Sejarah Dan Perkembangan Ilmu Komputer

Rumahit.ID - Pada artikel yang lalu saya telah membahas 5 Pertanyaan Seputar Ilmu Komputer yang paling sering diajukan oleh sebagian besar orang yang baru akan mempelajari ilmu komputer. Pada artikel ini saya akan memberikan uraian perjalanan sejarah dan perkembangan komputer, dari teknologi jadul sampai pada era komputerisasi secanggih zaman sekarang.

Ilmu komputer dianggap sebagai bagian dari keluarga lima disiplin ilmu yang terpisah namun saling terkait, yaitu: teknik komputer, ilmu komputer, sistem informasi , teknologi informasi , dan rekayasa perangkat lunak. Keluarga ini kemudian dikenal secara kolektif sebagai disiplin komputasi. Kelima disiplin ilmu ini saling terkait dalam arti komputasi adalah objek studi mereka, tetapi mereka terpisah karena masing-masing memiliki perspektif penelitian dan fokus kurikulernya sendiri. (Sejak 1991 Association for Computing Machinery [ACM], IEEE Computer Society [IEEE-CS], dan Association for Information Systems [AIS] telah bekerja sama untuk mengembangkan dan memperbarui taksonomi dari lima disiplin ilmu yang saling terkait ini dan pedoman yang digunakan lembaga pendidikan di seluruh dunia untuk program sarjana, pascasarjana, dan penelitian mereka.)

Sub bidang utama ilmu komputer meliputi studi tradisional arsitektur komputer , bahasa pemrograman , dan pengembangan perangkat lunak. Namun, mereka juga mencakup ilmu komputasi (penggunaan teknik algoritmik untuk pemodelan data ilmiah), grafik dan visualisasi, interaksi manusia-komputer,database dan sistem informasi, jaringan, serta masalah sosial dan profesional yang unik dalam praktik ilmu komputer. Seperti yang dapat dibuktikan, beberapa subbidang ini tumpang tindih dalam aktivitasnya dengan bidang modern lainnya, seperti bioinformatika dan kimia komputasi . Tumpang tindih ini adalah konsekuensi dari kecenderungan di antara ilmuwan komputer untuk mengenali dan bertindak berdasarkan banyak koneksi interdisipliner bidang mereka.

Sejarah Dan Perkembangan Ilmu Komputer

Ilmu komputer muncul sebagai disiplin ilmu independen pada awal 1960-an, meskipun elektronik Komputer digital yang menjadi objek studinya ditemukan sekitar dua dekade sebelumnya. Akar ilmu komputer terutama terletak pada bidang terkait matematika , teknik kelistrikan, fisika , dan sistem informasi manajemen.

Matematika adalah sumber dari dua konsep kunci dalam pengembangan komputer. Gagasan bahwa semua informasi dapat direpresentasikan sebagai urutan nol dan satu dan gagasan abstrak dari "program tersimpan . " Dalam sistem bilangan biner , bilangan direpresentasikan oleh urutan digit biner 0 dan 1 dengan cara yang sama seperti bilangan dalam sistem desimal yang dikenal direpresentasikan menggunakan digit 0 hingga 9. Kemudahan relatif yang digunakan dua status (misalnya tinggi dan tegangan rendah) dapat direalisasikan dalam perangkat listrik dan elektronik yang dipimpin secara alami digit biner , atau bit, menjadi unit dasar penyimpanan dan transmisi data dalam sistem komputer .

Teknik kelistrikan memberikan dasar-dasar desain sirkuit yaitu, gagasan bahwa input impuls listrik ke sirkuit dapat digabungkan menggunakan Aljabar Boolean untuk menghasilkan keluaran sembarang. (Aljabar Boolean yang dikembangkan pada abad ke-19 memberikan formalisme untuk mendesain rangkaian dengan nilai masukan biner nol dan satu [salah atau benar, masing-masing, dalam terminologi logika] untuk menghasilkan kombinasi nol dan satu yang diinginkan sebagai keluaran.) Penemuan dari transistor dan miniaturisasi sirkuit, bersama dengan penemuan media elektronik, magnetik, dan optik untuk penyimpanan dan transmisi informasi, dihasilkan dari kemajuan teknik kelistrikan dan fisika.

