#SIP ARSITEKTUR KOMPUTER DAN STRUKTUR KOGNITIF MANUSIA

ARSITEKTUR KOMPUTER

Arsitektur komputer didefinisikan sebagai gaya konstruksi dan organisasi dari komponen-komponen sistem komputer. Walaupun elemen-elemen dasar komputer pada hakekatnya sama atau hampir semuanya komputer digital, namun terdapat variasi dalam konstruksinya yang merefleksikan cara penggunaan komputer yang berbeda.

Dalam bidang teknik komputer, arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer. 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). Beberapa contoh dari arsitektur komputer ini adalah arsitektur von Neumann, arsitektur Harvard, CISC (Complex Instruction-Set Computer) , RISC (Reduced Instruction Set Computer), Blue Gene, dll.

Arsitektur komputer ini mengandung 3 sub-kategori, yakni:

• Set intruksi (ISA).
• Arsitektur mikro dari ISA, dan juga
• Sistem desain dari semua atau seluruh komponen dalam perangkat keras (hardware) komputer ini.

Arsitektur Komputer adalah desain komputer yang meliputi:

• Set instruksi.
• Komponen hardware (perangkat keras).
• Organisasi atau susunan sistemnya.

Terdapat 2 bagian pokok arsitektur komputer, yaitu:

• Instructure Set Architecture (ISA), adalah spesifikasi yang menentukan bagaimana programmer bahasa mesin berinteraksi dengan komputer.
• Hardware System Architacture yaitu subsistem hardware (perangkat keras) dasar yaitu CPU, Memori, serta OS.

Ada sejumlah tingkatan dalam konstruksi dan organisasi sistem komputer. Perbedaan paling sederhana di antara tingkatan tersebut adalah perbedaan antara hardware dan software.

1. Tingkatan Dasar Arsitektur Komputer

Pada tingkatan ini Hardware sebagai tingkatan komputer yang paling bawah dan paling dasar, dimana pada hardware ini “layer” software ditambahkan. Software tersebut berada di atas hardware, menggunakannya dan mengontrolnya. Hardware ini mendukung software dengan memberikan atau menyediakan operasi yang diperlukan software.

2. Multilayerd Machine

Tingkatan dasar arsitektur komputer kemudian dikembangkan dengan memandang sistem komputer keseluruhan sebagai “multilayered machine” yang terdiri dari beberapa layer software di atas beberapa layer hardware. Berikut tingkatan layer tersebut : 

Keterangan : 
1. Physical Device Layer, merupakan komponen elektrik dan elektronik yang sangat penting.
2. Digital Logic Layer, elemen pada tingkatan ini dapat menyimpan,memanipulasi, dan mentransmisi data dalam bentuk representasi biner sederhana.
3. Microprogrammed Layer, menginterprestasikan instruksi bahasa mesin dari layer mesin dan secara langsung menyebabkan elemen logika digital menjalankan operasi yang dikehendaki. Maka sebenarnya ia adalah prosesor inner yang sangat mendasar dan dikendalikan oleh instruksi program 3 kontrol primitifnya sendiri yang disangga dalam ROM inner-nya sendiri. Instruksi program ini disebut mikrokode dan program kontrolnya disebut mikroprogram. 
4. Machine Layer, adalah tingkatam yang paling bawah dimana program dapat dituliskan dan memang hanya instruksi bahasa mesin yang dapat diinterprestasikan secara langsung oleh hardware. 5. Operating System Layer, mengontrol cara yang dilakukan oleh semua software dalam menggunakan hardware yang mendasari (underlying) dan juga menyembunyikan kompleksitas hardware dari software lain dengan cara memberikan fasilitasnya sendiri yang memungkinkan software menggunakan hardware tersebut secara lebih mudah. 
6. Higher Order Software Layer, mencakup semua program dalam bahasa selain bahasa mesin yang memerlukan penerjemahan ke dalam kode mesin sebelum mereka dapat dijalankan. Ketika diterjemahkan program seperti itu akan mengandalkan pada fasilitas sistem operasi yang mendasari maupun instruksi-instruksi mesin mereka sendiri. 
7. Applications Layer, adalah bahasa komputer seperti yang dilihat oleh end-user.


