KOMPUTASI DALAM TEKNOLOGI

KEGIATAN BELAJAR 2

KOMPUTASI DALAM TEKNOLOGI INFORMASI

DESKRIPSI PEMBELAJARAN

   Pada bab ini mahasiswa akan mempelajari konsep dasar komputasi dan penerapannya dalam teknologi informasi. Materi mencakup arsitektur komputer, bahasa pemrograman, algoritma, jaringan komputer, dan keamanan informasi. Peserta akan belajar bagaimana komputer bekerja, merancang algoritma, menggunakan bahasa pemrograman, serta menerapkan kebijakan keamanan informasi dalam teknologi informasi.

KOMPETENSI PEMBELAJARAN

Setelah mengikuti perkuliahan ini diharapkan mahasiswa dan mahasiswi memiliki pengetahuan dan kemampuan :

1. Memahami konsep dasar komputasi, termasuk pengolahan

data, algoritma, dan pemrograman komputer.

2. Mampu mengidentifikasi dan menjelaskan berbagai komponen

arsitektur komputer serta fungsi masing-masing komponen.

3. Dapat merancang algoritma sederhana, menggunakan bahasa

pemrograman untuk mengimplementasikan algoritma, dan memahami konsep dasar jaringan komputer serta keamanan informasi.

A. PENGENALAN KOMPUTASI

   Komputasi adalah proses penggunaan alat atau sistem untuk mengolah data dan informasi. Ini termasuk pengumpulan, penyimpanan, pemrosesan dan penyajian informasi. Proses ini menggunakan algoritma dan program komputer untuk memanipulasi data dan menemukan solusi terhadap masalah atau tujuan tertentu.

Berkat teknologi informasi, masyarakat dapat menyelesaikan berbagai tugas dengan cepat dan efisien. Ini mencakup berbagai

bidang seperti pemrosesan data, analisis, desain, simulasi,komunikasi, dan lain-lain. Ilmu komputer juga menyediakan dasar teknologi untuk menciptakan berbagai aplikasi dan program untuk tujuan pribadi, profesional, pendidikan dan penelitian. Pemanfaatan teknologi informasi telah mengubah banyak aspek kehidupan manusia dan menjadi bagian integral dari masyarakat modern. Komputer mampu melakukan tugas-tugas kompleks

dengan cepat dan efisien serta terus berperan penting dalam perkembangan teknologi dan inovasi di berbagai bidang kehidupan.

Pemahaman ilmu komputer tidak hanya mencakup pengertian dasar penggunaan alat atau sistem untuk pengolahan data saja,

namun juga pemahaman konsep dasarnya. Dalam konteks ilmu komputer, konsep dasar seperti algoritma, pemrograman, data,

pengolahan data dan sistem komputer sangat penting untuk memahami cara kerja komputer dan bagaimana komputer dapat digunakan untuk memecahkan masalah yang kompleks. Oleh karena itu, pengertian ilmu komputer dan konsep-konsep yang mendasarinya saling berkaitan, karena konsep-konsep tersebut

menjadi dasar untuk memahami dan menerapkan ilmu komputer di berbagai bidang.

Sejarah perkembangan komputasi dimulai dari penggunaan alat perhitungan mekanis seperti sempoa pada zaman dahulu hingga

revolusi digital modern. Konsep dasar komputasi pertama kali dirumuskan oleh matematikawan Yunani Archimedes dan

Aristoteles, yang membantu meletakkan dasar bagi perkembangan matematika dan komputasi. Kemajuan signifikan terjadi pada abad

ke-17 dan ke-18 dengan ditemukannya Pascaline oleh Blaise Pascal dan mesin hitung lainnya oleh Charles Babbage.

Perkembangan komputer modern dimulai pada pertengahan abad ke-20 dengan dibangunnya ENIAC, komputer elektronik pertama, disusul dengan perkembangan komputer pribadi dan Internet, yang mempercepat perkembangan komputasi modern. Komputasi memiliki peran yang sangat penting dalam pemrosesan

informasi dalam berbagai bidang. Dalam ilmu komputer, komputasi digunakan untuk mengembangkan algoritma dan program

komputer yang memungkinkan pemrosesan data secara efisien dan akurat. Dalam bidang sains dan teknik, komputasi digunakan untuk

memodelkan fenomena alam yang kompleks, melakukan simulasi, dan menganalisis data. Selain itu, dalam dunia bisnis, komputasi

digunakan untuk mengelola informasi, membuat keputusan berdasarkan data, dan meningkatkan efisiensi operasional. Dengan perkembangan teknologi, peran komputasi semakin luas dan

mendalam dalam memproses informasi untuk mendukung berbagai kegiatan manusia.

B. ARSITEKTUR DAN ORGANISASI KOMPUTER

   Struktur dasar komputer terdiri dari beberapa komponen utama yang bekerja sama untuk melakukan operasi komputasi.

Komponen-komponen ini meliputi:

1) Central Processing Unit (CPU): Ini adalah otak komputer, yang bertanggung jawab untuk melaksanakan instruksi dan melakukan operasi aritmatika dan logika. Prosesor terdiri dari unit kontrol yang mengatur aliran data dan instruksi, serta unit komputasi dan logika yang melakukan operasi matematika dan logika dasar.

2) Memori: Memori komputer digunakan untuk menyimpan data dan program yang dijalankan oleh prosesor. Ada berbagai jenis memori, seperti RAM (Random Access Memory), yang digunakan untuk menyimpan data sementara, dan ROM (ReadOnly Memory), yang berisi instruksi dasar untuk menghidupkan komputer.

3) Perangkat Input dan Output: Perangkat input seperti keyboard dan mouse digunakan untuk memasukkan data ke dalam komputer, sedangkan perangkat output seperti monitor dan printer digunakan untuk menampilkan atau mencetak hasil operasi komputasi

4) System Bus: Bus sistem adalah jalur komunikasi yang menghubungkan seluruh komponen komputer, termasuk prosesor, memori, dan perangkat input/output. Bus sistem memungkinkan transfer data dan instruksi antar komponen.

Arsitektur komputer merujuk pada struktur dan organisasi dari sebuah sistem komputer, termasuk dalam hal bagaimana komponen-komponen tersebut saling berinteraksi untuk menjalankan instruksi-instruksi program. Terdapat beberapa jenis arsitektur komputer yang telah berkembang seiring waktu, masingmasing dengan karakteristik dan pengaruhnya terhadap kinerja sistem. Dua jenis arsitektur yang paling umum adalah Von

Neumann dan Harvard Architecture. Von Neumann Architecture

menggunakan satu memori untuk menyimpan baik instruksi maupun data, sedangkan Harvard Architecture memisahkan memori untuk instruksi dan data. Selain itu, terdapat juga arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer) yang membatasi jumlah

instruksi dasar yang dimiliki oleh CPU untuk meningkatkan kecepatan eksekusi, serta arsitektur CISC (Complex Instruction Set

Computer) yang memiliki instruksi-instruksi yang lebih kompleks namun dapat menghasilkan instruksi yang lebih lambat. Dalam beberapa kasus, arsitektur komputer juga dapat bersifat parallel atau distributed, dimana beberapa prosesor atau komputer bekerja bersama untuk meningkatkan kinerja sistem dengan memungkinkan pemrosesan paralel dari tugas-tugas yang kompleks.

C. PEMPROGRAMAN DAN ALGORITMA

   Bahasa pemrograman adalah alat untuk menulis instruksi yang dijalankan oleh komputer. Setiap bahasa pemrograman memiliki aturan sintaksis dan semantik berbeda yang memungkinkan pemrogram mengekspresikan algoritma dan logika program

dengan cara yang lebih terstruktur dan efisien. Bahasa pemrograman memainkan peran yang sangat penting dalam pengembangan perangkat lunak karena memungkinkan

pemrogram merancang, mengembangkan, dan memelihara aplikasi yang lebih atau kurang kompleks.

 Peran bahasa pemrograman dalam pengembangan perangkat lunak meliputi:

1) Abstraksi dan Penataan: Bahasa pemrograman memungkinkan pemrogram untuk mengabstraksi kompleksitas sistem

komputer, memungkinkan mereka untuk fokus pada logika aplikasi tanpa harus terlalu memperhatikan detail implementasi.

2) Pengaturan Aliran Kontrol: Bahasa pemrograman memungkinkan pemrogram mengatur aliran eksekusi program, termasuk pengulangan, pemilihan, dan pemanggilan fungsi,sehingga mereka dapat membuat program yang melakukan tugas yang diinginkan.

3) Berinteraksi dengan Komputer: Bahasa pemrograman memungkinkan pemrogram berinteraksi dengan komputer, mulai dari memasukkan data, memproses informasi, hingga mencapai hasil yang diinginkan. Pengembangan Aplikasi Berskala Besar: Bahasa pemrograman mendukung pengembangan aplikasi perangkat lunak yang kompleks

dengan memfasilitasi modularitas, pembagian tugas, dan pengelolaan sumber daya yang efisien.

Beberapa bahasa pemrograman populer yang sering digunakan dalam pengembangan perangkat lunak adalah Java, Python, C++, dan JavaScript. Setiap bahasa pemrograman memiliki keunggulan dan kelemahan masing-masing, serta dapat lebih cocok digunakan

untuk tujuan tertentu dalam pengembangan perangkat lunak.

Algoritma adalah langkah atau aturan yang diurutkan untuk memecahkan masalah atau mencapai tujuan tertentu. Dalam pemrograman, algoritma digunakan untuk merancang logika

program komputer. Algoritmenya harus jelas, terdefinisi dengan baik, dan dapat dijalankan oleh komputer. Implementasi algoritma

dalam pemrograman dilakukan dengan menggunakan bahasa pemrograman yang sesuai. Konsep dasar algoritma mencakup

beberapa hal, antara lain:

1) Input dan Output: Algoritma harus memiliki input yang jelas, yaitu data yang diperlukan untuk memproses informasi, dan output yang dihasilkan setelah proses selesai.

2) Urutan (Sequence): Algoritma harus diorganisasi dalam urutan

langkah-langkah yang logis, dimulai dari langkah pertama hingga langkah terakhir.

3) Pengulangan (Iterasi): Suatu algoritma harus mampu mengulangi langkah-langkah tertentu berdasarkan kondisi atau

batasan tertentu.

4) Seleksi: Algoritma harus dapat memilih langkah-langkah berdasarkan kondisi yang ditentukan, misalnya menggunakan

struktur kondisi if-else.

5) Rekursi: Beberapa algoritme dapat diimplementasikan secara rekursif, artinya algoritme tersebut menyebut dirinya sendiri

untuk memecahkan masalah yang lebih kecil.

Implementasi algoritma dalam pemrograman dilakukan dengan menerjemahkan langkah-langkah algoritma ke dalam bahasa

pemrograman. Setiap langkah algoritma diimplementasikan dengan struktur dan sintaksis yang sesuai dengan bahasa pemrograman yang digunakan.

D.JARINGAN KOMPUTER

   Jaringan komputer adalah infrastruktur yang memungkinkan perangkat komputasi yang berbeda untuk terhubung dan berkomunikasi satu sama lain. Basis jaringan komputer mencakup beberapa komponen utama, seperti komputer yang berfungsi sebagai terminal bagi pengguna, perangkat jaringan seperti router

dan switch yang mengatur aliran data, dan media transmisi seperti kabel dan perangkat nirkabel yang digunakan untuk mengirimkan

data. Jaringan komputer memungkinkan pengguna untuk berbagi informasi, sumber daya, dan layanan satu sama lain, memungkinkan kolaborasi dan interaksi yang efektif.

1. Model - Model Komunikasi

Model komunikasi dalam jaringan komputer mengacu pada kerangka kerja yang mengatur proses pengiriman dan penerimaan data antar perangkat dalam jaringan. Model-model

tersebut membantu dalam pemahaman struktur dan proses komunikasi yang terjadi dalam jaringan komputer. Dua model komunikasi yang umum digunakan adalah model OSI (Open

Systems Interconnection) dan model TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).

Model OSI terdiri dari tujuh lapisan yang masing-masing memiliki fungsi spesifik dalam proses komunikasi. Lapisanlapisan tersebut adalah:

1) Lapisan Fisik

2) Lapisan Data Link

3) Lapisan Jaringan

4) Lapisan Transport

5) Lapisan Sesi

6) Lapisan Presentasi

7) Lapisan Aplikasi

Sementara itu, model TCP/IP merupakan model yang lebih sederhana dan umum digunakan dalam jaringan komputer saat ini.

 Model ini terdiri dari empat lapisan, yaitu:

1) Lapisan Jaringan (Network Layer)

2) Lapisan Transport (Transport Layer)

3) Lapisan Internet (Internet Layer)

4) Lapisan Aplikasi (Application Layer)

2. Topologi Jaringan Komputer

   Topologi jaringan komputer mengacu pada struktur fisik atau logis jaringan komputer, yang menentukan bagaimana perangkat jaringan terhubung satu sama lain. Berikut beberapa

jenis topologi yang umum digunakan dalam jaringan komputer:

1) Topologi Star

Jenis topologi ini adalah topologi yang paling umum digunakan dalam jaringan komputer. Setiap perangkat terhubung ke titik pusat, seperti switch atau hub.

Menyederhanakan manajemen masalah dan isolasi karena setiap perangkat terhubung secara individual ke titik pusat.

2) Topologi Bus

   Jenis topologi ini adalah topologi di mana semua perangkat terhubung melalui satu jalur komunikasi. Perangkat mengirimkan data melalui jalur komunikasi, yang kemudian

diterima oleh semua perangkat di jaringan. Cocok untuk jaringan kecil dan sederhana namun rentan terhadap

gangguan dan kegagalan.

3) Topologi Ring

Dalam topologi ini setiap perangkat terhubung ke dua perangkat lainnya dan membentuk lingkaran. Data dikirim searah dengan lingkaran. Memiliki kecepatan transfer yang tinggi, namun kerusakan pada satu perangkat dapat

mempengaruhi seluruh jaringan.

4) Topologi Mesh

Pada topologi jenis ini setiap perangkat terhubung langsung ke semua perangkat lain di jaringan. Memiliki tingkat redundansi yang tinggi sehingga lebih aman dari kegagalan.

