CLAUDE DAN GEORGE STIBITZ

wowkece.me


CLAUDE DAN GEORGE STIBITZ 


Pada 1937 lahir terobosan teoretis penting lain yang, sama seperti mesin Turing, murni eksperimen pemikiran. Terobosan ini karya mahasiswa pascasarjana MIT bernama Claude Shannon, yang kala itu mengajukan tesis magister paling berpengaruh sepanjang masa, makalah yang kelak disebut Scientific American sebagai “Magna Carta-nya Era Informasi”. 13 Shannon tumbuh besar di kota kecil di Michigan. Dia gemar merakit model pesawat dan radio amatir sedari kecil, kemudian melanjutkan kuliah Jurusan Matematika dan Teknik Elektro di Universitas Michigan.

Pada tahun terakhir kuliah Shannon merespons iklan lowongan pekerjaan yang dipajang di papan pengumuman kampus, yaitu sebagai asisten Vannevar Bush untuk mengoperasikan Differential Analyzer di MIT. Shannon mendapatkan pekerjaan tersebut dan terpesona akan mesin itu bukan karena mekanisme tuas-katrol-roda yang menjadi komponen analog mesin tersebut, melainkan lebih karena relay elektromagnetik yang berfungsi sebagai sakelar sirkuitnya.

Sinyal listrik menggerakkan sakelar sehingga terbuka dan tertutup, menciptakan pola sirkuit yang berlainan. Pada musim panas 1937 Shannon cuti dari MIT dan pindah ke Bell Labs, lembaga riset yang dikelola oleh AT&T. Terletak di Manhattan, tepatnya di Greenwich Village dekat Sungai Hudson, Bell Labs merupakan tempat benih-benih ide dimekarkan menjadi temuan sungguhan. Di sinilah teori-teori abstrak bersilangan dengan problem-problem praktis, sedangkan di koridor dan kafetaria para teoretikus eksentrik berbaur dengan insinyur pragmatis, mekanik bertangan dingin, serta praktisi cerdas.

Tak ayal hal tersebut memicu perkawinan silang antara teori dan rekayasa. Bell Labs adalah arketipe lingkungan kerja yang menyuburkan tumbuhnya inovasi pada era digital, lingkungan yang disebut sejarawan sains Harvard, Peter Galison, sebagai “zona pertukaran”. Ketika para praktisi dan teoretikus dengan latar belakang berlainan berkumpul menjadi satu, mereka belajar mencari titik temu untuk kemudian berbagi ide dan bertukar informasi.

Di Bell Labs, Shannon melihat dari dekat betapa menakjubkannya pengoperasian sirkuit telepon yang menggunakan sakelar listrik untuk meneruskan sambungan dan menyeimbangkan beban. Dalam benaknya, Shannon mulai menghubung-hubungkan cara kerja sirkuit ini dengan topik lain yang menurutnya menarik, yaitu sistem logika yang diformulasikan sembilan puluh tahun sebelumnya oleh George Boole, matematikawan Britania. Boole melakukan revolusi di bidang logika berkat penggunaan simbol dan persamaan untuk mengekspresikan pernyataan logika.

Proposisi yang benar dia beri nilai 1, sedangkan proposisi yang salah diberi nilai 0. Dengan demikian, operasi logika dasar seperti dan , atau , bukan , dan jika/maka dapat diekspresikan menggunakan proposisi tersebut, seperti persamaan matematika. Shannon menyimpulkan operasi logika ini dapat diterapkan pada sirkuit listrik, menggunakan sakelar nyala-mati.

Untuk mengerjakan fungsi dan , contohnya, dua sakelar ditempatkan secara seri sehingga, agar listrik mengalir, kedua sakelar mesti disetel menyala. Sementara itu, untuk mengerjakan operasi atau , kedua sakelar diposisikan secara paralel sehingga listrik bisa mengalir asalkan sekurang-kurangnya satu sakelar menyala. Rangkaian sakelar lebih canggih yang disebut gerbang logika dapat merampingkan proses itu.

Dengan kata lain, kita bisa mendesain sirkuit yang terdiri atas banyak relay dan gerbang logika untuk mengerjakan serangkaian operasi logika, setahap demi setahap. (“ Relay ” pada dasarnya sakelar yang bisa dibuka tutup oleh arus listrik, misalnya kumparan elektromagnet. Relay yang bisa bergerak disebut relay elektromekanis ; sedangkan relay yang memanipulasi aliran elektron, tetapi bagian-bagiannya tidak bergerak disebut relay elektronik , misalnya tabung vakum dan transistor.