Sistem informasi manajemen , awalnya disebut sistem pemrosesan data , memberikan gagasan awal dari mana berbagai konsep ilmu komputer seperti penyortiran, pencarian, basis data , pengambilan informasi , dan antarmuka pengguna grafis berkembang. Perusahaan besar memiliki komputer yang menyimpan informasi yang penting bagi aktivitas menjalankan bisnis seperti penggajian, akuntansi, manajemen inventaris, kontrol produksi, pengiriman, dan penerimaan.

Pekerjaan teoretis tentang komputabilitas, yang dimulai pada tahun 1930-an, memberikan perluasan yang diperlukan dari kemajuan ini ke desain seluruh mesin; tonggak sejarah adalah spesifikasi 1936 dari Mesin Turing (model komputasi teoretis yang menjalankan instruksi yang direpresentasikan sebagai rangkaian nol dan satu) oleh matematikawan Inggris Alan Turing dan buktinya tentang kekuatan komputasi model. Terobosan lainnya adalah konsep komputer program tersimpan , biasanya dikreditkan ke matematikawan Amerika Hungaria John von Neumann . Inilah asal muasal bidang ilmu komputer yang kemudian dikenal sebagai arsitektur dan organisasi.

Pada 1950-an, sebagian besar pengguna komputer bekerja di laboratorium penelitian ilmiah atau di perusahaan besar. Mantan kelompok digunakan komputer untuk membantu mereka membuat perhitungan matematika kompleks (misalnya, lintasan rudal), sedangkan kelompok kedua yang digunakan komputer untuk mengelola sejumlah besar data perusahaan (misalnya, gaji dan persediaan). Kedua kelompok dengan cepat mengetahui bahwa menulis program dalam bahasa mesin nol dan satu tidak praktis atau dapat diandalkan. Penemuan ini mengarah pada perkembangan bahasa assembly di awal 1950-an, yang memungkinkan pemrogram menggunakan simbol untuk instruksi (misalnya, ADD untuk penambahan) dan variabel (misalnya, X ). Program lain, yang dikenal sebagai assembler , menerjemahkan program simbolik ini ke dalam program biner yang setara yang langkahnya dapat dilakukan atau "dieksekusi" oleh komputer.

Elemen perangkat lunak sistem lain yang dikenal sebagai linking loader dikembangkan untuk menggabungkan potongan kode yang dirakit dan memuatnya ke dalam memori komputer, di mana mereka dapat dieksekusi. Konsep menghubungkan potongan kode yang terpisah adalah penting, karena memungkinkan "perpustakaan" program untuk melaksanakan tugas umum digunakan kembali. Ini merupakan langkah awal dalam pengembangan bidang ilmu komputer yang disebut rekayasa perangkat lunak .

Kemudian pada tahun 1950-an, bahasa assembly menjadi sangat rumit sehingga pengembangan bahasa tingkat tinggi (lebih dekat ke bahasa alami) mulai mendukung pemrograman yang lebih mudah dan lebih cepat. FORTRAN muncul sebagai bahasa tingkat tinggi utama untuk pemrograman ilmiah, COBOL menjadi bahasa utama untuk pemrograman bisnis. Bahasa-bahasa ini membawa serta kebutuhan akan perangkat lunak yang berbeda, yang disebut kompiler , yang menerjemahkan program bahasa tingkat tinggi ke dalam kode mesin. Saat bahasa pemrograman menjadi lebih kuat dan abstrak, penyusun bangunan yang membuat kode mesin berkualitas tinggi dan efisien dalam hal kecepatan eksekusi dan konsumsi penyimpanan menjadi masalah ilmu komputer yang menantang. Rancangan dan implementasi bahasa tingkat tinggi merupakan inti dari bidang ilmu komputer yang disebut bahasa pemrograman.

