Minggu, 31 Oktober 2010

SEJARAH, PERKEMBANGAN DAN KRITIK TENTANG TEKNOLOGI MAJU

SEBELUM ABAD KEDUAPULUH

Banyak yang menyatakan bahwa penemu pertama dari alat hitung adalah seorang filsuf Perancis bernama Blaise Pascal (1623 – 1662). Usahanya mengembangkan alat hitung adalah untuk membantu ayahnya untuk melakukan perhitungan angka-angka. Pada usia 19 tahun dia telah merancang mesinnya pada tahun 1945 dan mendapatkan paten.

Akan tetapi penemu pertama sebenarnya adalah Wilhelm Schickard dari Tubingen (1592 - 1636). Dia pernah mengirimkan rancangan mesin hitung kepada Keppler, astronom yang terkenal tahun 1623.

Sekitar 30 tahun setelah penemuan Pascal, Gottfried Leibnitz (1646 – 1716), seorang ahli matematika merancang alat yang dinamakan roda Leibnitz yang merupakan bagian penting dari alat hitung mekanis sekitar tahun 1694. Alat tersebut dapat melakukan operasi perkalian, pembagian, penambahan dan pengurangan.

Selama lebih dari satu abad perbaikan terhadap alat hitung terus menerus dilakukan, tapi baru pada pertengahan abad 19 muncul mesin hitung yang cukup berhasil. Beberapa nama yang terkenal seperti Charles Babbage (1792 - 1971) dan Augusta Ada (1816 – 1852)

KENDALI KOMPUTASI
Kendali terhadap proses komputasi merupakan masalah yang muncul pada waktu Babbage merancang mesin analitisnya yaitu :
1. Bagaimana kita menyajikan angka dan melakukan operasi matematika terhadap angka tersebut
2. Bagaimana melakukan serentetan operasi aritmetika tanpa campur tangan manusia yang hanya akan memperlambat kecepatan pengolahan.

Pada tahun 1725, Basile Bouchon menerapkan cara pengendalian dengan pita berlubang (perforated tape) pada proses pembuatan hiasan kain sutra. Kontribusi yang penting dalam bidang pengendalian proses diberikan oleh Joseph Marie Jaquard (1752 – 1834). Beliau merancang sistem kendali dengan menggunakan kartu-kartu berlubang (punched cards). Kartu tersebut berhasil mengendalikan bekerjanya alat tenun sehingga mengikuti pola kerja seperti yang diinginkan.

Tahun 1836 Babbage menerapkan gagasan Jaquard kedalam mesinnya sehingga proses penghitungan tidak lagi dilakukan dengan campur tangan manusia yang akhirnya berkembang menjadi prinsip pemrograman mesin masa kini.

Pada akhir abad ke-19, kantor sensus di Amerika Serikat mengembangkan sejenis mesin untuk menghitung hasil sensus karena jika dilakukan secara manual butuh waktu kira-kira 10 tahun untuk mengetahui hasilnya.

Mesin hitung sederhana digunakan tahun 1870 rancangan John Shaw Billings, kepala kantor sensus 1880 dan Herman Hollerith (1860 – 1929). Kurang jelas siapa perancang mesin sensus ini. Mungkin Billings yang mengusulkan menggunakan kartu berlubang dan Hollerith pembuat mesinnya.

Setelah Hollerith meninggalkan kantor sensus, ia membentuk perusahaan sendiri dengan nama Tabulating Machine Company. Thomas J. Watson Sr. menjadi pimpinan perusahaan tersebut pada tahun 1914. Sepuluh tahun kemudian beliau mengubah nama perusahaan menjadi International Business Machine.

Pada tahun 1911, James Powers juga membentuk perusahaan sendiri dengan nama Powers Tabulating Machine. Perusahaan ini akhirnya bergabung dengan Remington Rand tahun 1927. Persaingan antara Powers dan Hollerith berlangsung cukup lama sampai kedua perusahaan itu membuat komputer elektronik.

KELAHIRAN KOMPUTER MODERN
Seorang Spanyol, Leonardo Tores Y Quevedo (1852 – 1936) pada tahun 1914 menulis makalah tentang alat yang dapat diprogram. Setelah memasuki tahun 1930, catatan tentang perkembangan rancangan komputer menjadi kabur. Banyak pihak menyatakan menemukan rancangan baru tetapi mereka tidak dapat menunjukkan bukti yang nyata.

Sebelum komputer digital pertama lahir, ada beberapa jenis komputer analog yang pernah beroperasi seperti penganalisis differensial (Differential Analyzer) yang dibangun oleh Massachusetts Institute od Technology buatan Vannevar Bush tahun 1931. Tugasnya adalah memecahkan persamaan differensial pada beberapa cabang ilmu matematika. Tahun 1935, Moore School of Electrical dari University of Pennsylvania membuat pula mesin serupa.

KOMPUTER ELEKTRO MEKANIS
Mesin elektromekanis yang terkenal adalah hasil karya Konrad Zuse dari Jerman tahun 1934. Pada tahun 1938, ia membuat mesin yang dinamakan Z1 tetapi kurang dapat diandalkan. Akhirnya dengan bantuan Helmut-Schreyer dia berhasil membuat mesin elketromekanis Z3 yaitu suatu mesin floating point binary machine yang mampu menyimpan 64 kata (word) sekitar tahun 1941.

Zuse juga menyumbangkan perangkat lunak berupa bahasa pemrograman yang dinamakan Plankalkul tetapi bahasa ini tidak berkembang karena peperangan pada masa itu dan kurang dikenal oleh masyarakat ilmiah internasional.

Di Amerika Serikat, komputer digital dikembangkan oleh Laboratorium Telepon Bell di New Jersey dan IBM. Bell di bawah pimpinan George Stibitz memulai kegiatannya tahun 1937 dan model pertama dinamakan Komputer Angka Kompleks (Complex Number Computer) tahun 1940. Komputer ini disebut juga sebagai Model-I, disusul dengan Model-II dan Model-III, Komputer Balistik (Ballistic Computer) dan akhirnya Model-V tahun 1946.

Howard Aiken (1900 – 1957), CD. Lake, FE. Hamilton dan BM Durfee membuat Harvard Mark I yang disebut sebagai Automatic Sequence Controlled Calculator tahun 1944. IBM kemudian mengembangkan beberapa mesin lain, yang menonjol adalah SSEC (Selective Sequence Electronic Calculator) tahun 1948 di bawah pimpinan Wallace Eckert.

KONSEP PROGRAM TERSIMPAN
Langkah besar selanjutnya adalah penemuan konsep program tersimpan di memori. Sebelumnya hanya data yang akan diolah dapat disimpan di memori. Instruksi atau program harus dimasukkan kembali setiap kali data akan diolah. Mesin semacam ini disebut Mesin telanjang (Bare Machine).

John Von Neuman pada tanggal 30 Juni 1945 menulis makalah mengenai konsep program tersimpan dan dianggap sebagai gagasan yang mendasar tentang perangkat lunak. Dalam makalah tersebut terdapat satu program untuk komputer digital yang pertama kali dibuat manusia yaitu sebuah program untuk mengurutkan data (sorting program).
More School akhirnya berhasil menyelesaikan EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) tahun 1951 dan diserahkan kepada Laboratorium Penelitian Ballistic (Ballictic Reseach Laboratory).

Mauchly dan Eckert membentuk perusahaan Electronic Control Company tahun 1946 dan membuat UNIVAC (Universal Automatic Computer) dan BINAC untuk perusahaan pesawat terbang Northrop tahun 1949.

PERKEMBANGAN DI INGGRIS
Tahun 1946, Von Neuman dan Goldstine pindah ke Institute of Advanced Studies dan merancang komputer baru bernama IAS. Di Inggris dikembangkan komputer Mark I oleh team ahli Manchester University di bawah pimpinan FC. William dan T. Kilburn. Komputer tersebut merupakan komputer perintis yang menerapkan gagasan program tersimpan.

