Celoteh Sang Galang

Apa Itu Parallel Computation?

Posted by Galang 9 Juni 2016

1. Parallel Concept

Komputasi paralel merupakan salah satu teknik komputasi, dimana proses komputasinya dilakukan oleh beberapa resources (komputer) yang independen, secara bersamaan. Komputasi paralel biasanya diperlukan pada saat terjadinya pengolahan data dalam jumlah besar (di industri keuangan, bioinformatika, dll) atau dalam memenuhi proses komputasi yang sangat banyak. Selanjutnya, komputasi paralel ini juga dapat ditemui dalam kasus kalkulasi numerik dalam penyelesaian persamaan matematis di bidang fisika (fisika komputasi), kimia (kimia komputasi), dll. Dalam menyelesaikan suatu masalah, komputasi paralel memerlukan infrastruktur mesin paralel yang terdiri dari banyak komputer yang dihubungkan dengan jaringan dan mampu bekerja secara paralel.

Untuk itu diperlukan aneka perangkat lunak pendukung yang biasa disebut sebagai middleware yang berperan untuk mengatur distribusi pekerjaan antar node dalam satu mesin paralel. Selanjutnya pemakai harus membuat pemrograman paralel untuk merealisasikan komputasi. Tidak berarti dengan mesin paralel semua program yang dijalankan diatasnya otomatis akan diolah secara paralel. Pemrograman paralel adalah teknik pemrograman komputer yang memungkinkan eksekusi perintah / operasi secara bersamaan (komputasi paralel), baik dalam komputer dengan satu (prosesor tunggal) ataupun banyak (prosesor ganda dengan mesin paralel ) CPU. Bila komputer yang digunakan secara bersamaan tersebut dilakukan oleh komputer-komputer terpisah yang terhubung dalam suatu jaringan komputer lebih sering istilah yang digunakan adalah sistem terdistribusi (distributed computing). Tujuan utama dari pemrograman paralel adalah untuk meningkatkan performa komputasi. Semakin banyak hal yang bisa dilakukan secara bersamaan (dalam waktu yang sama), semakin banyak pekerjaan yang bisa diselesaikan.

Analogi yang paling gampang adalah, bila anda dapat merebus air sambil memotong-motong bawang saat anda akan memasak, waktu yang anda butuhkan akan lebih sedikit dibandingkan bila anda mengerjakan hal tersebut secara berurutan (serial). Atau waktu yang anda butuhkan memotong bawang akan lebih sedikit jika anda kerjakan berdua. Performa dalam pemrograman paralel diukur dari berapa banyak peningkatan kecepatan (speed up) yang diperoleh dalam menggunakan tehnik paralel. Secara informal, bila anda memotong bawang sendirian membutuhkan waktu 1 jam dan dengan bantuan teman, berdua anda bisa melakukannya dalam 1/2 jam maka anda memperoleh peningkatan kecepatan sebanyak 2 kali.

2. Distributed Processing

Kemampuan 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 maka prosesor yang lain akan mengambil alih tugasnya.

3. Architectural Parallel Computer

Embarasingly Parallel adalah pemrograman paralel yang digunakan pada masalah-masalah yang bisa diparalelkan tanpa membutuhkan komunikasi satu sama lain. Sebenarnya pemrograman ini bisa dibilang sebagai pemrograman paralel yang ideal, karena tanpa biaya komunikasi, lebih banyak peningkatan kecepatan yang bisa dicapai.Michael J. Flynn menciptakan satu diantara sistem klasifikasi untuk komputer dan program paralel, yang dikenal dengan sebutan Taksonomi Flynn. Flynn mengelompokkan komputer dan program berdasarkan banyaknya set instruksi yang dieksekusi dan banyaknya set data yang digunakan oleh instruksi tersebut. Taksonomi dari model pemrosesan paralel dibuat berdasarkan alur instruksi dan alur data yang digunakan:

1. SISD (Single Instruction stream, Single Data stream)

Komputer tunggal yang mempunyai satu unit kontrol, satu unit prosesor dan satuunit memori Instruksi dilaksanakan secara berurut tetapi boleh juga overlap dalamtahapan eksekusi (overlap) Satu alur instruksi didecode untuk alur data tunggal.