Peningkatan penggunaan komputer di awal 1960-an memberikan dorongan untuk pengembangan yang pertama yaitu sistem operasi , yang terdiri dari perangkat lunak residen sistem yang secara otomatis menangani masukan dan keluaran serta pelaksanaan program yang disebut "tasking". Permintaan akan teknik komputasi yang lebih baik menyebabkan munculnya kembali minat dalam metode numerik dan analisisnya, suatu aktivitas yang berkembang begitu luas sehingga dikenal sebagai ilmu komputasi.

Tahun 1970-an dan 80-an menyaksikan munculnya perangkat grafis komputer yang kuat , baik untuk pemodelan ilmiah dan aktivitas visual lainnya. (Perangkat grafis terkomputerisasi diperkenalkan pada awal 1950-an dengan tampilan gambar kasar pada plot kertas dan layar tabung sinar katoda [CRT].) Perangkat keras mahal dan ketersediaan perangkat lunak yang terbatas membuat bidang ini tidak berkembang hingga awal 1980-an, ketika memori komputer diperlukan untuk grafik bitmap (di mana gambar terdiri dari piksel persegi panjang kecil) menjadi lebih terjangkau. Teknologi Bitmap, bersama dengan layar tampilan resolusi tinggi dan pengembangan standar grafis yang membuat perangkat lunak tidak terlalu bergantung pada mesin, telah menyebabkan pertumbuhan yang eksplosif di lapangan. Dukungan untuk semua kegiatan tersebut berkembang menjadi bidang ilmu komputer yang dikenal dengan grafik dan komputasi visual.

Terkait erat dengan bidang ini adalah desain dan analisis sistem yang berinteraksi langsung dengan pengguna yang menjalankan berbagai tugas komputasi. Sistem ini mulai digunakan secara luas selama 1980-an dan 90-an, ketika interaksi yang diedit baris dengan pengguna digantikan olehantarmuka pengguna grafis (GUI). Desain GUI, yang dipelopori oleh Xerox dan kemudian diambil oleh Apple (Macintosh) dan terakhir oleh Microsoft ( Windows ), penting karena itu membentuk apa yang dilihat dan dilakukan orang ketika mereka berinteraksi dengan perangkat komputasi. Desain antarmuka pengguna yang sesuai untuk semua jenis pengguna telah berkembang menjadi bidang ilmu komputer yang dikenal sebagai interaksi manusia-komputer (HCI).

Bidang arsitektur komputer dan organisasi juga telah berkembang secara dramatis sejak komputer program simpanan pertama kali dikembangkan pada tahun 1950-an. Sistem pembagian waktu yang disebut muncul pada tahun 1960-an untuk memungkinkan beberapa pengguna menjalankan program pada saat yang sama dari terminal berbeda yang terprogram ke komputer. Pada 1970-an, area luas pertama berkembang jaringan komputer (WAN ) dan protokol untuk mentransfer informasi dengan kecepatan tinggi antara komputer yang dipisahkan oleh jarak yang jauh. Seiring perkembangan aktivitas ini, mereka bergabung ke dalam bidang ilmu komputer yang disebut jaringan dan komunikasi. Prestasi utama bidang ini adalah pengembangan Internet .

Gagasan bahwa instruksi, serta data, dapat disimpan dalam memori komputer sangat penting untuk penemuan mendasar tentang perilaku teoritis algoritma . Yaitu, pertanyaan seperti, "Apa yang bisa / tidak bisa dihitung?" telah ditangani secara formal menggunakan ide-ide abstrak ini. Penemuan ini adalah asal mula bidang ilmu komputer yang dikenal sebagai algoritma dan kompleksitas. Bagian penting dari bidang ini adalah studi dan penerapan struktur data yang sesuai untuk berbagai aplikasi.Struktur data , bersama dengan pengembangan algoritme optimal untuk memasukkan, menghapus, dan menempatkan data dalam struktur semacam itu, menjadi perhatian utama ilmuwan komputer karena sangat banyak digunakan dalam perangkat lunak komputer, terutama di kompiler, sistem operasi, sistem file, dan mesin telusur .

