Sejarah Komputer
Sejak dahulu kala, proses pengolahan data telah dilakukan oleh manusia.
Manusia juga menemukan alat-alat mekanik dan elektronik untuk membantu
manusia dalam penghitungan dan pengolahan data supaya bisa mendapatkan
hasil lebih cepat. Komputer yang kita temui saat ini adalah suatu
evolusi panjang dari penemuan-penemuan manusia sejah dahulu kala berupa
alat mekanik maupun elektronik.
Saat ini komputer dan piranti
pendukungnya telah masuk dalam setiap aspek kehidupan dan pekerjaan.
Komputer yang ada sekarang memiliki kemampuan yang lebih dari sekedar
perhitungan matematik biasa. Diantaranya adalah sistem komputer di kassa
supermarket yang mampu membaca kode barang belanjaan, sentral telepon
yang menangani jutaan panggilan dan komunikasi, jaringan komputer dan
internet yang mennghubungkan berbagai tempat di dunia.
Bagaimanapun juga alat pengolah data dari sejak jaman purba sampai saat ini bisa kita golongkan ke dalam 4 golongan besar.
1.
Peralatan manual: yaitu peralatan pengolahan data yang sangat
sederhana, dan faktor terpenting dalam pemakaian alat adalah menggunakan
tenaga tangan manusia
2. Peralatan Mekanik: yaitu peralatan yang sudah berbentuk mekanik yang digerakkan dengan tangan secara manual
3. Peralatan Mekanik Elektronik: Peralatan mekanik yang digerakkan oleh secara otomatis oleh motor elektronik
4.
Peralatan Elektronik: Peralatan yang bekerjanya secara elektronik penuh
Tulisan ini akan memberikan gambaran tentang sejarah komputer dari masa
ke masa, terutama alat pengolah data pada golongan 2, 3, dan 4.
Klasifikasi komputer berdasarkan Generasi juga akan dibahas secara
lengkap pada tulisan ini.
ALAT HITUNG TRADISIONAL dan KALKULATOR MEKANIK
Abacus,
yang muncul sekitar 5000 tahun yang lalu di Asia kecil dan masih
digunakan di beberapa tempat hingga saat ini, dapat dianggap sebagai
awal mula mesin komputasi. Alat ini memungkinkan penggunanya untuk
melakukan perhitungan menggunakan biji-bijian geser yang diatur pada
sebuh rak. Para pedagang di masa itu menggunakan abacus untuk menghitung
transaksi perdagangan. Seiring dengan munculnya pensil dan kertas,
terutama di Eropa, abacus kehilangan popularitasnya.
Setelah
hampir 12 abad, muncul penemuan lain dalam hal mesin komputasi. 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 terbataas untuk
melakukan penjumlahan.
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. 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 mekanikal.
Awal mula komputer yang sebenarnya dibentuk
oleh seoarng 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 tertenu. Masalah tersebut
kemudain 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 dari pemerintah Inggris, dan
mengkomunikasikan spesifikasi Anlytical Engine kepada publik. Selain
itu, pemahaman Augusta yang baik tentang mesin ini memungkinkannya
membuat instruksi untuk dimasukkan ke dlam 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 menjualny ke
masyarakat luas. Ia mendirikan Tabulating Machine Company pada tahun
1896 yang kemudian menjadi International Business Machine (1924) setelah
mengalami beberapa kali merger. Perusahaan lain seperti Remington Rand
and Burroghs juga memproduksi alat pembac kartu perforasi untuk usaha
bisnis. Kartu perforasi digunakan oleh kalangan bisnis dgn pemerintahan
untuk permrosesan data hingga tahun 1960.
Pada masa berikutnya,
beberapa insinyur membuat p enemuan baru lainnya. Vannevar Bush (1890-
1974) membuat sebuah kalkulator untuk menyelesaikan persamaan
differensial di tahun 1931. Mesin tersebut dapat menyelesaikan persamaan
differensial kompleks yang selama ini dianggap rumit oleh kalangan
akademisi. Mesin tersebut sangat besar dan berat karena ratusan gerigi
dan poros yang dibutuhkan untuk melakukan perhitungan. Pada tahun 1903,
John V. Atanasoff dan Clifford Berry mencoba membuat komputer elektrik
yang menerapkan aljabar Boolean pada sirkuit elektrik. Pendekatan ini
didasarkan pada hasil kerja George Boole (1815-1864) berupa sistem biner
aljabar, yang menyatakan bahwa setiap persamaan matematik dapat
dinyatakan sebagai benar atau salah. Dengan mengaplikasikan kondisi
benar-salah ke dalam sirkuit listrik dalam bentuk terhubung-terputus,
Atanasoff dan Berry membuat komputer elektrik pertama di tahun 1940.
