 

Distributed Processing

Didistribusikan pengolahan paralel menggunakan pemrosesan paralel pada beberapa mesin. Salah satu contoh dari hal ini adalah bagaimana beberapa komunitas memungkinkan pengguna untuk mendaftar dan mendedikasikan komputer mereka sendiri untuk memproses beberapa data set yang diberikan kepada mereka oleh server. Ketika ribuan pengguna mendaftar untuk ini, banyak data dapat diproses dalam jumlah yang sangat singkat.

Tipe lain dari komputasi paralel yang kadang-kadang disebut "didistribusikan" adalah gagasan dari sebuah komputer paralel cluster. Sebuah cluster akan banyak CPU terhubung melalui kecepatan tinggi koneksi ethernet ke hub sentral (Server) yang memberi masing-masing beberapa pekerjaan yang harus dilakukan. Metode cluster mirip dengan metode yang dijelaskan dalam paragraf di atas, kecuali bahwa semua CPU secara langsung terhubung ke server, dan satu-satunya tujuan mereka adalah untuk melakukan perhitungan yang diberikan kepada mereka.

Parallel distributed computing dapat dibentuk dari :

• Ada : digunakan konsep pertemuan yang menggabungkan fitur RPC dan monitor.
• PVM (Parallel Virtual Machine) untuk mendukung workstation clusters
• MPI (Message-Passing Interface) programming GUI untuk parallel computers.

Architectural Parallel Computer

Berdasarkan jumlah dan prinsip kerja prosesor pada computer paralel, A.J. Vander Steen dan J.Donggara menyebutkan terdapa tempat arsitektur utama computer parallel menurut Flynn (1972) yaitu :

1)    SISD

Single Instruction – Single Data. Komputer ini memiliki hanya satu prosesor dan satu instruksi yang dieksekusi secara serial. Komputer ini adalah tipe komputer konvensional. Menurut mereka tipe komputer ini tidak ada dalam praktik komputer paralel karena bahkan mainframe pun tidak lagi menggunakan satu prosesor. Klasifikasi ini sekedar untuk melengkapi definisi komputer paralel. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SISD adalah UNIVAC1, IBM 360, CDC 7600, Cray 1 dan PDP 1.

2)    SIMD

Single Instruction – Multiple Data. Komputer ini memiliki lebih dari satu prosesor, tetapi hanya mengeksekusi satu instruksi secara paralel pada data yang berbeda pada level lock-step. Komputer vektor adalah salah satu komputer paralel yang menggunakan arsitektur ini. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SIMD adalah ILLIAC IV, MasPar, Cray X-MP, Cray Y-MP, Thingking Machine CM-2 dan Cell Processor (GPU).

3)    MISD

Multiple Instructions – Single Data. Teorinya komputer ini memiliki satu prosesor dan mengeksekusi beberapa instruksi secara paralel tetapi praktiknya tidak ada komputer yang dibangun dengan arsitektur ini karena sistemnya tidak mudah dipahami. Sampai saat ini belum ada komputer yang menggunakan model MISD.

4) MIMD
Multiple Instructions – Multiple Data. Komputer ini memiliki lebih dari satu prosesor dan mengeksekusi lebih dari satu instruksi secara paralel. Tipe komputer ini yang paling banyak digunakan untuk membangun komputer paralel, bahkan banyak supercomputer yang menerapkan arsitektur ini. Beberapa komputer yang menggunakan model MIMD adalah IBM POWER5, HP/Compaq AlphaServer, Intel IA32, AMD Opteron, Cray XT3 dan IBM BG/L.

Sistem komputer paralel dibedakan dari cara kerja memorinya menjadi shared memory dan distributed memory. Shared memory berarti memori tunggal diakses oleh satu atau lebih prosesor untuk menjalankan instruksi sedangkan distributed memory berarti setiap prosesor memiliki memori sendiri untuk menjalankan instruksi. Adapun komponen-komponen utama dari arsitektur komputer paralel cluster PC antara lain :

• Prosesor (CPU). Bagian paling penting dalam sistem, untuk multicore terdapat lebih dari satu core yang mengakses sebuah memori (shared memory).
• Memori. Bagian ini dapat diperinci lagi menjadi beberapa bagian penyusunnya seperti RAM, cache memory dan memori eksternal.
• Sistem Operasi. Software dasar untuk menjalankan sistem komputer.
• Cluster Middleware. Antarmuka antara hardware dan software.
• Programming Environment dan Software Tools. Software yang digunakan untuk pemrograman paralel termasuk software pendukungnya.
• User Interface. Software yang menjadi perantara hardware dengan user.
• Aplikasi. Software berisi program permasalahan yang akan diselesaikan.
• Jaringan. Penghubung satu PC (prosesor) dengan PC yang lain sehingga memungkinkan pemanfaatan sumberdaya secara simultan.

Reffrensi :

http://docplayer.info/38365452-Bab-ii-landasan-teori.html

http://djuneardy.blogspot.co.id/2015/05/konsep-arsitektur-paralel-pemrosesan.html

Pengantar Quantum Computation

Pendahuluan

Komputer Kuantum (Computer Quantum) adalah salah satu komputer yang belum sama sekali ada di dunia ini. Karena ini merupakan komputer yang sangat mustahil di ciptakan. Tapi mungkin saja ini bisa tercipta. Jika dikatakan, komputer kuantum hanya butuh waktu 20 menit untuk mengerjakan sebuah proses yang butuh waktu 1025 tahun pada komputer saat ini, kita tentu akan tercengang. Hal inilah yang membuat para ilmuwan begitu tertarik untuk mengembangkan kemungkinan terbentuknya komputer kuantum. Meskipun hingga saat ini belum tercipta sebuah komputer kuantum yang dibayangkan oleh para ilmuwan, kemajuan ke arah sana terus berlangsung. Bahkan yang menarik, ternyata perkembangan komputer kuantum juga mengikuti apa yang dikatakan oleh Gordan Moore sang Genius IBM “Kemampuan Prosesor akan meningkat dua kali lipat dalam jangka waktu 18 bulan”. Jika hal ini benar, para ilmuwan akan dapat membangun sebuah komputer kuantum hanya dalam waktu lima tahun ke depan.

Pengertian sederhana dari computer quantum adalah jenis chip processor terbaru yang diciptakan berdasar perkembangan mutakhir dari ilmu fisika (dan matematika) quantum. Singkatnya, chip konvensional sekarang ini perlu diganti dengan yang lebih baik. Pengertian komputer kuantum adalah merupakan suatu alat hitung yang menggunakan sebuah fenomena mekanika kuantum, misalnya superposisi dan keterkaitan, untuk melakukan operasi data. Dalam komputasi klasik, jumlah data dihitung dengan bit; dalam komputer kuantum, hal ini dilakukan dengan qubit.

Sejarah Singkat Komputer Kuantum

Pada tahun 1982 R.P.Feynman menyajikan sebuah ide yang menarik yaitu bagaimana sistem kuantum dapat digunakan untuk penalaran komputasi. Dia juga memberikan penjelasan bagaimana efek fisika kuantum dapat disimulasikan oleh computer kuantum tersebut. Hal tersebut merupakan ide yang sangat menarik yang dapat digunakan untuk penelitian efek kuantum masa depan.