Contohnya, untuk dua input, gerbang logika dan menyala jika input menyala dua-duanya , sedangkan gerbang logika atau menyala jika sekurang-kurangnya satu input menyala. Ide Shannon adalah menyusun sirkuit listrik tersebut sehingga dapat mengerjakan operasi logika Boole.) Sekembali Shannon ke MIT pada musim gugur, Bush menyambut baik idenya dan mendesak Shannon memasukkan ide tersebut ke tesis magisternya. Tesis berjudul “Analisis Simbolis Sirkuit Switch dan Relay ” itu memaparkan pengerjaan fungsi-fungsi aljabar Boolean pada sirkuit listrik. “Adalah mungkin untuk mengerjakan operasi matematika kompleks dengan sarana berupa sirkuit relay ,” pungkas Shannon.

Kesimpulan ini merupakan konsep yang menjadi dasar seluruh komputer digital. Ide Shannon menarik minat Turing karena keterkaitannya dengan konsep “mesin universal” yang dalam bayangan Turing dapat mengolah perintah-perintah sederhana, yang diekspresikan dalam bahasa biner, untuk memecahkan masalah matematika dan logika. Selain itu, karena logika terkait dengan proses penalaran manusia, mesin yang bisa mengerjakan operasi logika seharusnya paling tidak teorinya begitu bisa juga menirukan cara kerja pikiran manusia. Pada saat yang sama, di Bell Labs, bekerja pula matematikawan bernama George Stibitz, yang bertugas mencari cara untuk mengolah berbagai kalkulasi pesanan para insinyur telepon yang kian lama kian sulit saja.

 Karena satu-satunya perangkat yang dipunyai berupa alat penjumlahan mekanis, Stibitz bertekad menciptakan sesuatu yang lebih bagus berdasarkan ide Shannon bahwa sirkuit listrik dapat mengerjakan operasi matematika dan logika. Suatu malam pada November, Stibitz mampir ke gudang, kemudian mengambil sejumlah bohlam serta relay elektromagnetik bekas untuk dibawa pulang. Di meja dapur dia merakit komponen itu dengan kaleng tembakau dan beberapa sakelar sehingga menghasilkan sebuah sirkuit logika sederhana yang bisa menjumlahkan angka biner. Bohlam yang menyala melambangkan 1, sedangkan bohlam yang mati melambangkan 0. Istrinya menyebut alat itu “ Model K” (“K-Model”) karena dibuat di dapur ( kitchen ). Stibitz membawa rakitannya ke kantor keesokan hari dan berusaha meyakinkan para kolega bahwa, asalkan jumlah relay cukup banyak, dia dapat membuat kalkulator.

Satu misi penting di Bell Labs ialah mencari cara untuk memperkuat sinyal telepon dalam jarak jauh sekaligus menyaring derau statis. Para insinyur menyusun formula untuk menghitung amplitudo dan fase sinyal, sedangkan solusi persamaan mereka kerap berupa bilangan yang kompleks (misalnya mengandung unit imajiner yang merepresentasikan akar bilangan negatif). Stibitz ditanyai oleh supervisornya apakah mesin yang dia usulkan dapat mengelola bilangan-bilangan yang kompleks. Ketika dia menjawab bisa, satu tim ditugaskan untuk membantu Stibitz merakit alat tersebut. Kalkulator Bilangan Kompleks (The Complex Number Calculator), demikian namanya, dirampungkan pada 1939.

Kalkulator tersebut memiliki lebih dari empat ratus relay , masing-masing bisa terbuka tutup sampai dua puluh kali per detik. Alhasil, mesin tersebut jauh lebih cepat ketimbang kalkulator mekanis, tetapi luar biasa lambat jika dibandingkan dengan sirkuit yang sakelarnya terbuat dari tabung vakum (yang merupakan inovasi baru). Komputer Stibitz tidak bisa diprogram, tetapi kreasinya menunjukkan potensi sirkuit relay untuk mengerjakan matematika biner, memproses informasi, dan mengolah prosedur logika.

wowkece.me

Belum ada Komentar untuk "CLAUDE DAN GEORGE STIBITZ "

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel