KONSEP DASAR KOMPUTER DAN PEMROGRAMAN KOMPUTER

Sebelum membahas lebih lanjut mengenai teknologi komputer, perlu diketahui definisi-definisi terkait dengan komputer dan aplikasinya

1. Data adalah fakta tercatat tentang suatu objek. Pencatatan dapat dilakukan melalui cakram magnetis (soft-file) atau media kertas (hard-copy). 
2. Compiler berfungsi menerjemahkan dulu seluruh perintah dalam bahasa mesin. Baru kemudian terjemahan tersebut dijalankan oleh komputer. Contoh : FORTRAN, C, PASCAL.
3. Informasi adalah tambahan pengetahuan yang diperoleh melalui usaha pengolahan data.
4. interpreter berfungsi menerjemahkan perintah baris demi baris dan langsung melaksanakannya. contoh : BASIC
5. Program adalah “resep” tentang bagaimana pengolahan harus dilaksanakan, yang berupa himpunan instruksi untuk dilaksanakan oleh komputer untuk menyelesaikan masalah yang diberikan. 
6. Pemrograman adalah kegiatan menyusun program dengan suatu bahasa pemrograman komputer untuk menyelesaikan suatu masalah.

Tujuan pokok dari sistem komputer adalah mengolah data untuk menghasilkan informasi sehingga perlu didukung oleh elemen-elemen yang terdiri dari perangkat-keras (hardware), perangkat-lunak (software), dan manusia (brainware). Ketiga elemen sistem komputer tersebut harus saling berhubungan dan membentuk satu kesatuan. Perangkat keras tanpa perangkat lunak tidak akan berarti apa-apa, hanya berupa benda mati. Kedua perangkat keras dan lunak juga tidak dapat berfungsi jika tidak ada manusia yang mengoperasikannya.

Setiap mesin yang mampu menerima data, memproses data, menyimpan data, dan menghasilkan bentuk keluaran berupa teks, gambar, simbol, angka dan suara dapat dikategorikan sebagai komputer. Dalam pengoperasian, bentuk, sistem dan fungsinya komputer dapat dibagi menjadi dua (2) bagian yaitu hardware dan software. Perangkat keras komputer (hardware) adalah semua bagian fisik komputer yang bertugas melakukan operasi sesuai yang diinstruksikan perangkat-lunak, sedang perangkat lunak (software) adalah bagian yang menyediakan instruksi untuk perangkat keras dalam menyelesaikan tugasnya. 

Batasan antara perangkat keras dan perangkat lunak akan sedikit buram jika kita berbicara mengenai firmware. Firmware adalah perangkat lunak yang "dibuat" ke dalam perangkat keras. Firmware ini merupakan wilayah dari bidang ilmu komputer dan teknik komputer, yang jarang dikenal oleh pengguna umum.

1.2 KOMPONEN DASAR KOMPUTER

Secara umum komputer memiliki dua komponen utama. Yang pertama adalah hardware (perangkat keras) yang tersusun atas komponen elektronik dan mekanik. Komponen utama yang lain yaitu software (perangkat lunak). Komponen ini terdiri atas data dan aplikasi – aplikasi komputer. 

1.2.1 Perangkat Keras (Hardware) 

1.2.1.1 Central Processing Unit (CPU) 

Processor, merupakan bagian dari perangkat keras komputer yang melakukan pemprosesan aritmatika dan logika serta pengendalian operasi komputer secarakeseluruhan. Prosesor terdiri atas dua bagian utama, yaitu ALU (Arithmetic Logic Unit) dan Control Unit. Kecepatan kerja prosesor biasanya ditentukan oleh kecepatan clock dari Control Unit-nya.

Contoh : jika prosesor memiliki frekuensi clock 350 MHz, berarti kecepatan pemprosesan satu instruksinya = T = 1/f = 1/(350 x 10⁶ Hz), = 0,286 x 10^-8 detik. 

1.2.1.2 Memori 

Memori adalah media penyimpan data pada komputer. Memory, berdasarkan fungsinya dibagi menjadi dua yaitu : 

a. Primary Memory 

Dipergunakan untuk menyimpan data dan instruksi dari program yang sedang dijalankan. Biasa juga disebut sebagai RAM. Karakteristik dari memori primer adalah :

1. Volatil (informasi ada selama komputer bekerja. Ketika komputer dipadamkan, informasi yang disimpannya juga hilang  
2. Berkecepatan tinggi 
3. Akses random (acak)

b. Secondary Memory 

  

Dipergunakan untuk menyimpan data atau program biner secara permanen. Karakteristik dari memori sekunder adalah:

-       Non volatil atau persisten

-       Kecepatan relatif rendah (dibandingkan memori primer)

-       Akses random atau sekuensial

contoh memori sekunder : floppy, harddisk, CD ROM, magnetic tape, optical disk, dll. Dari seluruh contoh tersebut, yang memiliki mekanisme akses sekuensial adalah magnetic tape.

Tabel 1.1. Perbandingan antara memori utama dan memori sekunder 

1.2.1.3 Input Dan Output Device 

Input-Output Device, merupakan bagian yang berfungsi sebagai penghubung antara komputer dengan lingkungan di luarnya. Dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu: 

a. Input Device (Piranti Masukan) 

Berfungsi sebagai media komputer untuk menerima masukan dari luar. Beberapa contoh piranti masukan :

-      Keyboard

-       Mouse

-       Touch screen

-       Scanner

-       Camera

b. Output Device (Piranti Keluaran) 

Berfungsi sebagai media komputer untuk memberikan keluaran. Beberapa contoh piranti keluaran :

-       Monitor

-       Printer

-       Speaker

-       Plotter

1.2.2 Perangkat Lunak (Software) 

Perangkat lunak merupakan program-program komputer yang berguna untuk menjalankan suatu pekerjaan sesuai dengan yang dikehendaki. Program tersebut ditulis dengan bahasa khusus yang dimengerti oleh komputer. Program dapat dianalogikan sebagai instruksi yang akan dijalankan oleh prosessor. Software terdiri dari beberapa jenis, yaitu : 

1. Sistem Operasi, seperti DOS, Unix, Novell, OS/2, Windows.

Adalah software yang berfungsi untuk mengaktifkan seluruh perangkat yang terpasang pada komputer sehingga masing-masingnya dapat saling berkomunikasi.

Tanpa ada sistem operasi maka komputer tidak dapat difungsikan sama sekali. 

2. Program Utility, seperti Norton Utility, Scandisk, PC Tools.

Program utility berfungsi untuk membantu atau mengisi kekurangan/kelemahan dari system operasi, misalnya PC Tools dapat melakukan perintah format sebagaimana DOS, tapi PC Tools mampu memberikan keterang dan animasi yang bagus dalam proses pemformatan. File yang telah dihapus oleh DOS tidak dapat dikembalikan lagi tapi dengan program bantu hal ini dapat dilakukan. 

3. Program Aplikasi, seperti GL, MYOB, Payroll.

Merupakan program yang khusus melakukan suatu pekerjaan tertentu, seperti program gaji pada suatu perusahaan. Maka program ini hanya digunakan oleh bagian keuangan saja tidak dapat digunakan oleh departemen yang lain. Umumnya program aplikasi ini dibuat oleh seorang programmer komputer sesuai dengan permintaan/kebutuhan seseorang/lembaga/perusahaan guna keperluan interennya

4. Program Paket

Merupakan program yang dikembangkan untuk kebutuhan umum, seperti :

-       Pengolah kata /editor naskah : Wordstar, MS Word, Word Perfect, AmiPro

-       Pengolah angka / lembar kerja : Lotus123, MS Excell, QuattroPro, dll

-       Presentasi : MS PowerPoint

-       Desain grafis : CorelDraw, PhotoShop

5. Compiler.

Komputer hanya memahami satu bahasa, yaitu bahasa mesin. Bahasa mesin adalah terdiri dari nilai 0 dan 1. Sangatlah tidak praktis dan efisien bagi manusia untuk membuat program yang terdiri dari nilai 0 dan 1, maka dicarilah suatu cara untuk menterjemahkan sebuah bahasa yang dipahami oleh manusia menjadi bahasa mesin. Dengan tujuan inilah, diciptakan compiler.

