Kalkulator Mekanik

Assalamualaikum wr.wb
Di blog ini saya ingin sharing sedikit informasi tentang teknologi yang sudah tak ladzim kita dengar yaitu Komputer.
 
Sejak dahulu kala proses pengolahan data telah dilakukan oleh manusia. Manusia juga menemukan alat-alat mekanik dan elektronik untuk membantu manusia dalam penghitungan dan pengolahan data supaya bisa mendapatkan hasil lebih cepat, salah satunya komputer. Komputer adalah alat yang dipakai untuk mengolah data menurut perintah yang telah dirumuskan. Kata komputer semula dipergunakan untuk menggambarkan orang yang perkerjaannya melakukan perhitungan aritmatika, dengan atau tanpa alat bantu, tetapi arti kata ini kemudian dipindahkan kepada mesin itu sendiri. Asal mulanya, pengolahan informasi hampir eksklusif berhubungan dengan masalah aritmatika, tetapi komputer modern dipakai untuk banyak tugas yang tidak berhubungan dengan matematika. 

Secara luas, Komputer dapat didefinisikan sebagai suatu peralatan elektronik yang terdiri dari beberapa komponen, yang dapat bekerja sama antara komponen satu dengan yang lain untuk menghasilkan suatu informasi berdasarkan program dan data yang ada.

Komputer yang kita temui saat ini adalah suatu evolusi panjang dari penemuan-penemuan manusia sejak dahulu kala berupa alat mekanik maupun elektronik.

Saat ini komputer dan piranti pendukungnya telah masuk dalam setiap aspek kehidupan dan pekerjaan. Komputer yang ada sekarang memiliki kemampuan yang lebih dari sekedar perhitungan matematik biasa. Diantaranya adalah sistem komputer di kassa supermarket yang mampu membaca kode barang belanja, sentral telepon yang menangani jutaan panggilan dan komunikasi, jaringan komputer dan internet yang menghubungkan berbagai tempat di dunia.

Bagaimanapun juga alat pengolah data dari sejak jaman purba sampai saat ini bisa kita golongkan ke dalam 4 golongan besar:

1. Peralatan Manual adalah peralatan pengolahan data yang sangat sederhana, dan faktor terpenting dalam pemakaian alat adalah menggunakan tenaga tangan manusia
2. Peralatan Mekanik adalah peralatan yang sudah berbentuk mekanik yangdigerakkan dengan tangan secara manual
3. Peralatan Mekanik Elektronik adalah peralatan mekanik yang digerakkan oleh secaraotomatis oleh motor elektronik
4. Peralatan Elektronik adalah peralatan yang bekerjanya secara elektronik penuh.

Sejarah Komputer menurut periodenya adalah:

– Alat Hitung Tradisional dan Kalkulator Mekanik
– Komputer Generasi Pertama
– Komputer Generasi Kedua
– Komputer Generasi Ketiga
– Komputer Generasi Keempat
– Komputer Generasi Kelima

Namun karena tugas saya ini lebih menjurus kearah Kalkulator Mekanik, yang seperti kita tau itu adalah sejarah awal terbentuknya komputer, jadi mari kita lanjut ke topik yang lebih rinci. 

Alat Hitung Tradisional dan Kalkulator Mekanik 


Kalkulator adalah alat portable, kecil, dan umumnya tidak mahal. untuk melakukan operasi aritmatik sederhana maupun kompleks. Kalkulator modern jaman sekarang lebih portable atau mudah dibawa dibandingkan komputer. Namun, PDA dan telepon genggam setara dengan ukuran kalkulator dan kemungkinan akan menggantikan mereka.



Bentuk pertama atau bentuk paling pokok dari kalkulator adalah abacus. Abacus muncul sekitar tahun 5000 di Asia kecil dan masih digunakan dibeberapa tempat karena dianggap sebagai awal mula mesin komputasi. Abacus berbentuk rak-rak kecil berisi biji-biji dengan jumlah tertentu dan sistem penghitungannya sendiri. Pada saat itu, abacus digunakan sebagai alat bantu hitung para pedagang. Seiring munculnya pensil dan kertas terutama di Eropa, abacus mulai kehilangan popularitasnya.
Lalu setelah hampir 12 abad, muncul penemuan-penemuan mesin komputasi kompleks.



Sekitar tahun 1600, John Napier menciptakan sistem “Napier’s Bones” yaitu sistem pengalian berdasarkan teori lama Arabian Lattice.
Setelah Napier, Wiliam Gunter mengembangkan aturan logaritma untuk pengalian dan pembagian menggunakan pembagi yang menjadi pelopor aturan Slide.
William Oughtred kemudian menciptakan aturan sirkular Slide atau circular slide rule, dan menjelaskan versi Rectilinier pada tahun 1633.
Pada tahun 1623, William Schickard menciptakan “Calculating Clock” atau kalkulator mekanik pertama di dunia. Alat ini menggunakan sistem Napier’s Bones untuk mengalikan dan roda gigi untuk penambahan atau substraksi.



Lalu pada tahun 1642, Blaise Pascal (1623-1662), yang pada waktu itu 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, alat ini menggunakan delapan roda putar bergerigi untuk menjumlahkan bilangan hingga delapan digit. Alat ini merupakan alat penghitung bilangan berbasis sepuluh. Pascaline mampu melakukan penambahan-penambahan dan perkalian menggunakan penambahan berulang. Kelemahan alat ini adalah karena hanya terbatas untuk melakukan penjumlahan.
Pascaline ternyata memiliki banyak kekurangan dan gagal dipasarkan.
Sekitar tahun 1673, Gottfred Wilhem von Leibniz (1646-1716), seorang matematikawan dan filsuf Jerman, memperbaiki Pascaline dengan membuat mesin bernama Stepped Reckoner yang dapat mengalikan. Sama seperti pendahulunya, alat mekanik ini bekerja dengan menggunakan roda-roda gerigi. Namun, alat ini munggunakan roda gigi yang telah dimodifikasi. Dengan mempelajari catatan dan gambar-gambar yang dibuat oleh Pascal, Leibniz dapat menyempurnakan alatnya.
Sayangnya, Stepped Reckoner bekerja tidak menentu karena banyaknya kesalahan. Tidak ada dari produk ini yang terjual.

 

Akhirnya pada tahun 1820, kalkulator mekanik mulai populer. