Benarkah Digital mengalahkan Analog?

wowkece.me


Benarkah Digital mengalahkan Analog?


Mesin yang dirancang oleh Hollerith dan Babbage berkarakter digital , artinya menghitung menggunakan digit: bilangan bulat diskrit seperti 0, 1, 2, 3. Di dalam mesin bilangan-bilangan tersebut dijumlahkan dan dikurangi dengan mekanisme gigi roda yang berputar satu-satu, seperti counter . Komputer bisa juga dirakit dengan pendekatan lain, yaitu berdasarkan pemodelan fenomena fisika. Komputer semacam ini disebut komputer analog karena kerjanya berdasarkan analogi.

Daripada mengandalkan satuan diskrit untuk membuat kalkulasi, komputer analog menggunakan fungsi yang kontinu. Dalam komputer analog, persoalan yang mesti dipecahkan dianalogikan ke dalam variabel seperti tegangan listrik, posisi tali pada katrol, tekanan hidraulika, atau jarak. Jangka sorong berkarakter analog; swipoa berkarakter digital. Jam yang berjarum berkarakter analog, sedangkan jam yang menunjukkan angka-angka berkarakter digital.

Kira-kira berbarengan dengan saat dirakitnya tabulator digital oleh Hollerith, Lord Kelvin dan kakaknya, James Thomson, dua ilmuwan Britania paling terkemuka pada zaman itu, menciptakan mesin analog. Mesin itu dirancang untuk mengerjakan tugas rutin menjemukan, yaitu memecahkan persamaan diferensial yang niscaya bermanfaat dalam menyusun diagram pasang surut air laut dan tabel sudut tembakan untuk panduan meluncurkan artileri secara akurat.

Dimulai dari awal 1870-an, kakak beradik ini menggagas sistem yang mengacu pada planimeter, instrumen untuk mengukur luas bidang datar, semisal luas wilayah di bawah garis lengkung atau luas selembar kertas. Pengguna merunut perimeter kurva dengan alat tersebut, yang mengalkulasi luas area lewat silinder kecil yang berputar pelan-pelan di permukaan piringan bulat besar. Dengan menghitung luas area di bawah kurva, alat tersebut telah menyelesaikan persamaan integral alias mengerjakan perhitungan kalkulus.

Kelvin dan kakaknya mampu menggunakan metode ini untuk menciptakan “ harmonic synthesizer ” yang bisa mengeluarkan bagan pasang surut tahunan air laut dalam waktu empat jam. Namun, mereka pada akhirnya tidak mampu merancang alat yang dapat memecahkan persamaan dengan banyak variabel karena tantangan teknisnya terlalu pelik. Tantangan ini baru terjawab pada 1931, ketika Profesor Teknik dari MIT, Vannevar Bush ingatlah nama itu karena dialah tokoh kunci dalam buku ini berhasil membuat komputer analog elektromekanis pertama di dunia.

Dia menamai mesinnya Differential Analyzer. Alat tersebut terdiri atas enam integrator berupa pasangan silinder dengan piringan, tidak terlalu berbeda dengan alat Lord Kelvin yang terhubung ke sejumlah gigi roda, tuas, dan selot yang diputar motor listrik. Beruntung Bush bekerja di MIT sebab di sekitarnya terdapat banyak orang yang mampu merakit dan mengalibrasi alat seruwet itu. Mesin jadi, yang seukuran kamar tidur kecil, dapat memecahkan persoalan dengan maksimal delapan belas variabel independen.

Sepanjang satu dasawarsa berikut, Differential Analyzer karya Bush direplikasi oleh Lapangan Uji Coba Aberdeen Angkatan Darat AS di Maryland, Moore School of Electrical Engineering di Universitas Pennsylvania, dan perguruan tinggi Manchester serta Cambridge di Inggris. Differential Analyzer ternyata sangat berguna untuk menghasilkan tabel data artileri dan untuk mendidik serta mengilhami para pionir komputer generasi selanjutnya. Kendati demikian, mesin Bush tidak ditakdirkan untuk berperan penting dalam sejarah komputer karena karakter analognya. Malahan, Differential Analyzer justru menjadi cikal bakal terakhir komputer analog.

Pendekatan, teknologi, dan teori anyar mulai bermunculan pada 1937, tepat seratus tahun setelah Babbage kali pertama menerbitkan makalahnya tentang Mesin Analitis. Tahun itu empat aspek yang saling terkait berkembang dominan dan kelak turut mendefinisikan karakter era komputer modern, yaitu sebagai berikut.