2. SIMD (Single Instruction stream, Multiple Data stream)

Komputer yang mempunyai beberapa unit prosesor di bawah satu supervisi satu unit common control. Setiap prosesor menerima instruksi yang sama dari unit kontrol, tetapi beroperasi pada data yang berbeda.

3. MISD (Multiple Instruction stream, Single Data stream)

Sampai saat ini struktur ini masih merupakan struktur teoritis dan belum ada komputer dengan model ini.

4. MIMD (Multiple Instruction stream, Multiple Data stream)

Organisasi komputer yang memiliki kemampuan untuk memproses beberapa program dalam waktu yang sama. Pada umumnya multiprosesor dan multikomputer termasuk dalam kategori ini.

1 comments

Apa Itu Quantum Computation?

Posted by Galang

Quantum Computation merupakan alat hitung yang menggunakan mekanika kuantum seperti superposisi dan keterkaitan, yang digunakan untuk peng-operasi-an data. Perhitungan jumlah data pada komputasi klasik dihitung dengan bit, sedangkan perhitungan jumlah data pada komputer kuantum dilakukan dengan qubit. Prinsip dasar komputer kuantum adalah bahwa sifat kuantum dari partikel dapat digunakan untuk mewakili data dan struktur data, dan bahwa mekanika kuantum dapat digunakan untuk melakukan operasi dengan data ini. Dalam hal ini untuk mengembangkan komputer dengan sistem kuantum diperlukan suatu logika baru yang sesuai dengan prinsip kuantum.

1. Entanglement

Entanglement adalah efek mekanik kuantum yang mengaburkan jarak antara partikel individual sehingga sulit menggambarkan partikel tersebut terpisah meski Anda berusaha memindahkan mereka. Quantum entanglement adalah bagian dari fenomena quantum mechanical yang menyatakan bahwa dua atau lebih objek dapat digambarkan mempunyai hubungan dengan objek lainnya walaupun objek tersebut berdiri sendiri dan terpisah dengan objek lainnya. Quantum entanglement merupakan salah satu konsep yang membuat Einstein mengkritisi teori Quantum mechanical. Einstein menunjukkan kelemahan teori Quantum Mechanical yang menggunakan entanglement merupakan sesuatu yang “spooky action at a distance” karena Einstein tidak mempercayai bahwa Quantum particles dapat mempengaruhi partikel lainnya melebihi kecepatan cahaya. Namun, beberapa tahun kemudian, ilmuwan John Bell membuktikan bahwa “spooky action at a distance” dapat dibuktikan bahwa entanglement dapat terjadi pada partikel-partikel yang sangat kecil.

2. Pengoperasian Data Qubit

Komputer kuantum memelihara urutan qubit. Sebuah qubit tunggal dapat mewakili satu, nol, atau, penting, setiap superposisi quantum ini, apalagi sepasang qubit dapat dalam superposisi kuantum dari 4 negara, dan tiga qubit dalam superposisi dari 8. Secara umum komputer kuantum dengan qubit n bisa dalam superposisi sewenang-wenang hingga 2 n negara bagian yang berbeda secara bersamaan (ini dibandingkan dengan komputer normal yang hanya dapat di salah satu negara n 2 pada satu waktu). Komputer kuantum yang beroperasi dengan memanipulasi qubit dengan urutan tetap gerbang logika quantum. Urutan gerbang untuk diterapkan disebut algoritma quantum.

Sebuah contoh dari implementasi qubit untuk komputer kuantum bisa mulai dengan menggunakan partikel dengan dua putaran menyatakan: “down” dan “up”. Namun pada kenyataannya sistem yang memiliki suatu diamati dalam jumlah yang akan kekal dalam waktu evolusi dan seperti bahwa A memiliki setidaknya dua diskrit dan cukup spasi berturut-turut eigen nilai , adalah kandidat yang cocok untuk menerapkan sebuah qubit. Hal ini benar karena setiap sistem tersebut dapat dipetakan ke yang efektif spin -1/2 sistem.

3. Quantum Gates

Quantum Logic Gates, Prosedur berikut menunjukkan bagaimana cara untuk membuat sirkuit reversibel yang mensimulasikan dan sirkuit ireversibel sementara untuk membuat penghematan yang besar dalam jumlah ancillae yang digunakan.

