Pengolahan : manipulasi dari data ke dalam bentuk yang lebih

(1)

DEFINISI

KOMPUTER

computare to compute menghitung

Komputer adalah :

• Alat elektronik

D i i d

PKTI 1A 1

• Dapat menerima input data • Dapat mengolah data • Dapat memberikan informasi

• Menggunakaan suatu program yang tersimpan di memori komputer

• Dapat menyimpan program dan hasil pengolahan • Bekerja secara otomatis.

SIKLUS

PENGOLAHAN

DATA

INPUT

PROCESSING

OUTPUT

data informasipengolahan

Data : kumpulan kejadian yang diangkat dari suatu

PKTI 1A 2

Data : kumpulan kejadian yang diangkat dari suatu kenyataan

Pengolahan : manipulasi dari data ke dalam bentuk yang lebih berguna dan berarti

Informasi : hasil dari kegiataan pengolahan data yang memberikan bentuk yang lebih berarti dari suatu kejadian.

Pengembangan

Siklus

Pengolahan

Data

ORIGINATION INPUT PROCESSING OUTPUT DISTRIBUTION

STORAGE

PKTI 1A 3

Origination: tahap yang berhubungan dengan proses pengumpulan data (pencatatan) Input : tahap proses memasukkan data ke dalam komputer lewat alat input Processing: tahap proses pengolahan dari data yang sudah dimasukkan yang dilakukan

oleh alat proses

Output : tahap proses menghasilkan output dari hasil pengolahan data ke alat output Distribution: tahap penyebaran output ke pihak yang membutuhkan informasi Storage : tahap proses perekaman hasil pengolahan ke simpanan luar.

SISTEM

KOMPUTER

• HARDWARE

Peralatan dari sistem komputer yang secara fisik

Jaringan dari elemen-elemen yg saling berhubungan, membentuk satu kesatuan untuk melaksanakan suatu

tujuan pokok

terlihat dan terjamah

• SOFTWARE

Program yang berisi perintah untuk melakukan pengolaahan data

• BRAINWARE

Manusia yang terlibat dalam mengoperasikan serta mengatur sistem komputer

(2)

JENIS

KOMPUTER

Berdasarkan Data

yang Diolah

Berdasarkan

Ukurannya

Berdasarkan

Penggunaannya

Analog Mainframe Special

PKTI 1A 5

GENERASI

KOMPUTER

Generasi Pertama (1946-1959)

•Sirkuitnya menggunakan Vacum Tube •Program dibuat dengan bahasa mesin ;

ASSEMBLER

Ukuran fisik komputer sangat besar

PKTI 1A 6

•Ukuran fisik komputer sangat besar •Cepat panas

•Proses kurang cepat •Kapasitas penyimpanan kecil •Memerlukan daya listrik yang besar •Orientasi pada aplikasi bisnis

Generasi Kedua (1959-1964)

•Sirkuitnya berupa transistor

•Program dapat dibuat dengan bahasa tingkat

tinggi ; COBOL, FORTRAN, ALGOLgg ; , ,

•Kapasitas memori utama sudah cukup besar

•Proses operasi sudah cepat

•Membutuhkan lebih sedikit daya listrik

•Berorientasi pada bisnis dan teknik.

Generasi Ketiga (1964-1970)

•Komponen yang digunakan berupa IC ( Integrated Circuit ) •Pemrosesan lebih cepat

•Kapasitas memori lebih besar lagi •Penggunaan listrik lebih hemat •Bentuk fisik lebih kecil

•Banyak bermunculan application software •Banyak bermunculan application software

Generasi Keempat (1970-1990)

•Menggunakaan Large Scale Integration ( LSI )

(3)

Generasi Kelima

(sejak 1990 an)

•Komputer pada generasi ini _{mengembangkan komputer yang bisa}

bercakap dengan manusia sehingga bisa meniru intelegensi manusia

•Dikenal juga dengan sebutan Generasi Pentium.

PKTI 1A 9

Generasi Keenam

( abad 21 )

•Generasi ini adalah generasi masa depan yang nantinya dikenal dengan Generasi Titanium.

PENGENALAN

HARDWARE

1. Alat Input

2. Alat Proses

3 Alat Penyimpanan

Komponen Pokok Hardware Komputer :

5

1

3

4

5

MEMORY OUTPUT INPUT

CCU CCU

PKTI 1A 10

3. Alat Penyimpanan

4. Alat Output

5. Alat Komunikasi

2 ALAT

INPUT

Alat Input

Langsung

_Keyboard

Mouse Pointing Device

Touch Screen •Point of sale •Teleprinter Terminal •Financial Transaction

Terminal

•MICR •OCR

PKTI 1A 11

Scanner

Alat Input Tidak

Langsung

•Punch Card

•Pita Magnetic

•Disk Magnetic •Touch Screen

•Light Pen •OMR

•Voice Recognition

ALAT

PEMROSES

C P U

( Central Processing Unit )

•Tempat pemrosesan instruksi-instruksi program

Tugas Arithmetic Logic Unit •Melakukan semua perhitungan aritmatika yang terjadi sesuai instruksi program •Melakukan pengambilan keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program

PKTI 1A 12

A L U

C U

Tugas Contro Unit

•Mengatur & mengendalikan alat I/O •Mengambil instruksi dari main memory

•Mengambil data dari main memory jika diperlukan oleh proses •Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan

(4)

ALAT

PENYIMPANAN

MAIN MEMORY

REGISTER

Dipergunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang akan diproses dan dari hasil pengolahan

Dipergunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang sedang diproses

PKTI 1A 13

EXTERNAL

MEMORY

Dipergunakan untuk menyimpan program dan data secara permanen ( simpanan luar )

Main Memory / Main Storage / Internal Memory /

Internal Storage / Primary Storage / Temporary Storage /

Immediate Access Storage

•Merupakan tempat penyimpanan terbesar dalam komputer

•Ukuran dari Main Memory ditunjukkan oleh satuan terkecilnya yakni Byte Kilo Byte ( KB ) = 1024 Byte

•1 Byte memory terdiri dari 8 Bit ( Binary Digit ), dimana setiap digit diwakili oleh digit 1 atau 0, sehingga membentuk kode pada lokasi memory ( address )

•Sistem pengkodeannya dapat berbentuk BCD, SBCDIC, EBCDIC, atau kode ASCII

Alat Input Alat Output

CU

Main Memory terdiri dari RAM dan ROM

RAM ( Random Acces Memory )merupakan memory yang dapat diisi dan diambil isinya oleh programmer.

Struktur RAM :

1. Input Storage ; untuk menampung input yang dimasukkan oleh alat input

2. Program Storage ; untuk menyimpan semua instruksi program yang akan diproses

3. Working Storage ; untuk menyimpan data yang akan diolah dan dari hasil proses

4. Output Storage ; untuk menampung hasil akhir dari pengolahan data yang akan ditampilkan ke alat output.

RAM memiliki kemampuan untuk melakukan pengecekan dari data yang disimpannya, disebut dengan istilah PARITY CHECK EVEN PARITY CHECK

( Jumlah bit 1 harus genap )

ODD PARITY CHECK

( Jumlah bit 1 harus ganjil )

(5)

REGISTER

•Merupakan simpanan kecil yang memiliki kecepatan tinggi ( 5 sampai 10 kali kecepatan main memory )

•Digunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang sedang diproses oleh CPU ( instruksi lain yang menunggu giliran disimpan di main memory )

•Terbagi atas : 1. Instruction Register ( IR ) atau Program Registeryang digunakan untuk menyimpan instruksi yang sedang diproses

PKTI 1A 17

2. Program Counter ( PC ) atau Control Counter / instruction counteradalah register yang digunakan untuk menyimpan alamat ( address ) lokasi dari main memory yang berisi instruksi yang sedang diproses.

•Register yang berhubungan dengan data yang sedang diproses disebut General Purpose Registeryang memiliki kegunaan sebagai Operand Register( untuk menampung data atau operand yang sedang diolah ) & sebagai Accumulator( untuk menyimpan hasil dari operasi aritmatika dan logika yang dilakukan ALU ).

CACHE

MAIN

Sebagai tambahan dari Register, beberapa CPU menggunakan suatu Cache Memory / Scratch-pad Memory / High-speed buffer / Buffer Memorydengan tujuan agar kerja dari CPU lebih efisien dan dapat mengurangi waktu yang terbuang.