Digital . Revolusi Komputer dicirikan oleh karakter fundamental yang berbasis digital, bukan analog. Penyebabnya banyak, sebagaimana akan kita lihat setelah ini, yaitu kemajuan beriringan di bidang teori logika, sirkuit listrik, dan mekanisme nyala-mati elektronis sehingga memuluskan jalan menuju terciptanya komputer digital. Baru pada 2010 para ilmuwan komputer, yang mencari cara untuk meniru otak manusia, kembali serius merintis komputasi analog.

Biner . Komputer modern punya karakter digital berbasis dua atau biner, yang berarti menggunakan 0 dan 1 saja daripada kesepuluh angka desimal. Sebagaimana banyak konsep matematika, teori biner dipelopori oleh Leibniz pada akhir abad ke-17. Pada 1940-an menjadi jelas bahwa sistem biner jauh lebih unggul ketimbang sistem digital lain, termasuk sistem desimal, untuk mengerjakan operasi logika menggunakan sirkuit dengan sakelar nyala-mati.

Elektronik . Pada pertengahan 1930-an insinyur Britania bernama Tommy Flowers memelopori penggunaan tabung vakum sebagai sakelar nyala-mati di dalam sirkuit listrik. Hingga saat itu, sirkuit listrik menggunakan sakelar mekanis atau elektromekanis, misalnya relay elektromagnetik seperti yang digunakan oleh perusahaan telepon untuk mengalihkan panggilan dari operator ke pelanggan.

Tabung vakum sebelumnya digunakan terutama untuk memperkuat sinyal alih-alih sebagai sakelar nyala-mati. Dengan menggunakan komponen elektronik seperti tabung vakum, dan kelak transistor serta microchip , komputer dapat beroperasi ribuan kali lebih cepat ketimbang mesin-mesin dengan sakelar bergerak yang bekerja atas prinsip elektromekanis.

Serbaguna . Akhirnya, mesin dapat diprogram berulang-ulang dan bahkan memprogram dirinya sendiri untuk berbagai tujuan. Mesin atau komputer tersebut nantinya bukan saja mampu menghitung persamaan matematika, seperti persamaan diferensial, melainkan juga menyelesaikan beragam tugas dan memanipulasi aneka simbol, dari mengolah angka, kata, hingga musik dan gambar. Dengan demikian, potensi yang dibayangkan oleh Lady Lovelace ketika memaparkan Mesin Analitis Babbage dapat terwujud. Inovasi muncul ketika benih-benihnya jatuh ke tanah subur. Alih-alih disebabkan oleh satu faktor tunggal, kemajuan dahsyat pada 1937 merupakan hasil perpaduan aneka ide, kapabilitas, dan kebutuhan yang berkonvergensi secara kebetulan di banyak tempat. Sebagaimana kerap kita jumpai pada babad penemuan, terutama bidang teknologi informasi, waktu yang tepat muncul di tengah suasana gonjang-ganjing. Pengembangan tabung vakum untuk industri radio membukakan jalan bagi terciptanya sirkuit elektronik digital. Perkembangan ini berbarengan dengan kemajuan teoretis di bidang logika, menjadikan sirkuit semacam itu lebih bermanfaat.

Laju kemajuan bertambah cepat berkat ditabuhnya genderang perang. Saat bangsa-bangsa mulai mempersenjatai diri untuk menghadapi konflik yang sudah di depan mata, jelas kemampuan komputasi sama pentingnya dengan kekuatan senjata. Berbagai kemajuan beranak pinak dan menghasilkan kemajuan berikutnya, terjadi hampir secara simultan dan spontan di Harvard dan MIT, Princeton dan Bell Labs, apartemen di Berlin dan bahkan yang menarik, sekalipun barangkali sukar dipercaya di ruang bawah tanah di Ames, Iowa.

Hal yang melandasi seluruh kemajuan ini ialah lompatan matematika yang indah “puitis”, barangkali Ada Lovelace akan menyebutnya demikian. Salah satu lompatan ini menghasilkan konsep formal mengenai “ komputer universal”, yakni mesin serbaguna yang dapat diprogram untuk mengerjakan berbagai operasi logika dan menyimulasikan perilaku mesin sesuai dengan bermacam logika. Konsep ini buah eksperimen pemikiran yang digagas oleh matematikawan brilian asal Inggris yang kisah hidupnya menggugah sekaligus tragis.

wowkece.me

Belum ada Komentar untuk "Benarkah Digital mengalahkan Analog?"

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel