Perkembangan Generasi Komputer Pertama sampai Kelima

Komputer merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengolah data. Komputer terdiri dari beberapa komponen yang dapat bekerja sama antara komponen satu dengan yang lain untuk menghasilkan suatu informasi berdasarkan program dan data yang ada. Adapun komponen komputer adalah meliputi : Layar Monitor, CPU, Keyboard, Mouse dan printer sebagai media pelengkap. Saat ini, perkembangan komputer sudah semakin canggih. Akan tetapi, perkembangan komputer sebelumnya tidak sekecil, secanggih, sekeren dan seringan sekarang. 

Dalam sejarah komputer, ada 5 generasi dalam sejarah komputer, yaitu :

1. Generasi Pertama (1941-1948)

Komputer Generasi Pertama dikarateristik dengan fakta bahwa instruksi operasi dibuat secara spesifik untuk suatu tugas tertentu dan penggunaan tube vakum (yang membuat komputer pada masa itu berukuran sangat besar) dan silinder magnetik untuk menyimpan data. Komputer ini juga cepat panas dan memorinya masih sedikit. Tabung hampa udara sebagai penguat sinyal, merupakan ciri khas komputer generasi pertama. Pada awalnya, tabung hampa udara (vacum-tube) digunakan sebagai komponen penguat sinyal. Bahan bakunya terdiri dari kaca, sehingga banyak memiliki kelemahan, seperti: mudah pecah, dan mudah menyalurkan panas. Panas ini perlu dinetralisir oleh komponen lain yang berfungsi sebagai pendingin.

Dan dengan adanya komponen tambahan, akhirnya komputer yang ada menjadi besar, berat dan mahal. Pada tahun 1946, komputer elektronik di dunia yang pertama yakni ENIAC selesai dibuat. Pada komputer tersebut terdapat 18.800 tabung hampa udara dan berbobot 30 ton. begitu besar ukurannya, sampai-sampai memerlukan suatu ruangan kelas tersendiri.

Pada gambar nampak komputer ENIAC, yang merupakan komputer elektronik pertama di dunia yang mempunyai bobot seberat 30 ton, panjang 30 M dan tinggi 2.4 M dan membutuhkan daya listrik 174 kilowatts. Komputer elektronik pertama yang digunakan untuk non-umum yaitu ABC (Atanasoff-Berry Computer), ten British Colossus computers, german Z3, LEO, UNIVAC, danHarvard Mark I.

Ciri - ciri komputer generasi pertama adalah 

1. Menggunakan lampu tabung sebagai komponen utama

2. Ukuran per unit komputer masih sangat berat dan besar

3. Cepat panas sehingga membutuhkan alat pendingin yang banyak

4. Boros listrik

5. Proses relatif masih lambat

6. Ketepatan hasil proses masih rendah

7. Kapasitas data masih kecil

2. Generasi Kedua (1949-1964)

Komputer generasi kedua, ditandai dengan penemuan transistor yang sangat mempengaruhi perkembangan komputer. merupakan perkembangan komputer generasi kedua yang lebih kecil dari komputer generasi kedua dan lebih hemat energi. Namun masih cepat menimbulkan panas.

Transistor merupakan ciri khas komputer generasi kedua. Bahan bakunya terdiri atas 3 lapis, yaitu: “basic”, "collector” dan “emmiter”. Transistor merupakan singkatan dari Transfer Resistor, yang berarti dengan mempengaruhi daya tahan antara dua dari 3 lapisan, maka daya (resistor) yang ada pada lapisan berikutnya dapat pula dipengaruhi. Dengan demikian, fungsi transistor adalah sebagai penguat sinyal. Sebagai komponen padat, tansistor mempunyai banyak keunggulan seperti misalnya: tidak mudah pecah, tidak menyalurkan panas. Dan dengan demikian, komputer yang ada menjadi lebih kecil dan lebih murah.

Pada tahun 1960-an, IBM memperkenalkan komputer komersial yang memanfaatkan transistor dan digunakan secara luas mulai beredar di pasaran. Komputer IBM-7090 buatan Amerika Serikat merupakan salah satu komputer komersial yang memanfaatkan transistor. Komputer ini dirancang untuk menyelesaikan segala macam pekerjaan baik yang bersifat ilmiah ataupun komersial. Karena kecepatan dan kemampuan yang dimilikinya, menyebabkan IBM 7090 menjadi sangat popular. Komputer generasi kedua lainnya adalah: IBM Serie 1400, NCR Serie 304, MARK IV dan Honeywell Model 800.

Ciri - ciri komputer generasi kedua adalah
1. Menggunakan teknologi sirkuit berupa transistor dan diode untuk menggantikan tabung vakum.
2. Sudah menggunakan operasi bahasa pemrograman tingkat tinggi seperti FORTRAN dan COBOL.
3. Kapasitas memori utama dikembangkan dari Magnetic Core Storage.
4. Menggunakan simpanan luar berupa Magnetic Tape dan Magnetic Disk.
5. Kemampuan melakukan proses real time dan real-sharing.
6. Ukuran fisiknya sudah lebih kecil dibanding komputer generasi pertama.
7. Proses operasi sudah lebih cepat, yaitu jutaan operasi perdetik.
8. Kebutuhan daya listrik lebih kecil.
9. Orientasi program tidah hanya tertuju pada aplikasi bisnis, tetapi juga aplikasi teknik.

3. Generasi Ketiga (1964-1975)

Komputer generasi ketiga, ukuran komputer yang semakin kecil dan sudah adanya penggunaan sistem opreasi yang memungkinkan mesin untuk menjalankan program yang berbeda secara serentak dengan sebuh program utama yang memonitor dan mengkoordinir memori unit. Serta berkembangnya Integrated Circuit. Lebih hemat energi,dan kapasitas memorinya pun meningkat.

Konsep semakin kecil dan semakin murah dari transistor, akhirnya memacu orang untuk terus melakukan berbagai penelitian. Ribuan transistor akhirnya berhasil digabung dalam satu bentuk yang sangat kecil. Secuil silicium yag mempunyai ukuran beberapa milimeter berhasil diciptakan, dan inilah yang disebut sebagai Integrated Circuit atau IC-Chip yang merupakan ciri khas komputer generasi ketiga. 

Cincin magnetic tersebut dapat di-magnetisasi secara 1 arah ataupun berlawanan, dan akhirnya men-sinyalkan kondisi “ON” ataupun “OFF” yang kemudian diterjemahkan menjadi konsep 0 dan 1 dalam system bilangan biner yang sangat dibutuhkan oleh komputer. Pada setiap bidang memory terdapat 924 cincin magnetic yang masing-masing mewakili 1 bit informasi. Jutaan bit informasi saat ini berada di dalam 1 chip tunggal dengan bentuk yang sangat kecil. Komputer yang digunakan untuk otomatisasi pertama dikenalkan pada tahun 1968 oleh PDC 808, yang memiliki 4 KB (kilo-Byte) memory dan 8 bit untuk core memory.

Ciri - ciri komputer generasi ketiga adalah

1. Karena menggunakan IC maka kinerja komputer menjadi lebih cepat dan tepat. Kecepatannya

    hampir 10.000 kali lebih cepat dari komputer generasi pertama.

2. Peningkatan dari sisi software.

3. Kapasitas memori lebih besar, dan dapat menyimpan ratusan ribu karakter (sebelumnya hanya       puluhan ribu).

4. Menggunakan media penyimpanan luar disket magnetik (external disk) yang sifat pengaksesan      datanya secara acak (random access) dengan kapasitas besar (jutaan karakter).

5. Penggunaan listrik lebih hemat.

6. Kemampuan melakukan multiprocessing dan multitasking.

7. Telah menggunakan terminal visual display dan dapat mengeluarkan suara.

8. Harganya semakin murah.

9. Kemampuan melakukan komunikasi dengan komputer lain.

4. Generasi Keempat (1975-Sekarang)

Komputer pada generasi ini telah berkembang Large Scale Integration (LSI) dapat membuat ratusan komputer dalam sebuah chip. Hal ini meningkatkan daya kerja,efisiensi,dan kehandalan komputer. Sekarang sebuah mikroprosessor dapat diproduksi dan kemudian diprogram untuk memenuhi kebutuhan yang diinginkan. 

Microchips berbasis Central Processing Unit (CPU) pertama, terdiri dari beberapa microchips untuk komponen CPU yang berbeda. Dorongan untuk integrasi semakin besar dan miniasturisasi dipimpin menuju single-chip CPU, di mana semua komponen CPU yang diperlukan dimasukkan ke sebuahmicrochips tunggal yang disebut microprocessor.Microprocessor pertama yaitu Intel 4004.

Munculnya microprocessor melahirkan evolusi dari microcomputer, bentuk yang akhirnya akan menjadi komputer pribadi yang kita kenal sekarang ini.

5. Generasi Kelima (Sekarang – Masa depan)

Masih sulit untuk mendifinisikan komputer genrasi kelima karena tahap ini masih sangat muda. Kemajuan komputer pada masa itu dapat digambarkan sangat canggih karena beberapa komputer dapat menerima instruksi secara lisan maupun tulisan. 

Generasi kelima ditandai dengan teknologi paralel dan networking. Komputer generasi ini juga mempunyai ingatan yang amat besar supaya membolehkannya menyelesaikan lebih banyak masalah yang kompleks. Unit pemprosesan pusat juga mungkin boleh berfungsi kepada paras seperti otak manusia. Komputer impian ini dijangka mempunyai kepandaian tersendiri, mengesan keadaan sekeliling melalui pengelihatan dan bijak mengambil sesuatu keputusan bebas daripada kawalan manusia. Sifat luar biasa ini disebut sebagai “artificial intelligence”. Sudah mengenal internet. 

Awalnya hanya sebatas antar universitas saja, namun karena teknologi yang semakin maju kini dunia ini terasa tidak ada batas jarak dan waktu. Sudah banyak ditemukan web browser dan jangkauan komunikasi diseluruh dunia semakin tidak terbatas jarak dan waktu. Sampai saat ini adalah komputer generasi kelima yang semakin canggih dan sedang dilakukan penelitian tentang komputer generasi keeman dan seterusnya, yang pastinya akan lebih praktis, efisien, dan hemat waktu juga biaya. Dan untuk contoh komputer yang digunakan, bisa dilihat dari yang digunakan sekarang, mulai dari notebook super tipis, kemunculan tablet serta handphone yang awalnya berfungsi sebagai alat komunikasi sudah bisa melakukan tugas seperti layaknya komputer.

Referensi :

http://id.wikipedia.org/wiki/Sejarah_komputer

http://agustinayosicicilia.wordpress.com/2013/10/23/sejarah-komputer/

http://wartawarga.gunadarma.ac.id/2009/12/sejarah-singkat-tentang-perkembangan-generasi-komputer/

http://koepoetjantik.wordpress.com/2013/09/27/sejarah-komputer-perkembangannya/

Bioinformatika

Bioinformatika adalah ilmu yang menerapkan teknik komputasioanal untuk memecahkan masalah-masalah biologis seperti masalah DNA ataupun asam amino. Metode ini menggunakan metode matematika , statistika dan informatika agar dapat memecahkan masalah di bidang biologi. Dengan adanya metode ini dapat membantu masalah dengan adanya teknologi di bidang informatika , sehingga mempermudah para ilmuwan dalam mengungkap sekuens biologis dari protein , dan asam nukleat.

Ilmu ini didefinisikan sebagai aplikasi dari alat komputasi dan analisa untuk menangkap dan menginterpretasikan data-data biologi molekul. Biologi molekul sendiri juga merupakan bidang interdisipliner, mempelajari kehidupan dalam level molekul.Pada saat ini, Bioinformatika ini mempunyai peranan yang sangat penting,diantaranya adalah untuk manajemen data-data biologi molekul, terutama sekuen DNAdan informasi genetika . Perangkat utama Bioinformatika adalah software dan didukung oleh kesediaan internet. Bioinformatika mempunyai peluang yang sangat besar untuk berkembang karena banyak sekali cabang-cabang ilmu yang terkait dengannya. 

Namun sayangnya di Indonesia sendiri Bioinformatika masih belum dikenal oleh masyarakat luas. Di kalangan peneliti biologi, mungkin hanya para peneliti biologi molekul yang mengikuti perkembangannya karena keharusan menggunakan perangkat-perangkat Bioinformatika untuk analisa data. Sementara di kalangan TI , mengingat kuatnya disiplin biologi yang menjadi pendukungnya. Kajian ini juga masih kurang mendapat perhatian. Paper ini bertujuan untuk lebih mengenalkan Bioinformatika di kalangan TI dan masyarakat luas.

Contoh-contoh Penggunaan Bioinformatika :

1. Bioinformatika dalam Bidang Klinis

Bioinformatika dalam bidang klinis sering disebut sebagai informatika klinis (clinical informatics). Aplikasi dari informatika klinis ini berbentuk manajemen data-data klinis dari pasien melalui Electrical Medical Record (EMR) yang dikembangkan oleh Clement J. McDonald dari Indiana University School of Medicine pada tahun 1972. McDonald pertama kali mengaplikasikan EMR pada 33 orang pasien penyakit gula (diabetes). Sekarang EMR ini telah diaplikasikan pada berbagai penyakit. Data yang disimpan meliputi data analisa diagnosa laboratorium, hasil konsultasi dan saran, foto rontgen, ukuran detak jantung, dan lain lain. Dengan data ini dokter akan bisa menentukan obat yang sesuai dengan kondisi pasien tertentu dan lebih jauh lagi, dengan dibacanya genom manusia, akan memungkinkan untuk mengetahui penyakit genetik seseorang, sehingga penanganan terhadap pasien menjadi lebih akurat.

2. Bioinformatika untuk Identifikasi Agent Penyakit Baru

Bioinformatika juga menyediakan tool yang sangat penting untuk identifikasi agent penyakit yang belum dikenal penyebabnya. Banyak sekali penyakit baru yang muncul dalam dekade ini, dan diantaranya yang masih hangat adalah SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome). Pada awalnya, penyakit ini diperkirakan disebabkan oleh virus influenza karena gejalanya mirip dengan gejala pengidap influenza. Akan tetapi ternyata dugaan ini salah karena virus influenza tidak terisolasi dari pasien. 

Perkirakan lain penyakit ini disebabkan oleh bakteri Candida karena bakteri ini terisolasi dari beberapa pasien. Tapi perkiraan ini juga salah. Akhirnya ditemukan bahwa dari sebagian besar pasien SARS terisolasi virus Corona jika dilihat dari morfologinya. Sekuen genom virus ini kemudian dibaca dan dari hasil analisa dikonfirmasikan bahwa penyebab SARS adalah virus Corona yang telah berubah (mutasi) dari virus Corona yang ada selama ini. Dalam rentetan proses ini, Bioinformatika memegang peranan penting. Pertama pada proses pembacaan genom virus Corona. Karena di database seperti GenBank, EMBL (European Molecular Biology Laboratory), dan DDBJ (DNA Data Bank of Japan) sudah tersedia data sekuen beberapa virus Corona, yang bisa digunakan untuk mendesain primer yang digunakan untuk amplifikasi DNA virus SARS ini. Selanjutnya, Bioinformatika juga berfungsi untuk analisa posisi sejauh mana suatu virus berbeda dengan virus lainnya.