PKTI 1A 18

REEL TO REEL

CARTRIDGE TAPE

CASSETTE

MEGNETIC DUBBLE MEMORY MAGNETIC DRUM OPTICAL DISK TAPE STRIP CATRIDGE

(6)

CONTOH MACAM-MACAM ALAT OUTPUT

Laser printer

ASCII Printer Plotter

Tape drive

Optical drive

PKTI 1A 21

Optical drive

MACAM-MACAM KELUARAN : •Tulisan

•Image / gambar •Suara

•Bentuk lain yayng dapat dibaca komputer

• BAHASA

PEMROGRAMAN

¾

Bahasa

Mesin

;

Assembler

¾

Bahasa

Tingkat

Tinggi

Menggunakan Compiler sebagai penterjemah

PENGENALAN SOFTWARE

‐

Menggunakan

Compiler

sebagai

penterjemah

;

Fortran,

LISP,

Cobol,

RPG,

dsb

‐

Menggunakan

Interpreter

sebagai

penterjemah

;

Basic,

Pascal,

Bahasa

C,

dsb

¾

Bahasa

Generasi

Ke

‐

4 ;

Informix,

Oracle,

dsb

PKTI 1A 22

• PAKET

APLIKASI

‐

Word

Star,

dBase

‐

II,

Lotus

1 ‐

2 ‐

3,

dll

‐

MS

‐

Word,

MS

‐

Excell,

MS

‐

Power

Point,

dll

• SISTEM

OPERASI

‐

IBM–DOS,

MS

‐

DOS

‐

WINDOWS

‐

UNIX

‐

LINUX

• SYSTEM

ANALIS

o

Orang

yang

merancang

suatu

system

• PROGAMMER

PENGENALAN BRAINWARE

o

Orang

yang

membuat

program

• END

‐

USER

o

Orang

yang

menggunakan

komputer

(7)

PENGOLAHAN

DATABASE

Database

File

PKTI 1A 25

Record

Field

Gambar Hirarki Database

Database

Merupakan kumpulan dari data yang saling berhubungan satu dengan yang lainnya, tersimpan pada hardware komputer dan digunakan software untuk memanipulasinya

Kumpulan dari beberapa File.

File

Terdiri dari record-record yang menggambarkan satu kesatuan data yang sejenis.

PKTI 1A 26

y g j

Record

Kumpulan dari beberapa field.

Field

Menggambarkan suatu atribut yang menunjukkan suatu item dari data.

KOMUNIKASI

&

JARINGAN

KOMPUTER

Sumber Media Transmisi Penerima

Tiga buah elemen untuk komunikasi data :

Transmisi Data :

PKTI 1A 27

Transmisi Data :

9 Media Transmisi ( Kabel, Satellite System, Laser System ) 9 Kapasitas Channel Transmisi ( Voice Band, Wideband ) 9 Tipe Channel Transmisi ( One-Way, Either-Way, Both-Way

)

9 Kode Transmisi ( ASCII code, SBCDIC code ) 9 Mode Transmisi ( Serial, Synchronous, Asynchronous ) 9 Protocol : suatu kumpulan dari aturan yang berhubungan

dengan komunikasi data.

Hardware

Komunikasi Data

¾Modem,

untuk merubah data dari bentuk digital ke analog

¾Multiplexer,

memungkinkan beberapa signal komunikasi menggunakan sebuah channel transmisi bersama-sama

PKTI 1A 28

bersama sama

¾Concentrator,

menggabungkan beberapa signal data dari channel transmisi kapasitas rendah ke kapasitas tinggi

(8)

TOPOLOGI

JARINGAN

Star Network

PKTI 1A 29

Hierarchical Tree Network

Loop Network

PKTI 1A 30

Bus Network

IBM Compatible

IBM Compatible IBM Compatible

IBM Compatible

Ring Network

IBM Compatible

Web Network

PKTI 1A 32

(9)

Sistem Radiks Himpunan/Elemen Digit Contoh

Konversi

Bilangan

Desimal

ke

Biner

• Konversi bilangan desimal bulat ke bilangan

Biner: Gunakan pembagian dgn 2 secara

suksesif

sampai

sisanya

=

0. Sisa

‐

sisa

suksesif

sampai

sisanya

0. Sisa sisa

pembagian membentuk jawaban

PKTI 1A 35

• Contoh:

Konversi 179

₁₀

ke biner:

(10)

Konversi

Bilangan

Desimal

ke

Oktal

• Konversi bilangan desimal bulat ke bilangan

oktal: Gunakan pembagian dgn 8 secara

suksesif

sampai

sisanya

=

0. Sisa

‐

sisa

pembagian membentuk jawaban.

