#SIP 3.ARSITEKTUR KOMPUTER DAN STRUKTUR KOGNISI MANUSIA
Arsitektur
komputer
Arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan
struktur pengoperasian dasar dari suatu sistemkomputer. 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).
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 mempelajari atribut ‑ atribut sistem komputer
yang terkait dengan seorang programmer.
contoh: set instruksi, aritmetilka yang digunakan, teknik pengalamatan,
mekanisme I/0.
Arsitektur komputer ini paling tidak mengandung 3
sub-kategori:
Set instruksi (ISA)
Arsitektur mikro dari ISA, dan
Sistem desain dari seluruh komponen dalam perangkat keras komputer ini.
Kognisi
manusia
Kognisi merupakan aktivitas mental yang menggambarkan
pemrolehan, penyimpangan, transformasi dan menggunakan pengetahuan (Solso,
1991).
Kognisi berasal dari bahasa Latin cognoscere yang
artinya mengetahui. Kognisi dapat pula diartikan sebagai pemahaman terhadap
pengetahuan atau kemampuan untuk memperoleh pengetahuan. Untuk mengetahui lebih
lanjut mengenai kognisi maka berkembanglah psikologi kognitif yang menyelidiki
tentang proses berpikir manusia. Proses berpikir tentunya melibatkan otak dan
saraf-sarafnya sebagai alat berpikir manusia oleh karena itu untuk menyelidiki
fungsi otak dalam berpikir maka berkembanglah neurosains kognitif. Proses
kognitif menggabungkan antara informasi yang diterima melalui indera tubuh
manusia dengan informasi yang telah disimpan di ingatan jangka panjang. Kedua
informasi tersebut diolah di ingatan kerja yang berfungsi sebagai tempat
pemrosesan informasi. Kapabilitas pengolahan ini dibatasi oleh kapasitas
ingatan kerja dan faktor waktu.
Kognisi adalah kepercayaan seseorang tentang
sesuatu yang didapatkan dari proses berpikir tentang seseorang atau sesuatu.
Kepercayaan/ pengetahuan seseorang tentang sesuatu dipercaya dapat mempengaruhi
sikap mereka dan pada akhirnya mempengaruhi perilaku/ tindakan mereka terhadap
sesuatu. mengubah pengetahuan seseorang akan sesuatu dipercaya dapat mengubah
perilaku mereka.
Kognitif > Proses-proses yang melandasi dinamika
mental meliputi beberapa proses:
input eksternal
atensi selektif dan persepsi
Pembentukan representasi internal (disimpan dalam memori)
Pengambilan keputusan dan perencanaan
Pengambilan tindakan
Kognitif berkutat dengan:
• Cara memperoleh & memproses informasi
mengenai dunia,
• cara informasi itu disimpan & diproses oleh
otak,
• cara kita menyelesaikan masalah,
• berpikir & menyusun bahasa.
Hubungan
arsitektur computer dengan kognisi manusia?
Setiap manusia, walau memiliki kemampuan kognisi
yang luar biasa, tetap memiliki banyak kekurangan. Untuk membantu manusia dalam
pekerjaannya, maka diciptakanlah berbagai teknologi yang disebut kecerdasan
buatan (artifical intelegence). Dalam hal ini yang paling dikenal dengan
komputer. Komputer terus berkembang, dan dibuat serupa dengan sistem kognisi
manusia. maka dibuatlah suatu rancangan bagaimana sistem kerja komputer atau
Arsitektur Komputer sebagai suatu kombinasi antara pengolahan pusat dengan
pengingat kontrol. Selanjutnya output dari komputer itu dapat diterima dengan
baik oleh pengguna komputer. Struktur kognisi manusia merupakan bagian atau
komponen yang terstruktur dalam otak manusia yang memberi pengetahuan
berdasarkan sistem, skema, adaptasi, asimilasi dan akomodasi yang membentuk
suatu kematangan dan pengalaman otak dalam menjalankan kehidupan sosial bagi
seorang manusia.