1. Pertama mensimulasikan gerbang di babak pertama tingkat.

2. Jauhkan hasil gerbang di tingkat d / 2 secara terpisah.

3. Bersihkan bit ancillae.

4. Gunakan mereka untuk mensimulasikan gerbang di babak kedua tingkat.

5. Setelah menghitung output, membersihkan bit ancillae.

6. Bersihkan hasil tingkat d / 2.

4. 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.

0 comments

Quiz Pemrograman Jaringan

Posted by Galang 4 Mei 2016

SOAL:

1. Apa yang di maksud dengna komunikasi broadband

2. Sebutkan keuntungan SONET !

3. Jelaskan prinsip kerja dari ATM !

4. Apakah yang dimaksud dengan DSL?

JAWABAN:

1. Komunikasi broadband adalah suatu layanan telekomunikasi data (jaringannirkabel) yang memiliki bandwidth besar dan kecepatan tinggi. Menggunakan DSL, Modem Kabel, Ethernet, Wireless Access, Fiber Optik, W-LAN, V-SAT, dan lain sebagainya. Beberapa contoh teknologi broadband adalah SONET, ATM (Asynchronous Transfer Mode), xDSL, VPN, dsb.

Definisi Broadband menurut beberapa sumber antara lain :

· Menurut wikipedia broadband adalah merupakan sebuah istilah dalam internet yang merupakan koneksi internet transmisi data kecepatan tinggi. Ada dua jenis jalur lebar yang umum, yaitu DSL dan kabel modem, yang mampu mentransfer 512 kbps atau lebih, kira-kira 9 kali lebih cepat dari modem yang menggunakan kabel telepon standar.

· Menurut rekomendasi ITU No. I.113, “Komunikasi broadband didefinisikan sebagai komunikasi dengan kecepatan transmisi 1,5 Mbps hingga 2,0 Mbps.”.

· Menurut FCC di amerika, “ komunikasi broadband adalah suatu komunikasi yang memiliki kecepatan simetri (up-stream dan down-stream) minimal 200 kbps.

2. SONET (Synchronous Optical Network) adalah standar komunikasi digital untuk sistem transmisi yang dapat meningkatkan kapasitas bandwidth pada kabel serat optik tanpa perlu melakukan penambahan kabel optik. Kehandalan lalu lintas pada SONET akan selalu terjaga pada topologi ring yang menggunakan wavelenght division multiplexing (WDM).

Keuntungan SONET adalah dapat memberikan fungsionalitas yang bagus, untuk jaringan kecil, medium, maupun besar.

· Collector rings menyediakan interface (tampilan antarmuka) ke seluruh aplikasi, termasuk local office, PABX, access multiplexer, BTS, dan terminal ATM.

· Manejemen bandwith berfungsi untuk proses routing, dan manajemen trafik lalu lintas jaringan.

· Jaringan backbone berfungsi menyediakan konektifitas untuk jaringan jarak jauh.

3. ATM (Asynchronous Transfer Mode) merupakan sebuah protokol jaringan yang mentransmisikan data paket pada kecepatan 155 Mbps atau lebih. ATM mendukung variasi media seperti video, CD-audio, dan gambar. Dengan menggunakan Kabel fiber optic ataupun kabel twisted pair, ATM bekerja pada model topologi Star yang umumnya digunakan untuk menghubungkan dua atau lebih jaringan Local Area Network (LAN) dan Internet Service Providers (ISP) untuk meningkatkan kecepatan akses Internet.

Prinsip kerja dari ATM

· ATM telah direkomendasikan oleh CCITT sebagai mode transfer untuk B-ISDN.

· Pada ATM, informasi dikirim dalam blok data dengan panjang tetap yang disebut sel. Sel merupakan unit dari switching dan transmisi.

· Untuk mendukung layanan dengan rate yang beragam, maka pada selang waktu tertentu dapat dikirimkan sel dengan jumlah sesuai dengan rate-nya.

· Sebuah sel terdiri atas information field yang berisi informasi pemakai dan sebuah header.

