Arsitektur Komputer Dan Kognisi Manusia

Posted: October 4, 2012 in Uncategorized

Saat ini, ilmu pengetahuan mengalami kemajuan yang sangat pesat, bisa dikatakan, berbanding lurus dengan kemajuan teknologi. Salah satunya, dalam bidang komputer. Yang kita tahu, dulu komputer hanyalah sebuah perangkat hitung yang terdiri dari perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Seiring dengan berkembangnya teknologi dan kebutuhan manusia yang semakin meningkat, komputer menambah daya guna, dan semakin memiliki fitur-fitur yang menarik, yang bisa memudahkan manusia dalam menyelesaikan tugas sebagai pekerja atau seseorang yang hidup di zaman yang modern dan semakin berkembang.

Salah satu bidang dalam ilmu komputer yang berkembang saat ini adalah Arsitektur Komputer. Pengertian Arsitektur Komputer sendiri adalah suatu konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer. Arsitektur komputer ini merupakan rencana cetak-biru dan deskripsi fungsional dari kebutuhan bagian perangkat keras yang didesain (kecepatan proses dan sistem interkoneksinya). Dalam hal ini, implementasi perencanaan dari masing–masing bagian akan lebih difokuskan terutama, mengenai bagaimana CPU akan bekerja, dan mengenai cara pengaksesan data dan alamat dari dan ke memori cache, RAM, ROM, cakram keras, dll). Beberapa contoh dari arsitektur komputer ini adalah arsitektur von Neumann, CISC, RISC, blue Gene, dll. Arsitektur komputer juga dapat didefinisikan dan dikategorikan sebagai ilmu dan sekaligus seni mengenai cara interkoneksi komponen-komponen perangkat keras untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional, kinerja, dan target biayanya.

Arsitektur komputer memiliki 3 sub-kategori:

  • Set instruksi (ISA)
  • Arsitektur mikro dari ISA, dan
  • Sistem desain dari seluruh komponen dalam perangkat keras komputer ini.

Arsitektur merupakan ilmu untuk membuat atau merancang suatu konstruksi bangunan. Dalam hal ini, yang dirancang bukanlah bangunan, tetapi suatu program komputer.

Model-model ini diciptakan oleh manusia dalam membangun suatu program komputer untuk mencapai suatu tujuan tertentu. Model yang digunakan pada metode ini adalah :

  • GOMS

GOMS merupakan model Goals, Operators, Methods, Selections yang diperkenalkan oleh Card, Moran dan Newell. Goal adalah tujuan yang ingin dicapai oleh pengguna, Operator adalah analisis. Operator terdiri atas tindakan dasar yang harus dilakukan user dalam menggunakan sistem. Method adalah beberapa cara untuk membagi tujuan ke dalam beberapa sub-tujuan. Terkahir adalah Selection yang merupakan pilihan terhadap metode yang ada.

GOMS tidak membiarkan pilihan menjadi acak, namun lebih dapat diprediksi yang secara umum tergantung dari user, kondisi sistem dan detail tujuan. Tujuan GOMS dapat digunakan untuk mengukur kinerja.

GOMS merupakan metode yang baik untuk mendeskripsikan bagaimana seorang ahli melakukan pekerjaannya. Jika digabung dengan model fisik dan model perlengkapan maka akan dapat digunakan untuk memprediksi kinerja user dari aspek waktu eksekusi.

  • CCT

CCT adalah kepanjangan dari Cognitive, Complexity Theory yang diperkenalkan oleh Kieras dan Polson. CCT merupakan perluasan dari GOMS yang mengandung banyak prediksi atau kemungkinan.

Tujuan utama CCT adalah untuk mengetahui pengetahuan dari prosedur dimana orang-orang membutuhkan untuk menyelesaikan permasalahan rutin yang muncul dan diwakili oleh peraturan produksi. Selain itu, CCT juga dapat digunakan untuk mengetahui peraturan produksi terkait dapat dihasilkan berdasarkan pada analisa GOMS. Sebuah kompleksitas dari permasalahan akan dimunculkan dalam angka dan isi dari peraturan produksi. Dapat juga digunakan untuk mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan sebuah prosedur di ramalkan dengan system produksi yang mewakili peraturan tersebut bersamaan dengan waktu operasi tertentu. Waktu yang dibutuhkan untuk belajar dari sebuah masalah adalah tujuan dari urutan eraturan baru yang harus dipelajari oleh user. Terakhir, dapat mengetahui beberapa prediksi tentang kesalahan dan penambahan kecepatan dengan latihan dapat juga dipelajari dari isi peraturan produksi.

Model CCT, misalnya GOMS analysis, menghilangkan banyak sekali deatail dari perilaku user. Secara umum, apapun yang berada diluar wilayah prosedur pengetahuan tidak dimodelkan. Ini artinya model tersebut tidal memuat model gerakan seerti penekana tombol seperti layaknya operater terdahulu. CCT tidak termasuk pula proses yang dibutuhkan oleh user.

Meskipun memiliki banyak kekurangan, CCT cenderung lebih terjangkau. Percobaan di Lab. menunjukan dukungan empiris untuk banyak tuntutan mengenai CCT. Ruang kerja CCT dibangun dan di sahkan pada detail terbail pada pre-GUI tex edit. Namun demikian hal ini telah pula diterapkan pada system yang berdasarkan menu.

Arsitektur Komputer juga tidak dapat dipisahkan dengan sistem operasi, berikut sedikit penjelasan mengenai sistem operasi:

Sistem operasi atau dalam bahasa Inggris, operating system atau OS adalah perangkat lunak, sistem yang bertugas untuk melakukan kontrol dan manajemen perangkat keras serta operasi-operasi dasar sistem, termasuk menjalankan software aplikasi seperti program-program pengolah kata dan browser web. Secara umum, Sistem Operasi adalah software pada lapisan pertama yang ditaruh pada memori komputer pada saat komputer dinyalakan. Sedangkan software-software lainnya dijalankan setelah Sistem Operasi berjalan, dan Sistem Operasi akan melakukan layanan inti umum untuk software-software itu. Layanan inti umum tersebut seperti akses ke disk, manajemen memori, skeduling task, dan antar-muka user. Sehingga masing-masing software tidak perlu lagi melakukan tugas-tugas inti umum tersebut, karena dapat dilayani dan dilakukan oleh Sistem Operasi. Bagian kode yang melakukan tugas-tugas inti dan umum tersebut dinamakan dengan “kernel” suatu Sistem Operasi.

Evolusi Arsitektur

Di antara demikian banyak pemahaman tentang arsitektur, arsitektur dikenal juga sebagai suatu tradisi yang berkembang. Dari waktu ke waktu wajah arsitektur selalu mengalami perubahan. Hal-hal yang mempengaruhi perkembangan dan pengembangan arsitektur tidak hanya berupa keadaan eksternal, tetapi juga keadaan internal. Dsini kita membahas mengenai evolusi arsitektur pada komputer. Arsitektur dari komputer sendiri merupakan suatu susuan tau rancangan dari komputer tersebut sehingga membentuk suatukesatuan yang dinamakan komputer. Komputer sendiri berevolusi dengan cepat mulai dari generasi pertama hingga sekarang. Evolusi sendiri didasarkan pada fungsi atau kegunaanya dalam kehidupan. Evolusi pada komputer sendiri ada karena keinginan atau hal yang dibutuhkan manusia itu sendiri. Sekarang ini komputer sudah dapat melakaukan perintah yang sulit sekalipun tidak seperti dulu yang hanya bisa melakukan yang sederhana saja. Itulah yang dinamakan evolusi arsitektur yaitu perubahan bentuk juga fungsi dan kemampuannya.

1950 -1960

Arsitektur komputer adalah suatu Komputer aritmatik atau biasa disebut juga kalkulator.komputer ini dibuat untuk menghitung persamaan matematis pada masa peperangan pada saat itu.

1970 – pertengahan1980 

Arsitektur komputer adalah suatu desain instruksi untuk suatu Kompiler.

1990

Arsitektur komputer adalah suatu bentuk desain CPU, system memori,system I/O, multiprosesor dan network komputer

2010 

Arsitektur komputer: suatu system yang dapat beradaptasi sendiri, struktur yang dapat mengorganisasikan sendiri, system DNA.

Klasifikasi Arsitektur

Pada komputer terdapat berbagai klasifikasinya dalam hal apapun. Setiap komputer tentunya memilik klasifikasi masing-masing. Disini membahas mengenai klasifikasi arsitekturnya menurut Von Neumann dan Non Von Neumann.

Kriteria mesin Von Neumann :

  • Mempunyai subsistem hardware dasar yaitu sebuah CPU, sebuah memori dan sebuah I/O sistem
  • Merupakan stored-program komputer
  • Menjalankan instruksi secara berurutan
  • Mempunyai jalur (path) bus antara memori dan CPU

Pada tahun 1966, Flyyn mengklasifikasikan arsitektur komputer berdasarkan sifatnya yaitu :

  • Jumlah prosesor
  • Jumlah program yang dapat dijalankan
  • Struktur memori

Menurut Flyyn ada 4 klasifikasi komputer :

  • SISD (Single Instruction Stream, Single Data Stream)

Satu CPU yang mengeksekusi instruksi satu persatu dan menjemput atau menyimpan data satu persatu.

