Sejarah Perkembangan alat hitung

sejarah perkembangan alat hitung

Sejarah Perkembangan Alat Hitung

Perkembangan dan kemajuan berbagai peralatan teknologi informasi dan komunikasi tidak terlepas dari perkembangan alat hitung, mulai dari yang sederhana sampai yang rumit seperti komputer.
■■ Abacus

Alat ini dianggap sebagai awal mula mesin komputasi, muncul 5000 tahun yang lalu dan merupakan alat perhitungan kuno yang digunakan oleh bangsa Romawi kuno dan Yunani kuno. Abacus pada masa ini di pakai oleh para pedagang untuk menghitung transaksi perdagangan. Abacus hingga kini masih digunakan di Cina dan beberapa negara di Asia. Seiring dengan munculnya pensil dan kertas.
■■ Kalkulator Roda Numerik

Pada tahun 1642, Blaise Pascal (1623-1662), yang pada waktu itu berumur 18 tahun, menemukan apa yang ia sebut sebagai kalkulator roda numerik (numerical wheel calculator) untuk membantu ayahnya melakukan perhitungan pajak. Kotak persegi kuningan ini yang dinamakan Pascaline, menggunakan delapan roda putar bergerigi untuk menjumlahkan bilangan hingga delapan digit. Alat ini merupakan alat penghitung bilangan berbasis sepuluh. Kelemahan alat ini adalah hanya terbatas untuk melakukan penjumlahan.
■■ Kalkulator Roda Mekanik 2
Tahun 1694, seorang matematikawan dan filsuf Jerman, Gottfred Wilhem von Leibniz (1646-1716) memperbaiki Pascaline dengan membuat mesin yang dapat mengalikan. Sama seperti pendahulunya, alat mekanik ini bekerja dengan menggunakan roda-roda gerigi. Dengan mempelajari catatan dan gambar-gambar yang dibuat oleh Pascal, Leibniz dapat menyempurnakan alatnya. Barulah pada tahun 1820, kalkulator mekanik mulai populer.
■■ Kalkulator Mekanik
Charles Xavier Thomas de Colmar menemukan mesin yang dapat melakukan empat fungsi aritmatik dasar. Kalkulator mekanik Colmar, arithometer, mempresentasikan pendekatan yang lebih praktis dalam kalkulasi karena alat tersebut dapat melakukan penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian. Dengan kemampuannya, arithometer banyak dipergunakan hingga masa Perang Dunia I. Bersama-sama dengan Pascal dan Leibniz, Colmar membantu membangun era komputasi mekanik.
5. Sejarah Perkembangan Komputer
Awal mula komputer yang sebenarnya dibentuk oleh seorang profesor matematika Inggris, Charles Babbage (1791-1871). Tahun 1812, Babbage memperhatikan kesesuaian alam antara mesin mekanik dan matematika. Mesin mekanik sangat baik dalam mengerjakan tugas yang sama berulangkali tanpa kesalahan, sedang matematika membutuhkan repetisi sederhana dari suatu langkah-langkah tertentu.
Masalah tersebut kemudian berkembang hingga menempatkan mesin mekanik sebagai alat untuk menjawab kebutuhan mekanik. Usaha Babbage yang pertama untuk menjawab masalah ini muncul pada tahun 1822 ketika ia mengusulkan suatu mesin untuk melakukan perhitungan persamaan differensil. Mesin tersebut dinamakan Mesin Differensial. Dengan menggunakan tenaga uap, mesin tersebut dapat menyimpan Program dan dapat
melakukan kalkulasi serta mencetak hasilnya secara otomatis.
Setelah bekerja dengan Mesin Differensial selama sepuluh tahun, Babbage tiba-tiba terinspirasi
untuk memulai membuat komputer general-purpose yang pertama, yang disebut Analytical Engine.

Asisten Babbage, Augusta Ada King (1815-1842) memiliki peran penting dalam pembuatan mesin ini. Ia membantu merevisi rencana, mencari pendanaan daripemerintah Inggris, dan mengkomunikasikan spesifikasi Analytical Engine kepada publik. Selain itu, pemahaman Augusta yang baik tentang mesin ini memungkinkannya membuat instruksi untuk dimasukkan ke dalam mesin dan juga membuatnya menjadi Programmer wanita yang pertama. Pada tahun 1980, Departemen Pertahanan Amerika Serikat menamakan sebuah bahasa pemrograman dengan nama ADA sebagai penghormatan kepadanya.
Mesin uap Babbage, walaupun tidak pernah selesai dikerjakan, tampak sangat primitif apabila dibandingkan dengan standar masa kini. Bagaimanapun juga, alat tersebut menggambarkan elemen dasar dari sebuah komputer modern dan juga mengungkapkan sebuah konsep penting.
Terdiri dari sekitar 50.000 komponen, desain dasar dari Analytical Engine menggunakan kartu-kartu perforasi (berlubang-lubang) yang berisi instruksi operasi bagi mesin tersebut.

Pada 1889, Herman Hollerith (1860-1929) juga menerapkan prinsip kartu perforasi untuk melakukan penghitungan. Tugas pertamanya adalah menemukan cara yang lebih cepat untuk melakukan perhitungan bagi Biro Sensus Amerika Serikat. Sensus sebelumnya yang
dilakukan di tahun 1880 membutuhkan waktu tujuh tahun untuk menyelesaikan perhitungan.
Dengan berkembangnya populasi, biro tersebut memperkirakan bahwa dibutuhkan waktu sepuluh tahun untuk menyelesaikan perhitungan sensus.
Hollerith menggunakan kartu perforasi untuk memasukkan data sensus yang kemudian diolah oleh alat tersebut secara mekanik. Sebuah kartu dapat menyimpan hingga 80 variabel. Dengan menggunakan alat tersebut, hasil sensus dapat diselesaikan dalam waktu enam minggu.
Selain memiliki keuntungan dalam bidang kecepatan, kartu tersebut berfungsi sebagai media penyimpan data. Tingkat kesalahan perhitungan juga dpat ditekan secara drastis. Hollerith kemudian mengembangkan alat tersebut dan menjualnya ke masyarakat luas. Ia mendirikan Tabulating Machine Company pada tahun 1896 yang kemudian menjadi International Business Machine (IBM) setelah mengalami beberapa kali merger.
Perusahaan lain seperti Remington Rand and Burroghs juga memproduksi alat pembaca kartu perforasi untuk usaha bisnis. Kartu perforasi digunakan oleh kalangan bisnis dan pemerintahan untuk pemrosesan data hingga tahun 1960.
Perkembangan teknologi ilmu komputer pun mengalami banyak kemajuan. Perkembangan tersebut dapat dikelompokkan menjadi 5 generasi sebagai berikut:
■■ Komputer Generasi Pertama (1940 s.d. 1959)
Komputer generasi pertama ini mempunyai ciri menggunakan tabung vakum untuk memproses dan menyimpan data, cepat panas dan mudah terbakar, oleh karena itu beribu-ribu tabung vakum diperlukan untuk menjalankan operasi keseluruhan komputer, dan juga memerlukan daya yang sangat besar. Komputer generasi pertama ini 100% elektronik.

Di Amerika, Howard H. Aiken (1900–1973) seorang insinyur Harvard bekerjasama dengan IBM berhasil mendesain kalkulator elektrik pertama yang diberi nama MARK I, yang memiliki ukuran panjang setengah lapangan bola kaki dan memiliki rentang kabel sepanjang 500 mil. Komputer ini dapat melakukan perhitungan aritmatika dasar dan persamaan-persamaan yang lebih kompleks. Kelemahan dari komputer ini adalah operasinya yang lambat. Komputer ini telah bekerja berdasarkan komponen elektrik dan mekanik.

Tahun 1946 Dr. John Mauchly (1919-1995) dan Presper Eckert berhasil mengembangkan komputer ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator). ENIAC terdiri dari 18.000
vakum, 70.000 resistor dan 5 juta titik solder, membutuhkan daya 175 KW dan sudah dapat menyimpan data yang dikenal sebagai konsep penyimpanan data (stored Program concept) yang dikembangkan oleh John Von Neuman.
Ciri-ciri komputer generasi pertama adalah:
●● Program dibuat dalam bahasa mesin,
●● Menggunakan konsep storage Program,
●● Komponen yang digunakan adalah tabung hampa udara,
●● Ukuran fisiknya besar sehingga membutuhkan daya listrik yang besar, serta
●● Dapat disimpan pada magnetic tape dan magnetig disk.
Contohnya, komputer IBM 701 yang dibuat tahun 1953 merupakan komputer komersial berukuran besar, sedangkan IBM 705 yang dibuat tahun 1959 digunakan dalam industri.
■■ Komputer Generasi Kedua (1959 s.d. 1965)
Pada tahun 1948, penemuan transistor sangat mempengaruhi perkembangan komputer. Transistor menggantikan tube vakum di televisi, radio, dan komputer. Akibatnya, ukuran mesin-mesin elektrik berkurang drastis. Transistor mulai digunakan di dalam komputer mulai pada tahun 1956. Penemuan lain yang berupa pengembangan memori inti-magnetik membantu pengembangan komputer generasi kedua yang lebih kecil, lebih cepat, lebih dapat diandalkan, dan lebih hemat energi dibanding para pendahulunya.
Mesin pertama yang memanfaatkan teknologi baru ini adalah superkomputer. IBM membuat superkomputer bernama Stretch, dan Sprery-Rand membuat komputer bernama LARC. Komputer-komputer ini, yang dikembangkan untuk laboratorium energi atom, dapat menangani sejumlah besar data, sebuah kemampuan yang sangat dibutuhkan oleh peneliti atom.
Mesin tersebut sangat mahal dan cenderung terlalu kompleks untuk kebutuhan komputasi bisnis, sehingga membatasi kepopuleran-nya. Hanya ada dua LARC yang pernah dipasang dan digunakan: satu di Lawrence Radiation Labs di Livermore, California, dan yang lainnya di US Navy Research and Development Center di Washington D.C.
Komputer generasi kedua menggantikan bahasa mesin dengan bahasa assembly. Bahasa assembly adalah bahasa yang menggunakan singkatansingkatan untuk menggantikan kode biner. Pada awal 1960-an, mulai bermunculan komputer generasi kedua yang sukses di bidang bisnis, di universitas, dan di pemerintahan. Komputer-komputer generasi kedua ini merupakan komputer yang sepenuhnya menggunakan transistor. Mereka juga memiliki komponen-komponen yang dapat diasosiasikan dengan komputer pada saat ini seperti: printer, penyimpanan dalam disket, memory, sistem operasi, dan program. Salah satu contoh penting komputer pada masa ini adalah IBM 1401 yang diterima secara luas di kalangan industri. Pada tahun 1965, hampir seluruh bisnis-bisnis besar menggunakan komputer generasi kedua untuk memproses informasi keuangan. Program yang tersimpan di dalam komputer dan bahasa pemrograman yang ada di dalamnya memberikan fleksibilitas kepada komputer.
Fleksibilitas ini meningkatkan kinerja dengan harga yang pantas bagi penggunaan bisnis. Dengan konsep ini, komputer dapat mencetak faktur pembelian konsumen dan kemudian menjalankan desain produk atau menghitung daftar gaji.
Ciri-ciri komputer generasi kedua antara lain:
●● Kapasitas memori utama cukup besar,
●● Komponen yang digunakan adalah transistor yang jauh lebih kecil dibandingkan tabung hampa udara,
●● Menggunakan magnetic tape dan magnetic disk yang berbentuk removable disk,
●● Mempunyai kemampuan proses real-time dan time sharing,
●● Proses operasinya lebih cepat,
●● Orientasinya pada aplikasi bisnis dan teknik.
■■ Komputer Generasi Ketiga (1965 s.d. 1970)
Konsep semakin kecil dan semakin murah dari transistor, akhirnya memacu orang untuk terus melakukan pelbagai 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.
Jack Kilby, seorang insinyur di Texas Instrument, mengembangkan sirkuit terintegrasi (IC: integrated circuit) di tahun 1958. IC mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil yang terbuat dari pasir kuarsa. Pada ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih banyak komponenkomponen chip tunggal yang disebut semikonduktor. Hasilnya, komputer menjadi semakin kecil karena komponen-komponen dapat dipadatkan dalam chip.
Kemajuan komputer generasi ketiga lainnya adalah penggunaan sistem operasi (operating system) yang memungkinkan mesin untuk menjalankan berbagai program yang berbeda secara serentak dengan sebuah program utama yang memonitor dan mengkoordinasi memori
komputer.
Ciri-ciri komputer generasi ketiga antara lain:
●● Komponen yang dipakai adalah IV (Integrated Circuits) yang terdiri atas ratusan atau ribuan transistor berbentu hybrid integrated circuits dan monolithic intgrated circuits,
●● Proses operasinya jauh lebih cepat dan lebih tepat, kapasitas memori komputer jauh lebih besar,
●● Ukuran fisik jauh lebih kecil sehingga penggunaan listrik lebih hemat,
●● Menggunakan magnetic disk yang sifatnya random access,
●● Dapat melakukan multiprocessing dan multiProgramming,
●● Alat input-output mengalami pengembangan dengan menggunakan visual display terminal, serta
●● Dapat melakukan komunikasi data dari satu komputer dengan komputer lainnya.
Contohnya, komputer IBM S/30. NOVA, CDC 3000, PDP-11, dan lain sebagainya.
■■ Komputer Generasi Keempat (Sejak tahun 1970)
Pada komputer generasi ke-empat ini, ilmuwan berhasil menyusun chip-chip dalam sebuah sirkuit dan berhasil membuat microprocessor. Microprocessor pertama adalah Intel 4004 yang dibuat pada tahun 1971 membawa kemajuan pada IC dengan meletakkan seluruh komponen dari sebuah komputer (central processing unit, memori, dan kendali input/output) dalam sebuah chip yang sangat kecil.
Sebelumnya IC dibuat untuk mengerjakan suatu tugas tertentu yang spesifik. Sekarang, sebuah microprocessor dapat diproduksi dan kemudian diprogram untuk memenuhi seluruh kebutuhan yang diinginkan. Tidak lama kemudian, setiap perangkat rumah tangga seperti microwave oven, televisi, dan mobil dengan electronic fuel injection dilengkapi dengan microprocessor.
Pada generasi ini juga ditandai dengan munculnya: LSI (Large Scale Integration) yang merupakan pemadatan ribuan IC ke dalam sebuah Chip. Istilah chip digunakan untuk menunjukkan suatu lempengan persegi empat yang memuatrangkaian-rangkaian terpadu integreted circuits). LSI kemudian dikembangakan dalam VLSI (Very Large Scale Integration).
Sejak tahun 1970, dunia komputer mengalami dua perkembangan penting, yaitu:
●● Penggunaan LSI (Large Scale Integration) yang disebut juga sebagai Bipolar Large Scale Integration, serta
●● Menggunakan mikroprosesor dan semi konductor yang berbentuk chip untuk
memori komputer