Perbedaan Organisasi dan Arsitektur Komputer
Atribut–atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer
Contoh: set instruksi, aritmetika yang digunakan,
teknik pengalamatan, mekanisme I/O
Organisasi Komputer
Bagian yang terkait erat dengan unit–unit operasional
Contoh: teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem
memori, dan sinyal–sinyal kontrol
Semua Keluarga Intel x86 mempunyai arsitektur dasar yang sama
Sistem IBM System/Keluarga 370 mempunyai arsitektur dasar yang sama
Memberikan compatibilitas instruksi level
At least backwards
Mesin organisasi antar versi memiliki perbedaan
Struktur & Fungsi
Struktur adalah sistem yang berinteraksi dengan cara tertentu dengan dunia
luar.
Fungsi adalah operasi dari masing-masing komponen yang merupakan bagian dari
struktur
Fungsi dari komputer adalah :
Fungsi Operasi Pengolahan Data
Fungsi Operasi Penyimpanan Data
Fungsi Operasi Pemindahan Data
Fungsi Operasi Kontrol
Unit Fungsional Dasar Komputer
Ada 5 unit fungsional dasar dari komputer:
input, memori, arithmetic dan logic, control, dan output.
Input diterima dari informasi yang diberikan pengguna melalui alat-alat input,
misalnya keyboard dan mouse.
Informasi ini lalu disimpan dalam memori komputer
untuk penggunaan berikutnya atau proses selanjutnya…
…yang dilakukan oleh arithmetic dan logic (ALU)
atau bagian dari prosesor, untuk mendapatkan pengolahan yang diinginkan.
Lalu, hasil pengolahan ini dikirim balik ke
pengguna dengan alat output, seperti monitor dan speaker.
Semua proses
di atas dikoordinasi oleh unit control. komponen arsitektur komputer:
Input
Informasi yang diinputkan pengguna dapat berupa data atau instruksi.
Instruksi, atau biasanya disebut machine
instruction, adalah perintah eksplisit yang:
– mengatur transfer informasi, baik di dalam
komputer maupun antara komputer dengan alat I/O (Input Output)
– menentukan operasi aritmatika dan logic mana yang akan dipakai untuk mengolah
data
Daftar instruksi yang menyelesaikan suatu proses tertentu disebut program.
Biasanya, program disimpan di memori.
Data adalah angka/ hufur/ karakter yang tersandi, yang akan menjadi objek
operasi dari instruksi. Namun kadang “data” juga digunakan untuk mewakili semua
informasi digital yang akan diolah di komputer.
Memori
Ada dua macam memori, yaitu primer dan sekunder.
Memori primer adalah memori yang cepat dan beroperasi
dalam kecepatan elektronis. Memori ini bertugas menyimpan data yang akan
diolah. Contoh memori primer adalah RAM (Random-Access Memory).
Di dalam memori primer ada lokasi-lokasi tertentu
yang digunakan untuk menyimpan data yang berbeda. Tiap lokasi ini memiliki
semacam alamat/ address berupa angka untuk pengaksesannya.
Hal ini dapat dianalogikan dengan lemari locker
yang berisi banyak kotak kosong yang memiliki nomor, sehingga tiap locker/
nomor memiliki kunci yang berbeda. Untuk membuka locker ini kita harus
menggunakan kunci yang tepat pada nomor/ alamat yang diinginkan.
Walaupun memori primer sangat penting dan cepat,
namun harganya sangat mahal. Untuk mendapat 2 Gigabyte RAM saja perlu
mengeluarkan kocek yang lumayan.
Oleh karena itu, memori sekunder dibutuhkan untuk
menyimpan data yang besar, namun hanya diakses sesekali/ tidak sering.
Banyak sekali memori sekunder yang tersedia, misalnya Harddisk, CD ROM, dll.
Arithmetic dan Logic Unit
Disebut juga ALU, adalah bagian dari prosesor, yang bertugas melakukan operasi
aritmatika (penjumlahan, pengurangan, dll) dan operasi logika (lebih besar,
lebih kecil, dll).