Perkembangan lain adalah pembuatan komputer EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator) di Universitas Cambridge oleh Maurice Wilkes. Perkembangan lain yang penting adalah pembuatan komputer COLLOSUS oleh Prof. Newman dan Flowers tetapi kurang diketahui karena merupakan proyek rahasia Inggris pada masa perang dunia kedua.

Komputer tiba dilingkungan kita dengan amat cepat, seolah-olah suatu ledakan yang dahsyat. IBM sebuah perusahaan raksasa pembuat komputer seolah tidak dapat dipisahkan dari dunia komputer.

Organisasi yang rapi, staf penjualan yang penuh dedikasi dan terdidik dengan baik, pelayanan purna jual yang baik merupakan faktor yang mendukung perusahaan tersebut.

Perusahaan nomor dua tahun 1988 adalah DIGITAL Equipment Corporation (DEC) yaitu raja komputer mini seri PDP dan VAX. Selain itu tercatat pula WANG, XEROX, INTEL, HEWLET PACKARD, DATA GENERAL dan sebagainya.

MUNCULNYA CHIP ELEKTRONIK
Komputer generasi awal seperti ENIAC dibuat dari ribuan tabung elektronik dan menghabiskan tenaga ratusan kilowatt. Tahun 1945, Laboratorium Bell dengan team ahlinya William Shockley, John Bardeen dan Walter H. Brattain menemukan point contact transistor.

Keuntungan dari semi konduktor (bahan transistor) adalah konsumsi energi yang cukup rendah, hanya sedikit menghasilkan panas dan ukurannya kecil. Tetapi kelemahannya adalah hanya beroperasi pada frekuensi rendah, kurang stabil dan masih sulit dibuat.

Transistor pertama dibuat dari germanium yang kemudian berkembang menjadi junction transistor. Setelah silikon ditemukan, perkembangan transistor berlangsung amat cepat. Keuntungan transistor adalah bentuknya yang kecil sehingga memenuhi syarat untuk ditempatkan di peluru kendali dan senjata sejenisnya sehingga motivasi pertama dari perkembangan transistor adalah untuk kepentingan pertahanan bukan komputer.

Langkah selanjutnya adalah diletakkannya lebih dari satu komponen aktif pada satu struktur yang dikenal dengan rangkaian terintegrasi. Kepadatan rangkaian meningkat secara drastis.

Keuntungan dari semi konduktor adalah :
1. Murah dan cenderung semakin murah dari waktu ke waktu
2. Efisiensi tinggi dan konsumsi energi rendah
3. Tidak meemrlukan perawatan
4. Hemat ruang dan hemat daya untuk pendinginan

KRITIK TENTANG TEKNOLOGI MAJU
Teknologi maju yang dipergunakan secara luas dalam masyarakat cenderung untuk menimbulkan beda pendapat. Pendapat berikut mungkin dapat menggambarkan pendapat yang berlawanan tentang komputer :

“Komputer, hanyalah alat semata. Penemu dan perancangnya telah menentukan apa yang dapat kita lakukan dengan komputer. Memang komputer jauh lebih canggih dan lebih berpotensi dari alat lain, tapi jangan lupa bahwa ia hanyalah alat belaka. Komputer bukanlah alat belaka. Komputer dapat melaksanakan kegiatan yang sebelumnya hanya dapat dilaksanakan oleh manusia. Lagi pula, karena kemampuannya yang besar dan kecepatannya yang tinggi, komputer mampu untuk menghasilkan sesuatu yang diluar dugaan, terutama bila diaplikasikan pada bidang baru. Mereka sudah mulai membahayakan kebebasan manusia dan lapangan kerja. Walau alat-alat yang diciptakan terlebih dahulu juga menimbulkan masalah sejenis, akan tetapi komputer akan menimbulkan dampak yang jauh lebih besar di masyarakat.”

Komputer hanyalah suatu hasil dari perkembangan teknologi yang terus akan berlangsung bersama dengan peradaban umat manusia. Banyak pakar dari beberapa dasawarsa mengemukakan berbagai pendapat tentang kemajuan teknologi. Sebagian dari mereka memandang bahwa ketakutan utama dari digunakannya teknologi dari masyarakat adalah bahwa teknologi akan menurunkan harkat manusia seperti dalam perakitan model ban berjalan, manusia hanyalah satu komponen dalam sistem, yag derap pacuannya dikendalikan oleh mesin.

Pekerja dalam sistem itu tidak dapat berbuat lain kecuali mengerjakan apa yang diinstruksikan. Apakah dalam hal ini teknologi itu netral, dalam arti bahwa baik tidaknya tergantung dari manusia yang memanfaatkannya.

Berikut ini pendapat beberapa ahli dalam berbagai disiplin ilmu pengetahuan tentang dampak dari perkembangan teknologi bagi masyarakat :

1. LEWIS MUMFORD
Beliau adalah pengamat masalah sosial dan pakar dalam masalah lingkungan hidup. Dia banyak menulis buku sejak tahun 1922 yang mengulas banyak hal tentang masalah sosial dan teknologi.

Isu yang dibahas dalam karya tulisnya mencakup kekuasaan, sentralisasi, mekanisasi, dan kendali. Mumford tidak terlalu terganggu dengan Isu digantikannya tenaga manusia, baik dalam bentuk keteranpilan maupun keahlian dalam suatu proses produksi. Mungkin yang patut disayangkan adalah digantikannya kemampuan berpikir manusia oleh komputer karena adanya proses pendelegasian wewenang dalam pengambilan keputusan.

Inisiatif manusia akan surut perannya dalam kehidupan masyarakat. Sistem atau organisasi menjadi serba tahu dan serba kuasa. Manusia sebagai anggota masyarakat, baik pakar ilmu pengetahuan, insinyur ataupun pemakai harus tunduk pada aturan main yang ada, walaupun harus mengorbankan cara hidup yang secara tradisional dianggap layak.

Komputer dan peranya dalam otomasi hanyalah satu langkah dalam perjalanan umat manusia dengan pilihan yang semakin terbatas. Bukan kehendak siapapun bahwa teknologi seolah-olah memperbudak manusia oleh karena keputusan dalam menerapkan teknologi, dilakukan secara sadar.

Dengan kemauan dan kemampuan kita, dapat saja diciptakan masyarakat dimana spontanivitas, kreativitas dan kebebasan memilih dapat dihargai. Akan tetapi bila setiap keputusan atau setidaknya keputusan yang penting diserahkan kepada komputer, dampaknya akan cukup merugikan bagi masyarakat.

Dalam hal ini ketergantungan masyarakat pada komputer menjadi besar, padahal komputer tersebut diprogram sesuai dengan keinginan para pemimpin dan pengelola.

2. SIEGFRIED GIDEON
Karya yang terkenal adalah Mechanization Takes Command, terbit tahun 1948. Beliau amat prihatin dengan timbulnya kenyataan bahwa mesin mulai menggantikan manusia dalam proses produksi.

Dia menilai bahwa manusia masih memiliki potensi yang besar untuk ikut aktif dalam proses karena kemampuan manusia untuk beradaptasi dengan lingkungan. Contoh yag diketengahkan adalah dilema pabrik roti. Mekanisasi pembuatan roti ternyata menghilangkan sentuhan manusiawi yang justru amat menentukan kualitas roti.

Dalam pembuatan tepung gandum cenderung menghasilkan tepung yang halus dan putih. Bila perlu selama proses berlangsung ditambahkan zat pemutih, bahan pengawet makanan, vitamin atau zat yang bermanfaat lainnya yang bersifat kimiawi.

Dalam pembuatan tepung tradisional tidak dilakukan penambahan apapun. Dengan ketelitian, keahlian dan pengalaman manusia, kehilangan zat-zat tersebut dapat dihindari dan tepung yang dihasilkan tetap bermutu tinggi walaupun warnanya tidak selalu putih.

Mekanisasi produksi roti tidak hanya mengurangi sentuhan manusiawi tapi juga lapangan kerja. Kualitas roti yang dihasilkan juga tidak selezat roti yang diolah secara tradisional.

3. HERBERT MERCUSE
Beliau adalah seorang pakar filsafat (philosopher) dan teori politik. Ia banyak mengulas tentang Sigmund Freud dan Karl Marx. Mercuse banyak menyoroti hubungan antara kekuatan politik dan kualitas kehidupan manusia. Dia menganalisis pertumbuhan teknologi khususnya dalam sistem kapitalis dan dampaknya terhadap kehidupan umat manusia.

Mercuse percaya bahwa ada hubungan yang kokoh antara kekuatan politik dan teknologi yang didukung secara kuat oleh pemerintah. Kekuatan politik ini menjangkau seluruh segi kehidupan masyarakat dan membuka jalan untuk memasyarakatkan teknologi dengan alasan produktivitas.

Mercuse percaya bahwa otomatisasi akan membawa masyarakat kepada alam sosialis, karena kegagalan dari mesin-mesin produksi para kapitalis. Bila para pekerja telah menguasai jalannya produksi, mereka akan mengubah tempat kerja mereka menjadi lebih manusiawi dan membebaskan diri dari pekerjaan yang membosankan dan berbahaya.

Tujuan manusia bukan lagi untuk mengeruk keuntungan yang besar tetapi untuk meningkatkan harkat dirinya sendiri. Mercuse percaya bahwa kebebasan yangsebenarnya akan muncul karena adanya otomasi.


4. NORBERT WIENER
Dikenal sebagai bapak dari cybernetics, ahli matematika ini menaruh banyak perhatian tentang dampak sosial dari otomasi. Cybernetics dan otomasi sangat erat hubungannya.

Cybernetics adalah kendali dan komunikasi pada binatang dan mesin. Titik sentral dari cybernetics adalah umpan balik (feedback). Dalam sistem ini tindakan dikendalikan dengan cara melakukan pemantauan terus menerus antara keadaan saat ini (current state) dan keadaan yang diinginkan (desired state).

Prinsip ini berlaku juga pada otomasi industri. Wiener beranggapan bahwa peralatan berfungsi sama dengan buruh. Manusia harus bersaing dengan mesin dan menerima nasib yang sama dalam ukuran ekonomi. Artinya biaya yang dikeluarkan untuk buruh tidak akan lebih besar dari biaya operasi mesin, untuk jumlah produksi yang sama. Beliau melihat kemungkinan membengkaknya pengangguran pada saat penggunaan mesin meluas.

Pada bukunya yang kedua, Wiener merasa kekhawatirannya tentang perubahan teknologi telah mulai dimengerti oleh dunia usaha. Telah tercapai kesepakatan umum bahwa pada mulanya, teknologi baru akan mengurangi lapangan kerja akan tetapi kemudian akan menciptakan lapangan kerja baru.

Di lain pihak, Wiener khawatir dengan keperkasaan komputer yaitu semakin jauhnya beda kecepatan antara manusia dengan komputer. Perbedaan ini dapat menimbulkan masalah. Manusia harus mampu untuk mengendalikan komputer, bukan sebaliknya. Komputer harus dapat didayagunakan untuk membantu masyarakat.

Kekhawatiran umat manusia pada teknologi sudah berjalan sejak abad kedelapan belas. Pada saat lahirnya teknologi baru, selalu timbul perasaan tersaingi, terdesak dan perasaan ketidakpastian dalam masyarakat. Keadaan ini secara perlahan akan beruba, baik karena terjadi pergeseran struktur masyarakat sebagai akibat dari teknologi baru, ataupun karena masyarakat mulai dapat memanfaatkan teknologi tersebut.

Teknologi pada umumnya akan menjadi pelayan masyarakat. Hal yang sama tentunya berlaku pula bagi komputer, suatu teknologi baru yang saat ini sedang berkembang.

Pengertian komputer

Pengenalan Komputer

Istilah komputer (computer) diambil dari bahasa latin COMPUTARE yang berarti menghitung (to compute atau to reckon).


Komputer adalah peralatan yang bekerja di bawah kontrol program yang tersimpan, yang secara otomatis menerima, menyimpan dan memproses data untuk menghasilkan informasi yang merupakan hasil dari pemrosesan itu.


SISTEM KOMPUTER

Sistem adalah jaringan dari elemen-elemen yang berhubungan membentuk satu kesatuan untuk melaksanakan suatu tujuan dari sistem tersebut.

Tujuan dari sistem komputer adalah mengolah data untuk menghasilkan informasi.


Elemen-elemen dari sistem komputer :

1. Hardware (perangkat keras)

Adalah peralatan di sistem komputer yang secara fisik terlihat dan dapat dijamah misalnya monitor, keyboard, mouse

2. Software (perangkat lunak)

Adalah program yang berisi perintah-perintah untuk melakukan pengolahan data misalnya Microsoft Windows, Microsoft Office, Internet Explorer

3. Brainware

Adalah manusia yang terlibat di dalam mengoperasikan serta mengatur sistem komputer


Alat pengolah data dapat digolongkan ke dalam 4 golongan besar, yaitu :

1. Peralatan manual: yaitu peralatan pengolahan data yang sangat sederhana, dan faktor terpenting dalam pemakaian alat adalah menggunakan tenaga tangan manusia

2. Peralatan Mekanik: yaitu peralatan yang sudah berbentuk mekanik yang digerakkan dengan tangan secara manual

3. Peralatan Mekanik Elektronik: Peralatan mekanik yang digerakkan oleh secara otomatis oleh motor elektronik

4. Peralatan Elektronik: Peralatan yang bekerjanya secara elektronik penuh


ALAT HITUNG TRADISIONAL dan KALKULATOR MEKANIK

Abacus, yang muncul sekitar 5000 tahun yang lalu di Asia kecil dan masih digunakan di beberapa tempat hingga saat ini, dapat dianggap sebagai awal mula mesin komputasi. Alat ini memungkinkan penggunanya untuk melakukan perhitungan menggunakan biji-bijian geser yang diatur pada sebuah rak. Para pedagang di masa itu menggunakan abacus untuk menghitung transaksi perdagangan. Seiring dengan munculnya pensil dan kertas, terutama di Eropa, abacus kehilangan popularitasnya.


Setelah hampir 12 abad, muncul penemuan lain dalam hal mesin komputasi. Pada tahun 1642, Blaise Pascal (1623-1662), yang pada waktu itu berumur 18 tahun, menemukan apa yang ia sebut sebagai kalkulator roda numerik (numerical wheel calculator) untuk membantu ayahnya melakukan perhitungan pajak.


Kotak persegi kuningan ini yang dinamakan Pascaline, menggunakan delapan roda putar bergerigi untuk menjumlahkan bilangan hingga delapan digit. Alat ini merupakan alat penghitung bilangan berbasis sepuluh. Kelemahan alat ini adalah hanya terbatas untuk melakukan penjumlahan.


Tahun 1694, seorang matematikawan dan filsuf Jerman, Gottfred Wilhem von Leibniz (1646-1716) memperbaiki Pascaline dengan membuat mesin yang dapat mengalikan. Sama seperti pendahulunya, alat mekanik ini bekerja dengan menggunakan roda-roda gerigi.


Dengan mempelajari catatan dan gambar-gambar yang dibuat oleh Pascal, Leibniz dapat menyempurnakan alatnya. Barulah pada tahun 1820, kalkulator mekanik mulai populer. Charles Xavier Thomas de Colmar menemukan mesin yang dapat melakukan empat fungsi aritmatik dasar yaitu penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian.


Awal mula komputer yang sebenarnya dibentuk oleh seorang profesor matematika Inggris, Charles Babbage (1791-1871). Tahun 1812, Babbage memperhatikan kesesuaian alam antara mesin mekanik dan matematika : mesin mekanik sangat baik dalam mengerjakan tugas yang sama berulang kali tanpa kesalahan; sedang matematika membutuhkan repetisi sederhana dari suatu langkah-langkah tertentu.