Beberapa komponen dalam arsitektur komputer ialah:

• CPU (Central processing Unit), yang mengendalikan semua unit sistem komputer yang lain dan mengubah input menjadi output
• Primary storage (penyimpanan primer), berisi data yang sedang diolah dan program
• Control unit (unit pengendalian), membuat semua unit bekerja sama sebagai suatu sistem
• Aritmatika and logical Unit, tempat berlangsungnya operasi perhitungan matematika dan logika
• Unit Input, memasukkan data ke dalam primary storage
• Secondary storage (penyimpanan sekunder), menyediakan tempat untuk menyimpan program dan data saat tidak digunakan
• Unit Output, mencatat hasil pengolahan

Ø  Peralatan Input

Perangkat input merupakan peralatan yang dapat digunakan untuk menerima data yang akan diolah ke dalam komputer. Perangkat ini yang digunakan oleh pengguna untuk melakukan interaksi dengan komputer agar komputer melaksanakan perintah yang diberikan oleh penggunanya. Prinsip kerja yang dilakukan perangkat input adalah merubah perintah yang dapat dipahami oleh manusia kepada bentuk yang dipahami oleh komputer (machine readable form),  yaitu dengan kode-kode binary (binary encoded information).

    Ø  Pemrosesan Pusat dan Penyimpanan Primer

CPU atau satuan merupakan tempat pemrosesan instruksi-instruksi program. Pada komputer mikro, processor ini disebut microprocessor. CPU terdiri dari dua bagian utama, yaitu unit kendali (control unit) dan unit Aritmatika dan logika (arithmethic logic unit). Disamping dua bagian utama tersebut, CPU mempunyai beberapa simpanan yang berukuran kecil yang disebut register.

    Ø  Penyimpanan sekunder

Penyimpanan sekunder (juga dikenal sebagai memori eksternal atau penyimpanan tambahan), berbeda dari penyimpanan utama dalam hal itu tidak langsung dapat diakses oleh CPU. Komputer biasanya menggunakan input / saluran output untuk mengakses penyimpanan sekunder dan transfer data yang diinginkan dengan menggunakan daerah menengah dalam penyimpanan utama. Penyimpanan sekunder tidak kehilangan data bila perangkat dimatikan-itu adalah non-volatile. Per unit, itu biasanya juga dua lipat lebih murah dari penyimpanan utama. Akibatnya, sistem komputer modern biasanya memiliki dua perintah besarnya lebih penyimpanan sekunder dari penyimpanan primer dan data disimpan untuk waktu yang lebih lama disana.

    Ø  Peralatan Output

Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data. Keluaran dapat berupa hard-copy (ke kertas), soft-copy (ke monitor), ataupun berupa suara.

Output yang dihasilkan dari pemroses dapat digolongkan menjadi empat bentuk, yaitu tulisan (huruf, angka, simbol khusus), image (dalam bentuk grafik atau gambar), suara, dan bentuk lain yang dapat dibaca oleh mesin (machine-readable form). Tiga golongan pertama adalah output yang dapat digunakan langsung oleh manusia, sedangkan golongan terakhir biasanya digunakan sebagai input untuk proses selanjutnya dari komputer. Peralatan output dapat berupa:

1.    Hard-copy device, yaitu alat yang digunakan untuk mencetak tulisan dan image pada media keras seperti kertas atau film.

2.      Soft-copy device, yaitu alat yang digunakan untuk menampilkan tulisan dan image pada media lunak yang berupa sinyal elektronik.

3.       Drive device atau driver, yaitu alat yang digunakan untuk merekam simbol dalam bentuk yang hanya dapat dibaca oleh mesin pada media seperti magnetic disk atau magnetic tape. Alat ini berfungsi ganda, sebagai alat output dan juga sebagai alat input.

Kita dapat melakukan perubahan pada arsitektur dengan cara sebagai berikut:

• Membangun array prosesor.
• Menerapkan proses pipelining.
• Membangun komputer multiprosesor.
• Membangun komputer dengan arsitektur yang lain.

Kita juga dapat mengukur kualitas komputer dengan memakai beberapa atribut berikut, diantaranya :

• Generalitas.
• Applicability (Daya Terap).
• Efesiensi.
• Kemudahan Penggunaan atau pemakaian.
• Daya Tempa (Maleability).
• Dan daya Kembang (Expandibility).

Terdapat faktor-faktor yang dapat berpengaruh pada keberhasilan arsitektur komputer, 3 diantaranya adalah:

1. Yang pertama manfaat Arsitektural diantaranya yaitu:

• Aplicability.
• Maleability.
• Expandibility.
• Comptible.

2. Kinerja Sistem.

Yaitu untuk mengukur kinerja dari sistem, ada serangkaian program yang standard yang dijalankan yang dapat disebut Benchmark pada komputer yang akan diuji ukuran kinerja CPU:

• MIPS (Million Instruction PerSecond)
• MFLOP (Million Floating Point PerSecond)
• VUP (VAX Unit of Performance)

Ukuran Kinerja input dan output sistem:

• Sistem Operasi Bandwith
• Operasi input dan output Perdetik

Ukuran Kinerja Memori:

• Memory Bandwith.
• Waktu Akses Memori.
• Ukuran Memori.