  • SIMD (Single Instruction Stream, Multiple Data Stream)

Satu unit kontrol yang mengeksekusi aliran tunggal instruksi, tetapi lebih dari satu Elemen Pemroses

  • MISD (Multiple Instruction Stream, Single Data Stream)

Mengeksekusi beberapa program yang berbeda terhadap data yang sama.

Ada dua kategori:
– Mesin dengan Unit pemroses berbeda dengan instruksi yang berbeda dengan data yang sama (sampai sekarang tidak ada mesin yang seperti ini)
– Mesin, dimana data akan mengalir ke elemen pemroses serial

  • MIMD (Multiple Instruction Stream, Multiple Data Stream)

Juga disebut multiprocessors, dimana lebih dari satu proses dapat dieksekusi berikut terhadap dengan datanya masing-masing.

Kualitas Arsitektur Komputer

Kualitas arsitektur komputer merupakan suatu yang menentukan komputer itu baik atau tidak. Komputer dikatakan baik jika memiliki kualitas yang baik dalam hal apapun. Begitu juga komputer dikatakan tidak baik jika komputer tersebut tidak dapat memenuhi apa yg diperintahkan atau diinginkan pengguna. Hal yang dipenuhi inilah yang disebut dengan kualitas. Adapun kualitas arsitektur komputer yaitu :

  • Generalitas adalah ukuran besamya jangkauan aplikasi yang bisa cocok dengan arsitektur.
  • Daya terap (applicability) adalah pemanfaatan arsitektur untuk penggunaan yang telah direncanakannya.
  • Efisiensi adalah ukuran rata-rata jurnlah hardware dalam komputer yang selalu sibuk selama penggunaannya biasa.
  • Kemudahan penggunaan arsitektur adalah ukuran kesederhanan bagi programmer sistem untuk mengembangkan atau membuat software untuk arsitektur tersebut, misalnya sistem pengoperasiannya atau compilernya. Oleh karena itu, kemudahan penggunaan ini merupakan fungsi ISA dan berkaitan erat dengan generalitas.
  • Daya terap arsitektur adalah ukuran kemudahan bagi perancang untuk mengimplementasikan komputer (yang mempunyai arsitektur itu) dalam jangkauan yang luas. Lebih spesifik arsitekturnya, maka akan lebih sulit untuk membuat mesin yang berbeda ukuran dan kinerjanya dari yang lain.
  • Daya kembang (expandability) adalah ukuran kemudahan bagi perancang untuk meningkatkan kemampuan arsitektur, misalnya kemampuan ukuran memori maksimumnya atau kemampuan aritmetiknya. Umumnya, spesifikasi rumpun komputer memungkinkan perancang untuk menggunakan ukuran memori yang berjangkauan luas dalam anggota rumpun.

Sekarang, kita lanjut ke pembahasan Kognisi Manusia..

Seperti yang kita tahu, setiap proses mengingat, berpikir, mempelajari konsep, menyelesaikan masalah, pasti melibatkan kognisi. Kognisi adalah kepercayaan seseorang tentang sesuatu yang didapatkan dari proses berpikir tentang seseorang atau sesuatu. Proses yang dilakukan adalah memperoleh pengetahuan dan memanipulasi pengetahuan melalui aktivitas mengingat, menganalisis, memahami, menilai, menalar, membayangkan dan berbahasa. Kapasitas atau kemampuan kognisi biasa diartikan sebagai kecerdasan atau inteligensi. Bidang ilmu yang mempelajari kognisi beragam, di antaranya adalah psikologi, filsafat, komunikasi, neurosains, serta kecerdasan buatan.

Berbagai Fungsi Kognitif

Atensi dan kesadaran

Atensi adalah pemrosesan secara sadar sejumlah kecil informasi dari sejumlah besar informasi yang tersedia. Informasi didapatkan dari penginderaan, ingatan dan proses kognitif lainnya. Atensi terbagi menjadi atensi terpilih (selective attention)dan atensi terbagi (divided attention). Kesadaran meliputi perasaan sadar maupun hal yang disadari yang mungkin merupakan fokus dari atensi.

Persepsi

Persepsi adalah rangkaian proses pada saat mengenali, mengatur dan memahami sensasi dari panca indera yang diterima dari rangsang lingkungan. Dalam kognisi rangsang visual memegang peranan penting dalam membentuk persepsi. Proses kognif biasanya dimulai dari persepsi yang menyediakan data untuk diolah oleh kognisi.

Ingatan

Ingatan adalah saat manusia mempertahankan dan menggambarkan pengalaman masa lalunya dan menggunakan hal tersebut sebagai sumber informasi saat ini. Proses dari mengingat adalah menyimpan suatu informasi, mempertahankan dan memanggil kembali informasi tersebut. Ingatan terbagi dua menjadi ingatan implisit dan eksplisit. Proses tradisional dari mengingat melalui pendataan penginderaan, ingatan jangka pendek dan ingatan jangka panjang.

Bahasa

Bahasa adalah menggunakan pemahaman terhadap kombinasi kata dengan tujuan untuk berkomunikasi. Adanya bahasa membantu manusia untuk berkomunikasi dan menggunakan simbol untuk berpikir hal-hal yang abstrak dan tidak diperoleh melalui penginderaan. Dalam mempelajari interaksi pemikiran manusia dan bahasa dikembangkanlah cabang ilmu psikolinguistik

Pemecahan masalah dan kreativitas

Pemecahan masalah adalah upaya untuk mengatasi hambatan yang menghalangi terselesaikannya suatu masalah atau tugas. Upaya ini melibatkan proses kreativitas yang menghasilkan suatu jalan penyelesaian masalah yang orisinil dan berguna.

Kelebihan dan kekurangan dari struktur kognisi yaitu :

Kelebihan :

Struktur kognisi lebih sistematis sehingga memiliki arah dan tujuan yang jelas. Banyak memberi motivasi agar terjadi proses belajar. mengoptimalisasikan kerja otak secara maksimal.

Kekurangan :

Membutuhkan waktu yang cukup lama

Perbedaan antara Struktur Kognisi Manusia dan Arsitektur Komputer adalah :
Struktur / model kognitif
Model kognitif merupakan suatu model yang berhubungan dengan sistem interaktif yang memodelkan aspek pengguna, disini lebih menekankan kepada aspek pemahaman, pengetahuan, tujuan dan pemrosesan. Kategorisasi khusus model ini adalah kompetensi kinerja, selera komputasi, tanpa disertai pembagian yang jelas.

Hubungan antara arsitektur komputer dan kognisi manusia (menurut saya) adalah, terbentuknya kognitif sains, yang merupakan suatu ilmu yang menghubungkan ilmu yang satu dengan beberapa ilmu yang lain, diantaranya adalah filsafat, psikologi, neurologi, bahasa (linguistic), antropologi, dan komputer. Dalam membentuk suatu arsitektur komputer, dibutuhkan kognisi manusia sebagai pembentuk (creator). Ketika membentuk suatu arsitektur komputer, kita secara tidak sadar dan harus melibatkan beberapa hal, seperti, bahasa, persepsi, ingatan, juga kognisi yang melibatkan proses berpikir manusia, untuk membuat suatu program komputer yang tepat guna dan sesuai untuk semua golongan. Contohnya saja, si pembuat suatu program harus menggunakan bahasa yang mudah dimengerti, agar bisa dipahami oleh banyak golongan.

Referensi:

Anonim. (2012). Arsitektur komputer. http://id.wikipedia.org/wiki/Arsitektur_komputer (diakses 3 oktober 2012).

Anonim. (2012). Psikologi kognitif.  http://id.wikipedia.org/wiki/Psikologi_kognitif (diakses 3 oktober 2012).

Fauzi, Ahmad. (2011). Arsitektur komputer. http://ozygazebo.blogspot.com/2011/10/arsitektur-komputer.html (diakses 3 oktober 2012).

Firdaus, Ahmad. (2010). Arsitektur komputer. http://gogeul.blogspot.com/2010/04/arsitektur-komputer.html (diakses 3 ooktober 2012).

Freeza, Muhammad. (2011). Organisasi dan arsitektur komputer. http://muhammadfreeza.wordpress.com/2011/10/10/organisasi-dan-arsitektur-komputer/ (diakses 3 oktober 2012).

Hafiz, Abdul. (201o). Arsitektur komputer. http://yangmantapajadeh.blogspot.com/2010/11/arsitektur-komputer.html (diakses 3 oktober 2012).

Lathifunnisa, Shaf. (2012). Analisis struktur kognisi manusia.  http://psikologikelompokpsikologisosial.blogspot.com/2012/03/analis-struktur-kognisi-manusia-dan.html (diakses 3 oktober 2012).

Rian, Wibawa. (2012). Analisa perbedaan struktur kognisi.  http://wibawa-rian.blogspot.com/2012/04/analisa-perbedaan-struktur-kognisi.html (diakses 3 oktober 2012).

Robbani, Ibadurahman. (2012). Struktur kognisi. http://ibadurahman-robbani.blogspot.com/2012/06/normal-0-false-false-false-en-us-x-none.html (diakses 3 oktober 2012).

Solso, Robert L., Maclin, Otto H., Maclin, M. Kimberly. (2007). Psikologi kognitif. Jakarta: erlangga.

Sutanto, Hermawan. (1998). Arsitektur komputer.  http://mikrokontroler.tripod.com/6805/bab3.htm (diakses 3 oktober 2012).

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s