Usaha Babbage yang pertama untuk menjawab masalah ini muncul pada tahun 1822 ketika ia mengusulkan suatu mesin untuk melakukan perhitungan persamaan differensial. Mesin tersebut dinamakan Mesin Diferensial. Dengan menggunakan tenaga uap, mesin tersebut dapat menyimpan program dan dapat melakukan kalkulasi serta mencetak hasilnya secara otomatis. Setelah bekerja dengan Mesin Differensial selama sepuluh tahun, Babbage tiba-tiba terinspirasi untuk memulai membuat komputer general-purpose yang pertama, yang disebut Analytical Engine. Asisten Babbage, Augusta Ada King (1815-1842) memiliki peran penting dalam pembuatan mesin ini. Ia membantu merevisi rencana, mencari pendanaan dari pemerintah Inggris, dan mengomunikasikan spesifikasi Anlytical Engine kepada publik.


Selain itu, pemahaman Augusta yang baik tentang mesin ini memungkinkannya membuat instruksi untuk dimasukkan ke dalam mesin dan juga membuatnya menjadi programmer wanita yang pertama. Pada tahun 1980, Departemen Pertahanan Amerika Serikat menamakan sebuah bahasa pemrograman dengan nama ADA sebagai penghormatan kepadanya.


Pada 1889, Herman Hollerith (1860-1929) juga menerapkan prinsip kartu perforasi untuk melakukan penghitungan. Tugas pertamanya adalah menemukan cara yang lebih cepat untuk melakukan perhitungan bagi Biro Sensus Amerika Serikat. Sensus sebelumnya yang dilakukan di tahun 1880 membutuhkan waktu tujuh tahun untuk menyelesaikan perhitungan. Dengan berkembangnya populasi, Biro tersebut memperkirakan bahwa dibutuhkan waktu sepuluh tahun untuk menyelesaikan perhitungan sensus.


Hollerith menggunakan kartu perforasi untuk memasukkan data sensus yang kemudian diolah oleh alat tersebut secara mekanik. Sebuah kartu dapat menyimpan hingga 80 variabel. Dengan menggunakan alat tersebut, hasil sensus dapat diselesaikan dalam waktu enam minggu.


Selain memiliki keuntungan dalam bidang kecepatan, kartu tersebut berfungsi sebagai media penyimpan data. Tingkat kesalahan perhitungan juga dapat ditekan secara drastis. Ia mendirikan Tabulating Machine Company pada tahun 1896 yang kemudian menjadi International Business Machine (1924) setelah mengalami beberapa kali merger. Perusahaan lain seperti Remington Rand and Burroghs juga memproduksi alat pembaca kartu perforasi untuk usaha bisnis. Kartu perforasi digunakan oleh kalangan bisnis dan pemerintahan untuk pemrosesan data hingga tahun 1960.


Pada masa berikutnya, beberapa insinyur membuat penemuan baru lainnya. Vannevar Bush (1890-1974) membuat sebuah kalkulator untuk menyelesaikan persamaan diferensial di tahun 1931. Mesin tersebut dapat menyelesaikan persamaan diferensial kompleks yang selama ini dianggap rumit oleh kalangan akademisi. Mesin tersebut sangat besar dan berat karena ratusan gerigi dan poros yang dibutuhkan untuk melakukan perhitungan.


Pada tahun 1903, John V. Atanasoff dan Clifford Berry mencoba membuat komputer elektrik yang menerapkan aljabar Boolean pada sirkuit elektrik. Pendekatan ini didasarkan pada hasil kerja George Boole (1815-1864) berupa sistem biner aljabar, yang menyatakan bahwa setiap persamaan matematika dapat dinyatakan sebagai benar atau salah. Dengan mengaplikasikan kondisi benar-salah ke dalam sirkuit listrik dalam bentuk terhubung-terputus, Atanasoff dan Berry membuat komputer elektrik pertama di tahun 1940. Namun proyek mereka terhenti karena kehilangan sumber pendanaan.


SEJARAH KOMPUTER


KOMPUTER GENERASI PERTAMA

Pada tahun 1941, Konrad Zuse, seorang insinyur Jerman membangun sebuah komputer, Z3, untuk mendesain pesawat terbang dan peluru kendali. Pihak sekutu juga membuat kemajuan lain dalam pengembangan kekuatan komputer.


Tahun 1943, pihak Inggris menyelesaikan komputer pemecah kode rahasia yang dinamakan Colossus untuk memecahkan kode rahasia yang digunakan Jerman. Dampak pembuatan Colossus tidak terlalu mempengaruhi perkembangan industri komputer dikarenakan dua alasan. Pertama, colossus bukan merupakan komputer serbaguna (general-purpose computer), ia hanya didesain untuk memecahkan kode rahasia. Kedua, keberadaan mesin ini dijaga kerahasiaannya hingga satu dekade setelah perang berakhir.


Howard H. Aiken (1900-1973), seorang insinyur Harvard yang bekerja dengan IBM, berhasil memproduksi kalkulator elektronik untuk US Navy. Kalkulator tersebut berukuran panjang setengah lapangan bola kaki dan memiliki rentang kabel sepanjang 500 mil. The Harvd-IBM Automatic Sequence Controlled Calculator, atau Mark I, merupakan komputer relai elektronik. Ia menggunakan sinyal elektromagnetik untuk menggerakkan komponen mekanik. Mesin tersebut beropreasi dengan lambat (ia membutuhkan 3-5 detik untuk setiap perhitungan) dan tidak fleksibel (urutan kalkulasi tidak dapat diubah). Kalkulator tersebut dapat melakukan perhitungan aritmatik dasar dan persamaan yang lebih kompleks.


Perkembangan komputer lain pada masa kini adalah Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC), yang dibuat oleh kerjasama antara pemerintah Amerika Serikat dan University of Pennsylvania. Terdiri dari 18.000 tabung vakum, 70.000 resistor, dan 5 juta titik solder, komputer tersebut merupakan mesin yang sangat besar yang mengkonsumsi daya sebesar 160kW. Komputer ini dirancang oleh John Presper Eckert (1919-1995) dn John W. Mauchly (1907-1980), ENIAC merupakan komputer serbaguna (general purpose computer) yang bekerja 1000 kali lebih cepat dibandingkan Mark I.


Pada pertengahan 1940-an, John von Neumann (1903-1957) bergabung dengan tim University of Pennsylvania dalam usha membangun konsep desin komputer yang hingga 40 tahun mendatang masih dipakai dalam teknik komputer. Von Neumann mendesain Electronic Discrete Variable Automatic Computer(EDVAC) pada tahun 1945 dengan sebuh memori untuk menampung baik program ataupun data. Teknik ini memungkinkan komputer untuk berhenti pada suatu saat dan kemudian melanjutkan pekerjaannya kembali. Kunci utama arsitektur von Neumann adalah unit pemrosesan sentral (CPU), yang memungkinkan seluruh fungsi komputer untuk dikoordinasikan melalui satu sumber tunggal. Tahun 1951, UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) yang dibuat oleh Remington Rand, menjadi komputer komersial pertama yang memanfaatkan model arsitektur von Neumann tersebut.


Baik Badan Sensus Amerika Serikat dan General Electric memiliki UNIVAC. Salah satu hasil mengesankan yang dicapai oleh UNIVAC dalah keberhasilannya dalam memprediksi kemenangan Dwilight D. Eisenhower dalam pemilihan presiden tahun 1952. Komputer Generasi pertama di karakteristik dengan fakta bahwa instruksi operasi dibuat secara spesifik untuk suatu tugas tertentu. Setiap komputer memiliki program kode-biner yang berbeda yang disebut "bahasa mesin" (machine language). Hal ini menyebabkan komputer sulit untuk diprogram dan membatasi kecepatannya. Ciri lain komputer generasi pertama adalah penggunaan tube vakum (yang membuat komputer pada masa tersebut berukuran sangat besar) dan silinder magnetik untuk penyimpanan data.


KOMPUTER GENERASI KEDUA

Pada tahun 1948, penemuan transistor sangat mempengaruhi perkembangan komputer. Transistor menggantikan tube vakum di televisi, radio, dan komputer. Akibatnya, ukuran mesin-mesin elektrik berkurang drastis.


Transistor mulai digunakan di dalam komputer mulai pada tahun 1956. Penemuan lain yang berupa pengembangan memori inti-magnetik membantu pengembangan komputer generasi kedua yang lebih kecil, lebih cepat, lebih dapat diandalkan, dan lebih hemat energi dibanding para pendahulunya. Mesin pertama yang memanfaatkan teknologi baru ini adalah superkomputer. IBM membuat superkomputer bernama Stretch, dan Sprery-Rand membuat komputer bernama LARC. Komputer-komputer ini, yang dikembangkan untuk laboratorium energi atom, dapat menangani sejumlah besar data, sebuah kemampuan yang sangat dibutuhkan oleh peneliti atom. Mesin tersebut sangat mahal dan cenderung terlalu kompleks untuk kebutuhan komputasi bisnis, sehingga membatasi kepopulerannya. Hanya ada dua LARC yang pernah dipasang dan digunakan: satu di Lawrence Radiation Labs di Livermore, California, dan yang lainnya di US Navy Research and Development Center di Washington D.C. Komputer generasi kedua menggantikan bahasa mesin dengan bahasa assembly. Bahasa assembly adalah bahasa yang menggunakan singkatan-singkatan untuk

menggantikan kode biner.


Pada awal 1960-an, mulai bermunculan komputer generasi kedua yang sukses di bidang bisnis, di universitas, dan di pemerintahan. Komputer-komputer generasi kedua ini merupakan komputer yang sepenuhnya menggunakan transistor. Mereka juga memiliki komponen-komponen yang dapat diasosiasikan dengan komputer pada saat ini: printer, penyimpanan dalam disket, memory, sistem

operasi, dan program.


Salah satu contoh penting komputer pada masa ini adalah IBM 1401 yang diterima secara luas di kalangan industri. Pada tahun 1965, hampir seluruh bisnis-bisnis besar menggunakan komputer generasi kedua untuk memproses informasi keuangan.


Program yang tersimpan di dalam komputer dan bahasa pemrograman yang ada di dalamnya memberikan fleksibilitas kepada komputer. Fleksibilitas ini meningkatkan kinerja dengan harga yang pantas bagi penggunaan bisnis. Dengan konsep ini, komputer dapat mencetak faktur pembelian konsumen dan kemudian menjalankan desain produk atau menghitung daftar gaji.


Beberapa bahasa pemrograman mulai bermunculan pada saat itu. Bahasa pemrograman Common Business-Oriented Language (COBOL) dan Formula Translator (FORTRAN) mulai umum digunakan. Bahasa pemrograman ini menggantikan kode mesin yang rumit dengan kata-kata, kalimat, dan formula matematika yang lebih mudah dipahami oleh manusia. Hal ini memudahkan

seseorang untuk memprogram dan mengatur komputer. Berbagai macam karir baru bermunculan (programmer, analyst, dan ahli sistem komputer). Industri piranti lunak juga mulai bermunculan dan berkembang pada masa komputer generasi kedua ini.


KOMPUTER GENERASI KETIGA

Walaupun transistor dalam banyak hal mengungguli tube vakum, namun transistor menghasilkan panas yang cukup besar, yang dapat berpotensi merusak bagian-bagian internal komputer. Batu kuarsa (quartz rock) menghilangkan masalah ini. Jack Kilby, seorang insinyur di Texas Instrument, mengembangkan sirkuit tereintegrasi (IC : integrated circuit) di tahun 1958. IC mengombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil yang terbuat dari pasir kuarsa. Pada ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih banyak komponen-komponen ke dalam suatu chip tunggal yang disebut semikonduktor. Hasilnya, komputer menjadi semakin kecil karena komponen-komponen dapat dipadatkan dalam chip. Kemajuan komputer generasi ketiga lainnya adalah penggunaan sistem operasi (operating system) yang memungkinkan mesin untuk menjalankan berbagai program yang berbeda secara serentak dengan sebuah program utama yang memonitor dan mengoordinasi memori komputer.


KOMPUTER GENERASI KEEMPAT

Setelah IC, tujuan pengembangan menjadi lebih jelas: mengecilkan ukuran sirkuit dan komponen-komponen elektrik. Large Scale Integration (LSI) dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Pada tahun 1980-an, Very Large Scale Integration (VLSI) memuat ribuan komponen dalam sebuah chip tunggal. Ultra-Large Scale Integration (ULSI) meningkatkan jumlah tersebut menjadi jutaan. Kemampuan untuk memasang sedemikian banyak komponen dalam suatu keping yang berukuran setengah keping uang logam mendorong turunnya harga dan ukuran komputer.


Hal tersebut juga meningkatkan daya kerja, efisiensi dan kehandalan komputer. Chip Intel 4004 yang dibuat pada tahun 1971 membawa kemajuan pada IC dengan meletakkan seluruh komponen dari sebuah komputer (central processing unit, memori, dan kendali input/output) dalam sebuah chip yang sangat kecil. Sebelumnya, IC dibuat untuk mengerjakan suatu tugas tertentu yang spesifik.


Pada pertengahan tahun 1970-an, perakit komputer menawarkan produk komputer mereka ke masyarakat umum. Komputer-komputer ini, yang disebut minikomputer, dijual dengan paket piranti lunak yang mudah digunakan oleh kalangan awam. Piranti lunak yang paling populer pada saat itu adalah program word processing dan spreadsheet. Pada awal 1980-an, video game seperti Atari 2600 menarik perhatian konsumen pada komputer rumahan yang lebih canggih dan dapat diprogram.


Pada tahun 1981, IBM memperkenalkan penggunaan Personal Computer (PC) untuk penggunaan di rumah, kantor, dan sekolah. Komputer melanjutkan evolusinya menuju ukuran yang lebih kecil, dari komputer yang berada di atas meja (desktop computer) menjadi komputer yang dapat dimasukkan ke dalam tas (laptop), atau bahkan komputer yang dapat digenggam (palmtop).


IBM PC bersaing dengan Apple Macintosh dalam memperebutkan pasar komputer. Apple Macintosh menjadi terkenal karena mempopulerkan sistem grafis pada komputernya, sementara saingannya masih menggunakan komputer yang berbasis teks. Macintosh juga mempopulerkan penggunaan piranti mouse. Pada masa sekarang, kita mengenal perjalanan IBM compatible dengan pemakaian CPU: IBM PC/486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium IV (Serial dari CPU buatan Intel). Juga kita kenal AMD k6, Athlon, dsb.


Seiring dengan bertambah kuatnya suatu komputer kecil, komputer-komputer tersebut dapat dihubungkan secara bersamaan dalam suatu jaringan untuk saling berbagi memori, piranti lunak, informasi, dan juga untuk dapat saling berkomunikasi satu dengan yang lainnya. Komputer jaringan memungkinkan komputer tunggal untuk membentuk kerjasama elektronik untuk menyelesaikan suatu proses tugas. Dengan menggunakan perkabelan langsung (disebut juga local area network, LAN), atau kabel telepon, jaringan ini dapat berkembang menjadi sangat besar.


KOMPUTER GENERASI KELIMA

Mendefinisikan komputer generasi kelima menjadi cukup sulit karena tahap ini masih sangat muda. Contoh imajinatif komputer generasi kelima adalah komputer fiksi HAL9000 dari novel karya Arthur C. Clarke berjudul 2001:Space Odyssey. HAL menampilkan seluruh fungsi yang diinginkan dari sebuah komputer generasi kelima. Dengan kecerdasan buatan (artificial intelligence), HAL dapat cukup memiliki nalar untuk melakukan percapakan dengan manusia, menggunakan masukan visual, dan belajar dari pengalamannya sendiri.