3. Bioinformatika untuk Diagnosa Penyakit Baru

Untuk menangani penyakit baru diperlukan diagnosa yang akurat sehingga dapat dibedakan dengan penyakit lain. Diagnosa yang akurat ini sangat diperlukan untuk pemberian obat dan perawatan yang tepat bagi pasien.

Ada beberapa cara untuk mendiagnosa suatu penyakit, antara lain: isolasi agent penyebab penyakit tersebut dan analisa morfologinya, deteksi antibodi yang dihasilkan dari infeksi dengan teknik enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), dan deteksi gen dari agent pembawa penyakit tersebut dengan Polymerase Chain Reaction (PCR). Teknik yang banyak dan lazim dipakai saat ini adalah teknik PCR. Teknik ini sederhana, praktis dan cepat. Yang penting dalam teknik PCR adalah disain primer untuk amplifikasi DNA, yang memerlukan data sekuen dari genom agent yang bersangkutan dan software seperti yang telah diuraikan di atas. Disinilah Bioinformatika memainkan peranannya. Untuk agent yang mempunyai genom RNA, harus dilakukan reverse transcription (proses sintesa DNA dari RNA) terlebih dahulu dengan menggunakan enzim reverse transcriptase. Setelah DNA diperoleh baru dilakukan PCR. Reverse transcription dan PCR ini bisa dilakukan sekaligus dan biasanya dinamakan RT-PCR.

4. Bioinformatika untuk Penemuan Obat

Cara untuk menemukan obat biasanya dilakukan dengan menemukan zat/senyawa yang dapat menekan perkembangbiakan suatu agent penyebab penyakit. Karena perkembangbiakan agent tersebut dipengaruhi oleh banyak faktor, maka faktor-faktor inilah yang dijadikan target. Diantaranya adalah enzim-enzim yang diperlukan untuk perkembangbiakan suatu agent Mula-mula yang harus dilakukan adalah analisa struktur dan fungsi enzim-enzim tersebut. Kemudian mencari atau mensintesa zat/senyawa yang dapat menekan fungsi dari enzim-enzim tersebut. Analisa struktur dan fungsi enzim ini dilakukan dengan cara mengganti asam amino tertentu dan menguji efeknya. Analisa penggantian asam amino ini dahulu dilakukan secara random sehingga memerlukan waktu yang lama. Setelah Bioinformatika berkembang, data-data protein yang sudah dianalisa bebas diakses oleh siapapun, baik data sekuen asam amino-nya.

Setelah asam amino yang berperan sebagai active site dan kestabilan enzim tersebut ditemukan, kemudian dicari atau disintesa senyawa yang dapat berinteraksi dengan asam amino tersebut. Dengan data yang ada di PDB, maka dapat dilihat struktur 3D suatu enzim termasuk active site-nya, sehingga bisa diperkirakan bentuk senyawa yang akan berinteraksi dengan active site tersebut. Dengan demikian, kita cukup mensintesa senyawa yang diperkirakan akan berinteraksi, sehingga obat terhadap suatu penyakit akan jauh lebih cepat ditemukan. Cara ini dinamakan “docking” dan telahbanyak digunakan oleh perusahaan farmasi untuk penemuan obat baru. Meskipun dengan Bioinformatika ini dapat diperkirakan senyawa yang berinteraksi dan menekan fungsi suatu enzim, namun hasilnya harus dikonfirmasi dahulu melalui eksperimen di laboratorium. Akan tetapi dengan Bioinformatika, semua proses ini bisa dilakukan lebih cepat sehingga lebih efisien baik dari segi waktu maupun finansial.

Referensi :

http://bioinformatics.org

http://id.wikipedia.org/wiki/Bioinformatika

http://www.biotek-indonesia.net

http://www.faqs.org/faqs/medicalinformatics-faq/

http://www.wiley.co.uk/wileychi/genomics/proteomics.html