Setiap percobaan yang menyelidiki efek dan hukum fisika kuantum adalah rumitdan mahal. Komputer Kuantum akan menjadi sebuah sistem yang mampu melakukan percobaan tersebut secara permanen. Kemudian pada akhir tahun 1985, terbukti bahwa computer kuantum akan jauh lebih kuat (powerful) daripada computer klasik.

Entanglement

Menurut mekanika kuantum kekuatan luar yang bekerja pada dua partikel dari sistem kuantum dapat menyebabkan mereka menjadi terbelit. Keadaan kuantum dari sistem ini dapat berisi semua posisi spin (momen magnetic internal) dari setiap partikel. Spin total sistem hanya bisa sama untuk nilai diskrit tertentu dengan probabilitas yang berbeda. Pengukuran spin total sistem kuantum tertentu menunjukkan bahwa posisi spin beberapa partikel tidak independen dari yang lainnya. Untuk sistem tersebut, ketika orientasi spin dari satu partikel diubah dengan beberapa alasan, orientasi spin dari partikel lain akan berubah secara otomatis dan cepat. Hukum yang telah dikembangkan sejauh ini tentang kecepatan cahaya tidak taati dalam kasus ini, karena perubahan orientasi spin terjadi segera. Setidaknya ada hipotesis untuk menggunakan fenomena ini dalam komputasi kuantum.              

Entanglement (belitan) merupakan fenomena ‘aneh’ yang terjadi pada Quantum Computing, fenomena ini dimanfaatkan oleh ilmuan dalam pembuatan Quantum Computing.

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. Dalam keadaan ini, perilaku dua atom yang saling berkaitan akan sama dengan atom pasangannya. Jika pada atom 1 mengalami perubahan, maka atom pasangannya juda akan berperilaku sama seperti atom 1. Keadaan ini dimanfaatkan untuk mempercepat komunikasi data pada komputer. 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.

"Secara fakta, teori tentang belitan (entanglement) telah menyebabkan para ilmuwan untuk percaya bahwa ada cara untuk mempercepat komputasi. Bahkan computer saat ini telah mendekati titik di mana kecepatan mereka dibatasi oleh seberapa cepat electron dapat bergerak melalui kabel ‐ kecepatan cahaya. Baik dalam komputer kuantum atau tradisional, belitan (entanglement) bisa memecahkan masa lalu yang membatasi "(Manay, 1998).

Quantum Gates

Gerbang kuantum gerbang logika adalah dasar sirkuit kuantum yang beroperasi pada sejumlah kecil qubit. Mereka adalah blok bangunan sirkuit kuantum, seperti klasik gerbang logika yang untuk sirkuit digital konvensional. Tidak seperti banyak gerbang logika klasik, logika kuantum gerbang reversibel. Namun, adalah mungkin untuk melakukan komputasi klasik menggunakan gerbang hanya reversibel.

Sebagai contoh, reversibel gerbang Toffoli dapat melaksanakan semua fungsi Boolean. Gerbang ini memiliki setara kuantum langsung, menunjukkan bahwa sirkuit kuantum dapat melakukan semua operasi yang dilakukan oleh sirkuit klasik.

Quantum gerbang logika yang diwakili oleh matriks kesatuan . Gerbang kuantum yang paling umum beroperasi pada ruang satu atau dua qubit, seperti biasa klasik gerbang logika beroperasi pada satu atau dua bit. Ini berarti bahwa sebagai matriks, gerbang kuantum dapat dijelaskan oleh 2 × 2 atau 4 × 4 matriks kesatuan.

Algoritma Shor

Algoritma Shor, dinamai matematikawan Peter Shor , adalah algoritma kuantum yaitu merupakan suatu algoritma yang berjalan pada komputer kuantum yang berguna untuk faktorisasi bilangan bulat. Algoritma Shor dirumuskan pada tahun 1994.  Inti dari algoritma ini merupakan bagaimana cara menyelesaikan faktorisasi terhaadap bilanga interger atau bulat yang besar.

Efisiensi algoritma Shor adalah karena efisiensi kuantum Transformasi Fourier , dan modular eksponensial. Jika sebuah komputer kuantum dengan jumlah yang memadai qubit dapat beroperasi tanpa mengalah kebisingan dan fenomena interferensi kuantum lainnya, algoritma Shor dapat digunakan untuk memecahkan kriptografi kunci publik skema seperti banyak digunakan skema RSA. Algoritma Shor terdiri dari dua bagian:

1. Penurunan yang bisa dilakukan pada komputer klasik, dari masalah anjak untuk masalah ketertiban -temuan.
2. Sebuah algoritma kuantum untuk memecahkan masalah order-temuan.

Hambatan runtime dari algoritma Shor adalah kuantum eksponensial modular yang jauh lebih lambat dibandingkan dengan kuantum Transformasi Fourier dan pre-/post-processing klasik. Ada beberapa pendekatan untuk membangun dan mengoptimalkan sirkuit untuk eksponensial modular. Yang paling sederhana dan saat ini yaitu pendekatan paling praktis adalah dengan menggunakan meniru sirkuit aritmatika konvensional dengan gerbang reversibel , dimulai dengan penambah ripple-carry. Sirkuit Reversible biasanya menggunakan nilai pada urutan n ^ 3, gerbang untuk n qubit. Teknik alternatif asimtotik meningkatkan jumlah gerbang dengan menggunakan kuantum transformasi Fourier , tetapi tidak kompetitif dengan kurang dari 600 qubit karena konstanta tinggi.

Step demi step yang ada pada Algoritma Shor :

Reffrensi :

• ilmuti.org/wp-content/uploads/.../Thiofany_Angelius_Dachi_Komputer_Kuantun.pdf
• http://ikipmataram.ac.id/berita-376-komputasi-awan-icloud-definition-and-utilization.html
• http://seto.citravision.com/berita-39-pengantar-komputasi-cloud--map-reduce-dan-nosql-not-only-sql.html
• http://agunghidden.blogspot.co.id/2016/04/pengantar-quantum-computation.html

NoSQL

NoSQL adalah sebuah konsep mengenai penyimpanan data non-relasional. Berbeda dengan model basis data relasional yang selama ini digunakan, NoSQL menggunakan beberapa metode yang berbeda-beda ( Wikipedia ). Metode ini bergantung dari jenis database yang digunakan. Karena NoSQL sendiri merupakan konsep database, dan pada implementasinya, banyak jenis-jenis dari NoSQL ini.

NoSQL sangat berguna pada data-data yang terus-menerus berkembang, dimana  data tersebut sangat kompleks sehingga sebuah database relational tidak lagi bisa mengakomodir. Salah satu bentuknya adalah ketika suatu data saling berhubungan satu sama lain, maka akan muncul proses duplikasi data. Dimana data saling memanggil ke beberapa permintaan, tambahan data baru, perubahan data, dan lain-lain dengan key yang sama. Karena faktor hubungan antar data yang sama terjadi terus-menerus, mendorong faktor redudansi data, data menjadi berlipat-lipat, dan pada akhirnya akan menyebabkan crash pada database berkonsep RDBMS.