Walaupun mungkin realisasi HAL9000 masih jauh dari kenyataan, banyak fungsi-fungsi yang dimilikinya sudah terwujud. Beberapa komputer dapat menerima instruksi secara lisan dan mampu meniru nalar manusia. Kemampuan untuk menterjemahkan bahasa asing juga menjadi mungkin.

Banyak kemajuan di bidang desain komputer dan teknologi semakin memungkinkan pembuatan komputer generasi kelima. Dua kemajuan rekayasa yang terutama adalah kemampuan pemrosesan paralel, yang akan menggantikan model non Neumann. Model non Neumann akan digantikan dengan sistem yang mampu mengkoordinasikan banyak CPU untuk bekerja secara serempak.


Kemajuan lain adalah teknologi superkonduktor yang memungkinkan aliran elektrik tanpa ada hambatan apapun, yang nantinya dapat mempercepat kecepatan informasi. Jepang adalah negara yang terkenal dalam sosialisasi jargon dan proyek komputer generasi kelima. Lembaga ICOT (Institute for new Computer Technology) juga dibentuk untuk merealisasikannya. Banyak kabar yang menyatakan bahwa proyek ini telah gagal, namun beberapa informasi lain bahwa keberhasilan proyek komputer generasi kelima ini akan membawa perubahan baru paradigma komputerisasi di dunia.



PENGGOLONGAN KOMPUTER

Berdasarkan data yang diolah :

1. Analog Computer

Komputer analog digunakan untuk data yang sifatnya kontinyu dan bukan data yang berbentuk angka, tetapi dalam bentuk fisik seperti arus listrik, temperatur, kecepatan, tekanan dan sebagainya.

Output dari komputer analog umumnya adalah untuk pengaturan atau pengontrolan suatu mesin. Komputer analog banyak digunakan pada pabrik kimia, pembangkit listrik, rumah sakit dan sebagainya.

Kelebihannya adalah kemampuannya untuk menerima data dalam besaran fisik dan langsung mengukur data tersebut tanpa harus dikonversikan terlebih dahulu sehingga prosesnya menjadi lebih cepat.

Kelemahannya adalah terletak pada faktor ketepatannya.


2. Digital Komputer

Data pada komputer ini diterima dalam bentuk angka dan huruf. Komputer ini biasanya digunakan pada aplikasi bisnis dan aplikasi teknik.

Kelebihan :

a. Proses data lebih tepat dan dapat menyimpan data

b. Dapat melakukan operasi logika

c. Data yang dimasukkan dapat dikoreksi atau dihapus

d. Output berupa angka, huruf, grafik maupun gambar

3. Hybrid Computer

Adalah suatu komputer yang mampu menyelesaikan permasalahan lebih cepat dari komputer digital dan lebih tepat dari komputer analog. Komputer ini merupakan kombinasi dari komputer analog dan komputer digital.


Berdasarkan Penggunaannya :

1. Special-Purpose Computer

Komputer ini dirancang untuk menyelesaikan suatu masalah yang khusus, yang biasanya hanya berupa satu masalah saja. Program komputer sudah tertentu dan sudah tersimpan di dalamnya. Contoh : komputer yang digunakan untuk menimbang berat dari suatu paket, merubah beratnya ke bentuk digital dan menentukan biaya pengirimannya.

2. General-Purpose Computer

Komputer ini dirancang untuk menyelesaikan bermacam-macam masalah dapat mempergunakan program yang bermacam-macam pula. Contoh : Personal Computer


Berdasarkan ukurannya :

1. Micro Computer

Disebut juga dengan Personal Computer. Komputer mikro umumnya adalah single user (pemakainya tunggal).

2. Mini Computer

Komputer mini dapat bersifat multi user (pemakainya banyak), yaitu sebuah komputer yang dapat mempunyai beberapa terminal dan dapat digunakan bersama-sama oleh banyak pemakai. Tiap-tiap terminal dapat diletakkan di tempat terpisah yang dihubungkan dengan pusat komputernya.

3. Small Computer

Disebut juga dengan nama small-scale mainframe computer. Kebanyakan menggunakan sistem multiprogramming, multiprocessing dan virtual storage serta bersifat multi user dengan jumlah terminal sampai ratusan buah.

4. Medium Computer

Disebut juga dengan nama medium-scale mainframe computer. Komputer ini dapat mempunyai sejumlah besar dan bermacam-macam alat input atau output. Biasanya komputer medium digunakan untuk komunikasi data. Terminalnya dapat menggunakan micro computer atau mini computer untuk penerapan konsep distributed data processing yaitu terminal selain dapat berhubungan dengan komputer pusat, tetapi dapat juga berdiri sendiri.

5. Large Computer

Disebut juga mainframe computer atau large scale mainframe computer karena karena bentuk fisiknya besar seperti lemari. Komputer ini digunakan pada perusahaan yang besar. Karena kecepatan dan besarnya memori komputer ini, memungkinkan melakukan time-sharing, yaitu ratusan pemakai dapat menggunakan komputer ini serentak dari terminal masing-masing pada saat bersamaan.

6. Super Computer

Penggunaan super computer memungkinkan penerapan sistem time sharing yang lebih efektif. Ribuan terminal dapat dihubungkan dengan super komputer dan ribuan pemakai dapat menggunakannya secara bersamaan. Contoh : Cray-1 computer yang dibuat oleh Cray Research

Minggu, 03 Oktober 2010

KOMPRESI PADA GAMBAR

STANDAR-STANDAR KOMPRESI PADA GAMBAR

Abstract

To lessen capacities of an original picture used compression, so that the picture can keeping in a media with small capacities, follow the example of sketch. Compression elementarily divided to become two type, that is lossy and lossless, so that with that technique made a new standard in Compression technique for example: GIF, PNG, JPEG And JPEG2000. From made new standard, we can compare one another in order to perform from the standard can be seen.

Keyword: lossy, lossless, and Compression

1. Pendahuluan

Tehnik kompresi secara mendasar dibagi menjadi dua macam jenis, antara lain lossy dan lossless. Lossy compression membuat kapasitas file sebuah gambar menjadi kecil dengan cara menghilangkan beberapa informasi dari sebuah gambar yang asli. Teknik kompresi lossy merubah detail dan warna sebuah file gambar menjadi lebih sederhana dan mempunyai kapasitas file menjadi lebih kecil tanpa terlihat perbedaan mencolok dari pandangan manusia. Lossless compression, dari sisi yang alain adalah tehnik kompresi yang tidak pernah menghilangan semua informasi dari sebuah file gambar yang asli.

Dari teknik kompresi yang dasar tersebut para peneliti membuat suatu standar-standar baru dari teknik kompresi, antara lain : GIF, PNG, JPEG dan teknik kompresi yang dibuat pada melinium baru yaitu JPEG2000

2. Format-format standar teknik kompresi pada gambar

Standar-standar pada teknik kompresi gambar adalah sebagai berikut:

2.1 GIF

Graphic Interchange Format (GIF, dibaca jiff ,tetapi kebanyakan orang menyebutnya dengan giff ) yang dibuat oleh Compuserve pada tahun 1987 untuk menyimpan berbagai gambar dengan format bitmap menjadi sebuah file yang mudah untuk diubah pada jaringan koputer. GIF adalah file format graphic yang paling tua pada Web, dan begitu dekatnya file format ini dengan web pad ssat itu sehingga para Browser menggunakan format ini. GIF mendukung sampai 8 bit pixel , itu berarti maksimum jumlah warnanya 256 warna (28 = 256 warna), 4-pass interlacing, transparency dan mengunakan varian dari algoritma kompresi Lempel-Ziv Welch (LZW) [2].

