orang-orang yang punya hubungan dengan dunia komputer :)

A. Arsitektur komputer

Komputer merupakan suatu alat pemprosessan data yang kompleks yang terdiri hari hardware dan software. Komputer digunakan untuk memudahkan manusia mengerjakan berbagai hal seperti perhitungan ataupun hal-hal yang lainnya. Komputer zaman dahulu mungkin hanya bisa mengerjakan hal-hal yang sederhana saja namun berjalannya waktu, teknologi pun semakin maju dan pesat sehingga komputer sekarang dapat membantu manusia dalam mengerjakan hal-hal yang rumit sekalipun.

Komputer kontemporer adalah mesin hitung elektronik cepat yang menerima informasi input terdigitalisasi, mengolahnya sesuai dengan daftar instruksi yang tersimpan secara internal dan memberikan informasi output hasil. Daftar instruksi itu disebut program komputer, dan penyimpanan internalnya disebut memori komputer.

Komputer yang paling umum adalah personal computer, yang banyak digunakan di rumah, sekolah, dan kantor bisnis. Personal computer merupakan bentuk paling umum dari komputer desktop. Komputer desktop memiliki unit pengolahan dan penyimpanan, display visual dan unit output audio, dan keyboard yang dapat ditempatkan secara mudah di meja rumah dan kantor. Media penyimpanan tersebut termasuk harddisk, CD-ROM, dan disket.

Pada awalnya komputer tersusun dari perangkat keras yang masih bekerja secara mekanis dengan digerakkan oleh mesin uap maupun tenaga manusia.  Beberapa contoh komputer mekanis adalah mesin diferensial dan mesin analitis buatan Charles Babbage (1792-1871). Pada jaman modern saat ini, hampir semua komputer mengadopsi arsitektur yang dibuat oleh John von Neumann (1903-1957). Kunci utama arsitektur von Neumann adalah unit  pemrosesan sentral (CPU), yang memungkinkan seluruh fungsi komputer untuk dikoordinasikan melalui satu sumber tunggal.

Pada dasarnya komputer arsitektur Von Neumann adalah terdiri dari elemen sebagai berikut:

• Prosesor, merupakan pusat dari kontrol dan pemrosesan instruksi pada komputer.
• Memori, digunakan untuk menyimpan informasi baik program maupun data.
• Perangkat input-output, berfungsi sebagai media yang menangkap respon dari luar serta menyajikan informasi keluar sistem komputer.

 1. Prosesor atau Central Processing Unit (CPU)

CPU merupakan tempat untuk melakukan pemrosesan instruksi-instruksi dan pengendalian sistem komputer. Perkembangan perangkat CPU mengikuti generasi dari sistem komputer.  Pada generasi pertama CPU terbuat dari rangkaian tabung vakum sehingga memiliki ukuran yang sangat besar. Pada generasi kedua telah diciptakan transistor sehinga ukuran CPU menjadi lebih kecil dari sebelumnya. Pada generasi ketiga CPU telah terbuat dari rangkaian IC sehingga ukurannya menjadi lebih kecil. Pada generasi keempat telah diciptakan teknologi VLSI dan ULSI sehingga memungkinkan ribuan sampai jutaan transistor tersimpan dalam satu chip.

2. Memori

Memori adalah bagian dari komputer yang digunakan untuk menyimpan program atau instruksi dan data-data. Beberapa pakar komputer menggunakan istilah store atau storage untuk menamakan memori, meskipun kata storage sering digunakan untuk menamakan tempat penyimpanan disket. Peran memori sangat penting supaya program maupun data dapat disimpan pada sistem komputer, sehingga lebih memudahkan dalam pengoperasian komputer. Terdapat dua jenis memori dalam sistem komputer, yaitu memori utama dan memori sekunder.

Arsitektur komputer dapat didefinisikan 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.

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, CISC, RISC, blue Gene, dan lain-lain

Suatu komputer terdiri dari lima bagian utama yang mandiri secara fungsional: unit input, memori, aritmatika dan logika, output, dan kontrol. Unit input menerima informasi terkode dari operator manusia, dari peralatan elektromekanik seperti keyboard, atau dari komputer lain melalui jalur komunikasi digital. Informasi yang diterima disimpan dalam memori komputer untuk referensi selanjutnya atau segera digunakan oleh sirkuit aritmatika dan logika untuk melakukan operasi yang diinginkan. Langkah pengolahan ditentukan oleh program yang tersimpan dalam  memori. Akhirnya, hasil dikirim kembali ke dunia luar melalui unit output.

Arsitektur dari komputer merupakan suatu susuana tau rancangan dari komputer tersebut sehingga membentuk suatu kesatuan yang dinamakan komputer. Komputer berevolusi dengan cepat mulai dari generasi pertama hingga sekarang. Evolusi tersebut didasarkan pada fungsi atau kegunaanya dalam kehidupan. Evolusi pada komputer ada karena keinginan atau hal yang dibutuhkan manusia itu sendiri. Sekarang ini komputer sudah dapat melakukan perintah yang sulit sekalipun tidak seperti dulu yang hanya bisa melakukan yang sederhana saja. Itulah yang dinamakan evolusi arsitektur yaitu perubahan bentuk juga fungsi dan kemampuannya.

Struktur Dasar Komputer dan Organisasi Komputer

Suatu sistem komputer terdiri dari lima unit struktur dasar, yaitu:

• Unit masukan (Input Unit) yaitu dimana terdapat perintah atau instruksi yang dilakukan kepada komputer oleh pengguna. Komputer menerima informasi terkodekan melalui unit input, yang membaca data tersebut. Peralatan input yang paling terkenal adalah keyboard. Peralatan input lainnya termasuk joystick, trackball, dan mouse. Peralatan tersebut seringkali digunakan sebagai peralatan input grafik dalam hubungan dengan display. Mikrofon dapat digunakan untuk menangkap input audio yang kemudian disample dan dikonversi menjadi kode digital untuk penyimpanan dan pengolahan.

• Unit kontrol (Control Unit) merupakan suatu unit yang berfungsi untuk mengontrol atau mengendalikan semua yang terdapat dalam komputer. Operasi setiap unit harus dikoordinasi dengan beberapa cara. Kooordinasi adalah tugas dari unit kontrol. Unit kontrol secara efektif merupakan pusat saraf yang mengirim sinyal kontrol ke unit lain dan mengetahui keadaan unit tersebut. Operasi suatu komputer dapat diringkas sebagai berikut:

-       Komputer menerima informasi dalam bentuk program dan data melalui unit input dan menyimpannya dalam memori.

-       Informasi yang disimpan dalam memori diambil, di bawah kontrol program, ke unit aritmatika dan logika, di mana informasi tersebut diproses.

-       Informasi yang terproses meninggalkan komputer melalui unit output.

-       Semua kegiatan di dalam mesin tersebut diarahkan oleh unit kontrol.

• Unit logika dan aritmatika (Arithmetic & Logical Unit / ALU) adalah suatu unit dimana berisi fungsi-fungsi logika dan matematika atau perhitungan. Kebanyakan operasi komputer dieksekusi dalam unit aritmatika dan logika (ALU – arithme and logic unit) pada prosesor. Perhatikanlah suatu contoh umum, m isalkan dua bilangan yang berada dalam memori ditambahkan. Operasi aritmatika atau logika yang lain, misalnya, perkalian, pembagian, atau perbandingan bilangan, diawali dengan membawa operand yang diperlukan ke prosesor, di mana operasi tersebut dilakukan oleh ALU. Unit kontrol dan unit aritmatika dan logika jauh lebih cepat daripada peralatan lain yang terhubung ke sistem komputer. Jadi memungkinkan satu prosesor tunggal mengendalikan sejumlah peralatan eksternal seperti keyboard, display, disk magnetik dan optikal, sensor, dan kontroler mekanik.