Meskipun yang dilakukan sangat sangat sederhana,
bahkan anak SD sekalipun bisa melakukannya, namun prosesor melakukan operasi
ini dengan sangat sangat cepat, bisa berjuta operasi per detik.
Hal inilah yang membedakan komputer dengan manusia,
yaitu kecepatannya, yang membuat komputer seolah terlihat lebih pintar, padahal
yang dilakukannya hanyalah melakukan perhitungan simpel ala anak SD.
Yang penting dari ALU adalah adanya memori tambahan yang disebut register yang
terletak di sirkuit prosesor. Meskipun kapasitasnya kecil, register memiliki
waktu akses yang sangat cepat, bahkan paling cepat diantara jenis-jenis memori lainnya.
Hal ini penting untuk mendukung fungsi prosesor dalam mengolah data, yang
membutuhkan waktu secepat mungkin.
Output
Output adalah lawan dari input. Fungsinya adalah untuk mengirim informasi ke
dunia luar/ ke pengguna yang membutuhkan.
Control
Unit control mengkoordinasikan semua unit lainnya, bagaikan sistem saraf yang
mengendalikan pergerakan manusia dengan mengirim sinyal perintah dan mendeteksi
rangsangan/ keadaan alatnya.
Wujud dari kontrol unit itu sendiri kadang BUKANLAH
berupa suatu alat mandiri yang secara fisik terpisah dari alat lainnya di dalam
komputer, namun control unit tersebar di seluruh komponen komputer.
Misalnya adalah kontrol unit dalam kabel-kabel,
atau jalur kontrol, yang membawa sinyal yang diperlukan untuk timing dan
sinkronisasi event-event di semua unit.
Gambar dari
Fungsi Komputer
Komputer harus dapat memproses data. Representasi
data di sini bermacam–macam, akan tetapi nantinya data harus disesuaikan dengan
mesin pemrosesnya. Dalam pengolahan data,komputer memerlukan unit penyimpanan
sehingga diperlukan suatu mekanisme penyimpanan data. Walaupun hasil komputer
digunakan saat itu, setidaknya komputer memerlukan media penyimpanan untuk data
prosesnya. Dalam interaksi dengan dunia luar sebagai fungsi pemindahan data
diperlukan antarmuka (interface), proses ini dilakukan oleh unit Input/Output
(I/O) dan perangkatnya disebut peripheral. Saat interaksi dengan perpindahan
data yang jauh atau dari remote device, komputer melakukan proses komunikasi
data. Gambar 1.4 mengilustrasikan operasi–operasi komputer. Gambar 1.4a adalah
operasi pemindahan data, gambar 1.24 adalah operasi penyimpanan data, gambar
1.4c dan gambar 1.4d adalah operasi pengolahan data.
Robert L. Solso, Otto H.
Maclin, dan M. Kimberly Maclin (2007) menyatakan bahwa walaupun komputer
memiliki banyak kelebihan, namun komputer juga memiliki banyak kekurangan
dibandingkan dengan kognitif manusia, yaitu:
Kelebihan:
- Pada umumnya komputer dapat melakukan operasi
matematika dan logika dengan sangat cepat
- Komputer dapat menguji model-model kognitif dengan
sumber daya ruang dan waktu yang lebih hemat
- Dalam waktu yang sama, komputer dapat melakukan ribuan
simulasi dan menghasilkan ribuan data, dan lain-lain
Kelemahan:
- Komputer tidak memiliki emosi seperti manusia
- Komputer tidak dapat melakukan generalisasi
- Komputer tidak mampu memahami pola-pola yang kompleks
- Komputer tidak mampu membuat kesimpulan
- Manusia lebih unggul dalam mengenali wajah, dan
lain-lain
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
Terkadang sulit mengaplikasikannya dikehidupan
sehari-hari, karena tergantung individu masing-masing dalam mengoptimalkan cara
berpikir mereka