PKTI 1A 37

• Contoh:

Konversi

179 ₁₀

ke

oktal:

179 /

8 =

22 sisa

3 /

8 =

2 sisa

6 /

8 =

0 sisa

2 ⇒

179 ₁₀

=

263 ₈

PKTI 1A 38

Konversi

Bilangan

Desimal

ke

Hexadesimal

• Konversi bilangan desimal bulat ke bilangan

hexadesimal : Gunakan pembagian dgn 16

secara suksesif sampai sisanya = 0 Sisa

‐

sisa

secara suksesif sampai sisanya = 0. Sisa sisa

pembagian membentuk jawaban

• Contoh:

Konversi

179 ₁₀

ke

hexadesimal:

179 /

16 =

11 sisa

3 (LSB)

/

16 =

0 sisa

11 (dalam

bilangan

hexadesimal

berarti

B)

(11)

Latihan

• Konversikan

dary

bilangan

desimal

dibawah

ini

:

76 ₁₀

=…

₁₆

32

32 ₁₀

=…

₁₆

20 ₁₀

=…

₁₆

PKTI 1A 41

Konversi

Bilangan

Biner

ke

Oktal

Untuk mengkonversi bilangan biner

ke

bilangan

oktal,

lakukan

pengelompokan 3 digit bilangan biner

dari posisi

kanan

PKTI 1A 42

• Contoh:

konversikan

10110011

₂

ke

bilangan

oktal

• Jawab

:

10

110

011

2

6

3

•

2

6

3

• Jadi

10110011

₂

=

263 ₈

PKTI 1A 43

Latihan

• Konversikan

ke

desimal

bilangan

dibawah

ini

:

76 ₁₀

=…

₂

32 ₁₀

=…

₂

20 ₁₀

=…

₂

(12)

Konversi

Bilangan

Oktal

ke

Biner

Sebaliknya

untuk

mengkonversi

Bilangan

Oktal

ke

Biner

yang

harus

dilakukan

adalah terjemahkan setiap digit bilangan

adalah

terjemahkan

setiap

digit

bilangan

oktal

ke

3 digit

bilangan

biner

PKTI 1A 45

• Contoh

Konversikan

263 ₈

ke

bilangan

biner.

• Jawab:

2

6

3

•

010

110

011 J di 263

010110011 K

0 did

• Jadi

263 ₈

=

010110011

₂

Karena

0 didepan

tidak

ada

artinya

kita

bisa

menuliskan

10110011

2

PKTI 1A 46

Latihan

• Konversikan

dari

bilangan

oktal

dibawah

ini

ke

bilangan

biner

:

263 ₈

=…

223

223 ₈

=…

13 ₈

=…

Konversi Bilangan Biner ke Hexadesimal

Untuk mengkonversi bilangan biner ke

bilangan

hexadesimal,

lakukan

pengelompokan 4 digit bilangan biner

p

g

p

g

(13)

• Contoh:

konversikan

10110011

2

ke

bilangan

Hex

• Jawab

:

1011

0011

• B

3 J di 10110011

B3

• Jadi

10110011

2

=

B3

16

PKTI 1A 49

Konversi

Bilangan

Hexadesimal

ke

Biner

Sebaliknya untuk mengkonversi Bilangan

Hexadesimal

ke

Biner

yang

harus

dilakukan adalah terjemahkan setiap

j

p

digit bilangan Hexadesimal ke 4 digit

bilangan biner

PKTI 1A 50

• Contoh

Konversikan

B3

₁₆

ke

bilangan

biner.

• Jawab:

B

3

• 1011

0011

• Jadi

B3

₁₆

=

10110011

₂

PKTI 1A 51

Kompresi

₍₁₎

• Suatu teknik pemampatan data

sehingga diperoleh

file

dengan ukuran yang

lebih kecil daripada ukuran

aslinya.

• Proses pengubahan sekumpulan data

menjadi

bentuk kode dengan tujuan untuk menghemat

kebutuhan tempat penyimpanan dan waktu untuk

transmisi data

(memperkecil kebutuhan

bandwidth).

• Teknik kompresi bisa dilakukan terhadap data

teks/biner,

gambar (JPEG,

PNG,

TIFF),

audio

(MP3,

AAC,

RMA,

WMA),

dan video

(MPEG,

H261,

H263).

(14)

Kompresi

₍₂₎

• Kompresi data

adalah proses mengkodekan

informasi menggunakan bit

atau

information‐

bearing

unit

yang

lain

yang

lebih rendah daripada

representasi data

yang

tidak terkodekan dengan

suatu sistem encoding

tertentu.

• Contoh kompresi sederhana yang

biasa kita lakukan

misalnya adalah menyingkat kata

‐

kata yang sering

misalnya adalah menyingkat kata

‐

kata yang

sering

digunakan tapi sudah memiliki konvensi umum.

Misalnya:

kata “

yang

”

dikompres menjadi kata “

yg

”.

• Pengiriman data

hasil kompresi dapat dilakukan jika

pihak pengirim/yang

melakukan kompresi dan pihak

penerima memiliki aturan yang

sama dalam hal

kompresi data

PKTI 1A 53

Audio

CD

• Sinyal

audio

CD

disample

44,1

kHz,

dikuantisasi

16 bits

per

sample,

Storage

=

44,1

kHz

x

16 bits

=

705,6

x

103 bits

=

88.200 bytes

untuk

menyimpan

1 detik

playback.