LZW adalah algoritma kompresi lossless, antara kompresi dan dekompresi waktunya adalah symetric . LZW adalah repeated- string compressor, LZW menggunakan kamus data (atau yang sering disebut dengan translation table atau string table) untuk merepresentasikan agar data menjadi linier di dalam uncompressed input stream. Pertama kali suatu urutan ditemukan kode yang berbeda maka kode tersebut dan ditambahkan kedalam kamus data. Semua data yang ada dibandingkan dengan data masukan ,jika sama maka diwakilkan dengan sebuah kode.

Langkah-langkah agar menjadi kapasitas file GIF menjadi lebih kecil

Jika anda menginginkan kasipasitas file GIF yang sangat kecil, simpan LZW’s roworiented prilakunya dalam perancangannya: GIFs dikompresi dengan dengan horizontal redundancy. Coba untuk tidak menambahkan ektra vertical detail atau noise kedalam GIF images. Horizonatly oriented bands dari sebuah warna yang dikompresi lebih baik daripada menggunakan vertically oriented bands. Menghidari adanya perubahan gambar, yaitu dengan cara mengurangi baris dari sebuah warna. Semua itu merupakan karakteristik dari LWZ compression algorithm adalah yang paling terbaik File GIF dapat disimpan dalam dua jalan : secara berurutan (Dari atas ke bawah) dan pembagian dengan baris ( 8 baris, 4 baris dan 2 baris). Pembagain baris pada gambar dengan resolusi gambar yang rendah dengan cepat dimana secara gradual datangnya untuk menjadikan lebih focus , dengan expense dari penambahan kapasitas file.

Format File GIF

Terdapat dua tipe dari GIFs, antara lain:

· GIF87a: support dengan interlacing dan kapasitas dari beberapa file. Tehnik itu dinamakan GIF87 karena pada tahun 1987 standar ini ditemukan dan dijadikan standar.

· GIF89a: adalah kelanjutan dari spesifikasi GIF87a dan penambahan pada transparency, pemberian tulisan dan animasi dari text dan grafik.

selagi algoritma kompresi LZW yang digunakan oleh GIF adalah salah satu algoritma general purpose compression yang terbaik, kompresi LZW tidak di rancang untuk grapik yang mempunyai spesifik yang tinggi. Algoritma LZW tidak dapat digunakan dengan baik pada bilevel (hitam dan putih) atau true color images.

Algoritma LZW yang digunakan pada GIFs, dimana sudah dipatenkan oleh Unisys [3]. Developer medistribusikan aplikasi yang membuat GIF haus sudah mendapatkan lisensi dari Unisy. Segera setelah CompuServe dan Unisy mendapatkan royalti dari aplikasi tersebut munculah standar yang lebih baru dilahirkan yaitu PNG

2.2 PNG

Portable Network Graphic (PNG, dibaca ping, [1]) format di rancang agar menjadi lebih baik dengan format yang terdahulu yaitu GIF adan sudah dilegalkan. PNG di rancang untuk algoritma losslessley untuk menyimpan sebuah bitmap image.PNG mempunyai persamaan fitur dengan GIF salah satunya adalah (multiple images), meningkatkan sesuatu contohnya(interlacing , kompresi) dan penambahan fitur-fitur yang terbaru (gamma storage, full alpha channel, true color support, error detection ). Medukung untuk Web browser dimana dapat dilakukan plug-ins pada web browser.

Teknik Kompresi yang baik

PNG menggunakan Metode kompresi Deflate, digunakan pada popular file archiving utility( pkzip). Deflate adalah kelanjutan versi dari algoritma kompresi Lempel-Ziv [4]. Deflate, system kerjanya sama dengan algoritma LZW dan melakukan scanning dengan cara garis horizontal.untuk lebih lanjutnya meningkatkan kompresi, PNG prefilter data gambar menggunakan fungsi prediksi sebelum data gambar dikompresi. PNG menggunakan empat buah fungsi prediksi, dua diantaranya digunakan untuk alamat vertical patterns. Jadi PNG melakukan hal yang sama seperti GIF yaitu pada teknik kompresi horizontal patern, tetapi PNG’s filter selalu menemukan vertical patterns, menghasilkan tambahan pada system kompresi.

Improved Interlacing

PNG menggunakan skema 7-pass interlacing yang mana menghasilkan gambar yang lebih cepat dibandingkan dengan GIF. Selagi menyusun kembali pesanan dengan cara sederhana dimana baris pada pixels disimpan , PNG menggunakan yang pertama kali menggunakan 6-pass secara gradual dan membangun even number garis pencarian (0, 2, 4, dan lain-lain) dan pass yang terakhir digunakan untuk mengisi bentuk yang bernomer genap tersebut. Pengguna dapat melihat 1/64 kualitas gambar secara cepat diikuti dengan 1/32, 1/16 dan seterusnya.. gambar yang dihasilkan mempunyai kapsitas 20 hingga 30 persen dari interlance gambar yang diterima sebelum dikompresi, dibandingkan dengan GIF yang mencapai 50 persen untuk interlance. Sehingga dengan tehnik interlance dapat dihasilkan kapasitas file gambar sekitar 7 persen dari kapasitas file yang sebenarnya.

True Color dan Transparency

PNG mampu mencapai 16 bit (gray scale) atau 48 bit untuk true color per pixel, dan mencapai 16 bits dari alpha data. PNG mendukung dua buah metode dari transparency, satu buah color penutup seperti pada GIF89a’s dan alpa channel. PNG’s dengan Full alpha chanell mampu mencapi 64K level dari transparency untuk masing-masing pixel (216 =65.536). ini memungkinkan PNG dapat membuat gambar lebih bercahaya dan membuat baying-bayang background dari pewarnaan yang berbeda .

Langkah-langkah agar menjadi kapasitas file PNG menjadi lebih kecil

PNG mempunyai system kerja yang sama dengan GIF’s yaitu secara horizontal, keduaduanya menggunakan metode teknik kompresi yang serupa [4,6]menjadi dasar perbuahan dari scan line. Bagaimanapun juga , PNG’s pada filternya menggunakan vertical patterns agar keseluruhan pewarnan lebih terlihat baik. Menghindarkan permulaan secara detail atau noise kedalam PNG images. Menghindarkan dari pengerusakan pada gambar, memisahkan beberapa warna dan itu semua membuat teknik kompresi PNG’ menjadi lebih effisien. “Vertikal” image adalah yang paling dekat dengan kapasitas sebuah file gambar dibandingkan “horizontal”, dimana diperlihatkan bahwa PNG’s tidak terlalu terpengaruh oleh ganguan pada vertical. PNG’s compress dithered images lebih baik dibandingkan GIF’s, “ dithered” PNG image lebih kecil dibandingkan dengan dithered pada GIF. PNGs’ dapat mengkompresi file 8 -bit lebih bagus 10-30% dibandingkan GIF’s. PNG’s teknik kompresi yan g sangat baik dan mempunyai fitur baru dibandingkan dengan GIF’s. untuk informasi lebih banyak anda dapat menemukan pada PNG home page http://www.cdrom.com/pub/png/ dan melihat secara detail dari kesimpulan PNG adalah pada Lee Crocker in the July 1995 issue of Dr. Dobb's Journal [5].

2.3 JPEG

Joint Photograpic Experts (JPEG , dibaca jay-peg,[6]) di rancang untuk kompresi beberapa full-color atau gray-scale dari suatu gambar yang asli, seperti pemandangan asli di dunia ini. JPEGs bekerja dengan baik pada continous tone images seperi photographs atau semua perkajaan seni yang mengininkan yang nyata; tetapi tidak terlalu bagus pada ketajaman gambar dan seni pewarnaan seperti penulisan, kartun yang sederhana atau gambar yang mengunakan banyak garis. JPEG sudah mendukung untuk 24-bit color depth atau sama dengan 16,7 juta warna (224 = 16.777.216 warna).progressive JPEGs (p-JPEGs) adalah tipe dari beberapa persen lebih kecil dibandingkan baseline JPEGs: tetapi keuntungan dari JPEG dan tipe-tipenya telihat pada langkah-langkahnya sama seperti iinterlaced GIFs.