Namun proyek mereka terhenti karena kehilangan sumber pendanaan.
KOMPUTER GENERASI PERTAMA
Dengan
terjadinya Perang Dunia Kedua, negara-negara yang terlibat dalam perang
tersebut berusaha mengembangkan komputer untuk mengeksploit potensi
strategis yang dimiliki komputer. Hal ini meningkatkan pendanaan
pengembangan komputer serta mempercepat kemajuan teknik komputer. Pada
tahun 1941, Konrad Zuse, seorang insinyur Jerman membangun sebuah
komputer, Z3, untuk mendesain pesawat terbang dan peluru kendali.
Pihak
sekutu juga membuat kemajuan lain dalam pengembangan kekuatan komputer.
Tahun 1943, pihak Inggris menyelesaikan komputer pemecah kode rahasia
yang dinamakan Colossus untuk memecahkan kode-rahasia yang digunakan
Jerman. Dampak pembuatan Colossus tidak terlalu mempengaruhi
perkembangan industri komputer dikarenakan dua alasan. Pertama, colossus
bukan merupakan komputer serbaguna (general-purpose computer), ia hanya
didesain untuk memecahkan kode rahasia. Kedua, keberadaan mesin ini
dijaga kerahasiaannya hingga satu dekade setelah perang berakhir.
Usaha
yang dilakukan oleh pihak Amerika pada saat itu menghasilkan suatu
kemajuan lain. Howard H. Aiken (1900-1973), seorang insinyur Harvard
yang bekerja dengan IBM, berhasil memproduksi kalkulator elektronik
untuk US Navy. Kalkulator tersebut berukuran panjang setengah lapangan
bola kaki dan memiliki rentang kabel sepanjang 500 mil. The Harvd-IBM
Automatic Sequence Controlled Calculator, atau Mark I, merupakan
komputer relai elektronik. Ia menggunakan sinyal elektromagnetik untuk
menggerakkan komponen mekanik. Mesin tersebut beropreasi dengan lambat
(ia membutuhkan 3-5 detik untuk setiap perhitungan) dan tidak fleksibel
(urutan kalkulasi tidak dapat diubah). Kalkulator tersebut dapat
melakukan perhitungan aritmatik dasar dan persamaan yang lebih kompleks.
Perkembangan komputer lain pada masa kini adalah Electronic Numerical
Integrator and Computer (ENIAC), yang dibuat oleh kerjasama antara
pemerintah Amerika Serikat dan University of Pennsylvania. Terdiri dari
18.000 tabung vakum, 70.000 resistor, dan 5 juta titik solder, komputer
tersebut merupakan mesin yang sangat besar yang mengkonsumsi daya
sebesar 160kW. Komputer ini dirancang oleh John Presper Eckert
(1919-1995) dn John W. Mauchly (1907-1980), ENIAC merupakan komputer
serbaguna (general purpose computer) yang bekerja 1000 kali lebih cepat
dibandingkan Mark I.
Pada pertengahan 1940-an, John von Neumann
(1903-1957) bergabung dengan tim University of Pennsylvania dalam usha
membangun konsep desin komputer yang hingga 40 tahun mendatang masih
dipakai dalam teknik komputer. Von Neumann mendesain Electronic Discrete
Variable Automatic Computer(EDVAC) pada tahun 1945 dengan sebuh memori
untuk menampung baik program ataupun data. Teknik ini memungkinkan
komputer untuk berhenti pada suatu saat dan kemudian melanjutkan
pekerjaannya kembali. Kunci utama arsitektur von Neumann adalah unit
pemrosesan sentral (CPU), yang memungkinkan seluruh fungsi komputer
untuk dikoordinasikan melalui satu sumber tunggal. Tahun 1951, UNIVAC I
(Universal Automatic Computer I) yang dibuat oleh Remington Rand,
menjadi komputer komersial pertama yang memanfaatkan model arsitektur
von Neumann tersebut.
Baik Badan Sensus Amerika Serikat dan
General Electric memiliki UNIVAC. Salah satu hasil mengesankan yang
dicapai oleh UNIVAC dalah keberhasilannya dalam memprediksi kemenangan
Dwilight D. Eisenhower dalam pemilihan presiden tahun 1952. Komputer
Generasi pertama dikarakteristik dengan fakta bahwa instruksi operasi
dibuat secara spesifik untuk suatu tugas tertentu. Setiap komputer
memiliki program kode-biner yang berbeda yang disebut “bahasa mesin”
(machine language). Hal ini menyebabkan komputer sulit untuk diprogram
dan membatasi kecepatannya.
Ciri lain komputer generasi pertama
adalah penggunaan tube vakum (yang membuat komputer pada masa tersebut
berukuran sangat besar) dn silinder magnetik untuk penyimpanan data.
KOMPUTER GENERASI KEDUA
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 kepopulerannya. 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 singkatan-singakatan 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: printer, penyimpanan
dalam disket, memory, sistem operasi, dan program.
Salah satu
contoh penting komputer pada masa ini adalah IBM 1401 yang diterima
secaa 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 dapa
tmencetak faktur pembelian konsumen dan kemudian menjalankan desain
produk atau menghitung daftar gaji.
Beberapa bahasa pemrograman
mulai bermunculan pada saat itu. Bahasa pemrograman Common
Business-Oriented Language (COBOL) dan Formula Translator (FORTRAN)
mulai umum digunakan. Bahasa pemrograman ini menggantikan kode mesin
yang rumit dengan kata-kata, kalimat, dan formula matematika yang lebih
mudah dipahami oleh manusia. Hal ini memudahkan seseorang untuk
memprogram dan mengatur komputer. Berbagai macam karir baru bermunculan
(programmer, analyst, dan ahli sistem komputer). Industri piranti lunak
juga mulai bermunculan dan berkembang pada masa komputer generasi kedua
ini.
KOMPUTER GENERASI KETIGA
Walaupun transistor
dalam banyak hal mengungguli tube vakum, namun transistor menghasilkan
panas yang cukup besar, yang dapat berpotensi merusak bagian-bagian
internal komputer. Batu kuarsa (quartz rock) menghilangkan masalah ini.
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 komponen-komponen ke dalam suatu chiptunggal
yang disebut semikonduktor. Hasilnya, komputer menjadi semakin kecil
karena komponenkomponen
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.
KOMPUTER GENERASI KEEMPAT
Setelah
IC, tujuan pengembangan menjadi lebih jelas: mengecilkan ukuran sirkuit
dan komponenkomponen elektrik. Large Scale Integration (LSI) dapat
memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Pada tahun 1980-an, Very
Large Scale Integration (VLSI) memuat ribuan komponen dalam sebuah chip
tunggal.
Ultra-Large Scale Integration (ULSI) meningkatkan jumlah
tersebut menjadi jutaan. Kemampuan untuk memasang sedemikian banyak
komponen dalam suatu keping yang berukurang setengah keping uang logam
mendorong turunnya harga dan ukuran komputer. Hal tersebut juga
meningkatkan daya kerja, efisiensi dan keterandalan komputer. Chip 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 mikroprosesor dapat diproduksi dan kemudian
diprogram untuk memenuhi seluruh kebutuhan yang diinginkan. Tidak lama
kemudian, setiap perangkat rumah tangga seperti microwave oven,
televisi, dn mobil dengan electronic fuel injection dilengkapi dengan
mikroprosesor.
Perkembangan yang demikian memungkinkan
orang-orang biasa untuk menggunakan komputer biasa. Komputer tidak lagi
menjadi dominasi perusahaan-perusahaan besar atau lembaga pemerintah.
Pada pertengahan tahun 1970-an, perakit komputer menawarkan produk
komputer mereka ke masyarakat umum. Komputer-komputer ini, yang disebut
minikomputer, dijual dengan paket piranti lunak yang mudah digunakan
oleh kalangan awam. Piranti lunak yang paling populer pada saat itu
adalah program word processing dan spreadsheet. Pada awal 1980-an, video
game seperti Atari 2600 menarik perhatian konsumen pada komputer
rumahan yang lebih canggih dan dapat diprogram.