Contohnya, komputer IBM 370 menggunakan Intel 4004 mikroprosesor yang dikembangkan pertama kali pada tahun 1971 oleh perusahaan Intel Corporation dengan menggunakan chip mikroprocessor. Personal computer (PC) mulai berkembang sejak tahun 1977, misalnya komputer Apple II dan komputer dekstop oleh Xerox Corporation. Pada tahun 1981, komputer mulai banyak menggunakan sistem Window dan mouse.
■■ Komputer Generasi Kelima (Komputer Masa Depan)
Kemajuan yang sangat pesat di bidang desain komputer dan teknologi semakin memungkinkan pembuatan komputer generasi kelima. Komputer generasi kelima kini sedang dalam pengembangan. Komponen yang dipakai adalah VLSI (Very Large Scale Integration). Saat ini sedang dikembangkan oleh Josephson Function yang diramalkan dapat menggantikan keberadaan chip. Negara yang mempelopori perkembangan komputer generasi kelima ini adalah Jepang. Kemungkinan pengembangan komputer lainnya ialah kemampuan komputer memecahkan masalah sendiri dengan bantuan AI (Artificial Intellegence). Lembaga ICOT (Institute for new Computer Technology) juga dibentuk untuk merealisasikannya. Proyek komputer generasi kelima ini akan membawa perubahan pada komputerisasi dunia. Hal ini dapat diterapkan untuk mengoperasikan robot.