Membutuhkan biaya dan konfigurasi yang rumit karena banyaknya jumlah kabel yang dibutuhkan.

E.KEAMANAN INFORMASI DALAM KOMPUTASI

   Keamanan informasi dalam komputasi merupakan upaya untuk melindungi informasi dari akses, penggunaan, atau modifikasi yang

tidak sah. Ini termasuk melindungi data, jaringan, perangkat, dan aplikasi yang digunakan dalam komputasi. Upaya keamanan

informasi penting untuk mencegah kebocoran data, serangan

malware, dan gangguan pada sistem komputer.

1. Ancaman keamanan informasi dan strategi untuk melindungi data.

Ancaman keamanan informasi mencakup berbagai risiko seperti serangan malware, phishing, peretasan, dan kebocoran data.

 Untuk melindungi data, strategi yang dapat diterapkan antara lain:

1) Penggunaan perangkat lunak antivirus dan firewall: Penggunaan perangkat lunak antivirus dan firewall untuk mengidentifikasi malware dan mencegahnya memasuki sistem.

2) Enkripsi Data : Mengenkripsi data sensitif saat disimpan dan dalam perjalanan sehingga hanya pihak yang berwenang yang dapat mengaksesnya.

3) Pembaruan Perangkat Lunak: Melakukan pembaruan rutin untuk memperbaiki kerentanan keamanan yang ada pada perangkat lunak.

4) Gunakan kata sandi yang kuat: Gunakan kata sandi yang kuat dan unik untuk akun dan perangkat, dan aktifkan autentikasi dua faktor jika memungkinkan.

5) Saran dan pelatihan: Memberikan saran dan pelatihankepada pengguna untuk membantu merekamengidentifikasi ancaman keamanan dan mengambil tindakan pencegahan yang tepat.

2. Kebijakan keamanan dalam konteks teknologi informasi Kebijakan keamanan dalam konteks teknologi informasi adalah seperangkat aturan, prosedur, dan tindakan yang bertujuan

untuk melindungi aset informasi dan infrastruktur teknologi informasi suatu organisasi.

 Kebijakan ini mencakup berbagai

aspek seperti:

   Misalnya, menentukan hak akses,

menggunakan perangkat lunak keamanan, menangani data sensitif, prosedur pencadangan, dan merespons insiden

keamanan. Dengan menerapkan kebijakan keamanan yang efektif, organisasi dapat mengurangi risiko dari ancaman keamanan seperti malware, phishing, dan peretasan sekaligus memastikan kepatuhan terhadap peraturan dan standar keamanan yang berlaku.

F. RANGKUMAN

   Komputasi adalah proses penggunaan alat atau sistem untuk mengolah data dan informasi. Proses ini mencakup pengumpulan,

penyimpanan, pemrosesan, dan penyajian informasi dengan menggunakan algoritma dan program komputer untuk menemukan

solusi terhadap masalah atau tujuan tertentu. Komputasi telah memainkan peran yang signifikan dalam berbagai aspek kehidupan manusia, seperti pemrosesan data, analisis, desain, simulasi, dan komunikasi.

Arsitektur komputer terdiri dari beberapa komponen utama, termasuk Central Processing Unit (CPU), memori, perangkat input dan output, serta system bus yang menghubungkan semua

komponen. Ada berbagai jenis arsitektur komputer, termasuk Von Neumann, Harvard, RISC, dan CISC, yang memiliki karakteristik

yang berbeda-beda.

Bahasa pemrograman adalah alat untuk menulis instruksi yang dijalankan oleh komputer. Setiap bahasa pemrograman memiliki aturan sintaksis dan semantik yang berbeda. 

Algoritma adalah langkah-langkah atau aturan yang diurutkan untuk memecahkan masalah atau mencapai tujuan tertentu. Dalam pemrograman, algoritma digunakan untuk merancang logika program komputer.

Jaringan komputer adalah infrastruktur yang memungkinkan perangkat komputasi yang berbeda untuk terhubung dan berkomunikasi satu sama lain. Ada beberapa jenis topologi jaringan komputer, seperti topologi star, bus, ring, dan mesh, yang memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing.

Keamanan informasi dalam komputasi adalah upaya untuk melindungi informasi dari akses, penggunaan,atau modifikasi yang tidak sah. Beberapa strategi untuk melindungi data meliputi penggunaan perangkat lunak antivirus dan firewall, enkripsi data,

pembaruan perangkat lunak, penggunaan kata sandi yang kuat, serta saran dan pelatihan kepada pengguna. Kebijakan keamanan

dalam konteks teknologi informasi adalah seperangkat aturan, prosedur, dan tindakan yang bertujuan untuk melindungi aset informasi dan infrastruktur teknologi informasi suatu organisasi.