NoSQL menyederhanakan proses yang terjadi dalam sistem basis data relasional. Dimana hal-hal yang menyebabkan redudansi, dihilangkan sehingga trafik server akan seimbang. Penyederhanaan proses ini memungkinkan data direplikasi di banyak server secara mudah dan menjamin ketersediaan data.

Contoh nyata penjelasan diatas bisa teman-teman lihat pada situs jejaring sosial, FACEBOOK.COM. Pernahkah berfikir sebesar apa server penyimpanan facebook dengan anggota ribuan orang tersebut ?. Apabila teman-teman alim, mungkin tidak jadi masalah, tapi bagaimana jika ada yang narsis lalu sering upload foto setiap hari ?, bagaimana kalau setengah dari member facebook adalah orang-orang yang narsis ?, berapa besar ukuran yang dibutuhkan facebook pada servernya ?

Pengelompokan Database NoSql

Secara umum, database noSQL dibagi menurut format penyimpanan dokmentnya . Berikut ini adalah pengelompokan database noSQL berdasarkan model (penyimpanan) datanya:

1. Document Database contohnya MongoDB, seiap satu object data disimpan dalam satu dokumen. Dokumen sendiri bisa terdiri dari key-value, dan value sendiri bisa berupa array atau key-value bertingkat.

2. Graph , Format penyimpanan data dalam struktur graph. Format ini sering dipakai untuk data yang saling berhubungan seperti jejaring social. Contoh database noSQL dengan format ini adalah Neo4J dan FlockDB. FlockDB dipakai oleh twitter.

3. Key – Value,  contoh database jenis ini adalah Apache Cassandra.

4. Object Database. Format database yang disimpan dalam object object, Object disini sama dengan pengertian object di Pemrograman beroreintasi object , Contoh databasenya adalah Db4o.

5. Tipe lainnya adalah tabular, tuple store dan berbagai jenis lain yang tidak terlalu populer.

Kelebihan NoSql

1. NoSQL bisa menampung data yang terstruktur, semi terstruktur dan tidak terstuktur secara efesien dalam skala besar (big data/cloud).

2. Menggunakan OOP dalam pengaksesan atau manipulasi datanya.

3. NoSQL tidak mengenal schema tabel yang kaku dengan format data yang kaku. NoSQL sangat cocok untuk data yang tidak terstruktur, istilah singkat untuk fitur ini adalah Dynamic Schema.

4. Autosharding, istilah sederhananya, jika database noSQL di jalankandi cluster server (multiple server) maka data akan tersebar secara otomatis dan merata keseluruh server.

Kekurangan dari database NoSQL sendiri , minimal bagi saya adalah Hostingnya mahal. beberapa layanan di luar negeri mencharge biaya 100-200USD untuk hosting database noSQL. Selain itu, saya belum pernah menemukan hosting Cpanel yang mendukung database MongoDB atau database noSQL lainnya.

Selain itu, karena bervariasinya produk dan format penyimpanan, berpindah antar satu produk database ke produk noSQL lainnya perlu waktu untuk belajar. Contohnya ketika anda pindah dari MongoDB ke Cassandra, maka anda harus belajar lagi dari awal, berbeda dengan database RDMS.

Reffrensi :
http://blog.randisunarsa.web.id/?p=383
http://www.candra.web.id/pengantar-database-nosql-dan-mongodb/

Pengantar Komputasi Grid

Pada pembahasan selanjutnya dalam mata kuliah pengantar komputasi modern yaitu komputasi grid atau grid computing. grid computing berbeda dengan komputasi yang telah dibahas pada materi sebelumnya yaitu cloud computing.

Adapun perbedaan diantara kedua komputasi tersebut adalah jika sumber daya pada cloud computing adalah untuk masing - masing pengguna, maka pada sumber daya yang ada pada grid computing dapat digunakan secara bersama - sama untuk melakukan suatu proses komputasi.

Definisi Komputasi Grid

Komputasi Grid (Grid Computing) adalah penggunaan sumber daya yang melibatkan banyak komputer yang terdistribusi dan terpisah secara geografis untuk memecahkan persoalan komputasi dalam skala besar. Seperti halnya pengguna internet yang mengakses berbagai situs web dan menggunakan berbagai protokol seakan-akan dalam sebuah sistem yang berdiri sendiri, maka pengguna aplikasi Grid computing seolah-olah akan menggunakan sebuah virtual komputer dengan kapasitas pemrosesan data yang sangat besar.

Menurut tulisan singkat oleh Ian Foster ada check-list yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi bahwa suatu sistem melakukan komputasi grid yaitu :

• Sistem tersebut melakukan koordinasi terhadap sumberdaya komputasi yang tidak berada dibawah suatu kendali terpusat. Seandainya sumber daya yang digunakan berada dalam satu cakupan domain administratif, maka komputasi tersebut belum dapat dikatakan komputasi grid.
• Sistem tersebut menggunakan standard dan protokol yang bersifat terbuka (tidak terpaut pada suatu implementasi atau produk tertentu). Komputasi grid disusun dari kesepakatan-kesepakatan terhadap masalah yang fundamental, dibutuhkan untuk mewujudkan komputasi bersama dalam skala besar. Kesepakatan dan standar yang dibutuhkan adalah dalam bidang autentikasi, otorisasi, pencarian sumberdaya, dan akses terhadap sumber daya.
• Sistem tersebut berusaha untuk mencapai kualitas layanan yang canggih, (nontrivial quality of service) yang jauh diatas kualitas layanan komponen individu dari komputasi grid tersebut.

Latar Belakang Komputasi Grid

Perkembangan kecepatan prosesor berkembang sesuai dengan Hukum Moore, meskipun demikian bandwith jaringan komputer berkembang jauh lebih pesat. Semakin cepatnya jalur komunikasi ini membuka peluang untuk menggabungkan kekuatan komputasi dari sumber-sumber komputasi yang terpisah. Perkembangan ini memungkinkan skala komputasi terdistribusi ditingkatkan lebih jauh lagi secara geografis, melintasi batas-batas domain administrasi yang sudah ada.

Pesatnya perkembangan teknologi komputer di negara-negara maju, membuat para penelitinya semakin haus akan tenaga komputasi yang dapat menjawab tantangan dan permasalahan yang mereka hadapi. Walaupun sudah memiliki supercomputer dengan kapasitas yang sangat tinggi , apa yang sudah ada ini pun dirasa tetap kurang, karena mereka berusaha memecahkan permasalahan yang lebih besar lagi. Setelah semua komputer yg dimiliki seorang "peneliti haus tenaga komputasi" dipergunakan habis-habisan untuk memecahkan masalahnya, setelah berbagai cara untuk memecahkan masalah dicoba, dan dipilih yang paling efisien, tetapi tetap masalahnya belum bisa dipecahkan juga, apa yang harus dia lakukan? Komputasi grid adalah salah satu jawaban dari pertanyaan ini.

Peluang

Dalam buku The Grid:Blue Print for a new computing infrastructure dijelaskan bahwa yang dimaksud dengan komputasi grid adalah infrastruktur perangkat keras dan perangkat lunak yang dapat menyediakan akses yang bisa diandalkan, konsisten, tahan lama dan tidak mahal terhadap kemampuan komputasi mutakhir yang tersedia.

"A computational grid is a hardware and software infrastructure that provides dependable, consistent, pervasive, and inexpensive access to high-end computational capabilities."

Seandainya kelak dikemudian hari teknologi yang dibutuhkan untuk mewujudkan visi paradigma komputasi grid ini sudah mapan, peluang akan semakin terbuka bagi kerjasama lintas organisasi, lintas benua dan lintas bangsa. Akan terbuka peluang bagi peneliti di Indonesia yang ingin melakukan komputasi yang sangat rumit, dengan menggunakan supercomputer tercepat di dunia, tanpa harus melakukan investasi besar-besaran dalam bidang teknologi informasi.

Evolusi Grid Computing

Teknologi grid computing merupakan teknologi yang telah dikembangkan dalam waktu yang panjang. Secara evolusi kita melihat pengembangan teknologi sejenis mulai dari Condor, kemudian diikuti oleh PVM (Parallel Virtual Machine) dan MPI (Message Passing Interface) , sampai dengan Globus Toolkit.

Sejak awal, para peneliti di bidang komputasi berkinerja tinggi telah menggunakan dua pendekatan, (1) supercomputer, membangun sebuah komputer dengan teknologi perangkat keras berkinerja tinggi,

(2) multicomputer, membangun sebuah sistem komputer dengan teknologi jaringan interkoneksi dan perangkat lunak. 

Pendekatan pertama umumnya menghasilkan sebuah komputer yang berkinerja tinggi, tetapi berharga amat mahal sehingga hanya dapat dimiliki oleh segelintir pihak saja. 

Pendekatan kedua menghasilkan suatu sistem komputer yang kinerjanya bervariasi sesuai jumlah komputer yang tergabung dan konfigurasi perangkat lunak yang digunakan.

Walaupun harga suatu sistem komputer berkinerja tinggi yang dibangun dengan pendekatan multicomputer lebih terjangkau dibandingkan dengan supercomputer, pemakaiannya masih terbatas. Sistem komputer berbasis jaringan tersebut umumnya diterapkan pada komputer-komputer yang terhubung dalam suatu jaringan lokal (LAN). Salah satu penyebabnya adalah masalah keamanan jaringan yang belum tertangani dengan baik. Selain itu, sistem perangkat lunak pendukung yang memungkinkan komputer-komputer tersebut bekerja sebagai satu kesatuan umumnya memiliki konfigurasi yang kompleks sehingga penggunanya harus memiliki keahlian tersendiri sebelum dapat memanfaatkan sistem komputer tersebut.

Sejalan dengan perkembangan teknologi Internet dan teknologi-teknologi komputer yang berkaitan lainnya seperti protokol komunikasi data, teknologi keamanan jaringan,  teknologi pemgrograman terdistribusi, dan teknologi bahasa pemrograman yang independen terhadap arsitektur komputer maka sistem komputer berkinerja tinggi berbasis jaringan menjadi lebih mudah untuk diimplementasikan dan digunakan.

Contoh Aplikasi Grid Computing

VMWare_VSphere

VMWare vSphere adalah sebuah platform virtualisasi yang digunakan sebagai platform virtualisasi berbagai macam piranti khususnya yang terkait dengan piranti server. Virtualisasi di sini artinya bahwa sebuah piranti fisik, yang biasa kita lihat sebagai bentuk sebuah PC atau yang terkait dengannya, dapat dipecah menjadi beberapa piranti virtual yang masing-masing berdiri sendiri dan mempunyai fungsionalitasnya masing-masing. Tentu saja tidak semua perangkat PC dapat diberikan perlakuan semacam ini.

Hanya perangkat-perangkat khusus seperti Server yang dapat dilakukan perlakukan semacam ini, dengan hasil yang baik.

Reffrensi :

B Nazief - Published Conference Proceedings Style), in Proc. E- …, 2006 - staff.ui.ac.id

https://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi_grid

Cloud Computing

Pendahuluan?

Cloud Computing? Pasti banyak dari para pembaca yang sudah sering dengar kata tersebut, atau jika belum pernah dengar, mungkin pernah dengar istilah dalam bahasa Indonesia-nya, yaitu “Komputasi Awan”. Ada banyak tulisan dan sudut pandang untuk menjelaskan apa itu Cloud Computing, namun banyak dari penjelasan tersebut yang terlalu teknis, sehingga bagi orang awan akan kesulitan untuk memahaminya. Tulisan ini sengaja dibuat untuk mempermudah orang awam memahami Cloud Computing. Diharapkan setelah membaca tulisan ini, para pembaca akan bisa memahami dasar pengetahuan mengenai Cloud Computing dengan lebih mudah.  

Apa itu Cloud Computing

Secara umum, definisi cloud computing (komputasi awan) merupakan gabungan pemanfaatan teknologi komputer (komputasi) dalam suatu jaringan dengan pengembangan berbasis internet (awan) yang mempunyai fungsi untuk menjalankan program atau aplikasi melalui komputer – komputer yang terkoneksi pada waktu yang sama, tetapi tak semua yang terkonekasi melalui internet menggunakan cloud computing.

Teknologi komputer berbasis sistem Cloud ini merupakan sebuah teknologi yang menjadikan internet sebagai pusat server untuk mengelola data dan juga aplikasi pengguna. Teknologi ini mengizinkan para pengguna untuk menjalankan program tanpa instalasi dan mengizinkan pengguna untuk mengakses data pribadi mereka melalui komputer dengan akses internet.

Manfaat Cloud Computing

Setelah penjabaran definisi singkat diatas tentu penggunaan teknologi dengan sistem cloud cukup memudahkan pengguna selain dalam hal efisiensi data, juga penghematan biaya. Berikut manfaat manfaat yang dapat dipetik lewat teknologi berbasis sistem cloud:

1. Semua Data Tersimpan di Server Secara Terpusat

Salah satu keunggulan teknologi cloud adalah memungkinkan pengguna untuk menyimpan data secara terpusat di satu server berdasarkan layanan yang disediakan oleh penyedia layanan Cloud Computing itu sendiri. Selain itu, pengguna juga tak perlu repot repot lagi menyediakan infrastruktur seperti data center, media penyimpanan/storage dll karena semua telah tersedia secara virtual.

2. Keamanan Data

Keamanan data pengguna dapat disimpan dengan aman lewat server yang disediakan oleh penyedia layanan Cloud Computing seperti jaminan platform teknologi, jaminan ISO, data pribadi, dll.

3. Fleksibelitas dan Skalabilitas yang Tinggi

Teknologi Cloud menawarkan fleksibilitas dengan kemudahan data akses, kapan dan dimanapun kita berada dengan catatan bahwa pengguna (user) terkoneksi dengan internet. Selain itu, pengguna dapat dengan mudah meningkatkan atau mengurangi kapasitas penyimpanan data tanpa perlu membeli peralatan tambahan seperti hardisk. Bahkan salah satu praktisi IT kenamaan dunia, mendiang Steve Jobs mengatakan bahwa membeli memori fisik untuk menyimpan data seperti hardisk merupakan hal yang percuma jika kita dapat menyimpan nya secara virtual/melalui internet.

4. Investasi Jangka Panjang

Penghematan biaya akan pembelian inventaris seperti infrastruktur, hardisk, dll akan berkurang dikarenakan pengguna akan dikenakan biaya kompensasi rutin per bulan sesuai dengan paket layanan yang telah disepakati dengan penyedia layanan Cloud Computing. Biaya royalti atas lisensi software juga bisa dikurangi karena semua telah dijalankan lewat komputasi berbasis Cloud.

Penerapan Cloud Computing telah dilakukan oleh beberapa perusahaan IT ternama dunia seperti Google lewat aplikasi Google Drive, IBM lewat Blue Cord Initiative, Microsoft melalui sistem operasi nya yang berbasis Cloud Computing, Windows Azure dsb. Di kancah nasional sendiri penerapan teknologi Cloud juga dapat dilihat melalui penggunaan Point of Sale/program kasir.

Salah satu perusahaan yang mengembangkan produknya berbasis dengan sistem Cloud adalah DealPOS. Metode kerja Point of Sale (POS) ini adalah dengan mendistribusikan data penjualan toko retail yang telah diinput oleh kasir ke pemilik toko retail melalui internet dimanapun pemilik toko berada.  Selain itu, perusahaan telekomunikasi ternama nasional, Telkom juga turut mengembangkan sistem komputasi berbasis Cloud ini melalui Telkom Cloud dengan program Telkom VPS dan Telkom Collaboration yang diarahkan untuk pelanggan UKM (Usaha Kecil-Menengah).

Karakteristik Cloud Computing

Menurut NIST (National Institute of Standards and Technology), terdapat 5 karakteristik sehingga sistem tersebut disebut Cloud Computing, yaitu: 

1. Resource Pooling

Sumber daya komputasi (storage, CPU, memory, network bandwidth, dsb.) yang dikumpulkan oleh penyedia layanan (service provider) untuk memenuhi kebutuhan banyak pelanggan (service consumers) dengan model multi-tenant. Sumber daya komputasi ini bisa berupa sumber daya fisik ataupun virtual dan juga bisa dipakai secara dinamis oleh para pelanggan untuk mencukupi kebutuhannya.

2. Broad Network Access

Kapabilitas layanan dari cloud provider tersedia lewat jaringan dan bisa diakses oleh berbagai jenis perangkat, seperti smartphone, tablet, laptop, workstation, dsb.

3. Measured Service

Tersedia layanan untuk mengoptimasi dan memonitor layanan yang dipakai secara otomatis. Dengan monitoring sistem ini, kita bisa melihat berapa resources komputasi yang telah dipakai, seperti: bandwidth , storage, processing, jumlah pengguna aktif, dsb. Layanan monitoring ini sebagai bentuk transparansi antara cloud provider dan cloud consumer. 

4. Rapid Elasticity

Kapabilitas dari layanan cloud provider bisa dipakai oleh cloud consumer secara dinamis berdasarkan kebutuhan. Cloud consumer bisa menaikkan atau menurunkankapasitas layanan. Kapasitas layanan yang disediakan ini biasanya tidak terbatas,dan service consumer bisa dengan bebas dan mudah memilih kapasitas yang diinginkan setiap saat.

5. Self Service 

Cloud Consumer bisa mengkonfigurasikan secara mandiri layanan yang ingin dipakai melalui sebuah sistem, tanpa perlu interaksi manusia dengan pihak cloud provider. Konfigurasi layanan yang dipilih ini harus tersedia segera dan saat itu juga secara otomatis.

Kelima karakteristik Cloud Computing tersebut harus ada di service provider jika ingin disebut sebagai penyedia layanan Cloud Computing. Salah satu saja dari layanan tersebut tidak terpenuhi, maka penyedia layanan tersebut belum/tidak pantas disebut sebagai cloud provider.

Layanan Cloud Computing

Setelah pengguna mengetahui karakteristik dari Cloud Computing, berikutnya akan dibahas jenis-jenis layanan dari Cloud Computing. NIST sendiri membagi jenis layanan Cloud Computing menjadi tiga sebagai berikut:

1. Software as a Service (SaaS)

SaaS adalah layanan dari Cloud Computing dimana pelanggan dapat menggunakan software (perangkat lunak) yang telah disediakan oleh cloud provider. Pelanggan cukup tahu bahwa perangkat lunak bisa berjalan dan bisa digunakan dengan baik. 

Contoh dari layanan SaaS ini antara lain adalah :

- Layanan produktivitas: Office365 GoogleDocs, Adobe Creative Cloud, dsb.

- Layanan email: Gmail, YahooMail, LiveMail, dsb.

- Layanan social network:  Facebook, Twitter, Tagged, dsb. 

- Layanan instant messaging: YahooMessenger, Skype, GTalk, dsb.

Selain contoh di atas, tentu masih banyak lagi contoh yang lain.  Dalam perkembangannya, banyak perangkat lunak yang dulu hanya bisa dinikmati dengan menginstal aplikasi tersebut di komputer kita (on-premise) mulai bisa dinikmatidengan layanan Cloud Computing. Keuntungan dari SaaS ini adalah kita tidak perlu membeli lisensi software lagi. Kita tinggal berlangganan ke cloud provider dan tinggal membayar berdasarkan pemakaian.

2. Platform as a Service (PaaS)

PaaS adalah layanan dari Cloud Computing kita bisa menyewa “rumah” berikut lingkungannya, untuk menjalankan aplikasi yang telah dibuat. Pelanggan tidak perlu pusing untuk menyiapkan “rumah” dan memelihara “rumah” tersebut. Yang penting aplikasi yang dibuat dapat berjalan dengan baik. Pemeliharaan “rumah” ini (sistem operasi, network, database engine, framework aplikasi, dll) menjadi tanggung jawab dari penyedia layanan. 

Sebagai analogi, misalkan ingin menyewa kamar hotel, kita tinggal tidur di kamar yang sudah disewa, tanpa peduli bagaimana “perawatan” dari kamar dan lingkungan kamar. Yang terpenting adalah, suasananya nyaman untuk digunakan. Jika suatu saat dibuat tidak nyaman, maka pelanggan dapat pindah ke hotel lain yang lebih bagus layanannya.  Contoh penyedia layanan PaaS: Amazon Web Service, Windows Azure, dan GoogleApp Engine.

Keuntungan dari PaaS bagi  pengembang dapat fokus pada aplikasi yang sedang dikembangkan tanpa harus memikirkan “rumah” untuk aplikasi, dikarenakan ahl tersebut sudah menjadi tanggung jawab cloud provider. 

3. Infrastructures as a Service (IaaS)

IaaS adalah layanan dari Cloud Computing sewaktu kita bisa “menyewa” infrastruktur IT (unit komputasi, storage, memory, network, dsb). Dapat didefinisikan berapa besar unit komputasi (CPU), penyimpanan data (storage), memory (RAM), bandwidth , dan konfigurasi lainnya yang akan disewa. Untuk lebih mudahnya, layanan IaaS ini adalah seperti menyewa komputer yang masih kosong. Kita sendiri yang mengkonfigurasi komputer ini untuk digunakan sesuai dengan kebutuhan kita dan bisa kita install sistem

operasi dan aplikasi apapun diatasnya.

Contoh penyedia layanan IaaS : Amazon EC2, Rackspace Cloud, Windows Azure, dsb.

Keuntungan dari IaaS ini adalah kita tidak perlu membeli komputer fisik, dan konfigurasi komputer virtual tersebut dapat diubah (scale up/scale down) dengan mudah. Sebagai contoh, saat komputer virtual tersebut sudah kelebihan beban, kita bisa tambahkan CPU, RAM, Storage, dsb. dengan segera.

Untuk lebih memudahkan pemahaman mengenai model cloud computing, perhatikan gambar transformasi dari on-premise model ke cloud model dibawah ini:

Gambar : Transformasi on-premise model ke Cloud model

Deployment Model Cloud Computing

Setelah kita tahu jenis layanan dari cloud computing, sekarang kita bahas tentang deployment model dari cloud computing. Menurut NIST, ada empat deployment model dari cloud computing ini, yaitu:

1. Public Cloud

Adalah layanan Cloud Computing yang disediakan untuk masyarakat umum. Pengguna bisa langsung mendaftar ataupun memakai layanan yang ada. Banyak layanan Public Cloud yang gratis, dan ada juga yang perlu membayar untuk bisa menikmati layanannya.

Contoh Public Cloud yang gratis: GoogleMail, Facebook, Twitter, Live Mail, dsb.

Contoh Public Cloud yang berbayar: Sales Force, Office365, GoogleApps, dsb.

Keuntungan :

Pengguna tidak perlu berinvestasi untuk merawat serta membangun infrastruktur, platform, ataupun aplikasi. Kita tinggal memakai secara gratis (untuk layanan yang gratis) atau membayar sebanyak pemakaian (pay as you go). Dengan pendekatan ini, kita bisa mengurangi dan merubah biaya Capex (Capital Expenditure) menjadi Opex (Operational Expenditure).

Kerugian :

Sangat tergantung dengan kualitas layanan internet (koneksi) yang kita pakai. Jika koneksi internet mati, maka tidak ada layanan yang dapat diakses. Untuk itu,  perlu dipikirkan secara matang infrastruktur internetnya.

2. Private Cloud

Adalah layanan cloud computing yang disediakan untuk memenuhi kebutuhan internal dari organisasi/perusahaan. Biasanya departemen IT akan berperan sebagai service provider (penyedia layanan) dan departemen lain menjadi service consumer. Sebagai service provider, tentu saja Departemen IT harus bertanggung jawab agar layanan bisa berjalan dengan baik sesuai dengan standar kualitas layanan yang telah ditentukan oleh perusahaan, baik infrastruktur, platform, maupun aplikasi yang ada.

Contoh layanannya:

- SaaS : Web Application, Mail Server, Database Server untuk keperluan internal. 

- PaaS : Sistem Operasi + Web Server + Framework + Database yang untuk internal.

- IaaS : Virtual machine yang bisa di-request sesuai dengan kebutuhan internal.

Keuntungan :

Menghemat bandwidth internet ketika layanan itu hanya diakses dari jaringan internal.Proses bisnis tidak tergantung dengan koneksi internet, akan tetapi tetap saja tergantung dengan koneksi jaringan lokal (intranet). 

Kerugian :

Investasi besar, karena kita sendiri yang harus menyiapkan infrastrukturnya.Butuh tenaga kerja untuk merawat dan menjamin layanan berjalan dengan baik.

3. Hybrid Cloud

Adalah gabungan dari layanan Public Cloud dan Private Cloud yang diimplementasikan oleh suatu organisasi/perusahaan. Dalam Hybrid Cloud ini, kita bisa memilih proses bisnis mana yang bisa dipindahkan ke Public Cloud dan proses bisnis mana yang harus tetap berjalan di Private Cloud.

Contohnya:

Perusahaan A menyewa layanan dari GoogleApp Engine (Public Cloud) sebagai “rumah” yang dipakai untuk aplikasi yang mereka buat. Di negara tersebut ada aturan kalau data nasabah dari sebuah perusahaan tidak boleh disimpan pada pihak ketiga. Untuk menaati peraturan yang ada, data nasabah dari perusahaan A tetap disimpan pada database mereka sendiri (Private Cloud), dan aplikasi akan melakukan konektifitasnya ke database internal tersebut.

Perusahaan B menyewa layanan dari Office365 (Public Cloud). Karena perusahaan B tersebut sudah mempunyai banyak user yang tersimpan di Active Directory yang berjalan di atas Windows Server mereka (Private Cloud), akan lebih efektif kalau Active Directory tersebut dijadikan identity untuk login ke Office365.

Keuntungan :

Keamanan data terjamin karena data dapat dikelola sendiri (hal ini TIDAK berarti penyimpan data di public cloud tidak aman, ya). Lebih leluasa untuk memilih mana proses bisnis yang harus tetap berjalan di private cloud dan mana proses bisnis yang bisa dipindahkan ke public cloud dengan tetap menjamin integrasi dari keduanya. 

Kerugian : 

Untuk aplikasi yang membutuhkan integrasi antara public cloud dan private cloud, infrastruktur internet harus dipikirkan secara matang.

4. Community Cloud

Adalah layanan Cloud Computing yang dibangun eksklusif untuk komunitas tertentu, yang consumer-nya berasal dari organisasi yang mempunyai perhatian yang sama atas sesuatu/beberapa hal, misalnya saja standar keamanan, aturan, compliance, dsb. Community Cloud ini bisa dimiliki, dipelihara, dan dioperasikan oleh satu atau lebih organisasi dari komunitas tersebut, pihak ketiga, ataupun kombinasi dari keduanya.

Keuntungan :

Bisa bekerja sama dengan organisasi lain dalam komunitas yang mempunyai kepentingan yang sama. Melakukan hal yang sama bersama-sama tentunya lebih ringan daripada melakukannya sendiri.

Kerugian :

Ketergantungan antar organisasi jika tiap-tiap organisasi tersebut saling berbagi sumber daya.

Reffrensi :

A Budiyanto - Komunitas Cloud Computing Indonesia, 2012 - cloudindonesia.or.id

http://www.cloudindonesia.org/apa-itu-public-cloud-private-cloud-dan-hybrid-cloud.html

http://pusatteknologi.com/pengertian-manfaat-cara-kerja-dan-contoh-cloud-computing.html

TEXT EFEK API

Masih sama dengan sebelumnya, tugas ini masih membuat sebuah tutorial tambahan tugas dari Softskill. Nah kali ini saya akan membuat sebuah TEXT dengan diberi EFEK API.

Adapaun langkah-langkahnya sebagai berikut:

1. Buka photoshop CS6

2. Setelah terbuka buat sebuah layer baru, dengan cara FILE-- NEW.

 3. Setelah itu beri dengan HITAM pada Background tersebut. Sehingga menjadi seperti dibawah ini

4. Selanjutnya kita tambah sebuah TEXT 

5. Jika sudah, sekarang kita akan duplicate TEXT tersebut dengan CTRL+J.

6. Setelah itu kembali dengan LAYER MUHAMMAD RUSLI, bukan MUHAMMAD RUSLI COPY ya. Kemudian jika akan memutar gambar tersebut dengan cara IMAGE - IMAGE ROTATION -- 90 CW.

7. Kemudian gambar akan berputar. Jika sudahh, selanjutnya kita akan memberi efek WIND pada TEXT tersebut dengan cara FILTER - STYLIZE - WIND - OK. Setelah itu putar kembali TEXT tersebut dengan cara IMAGE - IMAGE ROTATION - 90 CCW

8. Selanjutnya duplicate Background dengan menakan CTRL+J. Kemudian BACKGROUND COPY satukan dengan MUHAMMAD RUSLI dengan cara menekan CTRL + E.

9. Setelah itu kita beri efek Liquafy, pada TEXT dengan cara FILTER - LIQUIFY, Sehingga menjadi sebagai berikut

10. Selanjutnya kita beri efek HUE/SATURATION, dan beri warna seperti gambar dibawah ini

11. Sebenarnya sudah selesai, tapi dapat ditambahkan efek OVERLAY pada text dengan cara KLIK KANAN pada layer kemudian pilih BLENDING OPTION -- BLENDING MODE -- OVERLAY.

12. Setelah itu klik OK. Dan hasilpun dapat dilihat seperti gambar dibawah ini

Sekian tutorial dari saya, semoga bermanfaat dan saya ucapkan terima kasih. 

GALAXY LOGO DESIGN FROM FACE

Untuk melengkapi tugas softskill dikarenakan tidak masuk pada pertemuan pertama, Saya akan melengkapi tugas nya dengan membuat sebuah tutorial photoshop yaitu Galaxy Logo Design From Face.

Adapun tutorialnya sebagai berikut:
1. Buka photoshop CS6

2. Setelah photoshop terbuka, buka dua buah gambar yang akan kita buat menjadi sebuah logo dalam satu wajah. Dengan cara klik FILE --OPEN.

Nahh saya disini menggunakan dua buah gambar yaitu gambar yang saya ambil dari google

Gambar 1

Gambar 2

3. Setelah terbuka. Kita akan bekerja pada layer gambar1. Selanjutnya kita akan menseleki bagian wajah gambar 1 yang nanti akan dijadikan galaxy logo face. Seperti gambar dibawah ini

4. Setelah terseleksi kita akan duplicate bagian wajah yang diseleksi dengan menekan CTRL+J .

5. Setelah diduplicate kita akan beri efek threshold. dengan cara IMAGE - ADJUSMENTS - THRESHOLD. Dan atur sesuai keinginaan anda. seperti gambar dibawah ini:

6. Selanjutnya kita akan menseleksi gambar sesuai warna dengan cara perintah SELECT - COLOR RANGE.

7. Setelah itu kita buat Layer baru dengan cara FILE - NEW, dan buat efek GRADIENT agar tampak lebih menarik sehingga menjadi seperti gambar dibawah ini.

8. Setelah itu kembali ke Layer Gambar 1, dan drop atau tarik ke arah layer yang baru kita buat sehingga tampak menjadi seperti dibawah ini:

9. Selanjutnya kita akan mengcopy gambar ke 2 ke dalam layer yang sama dengan masuk CTRL+A kemudian CTRL+C dan di paste ke dalam layer yang sama baru kita buat tersebut. CTRL+V

10. Selanjut pada pada bagian Layer 2 kita klik Kanan dan pilih CREATE CLIPPING MASK. Setelah itu Kemudian atur sesuai yang kalian inginkan.

11. Tahap Finishing buat tulisan agar terlihat menjadi lebih menarik dengan melakukan hal yang sama seperti diatas. Sehingga menjadi sebagai berikut.

Sekian tuorial dari Photoshop Galaxy Logo Design From Face dari saya. Semoga bermanfaat. Thanks u by Muhammad Rusli.

CONTOH KASUS IMPLEMENTASI DI BERBAGAI BIDANG

Bidang Geografi

Komputasi dalam bidang geologi biasanya di gunakan untuk peramalan cuaca, di Indonesia khususnya ada salah satu instansi Negara dengan nama BMKG (Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika) yakni instansi negara yang meneliti mengamati tentang metereologi klimatologi kualitas udara dan geofisika supaya tetap sesuai dengan perundang undangan yang berlaku di Indonesia.

Setelah penjelasan secara umum tentang komputasi dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan, kini saya akan mengambil beberapa contoh implementasi komputasi, diantaranya dalam bidang geografi dan fisika.

Sistem Informasi Geografis (Geographic Information System disingkat GIS) adalah sistem informasi khusus yang mengelola data yang memiliki informasi spasial (bereferensi keruangan). Atau dalam arti yang lebih sempit, adalah sistem komputer yang memiliki kemampuan untuk membangun, menyimpan, mengelola dan menampilkan informasi berefrensi geografis, misalnya data yang diidentifikasi menurut lokasinya, dalam sebuah database. Para praktisi juga memasukkan orang yang membangun dan mengoperasikannya dan data sebagai bagian dari sistem ini.

Teknologi Sistem Informasi Geografis dapat digunakan untuk investigasi ilmiah, pengelolaan sumber daya, perencanaan pembangunan, kartografi dan perencanaan rute. Misalnya, SIG bisa membantu perencana untuk secara cepat menghitung waktu tanggap darurat saat terjadi bencana alam, atau SIG dapat digunaan untuk mencari lahan basah(wetlands) yang membutuhkan perlindungan dari polusi.

Manajemen Tata Guna Lahan:

Pemanfaatan dan penggunaan lahan merupakan bagian kajian geografi yang perlu dilakukan dengan penuh pertimbangan dari berbagai segi. Tujuannya adalah untuk menentukan zonifikasi lahan yang sesuai dengan karakteristik lahan yang ada. Misalnya, wilayah pemanfaatan lahan di kota biasanya dibagi menjadi daerah pemukiman, industri, perdagangan, perkantoran, fasilitas umum,dan jalur hijau. SIG dapat membantu pembuatan perencanaan masing-masing wilayah tersebut dan hasilnya dapat digunakan sebagai acuan untuk pembangunanutilitas-utilitas yang diperlukan. Lokasi dari utilitas-utilitas yang akan dibangun di daerah perkotaan (urban) perlu dipertimbangkan agar efektif dan tidak melanggar kriteria-kriteria tertentuyang bisa menyebabkan ketidakselarasan.

Contohnya, pembangunan tempat sampah. Kriteria-kriteria yang bisa dijadikan parameter antara lain: di luar area pemukiman, berada dalam radius 10 meter dari genangan air, berjarak 5 meter dari jalan raya, dan sebagainya. Dengan kemampuan SIG yang bisa memetakan apa yang ada di luar dan di dalam suatu area, kriteria-kriteriaini nanti digabungkan sehingga memunculkan irisan daerah yang tidak sesuai, agak sesuai, dan sangat sesuai dengan seluruh kriteria. Di daerah pedesaan (rural) manajemen tata guna lahan lebih banyak mengarah ke sektor pertanian. Dengan terpetakannya curah hujan, iklim, kondisitanah, ketinggian, dan keadaan alam, akan membantu penentuan lokasi tanaman, pupuk yang dipakai, dan bagaimana proses pengolahan lahannya. Pembangunan saluran irigasi agar dapat merata dan minimal biayanya dapat dibantu dengan peta sawah ladang, peta pemukiman penduduk, ketinggian masing-masing tempat dan peta kondisi tanah. Penentuan lokasi gudang dan pemasaran hasil pertanian dapat terbantu dengan memanfaatkan peta produksi pangan, penyebarankonsumen, dan peta jaringan transportasi. Selain untuk manajemen pemanfaatan lahan, SIG juga dapat membantu dalam hal penataan ruang. Tujuannya adalah agar penentuan pola pemanfaatan ruang disesuaikan dengan kondisi fisik dan sosial yang ada, sehingga lebih efektif dan efisien. Misalnya penataan ruang perkotaan, pedesaan, permukiman,kawasan industri, dan lainnya.

Inventarisasi Sumber Daya Alam

Secara sederhana manfaat SIG dalam data kekayaan sumber daya alamialah sebagai berikut:

- Untuk mengetahui persebaran berbagai sumber daya alam, misalnya minyak bumi,batubara, emas, besi dan barang tambang lainnya.

- Untuk mengetahui persebaran kawasan lahan, misalnya

       1. Kawasan lahan potensial dan lahan kritis.

       2. Kawasan hutan yang masih baik dan hutan rusak.

       3. Kawasan lahan pertanian dan perkebunan.

       4. Pemanfaatan perubahan penggunaan lahan.

       5. Rehabilitasi dan konservasi lahan.

- Untuk pengawasan daerah bencana alam. Kemampuan SIG untuk pengawasan daerah bencana alam, misalnya:

       1. Memantau luas wilayah bencana alam.

       2. Prediksi ketinggian banjir.

       3. Prediksi tingkat kekeringan.

       4. Penentuan tingkat bahaya erosi.

       5. Menyusun rencana-rencana pembangunan kembali daerah bencana.

       6. Pencegahan terjadinya bencana alam pada masa datang.

- Bagi perencanaan Wilayah dan Kota

       1. Untuk bidang sumber daya, seperti kesesuaian lahan pemukiman, pertanian,  

           perkebunan, tata guna lahan, pertambangan dan energi, analisis daerah rawan

           bencana.

       2. Untuk bidang perencanaan ruang, seperti perencanaan tata ruang wilayah, 

           perencanaan kawasan industri, pasar, kawasan permukiman, penataan sistem dan

           status pertahanan.

       3. Untuk bidang manajemen atau sarana-prasarana suatu wilayah, seperti manajemen

           sistem informasi jaringan air bersih, perencanaan dan perluasan jaringan listrik.

       4. Untuk bidang pariwisata, seperti inventarisasi pariwisata dan analisis potensi

           pariwisata suatu daerah.

Bidang Ekonomi

Pemrograman yang didesain khusus untuk komputasi ekonomi, dan pengembangan alat bantu dalam pendidikan komputasi ekonomi. Karena dibidang ekonomi pasti memiliki permasalahan yang harus dipecahkan oleh algoritma contohnya adalah memecahkan teori statistika untuk memecahkan permasalahan keuangan.

Salah satu contoh komputasi di bidang ekonomi adalah komputasi statistik. Komputasi statistik adalah jurusan yang mempelajari teknik pengolahan data, membuat program, dan analisis data serta teknik penyusunan sistem informasi statistik seperti penyusunan basis data, komunikasi data, sistem jaringan, dan diseminasi data statistik. Komputasi dapat digunakan untuk memecahkan masalah ekonomi contohnya seperti Data Mining, dengan data mining, sebuah perusahaan dapat memecahkan masalah dengan cara yang seefektif mungkin, pengambilan keputusan yang tepat untuk kelangsungan suautu perusahaan. Contoh program komputer yang membantu perhitungan ekonomi adalah Myob, Program aplikasi akuntansi yang digunakan untuk mengotomatisasikan pembukuan secara lengkap, cepat dan akurat. MYOB Limited mengeluarkan MYOB Accounting versi 15 hadir dengan sejumlah fasilitas namun tetap memiliki karakteristik yang sama, yaitu pemasukkan daftar akun, pengaturan (setup), mengelola bank, pelanggan, pemasok, produk sampai pada laporan keuangan seperti neraca, labarugi dan sebagainya. MYOB Accounting adalah sebuah software akuntansi yang diperuntukkan bagi usaha kecil menengah ( UKM ) yang dibuat secara terpadu (integrated software ). Pada dasarnya myob ini digunakan untuk pembuatan laporan keuangan suatu perushaan, mana debit dan kredit suatu pengeluaran dan pemasukkan sehingga tidak perlu lagi menggunakan tulisan tangan untuk menyimpan semua data-data yang penting, oleh karena itu, komputasi sangatlah penting dalam bidang apapun, untuk menyingkat waktu pemrosesan dan perhitungan, penyimpanan data yang lebih aman dan terorganisir.

Bidang Matematika

Seperti yang kita tahu pada umumnya, matematika merupakan bidang studi yang membahas dan mempelajari angka-angka yang dituangkan kedalam sebuah rumus tertentu untuk menyelesaikan atau mencari solusi dari sebuah permasalahan, yang nantinya akan digunakan sebagai acuan sebagai pengambilan keputusan, contohnya perhitungan statistika yang digunakan untuk mencari tahu berapa jumlah peluang keberhasilan dan kegagalan pada suatu kejadian, selain itu grafik saham yang biasa digunakan oleh investor saham, semua perhitungan itu kini sudah diterapkan dalam komputasi, sehingga lebih mudah untuk digunakan, untuk mencari solusi-solusi yang diperdebatkan. Saat ini komputer tidak hanya digunakan untuk mencari informasi diinternet semata, tidak hanya untuk mengetik, tapi komputer juga digunakan dalam hal perhitungan, kita bisa memasukkan rumus-rumus matematika yang kita perlukan kedalam sebuah program komputer dan nantinya bisa kita gunakan sebagai pemecahan suatu masalah, contoh alat komputasi yang digunakan untuk memecahkan perhitungan adalah kalkulator mekanik, Kalkulator mekanik juga dikembangkan sebagai alat untuk perhitungan tangan. Kalkulator ini berevolusi menjadi komputer elektronik pada tahun 1940. Kemudian ditemukan bahwa komputer juga berguna untuk tujuan administratif. Tetapi penemuan komputer juga mempengaruhi bidang analisis numerik, karena memungkinkan dilakukannya perhitungan yang lebih panjang dan rumit.

Kemudian implementasi matematika dalam bidang komputer, sebagai programmer matematika adalah ilmu yang wajib dipelajari, untuk melatih logika kita, bagaimana cara membuat suatu program dengan baik dan terstruktur, bagaimana cara menyelesaikan masalah dalam sebuah program komputer, contoh implementasi matematika dalam komputer yang menggunakan materi persamaan garis sebagai berikut: aplikasi yang membutuhkan persamaan garis untuk progammer adalah turbo pascal. Turbo Pascal, salah satu aplikasi yang menerapkan sistem persamaaan garis

Contoh penerapannya di kehidupan sehari-hari:

Kalian pasti pernah memasuki bank, RS, atau stasiun pemberhentian kendaraan bukan? Nah disana terdapat sebuah mesin pengambil antrian atau nomor pelanggan yang setiap kali ditekan tombol kendalinya maka akan keluar secarik kertas bertuliskan nomor antrian tersebut. Nah program yang digunakan untuk menjalankan mesin tersebut menggunakan persamaan garis dan bisa diprogram menggunakan turbo pascal.