Pada 1960-an penemuan penyimpanan disk magnetik menyediakan akses cepat ke data yang terletak di tempat yang sewenang-wenang pada disk. Penemuan ini tidak hanya mengarah pada sistem file yang dirancang dengan lebih pintar, tetapi juga pada pengembangan sistem pengambilan basis data dan informasi, yang kemudian menjadi penting untuk menyimpan, mengambil, dan mentransmisikan data dalam jumlah besar dan beragam di seluruh Internet. Bidang ilmu komputer ini dikenal sebagai manajemen informasi.

Tujuan jangka panjang lain dari penelitian ilmu komputer adalah penciptaan mesin komputasi dan perangkat robotik yang dapat melakukan tugas-tugas yang biasanya dianggap membutuhkan kecerdasan manusia . Tugas tersebut termasuk bergerak, melihat, mendengar, berbicara, memahami bahasa alami, berpikir, dan bahkan menunjukkan emosi manusia . Bidang ilmu komputer dari sistem cerdas, awalnya dikenal sebagai kecerdasan buatan (AI), sebenarnya mendahului komputer elektronik pertama di tahun 1940-an, meskipun istilah kecerdasan buatan tidak diciptakan sampai tahun 1956.

Tiga perkembangan dalam komputasi di awal abad ke-21, komputasi seluler, client-server komputasi , dan hacking komputer-kontribusi terhadap munculnya tiga bidang baru dalam ilmu komputer: berbasis platform pengembangan, paralel dan didistribusikan komputasi , dan keamanan dan informasi jaminan . Pengembangan berbasis platform adalah studi tentang kebutuhan khusus perangkat seluler, sistem operasinya, dan aplikasinya. Komputasi paralel dan terdistribusi menyangkut pengembangan arsitektur dan bahasa pemrograman yang mendukung pengembangan algoritme yang komponennya dapat berjalan secara simultan dan asinkron (bukan secara berurutan), untuk memanfaatkan waktu dan ruang dengan lebih baik. Jaminan keamanan dan informasi berkaitan dengan desain sistem komputasi dan perangkat lunak yang melindungi integritasdan keamanan data, serta privasi individu yang dicirikan oleh data tersebut.

Akhirnya, perhatian khusus dari ilmu komputer sepanjang sejarahnya adalah dampak sosial yang unik yang menyertai penelitian ilmu komputer dan kemajuan teknologi. Dengan munculnya Internet pada 1980-an, misalnya, pengembang perangkat lunak perlu mengatasi masalah penting yang terkait dengan keamanan informasi, privasi pribadi, dan keandalan sistem. Selain itu, pertanyaan apakah perangkat lunak komputer merupakan kekayaan intelektual dan pertanyaan terkait "Siapa pemiliknya?" memunculkan area hukum baru dari standar lisensi dan lisensi yang diterapkan pada perangkat lunak dan artefak terkait . Kekhawatiran ini dan lainnya membentuk dasar dari masalah sosial dan profesional ilmu komputer, dan muncul di hampir semua bidang lain yang disebutkan di atas.

Kesimpulan dari pembahasan mengenai sejarah dan perkembangan ilmu komputer diatas didapati bahwa disiplin ilmu komputer telah berkembang menjadi 15 bidang ilmu komputer sebagai berikut:

1. Algoritma dan kompleksitas
2. Arsitektur dan organisasi
3. Ilmu komputasi
4. Grafik dan komputasi visual
5. Interaksi manusia-komputer
6. Sistem Informasi Manajemen
7. Sistem cerdas
8. Jaringan dan komunikasi
9. Sistem operasi
10. Komputasi paralel dan terdistribusi
11. Pengembangan berbasis platform
12. Bahasa pemrograman
13. Jaminan keamanan dan informasi
14. Rekayasa Perangkat Lunak
15. Masalah sosial dan profesional