· Informasi field dikirim dengan transparan oleh jaringan ATM dan tak ada proses yang dikenakan padanya oleh jaringan.

· Urutan sel dijaga oleh jaringan, dan sel diterima dengan urutan yang sama seperti pada waktu kirim.

· Header berisi label yang melambangkan informasi jaringan seperti addressing dan routing.

· Dikatakan merupakan kombinasi dari konsep circuit dan packet switching, karena ATM memakai konsep connection oriented dan mengggunakan konsep paket berupa sel.

· Setiap hubungan mempunyai kapasitas transfer (bandwidth) yang ditentukan sesuai dengan permintaan pemakai, asalkan kapasitas atau resource-nya tersedia.

· Dengan resource yang sama, jaringan mampu atau dapat membawa beban yang lebih banyak karena jaringan mempunyai kemampuan statistical multiplexing.

4. DSL (Digital Subcriber Line) adalah teknologi akses yang menggunakan saluran kabel tembaga eksisting untuk layanan broadband.

Teknologi DSL disebut juga xDSL. Yang termasuk dalam teknologi DSL / xDLS antara lain:

· High-bit-rate Digital Subscriber Line (HDSL), covered in this article

· Symmetric Digital Subscriber Line (SDSL), a standardised version of HDSL

· Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL), a version of DSL with a slower upload Seed

· Rate-Adaptive Digital Subscriber Line (RADSL)

· Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line (VDSL)

· Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line 2 (VDSL2), an improved version of VDSL

· G. Symmetric High-speed Digital Subscriber Line (G.SHDSL), a standardised replacement for early proprietary SDSL by the International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector

xDSL mampu membawa informasi suara dan data (termasuk gambar/video) , untuk data dengan kecepatan bervariasi (32Kbps s/d 8 Mbps). Karena menggunakan kabel telepon, maka xDSL menyediakan bandwidth frekwensi secara dedicated (no-share bandwidth). xDSL mempunyai Bite Rate yang tinggi (asymetric dan symetric). xDSL menggunakan aplikasi Mode IP dan ATM. xDSL mudah instalasi dan langsung dapat dipakai.

0 comments

Tugas Akhir V-Class Pemrograman Jaringan

Posted by Galang

1. Service yang cara kerjanya mirip dengan mengirim surat adalah

a. Connection Oriented c. Semua jawaban benar
b. Connectionless Oriented d. Semua jawaban salah
Jawaban: A

2. Nama lain untuk Statistical Time Division Multiplexing (TDM) adalah :

a. Non-Intelligent TDM c. Asynchromous TDM
b. Synchronous TDM d. Semua jawaban benar
Jawaban: C

3. Hubungan laju transmisi data dengan lebar pita saluran transmisi adalah :

a.    Laju transmisi naik jika lebar pita berkuran.
b.    Laju transmisi naik jika lebar pita bertambah.
c.    Laju transmisi tidak bergantung pada lebar pita.
d.    Semua jawaban salah.
Jawaban: D

4. Teknik encoding Bipolar-AMI dan Pseudoternary termasuk dalam teknik :

a. Multilevel Binary c. Biphase
b. NRZ d. Manchester
Jawaban: A

5. Jika dua frame ditransmisikan secara serentak maka akan menyebabkan terjadinya tubruklan. Kejadian ini dalam jaringan dikenal dengan istilah :

a. Contention c. Crash
b. Collision d. Jabber
Jawaban : B

6. Salah satu protocol CSMA yang tidak terus menerus mendengarkan channel adalah :

a. 1-persistent c. Nonpersistent
b. p-persistent d. CSMA/CD
Jawaban: B

7. Salah satu protocol yang bebas dari tubrukan adalah :

a. Bit-Map c. Carrier Sense
b. CSMA d. ALOHA
Jawaban: A

8. Selective Repeater merupakan istilah lain dari :

a. Router c. Gateway
b. Bridge d. Repeater
Jawaban: B

9. Dalam pemeliharaan ring logis 802.4, frame kontrol yang bertugas untuk mengijinkan suatu stasiun untuk meninggalkan ring adalah :

a. Claim_token c. Token
b. Who_follows d. Set_Successor
Jawaban: D

10. Algoritma yang digunakan untuk menghindari kemacetan adalah :

a. Broadcast Routing c. Optimal Routing
b. Flow Control d. Flooding Routing
Jawaban: B