1.3 BAHASA PEMROGRAMAN 

1.3.1 Pendahuluan 

Bahasa pemrograman adalah teknik komunikasi standar untuk mengekspresikan instruksi kepada komputer. Layaknya bahasa manusia, setiap bahasa memiliki tata tulis dan aturan tertentu. Bahasa pemrograman memfasilitasi seorang programmer untuk secara spesifik apa yang akan dilakukan oleh komputer selanjutnya, bagaimana data tersebut disimpan dan dikirim, dan apa yang akan dilakukan apabila terjadi kondisi yang variatif. Bahasa pemrograman dapat diklasifikasikan menjadi tingkat rendah, menengah, dan tingkat tinggi. Pergeseran tingkat dari rendah menuju tinggi menunjukkan kedekatan terhadap ”bahasa manusia”. 

1.3.2 Kategori Bahasa Pemrograman 

Bahasa pemrograman dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

1. Bahasa Pemrograman Tingkat Tinggi

Merupakan bahasa tingkat tinggi yang mempunyai ciri-ciri mudah dimengerti karena kedekatannya terhadap bahasa sehari – hari. Sebuah pernyataan program diterjemahkan kepada sebuah atau beberapa mesin dengan menggunakan compiler.

Sebagai contoh adalah : JAVA, C++, .NET, Matlab.

2. Bahasa Pemrograman Tingkat Rendah

Bahasa pemrograman generasi pertama. Bahasa jenis ini sangat sulit dimengerti karena instruksinya menggunakan bahasa mesin. Disebut juga dengan bahasa assembly merupakan bahasa dengan pemetaan satu – persatu terhadap instruksi komputer. Setiap intruksi assembly diterjemahkan dengan menggunakan assembler.

3. Bahasa Pemrograman Tingkat Menengah

Dimana penggunaan instruksi telah mendekati bahasa sehari – hari, walaupun masih cukup sulit untuk dimengerti karena menggunakan singkatan – singkatan seperti STO yang berarti simpan (STORE) dan MOV yang artinya pindah (MOVE). Yang tergolong dalam bahasa ini adalah Fortran

1.4 Alur Pembuatan Program

Berikut ini langkah – langkah sistematis dasar dalam menyelesaikan permasalahan pemrograman :

1. Mendefiniskan masalah

2. Menganalisa dan membuat rumusan pemecahan masalah

3. Desain Algoritma dan Representasi

4. Pengkodean, Uji Coba dan pembuatan dokumentasi 

Untuk memahami langkah dasar dalam pemecahan masalah dalam sebuah komputer mari kita mendefinisikan sebuah permasalahan yang akan diselesaikan langkah demi langkah sebagaimana metodologi pemecahan masalah yang akan dibahas selanjutnya. Masalah yang akan kita selesaikan akan didefinisikan pada bagian selanjutnya.

1.4.1 Definisi Permasalahan 

Seorang programmer umumnya mendapatkan tugas berdasarkan sebuah permasalahan. Sebelum sebuah program dapat terdesain dengan baik untuk menyelesaikan beberapa permasalahan, masalah – masalah yang terjadi harus dapat diketahui dan terdefinisi dengan baik untuk mendapatkan detail persyaratan input dan output. 

Sebuah pendefinisan yang jelas adalah sebagian dari penyelesaian masalah. Pemrograman komputer mempersyaratkan untuk mendefiniskan program terlebih dahulu sebelum membuat suatu penyelesaian masalah.