Pada tahun 1981,
IBM memperkenalkan penggunaan Personal Computer (PC) untuk penggunaan di
rumah, kantor, dan sekolah. Jumlah PC yang digunakan melonjak dari 2
juta unit di tahun 1981 menjadi 5,5 juta unit di tahun 1982. Sepuluh
tahun kemudian, 65 juta PC digunakan. Komputer melanjutkan evolusinya
menuju ukuran yang lebih kecil, dari komputer yang berada di atas meja
(desktop computer) menjadi komputer yang dapat dimasukkan ke dalam tas
(laptop), atau bahkan komputer yang dapat digenggam (palmtop).
IBM
PC bersaing dengan Apple Macintosh dalam memperebutkan pasar komputer.
Apple Macintosh menjadi terkenal karena mempopulerkan sistem grafis pada
komputernya, sementara saingannya masih menggunakan komputer yang
berbasis teks. Macintosh juga mempopulerkan penggunaan piranti mouse.
Pada
masa sekarang, kita mengenal perjalanan IBM compatible dengan pemakaian
CPU: IBM PC/486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium IV (Serial
dari CPU buatan Intel). Juga kita kenal AMD k6, Athlon, dsb. Ini semua
masuk dalam golongan komputer generasi keempat.
Seiring dengan
menjamurnya penggunaan komputer di tempat kerja, cara-cara baru untuk
menggali potensial terus dikembangkan. Seiring dengan bertambah kuatnya
suatu komputer kecil, komputerkomputer tersebut dapat dihubungkan secara
bersamaan dalam suatu jaringan untuk saling berbagi memori, piranti
lunak, informasi, dan juga untuk dapat saling berkomunikasi satu dengan
yang lainnya. Komputer jaringan memungkinkan komputer tunggal untuk
membentuk kerjasama elektronik untuk menyelesaikan suatu proses tugas.
Dengan menggunakan perkabelan langsung (disebut juga local area network,
LAN), atau kabel telepon, jaringan ini dapat berkembang menjadi
sangat besar.
KOMPUTER GENERASI KELIMA
Mendefinisikan
komputer generasi kelima menjadi cukup sulit karena tahap ini masih
sangat muda. Contoh imajinatif komputer generasi kelima adalah komputer
fiksi HAL9000 dari novel karya Arthur C. Clarke berjudul 2001:Space
Odyssey. HAL menampilkan seluruh fungsi yang diinginkan dari sebuah
komputer generasi kelima. Dengan kecerdasan buatan (artificial
intelligence), HAL dapat cukup memiliki nalar untuk melakukan percapakan
dengan manusia, menggunakan masukan visual, dan belajar dari
pengalamannya sendiri.
Walaupun mungkin realisasi HAL9000 masih
jauh dari kenyataan, banyak fungsi-fungsi yang dimilikinya sudah
terwujud. Beberapa komputer dapat menerima instruksi secara lisan dan
mampu meniru nalar manusia. Kemampuan untuk menterjemahkan bahasa asing
juga menjadi mungkin. Fasilitas ini tampak sederhan. Namun fasilitas
tersebut menjadi jauh lebih rumit dari yang diduga ketika programmer
menyadari bahwa pengertia manusia sangat bergantung pada konteks dan
pengertian ketimbang sekedar menterjemahkan kata-kata secara langsung.
Banyak
kemajuan di bidang desain komputer dan teknologi semkain memungkinkan
pembuatan komputer generasi kelima. Dua kemajuan rekayasa yang terutama
adalah kemampuan pemrosesan paralel, yang akan menggantikan model non
Neumann. Model non Neumann akan digantikan dengan sistem yang mampu
mengkoordinasikan banyak CPU untuk bekerja secara serempak Kemajuan lain
adalah teknologi superkonduktor yang memungkinkan aliran elektrik tanpa
ada hambatan apapun, yang nantinya dapat mempercepat kecepatan
informasi.
Jepang adalah negara yang terkenal dalam sosialisasi
jargon dan proyek komputer generasi kelima. Lembaga ICOT (Institute for
new Computer Technology) juga dibentuk untuk merealisasikannya. Banyak
kabar yang menyatakan bahwa proyek ini telah gagal, namun beberapa
informasi lain bahwa keberhasilan proyek komputer generasi kelima ini
akan membawa perubahan baru paradigma komputerisasi di dunia. Kita
tunggu informasi mana yang lebih valid dan membuahkan hasil.