• Unit memori/penyimpanan (Memory / Storage Unit) yaitu unit penyimpanan dana yang dilakukan komputer. Fungsi unit memori adalah untuk menyimpan program dan data. Terdapat dua kelas penyimpanan, primer dan sekunder. Penyimpanan primer adalah memori cepat yang beroperasi pada kecepatan elektronik. Program harus disimpan dalam memori tersebut pada saat dieksekusi. Sedangkan penyimpanan sekunder tambahan cenderung lebih murah yang digunakan pada saat sejumlah besar data dan banyak program harus disimpan, terutama untuk informasi yang jarang diakses. Terdapat banyak pilihan peralatan penyimpanan sekunder, termasuk disk magnetik dan tape dan disk optikal (CDROM).
• Unit keluaran (Output Unit) merupakan suatu hasil yang diharapkan dari suatu inputan yang telah dimasukkan. Unit output berfungsi untuk mengirimkan hasil yang telah diproses ke dunia luar. Contoh yang paling umum dari peralatan tersebut adalah printer. Beberapa unit, seperti display grafik, menyediakau fungsi output dan fungsi input. Peranar ganda unit tersebut merupakan alasan penggunaan istilah tunggal unit I/O dalam banyak hal.

 B. Kognisi Manusia

Setiap manusia memiliki kemampuan akal dan fikiran. Akal berfungsi dalam menerima dan memproses berbagai informasi yang diterima melalui alat-alat indra, kemudian disimpan dan dimunculkan kembali pada saat diperlukan. Dalam psikologi, fungsi ini dikenal dengan istilah kognisi. Manusia mendapat anugrah dari Tuhan berupa kemampuan mengenal, mengetahui, dan menangkap kembali berbagai hal yang telah diketahuinya.  Kognisi merupakan kepercayaan seseorang tentang sesuatu yang didapatkan dari proses berpikir tentang seseorang atau sesuatu.

Proses yang dilakukan adalah memperoleh pengetahuan dan memanipulasi pengetahuan melalui aktivitas mengingat, menganalisis, memahami, menilai, menalar, membayangkan dan berbahasa. Kapasitas atau kemampuan kognisi biasa diartikan sebagai kecerdasan atau inteligensi. Bidang ilmu yang mempelajari kognisi beragam, di antaranya adalah psikologi, filsafat, komunikasi, neurosains, serta kecerdasan buatan.

Kognitif adalah proses-proses mental atau aktivitas pikiran dalam mencari, menemukan atau mengetahui dan memahami informasi. Intelegensi adalah suatu konsep yang satu kesatuan dari jumlah kemampuan atau kapasitas pikiran. Kemampuan kognitif diperoleh dari proses belajar yang merupakan perpaduan antara faktor bawaan dan lingkungan.

Kognisi manusia adalah parsial karena hanya bisa mencapai (realitas) yang diketahui , bukan yang tidak diketahui. Kognisi manusia membutuhkan kognisi lain yang iluminatif, yaitu kognisi yang memiliki konstansi aksioma-aksioma.

Kognisi dipahami sebagai proses mental karena suatu proses kognisi tidak dapat diamati secara langsung karena proses itu terjadi dalam pikiran yang bekerja begitu cepat. Oleh karena itu kognisi diukur melalui perilaku yang ditampilkan dan dapat diamati. Misalnya kemampuan anak untuk mengingat angka dari 1-20, atau kemampuan untuk menyelesaikan teka-teki, kemampuan menilai perilaku yang patut dan tidak untuk diimitasi.

Proses kognisi bisa dipengaruhi oleh konteks tugas. Orang cenderung melakukan sesuatu karena ada perintah dan tugas tertentu. emosi cenderung mempengaruhi proses kognisi karena hanya emosilah satu-satunya cara yang bisa mengalangi proses kognisi terjadi. Contohnya, saat seseorang mengalami stres, orang tersebut akan cenderung tidak berfikir.

Teori perkembangan kognitif secara kualitatif (Piaget 1920-1964)

• Sensori motor(0-2 bulan), ditandai dengan adanya penggunaan  sensori motor dalam pengamatan dan pengindraan yang intesif terhadap dunia luar.
• Praoperasional(2-7 bulan) ditandai adanya dua tahapan yakni preconceptual cara berpikir transduktif dan intuitif bersifat egosentris atau self centered.
• Kontrit operasional(7-11/-12) yang merupakan tahapan yang ditandai proses berpikir rasional.
• Formal operasional(11/12-14/15) ditandai dengan kemampuan untuk mengoperasikan kaidah-kaidah logika formal yang tidak terikat lagi oleh obyek-obyek yang bersipat konkrit.

Asesmen perkembangan kognitif

• Perkembangan bahasa : reaksi merespon pertanyaan , reaksi menjawab pertanyaan, reaksi bertanya, kosa kata.
• Perkembangan persepsi : membedakan bentuk, mengelompokkan subjek, mengenal urutan objek.
• Perkembangan konsentrasi  : memberikan perhatian pada objek.
• Perkembangan memori : mengingat kejadian hari ini, kejadian masa lalu.

Fungsi kognisi :

- Atensi dan kesadaran

Atensi adalah pemrosesan secara sadar sejumlah kecil informasi dari sejumlah besar informasi yang tersedia. Informasi didapatkan dari penginderaan, ingatan dan proses kognitif lainnya. Atensi terbagi menjadi atensi terpilih (selective attention)dan atensi terbagi (divided attention). Kesadaran meliputi perasaan sadar maupun hal yang disadari yang mungkin merupakan fokus dari atensi.

- Persepsi

Persepsi adalah rangkaian proses pada saat mengenali, mengatur dan memahami sensasi dari panca indera yang diterima dari rangsang lingkungan. Dalam kognisi rangsang visual memegang peranan penting dalam membentuk persepsi. Proses kognif biasanya dimulai dari persepsi yang menyediakan data untuk diolah oleh kognisi.

- Ingatan

Ingatan adalah saat manusia mempertahankan dan menggambarkan pengalaman masa lalunya dan menggunakan hal tersebut sebagai sumber informasi saat ini. Proses dari mengingat adalah menyimpan suatu informasi, mempertahankan dan memanggil kembali informasi tersebut. Ingatan terbagi dua menjadi ingatan implisit dan eksplisit. Proses tradisional dari mengingat melalui pendataan penginderaan, ingatan jangka pendek dan ingatan jangka panjang.

- Bahasa

Bahasa adalah menggunakan pemahaman terhadap kombinasi kata dengan tujuan untuk berkomunikasi. Adanya bahasa membantu manusia untuk berkomunikasi dan menggunakan simbol untuk berpikir hal-hal yang abstrak dan tidak diperoleh melalui penginderaan. Dalam mempelajari interaksi pemikiran manusia dan bahasa dikembangkanlah cabang ilmu psikolinguistik.

- Pemecahan masalah dan kreativitas

Pemecahan masalah adalah upaya untuk mengatasi hambatan yang menghalangi terselesaikannya suatu masalah atau tugas. Upaya ini melibatkan proses kreativitas yang menghasilkan suatu jalan penyelesaian masalah yang orisinil dan berguna.

Tingkatan kognisi manusia oleh Bloom :

• Tingkat Pengetahuan (Knowledge Level)

Berisikan kemampuan untuk mengenali dan mengingat peristilahan, definisi, fakta-fakta, gagasan, pola, urutan, metodologi, prinsip dasar, dsb. Sebagai contoh, ketika diminta menjelaskan manajemen kualitas (quality management), orang yg berada di level ini bisa menguraikan dengan baik definisi dari kualitas, karakteristik produk yg berkualitas, standar kualitas minimum untuk produk, dsb.

• Tingkat Pemahaman (Comprehension Level)

Dikenali dari kemampuan untuk membaca dan memahami gambaran, laporan, tabel, diagram, arahan, peraturan, dsb. Sebagai contoh, orang di level ini bisa memahami apa yg diuraikan dalam fish bone diagram, pareto chart, dsb.