3. Biaya Sistem, Biaya dapat diukur dalam banyak cara diantaranya, yaitu :

• Reliabilitas.
• Kemudahan Perbaikan.
• Konsumsi daya.
• Berat.
• Kekebalan.
• Interface Sistem Software

Untuk lebih memahami cara kerja arsitektur komputer, perhatikanlah gambar di bawah ini.

Berikut adalah kelebihan dari arsitektur  komputer, yaitu :

1.      Memiliki processor yang berjumlah lebih dari satu

2.      dapat digunakan oleh lebih dari satu pengguna (multiuser)

3.      Komputer dapat mengoperasikan aritmatika atau matematika dengan sangat cepat hingga 1GOPS (Giga Operations Per Second)

4.      Dapat membuka ribuan informasi dalam waktu bersamaan

5.      Informasi yang tersimpan tidak tercampur dengan yang lainnya

Sementara itu, kekurangan dari arsitektur komputer adalah :

1.      Komputer bersifat kaku, tidak dapat melakukan generalisasi

2.      Harganya mahal

3.      Interface dengan pengguna masih menggunakan teks

4.      Membutuhkan daya listrik yang sangat besar

5.      Terjadinya error

STRUKTUR KOGNITIF MANUSIA

Istilah “Cognitive” berasal dari kata cognition, artinya adalah  pengertian, mengerti. Pengertian yang luasnya cognition (kognisi) adalah perolehan, penataan, dan penggunaan pengetahuan. Piaget sendiri menyebut bahwa struktur kognitif ini sebagai skemata (Schemas), yaitu kumpulan dari skema-skema. Seseorang individu dapat mengikat, memahami, dan memberikan respons terhadap stimulus disebabkan karena bekerjanya skemata ini. Skemata ini berkembang secara kronologis, sebagai hasil interaksi antara individu dengan lingkungannya. Dengan demikian seorang individu yang lebih dewasa memiliki struktur kognitif yang lebih lengkap dibandingkan ketika ia masih kecil. 

 Dalam pekembangan selanjutnya, kemudian istilah kognitif ini menjadi populer sebagai salah satu wilayah psikologi manusia / satu konsep umum yang mencakup semua bentuk pengenalan yang meliputi setiap perilaku mental yang berhubungan dengan masalah pemahaman, memperhatikan, memberikan, menyangka, pertimbangan, pengolahan informasi, pemecahan masalah, kesengajaan, pertimbangan, membayangkan, memperkirakan, berpikir dan keyakinan. Termasuk kejiwaan yang berpusat di otak ini juga berhubungan dengan konasi (kehendak) dan afeksi (perasaan) yang bertalian dengan rasa.  Menurut para ahli jiwa aliran kognitifis, tingkah laku seseorang itu senantiasa didasarkan pada kognisi, yaitu tindakan mengenal atau memikirkan situasi dimana tingkah laku itu terjadi. Beberapa penjelasan mengenai kognitif :

• ·         Merupakan representasi apa yang dipercayai oleh individu pemilik sikap
• ·         Berisi persepsi, kepercayaan, dan stereotipe yang dimiliki individu mengenai sesuatu
• ·         Sesuatu yang telah terpolakan dalam pikiran.
• ·         Tidak selalu akurat.

Menurut Piaget, kognitif itu sendiri terdiri dari tiga aspek: 

1.      Struktur ; disebut juga scheme (seperti yang dikemukakan diatas)

2.      Isi ; disebut  juga content, yaitu pola tingkah laku spesifik tatkala individu menghadapi sesuatu masalah.

3.      Fungsi ; disebut fungtion, yaitu yang berhubungan dengan cara seseorang mencapai kemajuan intelektul. Fungsi itu sendiri terdiri dari dua macam fungsi invariant, yaitu organisasi dan adaptasi. 

a.       Organisasi ; berupa kecakapan seseorang dalam menyusun proses-proses fisik dan psikis dalam bentuk system-sistem yang koheren. 

b.      Adaptasi ; yaitu penyesuaian diri individu terhadap lingkungannya. 
Proses terjadinya adaptasi dari skemata yang telah terbentuk dengan stimulus baru dilakukan dengan dua cara, yaitu : 
            i.  Asimilasi

Adalah proses pengintegrasian secara langsung stimulus baru ke dalam skemata yang telah terbentuk / proses penggunaan struktur atau kemampuan individu untuk mengatasi masalah dalam lingkungannya.