11. Algoritma routing yang menggunakan informasi yang dikumpulkan dari subnet secara keseluruhan agar keputusannya optimal adalah :

a. Algoritma Global c. Algoritma Terisolasi
b. Algoritma Lokal d. Algoritma Terdistribusi
Jawaban: D

12. Keuntungan multiplexing adalah :

a.    Komputer host hanya memerlukan satu I/O port untuk satu terminal
b.    Komputer host hanya memerlukan satu I/O port untuk banyak terminal
c.    Komputer host memerlukan banyak I/O port untuk banyak terminal
d.    Komputer host memerlukan banyak I/O port untuk satu terminal
Jawaban: B

13. Jenis kabel UTP digunakan untuk jaringan Ethernet :

a. 10Base2 c. 10BaseT
b. 10Base5 d. Semua jawaban benar
Jawaban: D

14. Suatu algoritma routing yang tidak mendasarkan keputusan routingnya pada kondisi topologi dan lalulintas saat itu adalah :

a. Non adaptive c. RCC
b. Adaptive d. Hot potato
Jawaban: A

15. Data/message yang belum dienkripsi disebut dengan :

a. Plaintext c. Auntext
b. Ciphertext d. Choke Packet
Jawaban: A

16. Algoritma Kontrol Kemacetan yang menjaga jumlah paket tetap konstan dengan menggunakan permits yang bersirkulasi dalam subnet adalah :

a. Kontrol Arus c. Pra Alokasi Buffer
b. Kontrol Isarithmic d. Choke Packet
Jawaban: B

17. Sekumpulan aturan yang menentukan operasi unit-unit fungsional untuk mencapai komunikasi antar dua entitas yang berbeda adalah :

a. Sintaks c. Protokol
b. Timing d. Routing
Jawaban: C

18. Algoritma yang digunakan oleh transparent bridge adalah :

a. RCC c. Flooding
b. Backward Learning d. Shortest path
Jawaban: B

19. Dalam model OSI internetworking membagi lapisan network menjadi beberapa bagian, kecuali

a. Intranet sublayer c. Internet sublayer
b. Access sublayer d. Enhanchement sublayer
Jawaban: A

20. Teknik time domain reflectometry digunakan pada standard IEEE:

a. 802.2 c. 802.4
b. 802.3 d. 802.5
Jawaban: B

21. Suatu cara yang mempunyai kemampuan untuk menyedian privacy,authenticity, integrity dan pengamanan data adalah :

a. Enkripsi c. Deskripsi
b. Antisipasi d. Semua jawaban salah
Jawaban: A

22. Tujuan adanya jaringan komputer adalah…..

a. Resource sharing c. High reability
b. Penghematan biaya d. Semua jawaban benar
Jawaban: D

23. Mengontrol suapaya tidak terjadi deadlock merupakan fungsi dari lapisan :

a. Network Layer c. Data link Layer
b. Session Layer d. Application Layer
Jawaban: A

24. Frame yang terjadi apabila suatu stasiun mentransmisikan frame pendek kejalur ring yang panjang dan bertubrukan atau dimatikan sebelum frame tersebut dikeluarkan. Frame ini disebut dengan istilah :

a. Orphan c. Pure
b. Beacon d Semua jawaban salah
Jawaban: B

25. Wire center digunakan pada standar :

a. 802.2 c. 802.4
b. 802.3 d 802.5
Jawaban: D

26. Komponen dasar model komunikasi adalah :

a. Sumber c. Media
b. Tujuan d. Semua benar
Jawaban: D

27. Di bawah ini termasuk Broadcast network :

a. Circuit Switching c. Satelit
b. Paket Switching d. Semi Paket Switching
Jawaban: C

28. Paket radio termasuk golongan :

a. Broadcast c. Publik
b. Switched d. Semua benar
Jawaban: A

29. Di bawah ini termasuk guided media :

a. UTP c. Fiber Optik
b. Coaxial d. Semua benar
Jawaban: D

30. Modul transmisi yang sifatnya searah adalah :