• Tingkat Aplikasi (Application Level)

Di tingkat ini, seseorang memiliki kemampuan untuk menerapkan gagasan, prosedur, metode, rumus, teori, dsb di dalam kondisi kerja. Sebagai contoh, ketika diberi informasi tentang penyebab meningkatnya reject di produksi, seseorang yg berada di tingkat aplikasi akan mampu merangkum dan menggambarkan penyebab turunnya kualitas dalam bentuk fish bone diagram atau pareto chart.

• Tingkat Analisis (Analythical Level)

Di tingkat analisis, seseorang akan mampu menganalisa informasi yang masuk dan membagi-bagi atau menstrukturkan informasi ke dalam bagian yang lebih kecil untuk mengenali pola atau hubungannya, dan mampu mengenali serta membedakan faktor penyebab dan akibat dari sebuah skenario yg rumit. Sebagai contoh, di level ini seseorang akan mampu memilah-milah penyebab meningkatnya penolakan, membanding-bandingkan tingkat keparahan dari setiap penyebab, dan menggolongkan setiap penyebab ke dalam tingkat keparahan yg ditimbulkan.

• Tingkat Sintesa (Synthesis Level)

Satu tingkat di atas analisa, seseorang di tingkat sintesa akan mampu menjelaskan struktur atau pola dari sebuah skenario yang sebelumnya tidak terlihat, dan mampu mengenali data atau informasi yang harus didapat untuk menghasilkan solusi yg dibutuhkan. Sebagai contoh, di tingkat ini seorang manajer kualitas mampu memberikan solusi untuk menurunkan tingkat penolakan di produksi berdasarkan pengamatannya terhadap semua penyebab turunnya kualitas produk.

• Tingkat Evaluasi (Evaluation Level)

Dikenali dari kemampuan untuk memberikan penilaian terhadap solusi, gagasan, metodologi, dsb dengan menggunakan kriteria yang cocok atau standar yang ada untuk memastikan nilai efektivitas atau manfaatnya. Sebagai contoh, di tingkat ini seorang manajer kualitas harus mampu menilai alternatif solusi yang sesuai untuk dijalankan berdasarkan efektivitas, urgensi, nilai manfaat, nilai ekonomis, dsb.

C. Hubungan arsitektur komputer dan kognisi manusia

Manusia menciptakan dan memanfaatkan komputer dalam berbagai bidang. Komputer digunakan manusia dalam hal sederhana seperti mengetik, mencari informasi, dan komunikasi. Sedangkan kegiatan lain seperti membuat program atau menciptakan sebuah robot dilakukan oleh seorang ahli dalam komputerisasi.

Hubungan arsitektur komputer dan kognisi manusia berkaitan dengan disiplin ilmu interaksi manusia dan komputer (human–computer interaction, HCI), yang mempelajari hubungan antara manusia dan komputer yang meliputi perancangan, evaluasi, dan implementasi antarmuka pengguna komputer agar mudah digunakan oleh manusia.

Interaksi manusia dan komputer sendiri adalah serangkaian proses, dialog dan kegiatan yang dilakukan oleh manusia untuk berinteraksi dengan komputer yang keduanya saling memberikan masukan dan umpan balik melalui sebuah antarmuka untuk memperoleh hasil akhir yang diharapkan.

Manusia cenderung akan mencari sebuah cara untuk mempermudah pekerjaan diri sendiri. Dengan adanya kognisi manusia dapat menciptakan komputer dalam membantu pekerjaan diri sendiri dan mengembangkannya sehingga lebih mudah digunakan oleh pengguna lainnya.

Media antarmuka manusia dan komputer

• Media tekstual

bentuk sederhana dialog atau komunikasi antara manusia dan komputer yang hanya berisi teks dan kurang menarik. Contoh media antarmuka manusia dan komputer berbentuk teks yang menggunakan bahasa pemrograman PASCAL adalah readln dan writeln.

• Media GUI (Graphical User Interface)

bentuk dialog atau komunikasi antara manusia dan komputer yang berbentuk grafis dan sangat atraktif. Contoh media antarmuka manusia dan komputer yang berbentuk grafis menggunakan pemrograman visual (Visual Basic, Visual Foxpro, Delphi dan lain-lain)