Mari kita definisikan sebuah contoh permasalahan :

”Buatlah sebuah program yang akan menampilkan berapa kali sebuah nama tampil pada sebuah daftar” 
 

1.4.2 Analisis Permasalahan

Setelah sebuah permasalahan terdefinisi secara memadai, langkah paling ringkas dan efisien dalam penyelesaian harus dirumuskan.

Umumnya, langkah berikutnya meliputi memecahkan masalah tersebut menjadi beberapa bagian kecil dan ringkas. 

Contoh masalah :

Menampilkan jumlah kemunculan sebuah nama pada daftar

Input Terhadap Program :

Daftar Nama, Nama yang akan dicari

Output Dari Program :

Jumlah kemunculan nama yang dicari 

1.4.3 Desain Algoritma dan Representasi 

Setelah kita mengetahui dengan baik dan jelas mengenai permasalahan yang ingin diselesaikan, langkah selanjutnya yaitu membuat rumusan algoritma untuk menyelesaikan permasalahan. Dalam pemrograman komputer penyelesaian masalah didefinisikan dalam langkah demi langkah. 

Algoritma adalah urutan langkah – langkah logis penyelesaian masalah yang disusun secara sistematis dan logis. Logis merupakan kunci dari sebuah algoritma. Langkah – langkah dalam algoritma harus logis dan bernilai benar atau salah. 

Algoritma dapat diekpresikan dalam bahasa manusia, menggunakan presentasi grafik melalui sebuah FlowChart (diagram alir) ataupun melalui PseudoCode yang menjembatani antara bahasa manusia dengan bahasa pemrograman. 

Berdasarkan permasalahan yang terjadi pada bagian sebelumnya, bagaimanakah kita dapat memberikan solusi penyelesaian secara umum dalam sebuah alur yang dapat dengan mudah dimengerti? 

Berikut ini adalah cara-cara penyelesaian masalah melalui pembuatan program komputer yang umum dilakukan oleh seorang programmer. 

a. Mengekspresikan cara penyelesaian melalui bahasa manusia :

1. Tentukan daftar nama

2. Tentukan nama yang akan dicari, anggaplah ini merupakan sebuah kata kunci

3. Bandingkan kata kunci terhadap setiap nama yang terdapat pada daftar

4. Jika kata kunci tersebut sama dengan nama yang terdapat pada daftar, tambahkan nilai 1 pada hasil perhitungan

5. Jika seluruh nama telah dibandingkan, tampilkan hasil perhitungan (output)

b. Mengekspresikan cara penyelesaian melalui Diagram alir (FlowChart): 

Gambar 1.2: Contoh Flowchart 

Mengekspresikan solusi melalui Pseudocode :

listNama = Daftar Nama

keyNama = Nama yang dicari

hitung = 0

Untuk setiap nama pada Daftar Nama lakukan :

Jika nama == keyNama

Hitung = Hitung + 1

Tampilkan Hitung 

1.4.3.1 Simbol Flowchart dan Artinya 

Flowchart adalah representasi grafis dari langkah – langkah yang harus diikuti dalam menyelesaikan suatu permasalahan yang terdiri atas sekumpulan simbol, dimana masing – masing simbol merepresentasikan kegiatan tertentu. Flowchart diawali dengan penerimaan input dan diakhiri dengan penampilan output. Sebuah flowchart pada umumnya tidak menampilkan instruksi bahasa pemrograman, namun menetapkan konsep solusi dalam bahasa manusia ataupun notasi matematis. Pada tabel 1.2 ditunjukkan simbol – simbol yang digunakan dalam menyusun flowchart, nama, dan kegiatan yang diwakili serta aturan yang diterapkan dalam penggunaan simbol tersebut. 

 Tabel 1.2. Simbol-simbol untuk Flowchart