ii. Akomodasi

Adalah proses pengintegrasian stimulus baru ke dalam skema yang telah terbentuk secara tidak langsung/ proses perubahan respons individu terhadap stimuli lingkungan. Dalam struktur kognitif setiap individu mesti ada keseimbangan antara asimilasi dengan akomodasi. Keseimbangan ini dimaksudkan agar dapat mendeteksi persamaan dan perbedaan yang terdapat pada stimulus-stimulus yang dihadapi. Perkembangan kognitif ini pada dasarnya adalah perubahan dari keseimbangan  yang dimiliki ke keseimbangan baru yang diperolehnya. Dengan penjelasan diatas maka dapatlah kita ketahui tentang bagaimana terjadinya pertumbuhan dan perkembangan intelektual. Pertumbuhan intelektual terjadi karena adanya proses yang kontinu dari adanya equilibrium – disequilibrium. Bila individu dapat menjaga adanya equilibrium, individu akan dapat mencapai tingkat perkembangan intelektual yang lebih tinggi.

Selanjutnya Piaget mengemukakan ada empat tahap perkembangan kognitif dari setiap individu yang berkembang secara kronologis :

Untuk lebih memahami cara kerja skema/struktur kognitif manusia, perhatikanlah gambar di bawah ini.

Berikut  adalah kelebihan struktur kognitif manusia :

1.      mampu menganalisa dengan cermat dan teliti hingga membuat kesimpulan

2.      lebih sistematis sehingga memiliki arah dan tujuan yang jelas

3.      mengoptimalisasi kerja otak secara maksimal

4.      Banyak memberi motivasi agar terjadi proses belajar

Yang merupakan kekurangan struktur kognitif manusia adalah :

1.      Terkadang sulit mengaplikasikannya di kehidupan sehari-hari, karena tergantung individu masing-masing dalam mengoptimalkan cara berpikir mereka

2.      Sulit menghitung aritmatika dengan cepat

3.      Memerlukan waktu yang lama dalam memunculkan kembali informasi

4.      Terjadinya lupa

HUBUNGAN ARSITEKTUR KOMPUTER DAN STRUKTUR KOGNITIF MANUSIA

Persamaan yang dapat terlihat jelas antara arsitektur komputer dan struktur kognitif manusia ialah mempunyai fungsi yang sama sebagai pemroses informasi-informasi. kognitif manusia yang menerima informasi, mengolah, menyimpannya dalam ingatan hingga menjadi hal baru yang dipelajarinya dan memunculkan suatu keyakinan dalam diri manusia yang berpengaruh pada sikap dan perilakunya kelak. Sama halnya dengan komputer sebagai alat yang diciptakan oleh manusia sendiri, dapat menerima input data, mengolahnya, menyimpannya, serta menghasilkan suatu output dari data tersebut.

Pada dasarnya, komputer ini dibuat sama dengan cara kerja kognitif manusia itu sendiri, komputer dapat menyimpan dan memroses data sesuai dengan kebutuhan penggunanya yaitu manusia. Sehingga komputer mampu mempermudah pekerjaan manusia baik dalam kontribusi langsung dengan kemampuan berpikir maupun dengan tenaga.

Untuk lebih memahami hubungan dari keduanya, video berikut merupakan ilustrasi langsung dalam kehidupan sehari-hari contoh dari struktur kognitif manusia yang menciptakan arsitektur komputer.

SUMBER REFERENSI

Basuki, A. M. Heru. 2008. Psikologi Umum. Depok : Universitas Gunadarma

https://ambilgratis.com/2014/05/02/struktur-sikap-afektif-konatif-kognitif/

http://physicsmaster.orgfree.com/Artikel%20Ilmiah%202.html

http://sharahsepingganiswr.blogspot.co.id/2014/10/keterkaitan-kelebihan-dan-kelemahan_28.html

https://www.google.co.id/urlsa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=15&cad=rja&uact=8&sqi=2&ved=0ahUKEwiTs2H78fPAhUKN48KHSiXCLkQFghhMA4&url=http%3A%2F%2Fwinarti.staff.gunadarma.ac.id%2FDownloads%2Ffiles%2F43964%2FArsitektur%2BKomputer.pdf&usg=AFQjCNHrv3JaL6pVnbIaUOl-grs5PWkwsA&bvm=bv.134495766,d.c2I

http://www.pengertianku.net/2014/12/pengertian-arsitektur-komputer-secara-lebih-jelas.html

http://www.solusikompi.com/2014/08/definisi-arsitektur-komputer.html

Papalia, E. D. dan Feldman, R. T. 2014. Menyelami Perkembangan Manusia ; Experience Human Development. Jakarta: Salemba Humanika

Santrock, John W. 2012. Life-span Development 13 th Edition. University of Texas, Dallas : Mc Graw-Hill