JPEG adalah algoritma kompresi secara lossy. JPEG bekerja dengan merubah gambar sapsial dan merepresentasikan kedalam pemetaan frekueunsi. Discrete Cosine Transform (DCT) dengan memisahkan antara informasi frekuensi yang rendah dan tinggi dari sebuah gambar. Informasi frekuensi yang tinggi akan diseleksi untuk dihilangkan yang terikat pada penganturan kualitas yang digunakan. Kompresi dengan tingkatan yang lebih baik , tingkatan yang lebih baik dari informasi yang dihilangkan. Waktu Kompresi dan dekompresi dilaksanakan dengan simetris. JPEG Group’s (IJG) decoder lebih ditingkatkan kemampuannya dinadingkan dengan encodernya. Manakala, ketika dperlihatkan 8 bits, mengurangi kuantisasi warna yang lambat. Banyak para penjual JPEG menawarkan untuk mempercepat hasil dari JPEG, kuantisasi warna dan kualitas dengan mengimplementasikan IJG.

Peningkatan JPEG

· Huffman Code mengoptimasi (banyak menwarkan fitur) menghasilkan suatu yang baru ”code table” yang bekerja dangan baik untuk mengkompresi image tunggal dengan mengunakan standar generic table berjalan dengan baik dari sisi manapun

· Mengoptimalakan kuantisasi table (HVS JPEG)

· Meningkatkan Sub-sampling (ketajaman gambar akan menembah kapasitas file gambar tersebut)

· Lossless edits /cropping/rotation

· Pemilihan teknik kompresi dengan Region of interest JPEG dirancang untuk mengeksploitasi tingkatan dari mata kita;yakni bahwa mata kita tidak akan dapat mebedakan perubahan yang lambat terang dan warna debandingkan dengan perbedaan suatu jarak apakah jauh atau dekat. Untuk itu JPEg sangat baik digunkan pada fotografi dan monitor 80-bit. JPEG sebenarnya hanyalah algoritma kompresi, bukan merupakan nama format file. File yang biasa disebut JPEG pada jaringan sebenarnya adalah JFIF (JPEG File Interchange Format, [7]). Pada Tabel 1. terlihat beberapa tipe kompresi rasio untuk format grafik.

2.4 JPEG 2000

JPEG 2000 adalah tehnik kompresi image yang paling terbaru. Jpeg 2000 merupakan pengembangan dari Jpeg, yang jumlah bit error yang relatif rendah,ratedistorsi, transmisi dan mempunyai kualitas yang baik dibandingkan dengan Jpeg. Jpeg 2000 menerapkan teknik kompresi lossy dan lossless. Dan penggunan ROI coding (Region of interest coding). JPEG 2000 didesain untuk internet , scanning, digital photograpi, remote sensing , medical imegrey, perpustakaan digital dan E-commerce.

Sejak taahun 80-an kita ingat bahwa Internetional Telecomunication Union (ITU) dan International Organization for Standardzation (ISO) telah melakukan kerjasama untuk membuat stadarisasi untuk kompresi grayscale dan dan pewaranan gambar, yang kita kenal dengan nama JPEG ( Joint Photograpic Experts)[8]. Dengan sejalan perkembangan teknologi multimedia yang sangat cepat yang memerlukan tehnik kompresi dengan performa yang tinggi, maka pada maret 1997 dibuat suatu proyek standar baru tehnik kompresi untuk gambar, yang dikenal dengan nama JPEG 2000. proyek ini membuat sistem pengkodean baru untuk beberapa jenis gambar yang berbeda-beda ( bi-level, greylevel, Colour, Multi component) dengan perbedaan karakteristik (natural Images, scientific, medical, remote sensing, text, dan sebagainya).

Keuntungan menggunakan sistem kompresi JPEG 2000 adalah:

· Dapat melakukan penilaian performa bit–rate rendah sehingga dapat digunakan untuk Network image processing dan Remote sensing.

· Lossles dan Lossy kompresi: JPEG 2000 dapat melakukan tenik kompresi Lossy dan Lossless tergantung pengunaan dan kapbilaitas bandwidth yang digunakan, bisanya tehik lossless digunakan pada medical image yang selalu tidak mentoleransi adanya loss.

· Transmisi yang progresif denga akurasi pixel dan resolusi: transmisi yang progresif mengijinkan suatu gambar dapat recontruksi dengan peningkatan pixel yang akurat atau spasial resolusi yang sangat penting untuk banyak apalikasi

· Region of Interest coding adalah tehnik penkodean baru yang ada pada JPEG 2000 , pengkodingan ini menkodekan dan mentrasmisikan dengan kualitas yang baik dan dan sedikit distorsi.

· Robustnes to bit-error didesign untuk code stream. aplikasi tersebut sangat penting digunakan pada komunikasi wireless, yang melekukan koreksi kesalahan dan melakukan bantuan apabila terjadi kesalahan dalam decoding

· Open architecture: JPEG 2000 dapat digunakan pad semua jenis arsitektur komputer yang digunakan.

· Protective image security dapat dilakukan dengan watermaking, labeling, stamping dan encryption.

· Bit-lave compression. Sistem pada JPEG2000 dapat melakukan kompresi dan dekompresi image dengan variasi bit-level ( 1 bit sampai dengan 16 bit) dengan beberapa jenis warna Perbedaan antara kualitas yang dihasilkan dari JPEG dengan JPEG2000 yang melakukan rekontruksi ulang pada gambar.

Arsitektur Standar dari JPEG 2000

Blok diagram dari JPEG 2000 terlihat pada gambar 3 dimana memperlihatkan bagaimana data gambar mulai dari source melalui discrete transform. Trasform koefisien dilanjutkan quantized dan foward entropdy coded, setelah itu data dapat dapat di simpan atau dikirimkan, apabila data yang sudah dikomprosi ingin menjadi data data gambar ,maka data kompresi tersebut decoding dahulu kemudian dilakukan denquentezion setelah itu baru dilakukan inverse entropdy coding[8].

3. Kesimpulan

Pada dasarnya semua format-format standar dari sebuah kompresi adalah mengharapkan adanya kualitas dari sebuah gambar yang dapat di interprestasikan dengan baik oleh user, dimana dengan kapasitas file gambar yang kecil mendapatkan hasil gambar yang baik seperti gambar yang aslinya. Dengan adanya kualitas gambar yang baik dengan kapasitas file gambar yang kecil sehingga dalam pengiriman gambar pada web atau jaringan dengan kapasitas bandwidth yang kecil dapat dilaksanakan dengan baik. Pembuatan fitur-fitur yang baru membuat para user dapat

memilih kualitas yang diinginkan dari sebuah gambar.

4. Referensi

1. PNG (Portable Network Graphics) Specification. The latest PNG specification. W3C Tech Reports. Oct. 1, 1996 is the recommended v 1.0 spec.

2. Ziv. J., and A. Lempel, "Compression of Individual Sequences via Variable-Rate Coding," IEEE Transactions on Information Theory, vol. 24, no. 5, September, 1978.

3. LZW Information. Press release from Unisys about LZW patent and licensing policy. See also the actual LZW patent, in GIF format.

4. Ziv. J., and A. Lempel, "A Universal Algorithm for Sequential Data Compression," IEEE Transactions on Information Theory, vol. 23, no. 3, 1977, pp. 337-343.

5. Crocker, L. "PNG: The Portable Network Graphic Format." Dr. Dobb's Journal, July 1995. pp. 36-44.

6. Ziv. J., and A. Lempel, "Compression of Individual Sequences via Variable-Rate Coding," IEEE Transactions on Information Theory, vol. 24, no. 5, September, 1978.

7. JPEG FAQ. Extensive information about the JPEG graphic file format, including progressive JPEGs.

8. Charilaos Christpoulos, Athanassios Skodras, And Touradj Ebrahimi , “ The JPEG200 Still Image Coding System An Overview”. IEEE Transactions On Consumer Electronic, Vol. 46, pp, 1103-1127, November 2000