Bagaimana Komputer Bekerja?

#csfirst #wecoded #codenewbie #computerscience

Artikel ini merupakan bagian dari modul Pengenalan Coding di Kelas Newbie Komunitas Coding Mum Indonesia 2020

Apa Itu Komputer?

Komputer adalah perangkat elektronik yang mampu menjalankan instruksi dan mengelola data. Pada dasarnya komputer tidak memiliki otak seperti manusia. Mereka tidak dapat berpikir sendiri atau memiliki ide, tetapi mereka dapat mengikuti instruksi dan melakukan hal secara cepat.

Apa yang Komputer Bisa Lakukan?

Komputer pertama adalah benda seukuran ruangan besar dan menggunakan banyak listrik. Komputer saat itu sebagian besar digunakan untuk membantu memecahkan masalah matematika.

Seiring dengan waktu, teknologi semakin berkembang. Komputer mampu menyimpan, mengolah data, dan menampilkan hasil. Komputer digunakan untuk mengetik dokumen, menjelajah internet, bermain game, presentasi, dan bahkan video.

Saat ini, komputer digunakan di seluruh dunia. Komputer modern jauh lebih kecil dan dapat melakukan banyak pekerjaan sekaligus. Komputer kecil tersebut disebut mikrokontroler.

Bisakah mobil menjadi komputer?
Bagaimana dengan kucing?
Bisakah toilet menjadi komputer?
Bisakah jam menjadi komputer?

Dulu tidak satupun dari ini adalah komputer. Tetapi kini mobil sudah memiliki banyak komputer - seperti sistem navigasi. Jam sudah menjadi smart watch. Bahkan toilet memiliki komputer (setidaknya di Jepang!). Komputer semakin kecil dan lebih murah setiap saat. Di masa depan kucing mungkin akan memiliki komputer yang ditanam di tubuh mereka.

Bayangkan jika semua benda memiliki komputer di dalamnya! Di masa depan semakin banyak hal yang akan diprogram. Tapi sebetulnya apa yang membedakan komputer dengan bukan komputer?

4 hal umum yang ada pada komputer:

Input: perangkat atau komponen yang memungkinkan informasi diberikan ke komputer, seperti keyboard
Storage: tempat komputer menyimpan data
Processing: bagian komputer yang memproses/mengikuti instruksi
Output: bagian komputer yang menampilkan atau memancarkan informasi, seperti layar komputer

Hardware dan Software

Secara umum terdapat dua komponen utama pada komputer yaitu hardware (perangkat keras) dan software (perangkat lunak).
Perangkat keras adalah komponen komputer yang memiliki struktur fisik, seperti keyboard atau mouse. Selain itu, perangkat keras juga mencakup semua komponen internal komputer, contoh:

Perangkat lunak adalah sekelompok instruksi atau perintah yang menugaskan atau memberi perintah kepada perangkat keras tentang apa yang harus dilakukan dan bagaimana melakukannya. Contoh perangkat lunak seperti web browser, aplikasi games, dan pengolah kata.

Bagaimana Komputer Bekerja?

Semua informasi di dalam komputer - bahkan kata-kata dan gambar - disimpan sebagai angka. Dan karena komputer bergantung pada sakelar on-off, angka-angka itu hanya menggunakan dua digit 0 dan 1. Bit adalah informasi terkecil yang dapat dipahami dan disimpan oleh komputer.

Komputer hanya dapat mengikuti instruksi logis dan langkah-demi-langkah, yang kita sebut sebagai algoritma. Sejumlah algoritma di-'bungkus' ke dalam program/aplikasi/perangkat lunak. Perangkat keras pada komputer tidak dapat bekerja tanpa adanya instruksi dari perangkat lunak. Intruksi dari perangkat lunak diterjemahkan ke dalam bit sehingga dapat disimpan dan diproses oleh komputer.

Komputer memiliki CPU (Central Processing Unit) yang terdiri dari sirkuit-sirkuit kecil yang memproses sinyal dari input.

Ketika pengguna komputer menekan tombol pada keyboard, misalkan huruf B. Huruf B akan dikirim ke dalam CPU sebagai biner 01000010. Kemudian CPU menghitung cara menampilkan huruf B pixel demi pixel. CPU menjalankan instruksi ini dan menyimpan hasilnya sebagai piksel dalam memori. Akhirnya, informasi piksel ini dikirim dalam bentuk biner ke layar. Layar adalah perangkat keluaran, yang mengubah sinyal biner menjadi cahaya kecil dan warna seperti yang biasa kita lihat. Ini semua terjadi begitu cepat sehingga terasa instan, tetapi untuk menampilkan setiap huruf, komputer menjalankan ribuan instruksi, mulai dari saat jari menekan keyboard.

CPU mengolah sinyal dari input secara berurutan. Tapi ketika kita menggunakan smartphone misalnya, banyak hal yang perlu diproses CPU secara bersamaan. Seperti menangani notifikasi Telegram, menjalankan lagu, mengetik pesan di WhatsApp, dan lain-lain. Bagaimana CPU mengelola itu secara multitasking? Pada kondisi seperti ini, sistem operasilah yang membantu mengatur itu semua.

Sistem operasi adalah program master yang mengelola bagaimana perangkat lunak dapat menggunakan perangkat keras komputer. Sistem operasi adalah program dengan kemampuan khusus mengontrol perangkat lunak lain di komputer. Sistem operasi memungkinkan kita menginstal program baru dan memuatnya ke dalam memori komputer. Ia memutuskan kapan suatu program dijalankan oleh CPU dan apakah program tersebut dapat mengakses perangkat input dan output komputer. Sistem operasi dengan cepat beralih antar program, berbagi CPU sepersekian detik, sehingga memungkinkan komputer menjalankan banyak program sekaligus.

Di dalam komputer ada sistem operasi yang mengelola perangkat lunak yang mengontrol perangkat keras komputer. Perangkat lunak ini merupakan serangkaian perintah yang terbaca sebagai kode biner sederhana, dan kode biner itu hanya sinyal listrik yang mengalir melalui miliaran sirkuit kecil di dalam CPU.

Tambahan Bacaan

https://www.khanacademy.org/computing/computer-science/how-computers-work2

https://edu.gcfglobal.org/en/computer-basics-(bahasa-indonesia)/apa-itu-komputer/1/

What are Computers for Kids
https://www.youtube.com/watch?v=RmbFJq2jADY

Inside your computer
https://www.youtube.com/watch?v=AkFi90lZmXA

What is a computer?
https://www.youtube.com/watch?v=9lVKcTNVD1Q

Hello Ruby - Journey inside a computer by Linda Liukas
https://www.youtube.com/watch?v=WN1TMSN49Ok

Tantangan

1.Dari gambar di bawah, sebutkan mana saja yang merupakan komputer dan identifikasi input, output, dan processing yang terjadi pada perangkat tersebut!

2.Ubah namamu ke dalam kode binary

3.Rancang komputermu sendiri! Memiliki ide membuat sapu ajaib yang bisa jalan sendiri menyedot debu dan meletakkan benda ke tempatnya atau lampu cerdas yang bisa mati dan nyala sesuai kondisi cahaya? Gambar pada sebuah kertas komputer impianmu. Tuliskan masalah apa yang ingin diselesaikan komputer tersebut serta apa input dan output dari komputermu itu.