PKTI 1A 54

Jenis

Kompresi

Data

Berdasarkan

Output

₍₁₎

• Lossy Compression

–

Data

hasil dekompresi

tidak sama

dengan data

sebelum

kompresi namun sudah “cukup”

untuk digunakan.

Contoh:

Mp3,

streaming

media,

JPEG,

MPEG,

dan WMA.

–

Kelebihan:

ukuran file

lebih kecil dibanding

loseless

namun

masih tetap memenuhi syarat untuk digunakan.

• Teknik : membuang bagian data yang tidak berguna

Teknik :

membuang bagian data

yang

tidak berguna,

tidak dirasakan,

tidak dilihat oleh manusia sehingga

manusia masih beranggapan bahwa data

tersebut

masih bisa digunakan walaupun sudah dikompresi.

• Misal :

image

asli berukuran 12,249

bytes,

dilakukan

kompresi dengan JPEG

kualitas 30

dan berukuran 1,869

bytes

:

berarti image

tersebut 85%

lebih kecil dan ratio

kompresi 15%.

Jenis

Kompresi

Data

Berdasarkan

Output

₍₂₎

• Loseless

–

Data

hasil

kompresi

dapat

didekompres

lagi

dan

hasilnya

tepat

sama

seperti

data

sebelum

proses

kompresi.

Contoh

aplikasi:

ZIP,

RAR,

GZIP,

7 ‐

Zip

–

Teknik

ini

digunakan

jika

dibutuhkan

data

setelah

dikompresi

harus

dapat

diekstrak/dekompres

lagi

tepat

sama.

Contoh

pada

data

teks,

data

program/biner,

beberapa

image

seperti

GIF

dan

PNG.

(15)

Contoh

• Original Image

(lossless PNG, 60.1 KB size) ‐ uncompressed is 108.5 KB information than information than uncompressed information than information than uncompressed information than information than uncompressed uncompressed PNG, 1.14 KB) PNG, 1.14 KB)

PKTI 1A 57

Kriteria

Algoritma

dan

Aplikasi

Kompresi

Data

• Kualitas

data

hasil

enkoding:

ukuran

lebih

kecil,

data

tidak

rusak

untuk

kompresi

lossy.

• Kecepatan,

ratio,

dan

efisiensi

proses

kompresi

dan

dekompresi

• Ketepatan

proses

dekompresi

data:

data

hasil

dekompresi

tetap

sama

dengan

data

sebelum

dikompres

(kompresi

loseless)

PKTI 1A 58

Klasifikasi

Teknik

Kompresi

₍₁₎

• Entropy

Encoding

–

Bersifat

loseless

–

Tekniknya

tidak

berdasarkan

media

dengan

spesifikasi

dan

karakteristik

tertentu

namun

berdasarkan

urutan

data.

–

Statistical

encoding,

tidak

memperhatikan

semantik

data.

–

Mis

:

Run

‐

length

coding,

Huffman

coding,

Arithmetic

coding

PKTI 1A 59

Klasifikasi

Teknik

Kompresi

₍₂₎

• Source

Coding

–

Bersifat

lossy

–

Berkaitan

dengan

data

semantik

(arti

data)

dan

media.

–

Mis

:

Prediction

(DPCM,

DM),

Transformation

(FFT,

DCT),

Layered

Coding

(Bit

position,

subsampling,

sub

‐

band

coding),

Vector

Quantization

• Hybrid

Coding

–

Gabungan

antara

lossy

+

loseless

–

Mis

:

JPEG,

MPEG,

H.261,

DVI

(16)

Aplikasi

Kompresi

₍₁₎

• ZIP

File

Format

–

Ditemukan oleh Phil

Katz

untuk program

PKZIP

kemudian

dikembangkan untuk WinZip,

WinRAR,

7 ‐

Zip.

–

Berekstensi *.zip

dan MIME

application/zip

–

Dapat menggabungkan dan mengkompresi beberapa file

sekaligus menggunakan bermacam

‐

macam algoritma,

namun paling

umum menggunakan Katz’s

Deflate

Algorithm.

–

Beberapa method

Zip

:

•Shrinking : merupakan metode variasi dari LZW

•Reducing : merupakan metode yang mengkombinasikan metode same byte sequence based dan probability based encoding.

•Imploding : menggunakan metode byte sequence based dan Shannon‐Fano encoding.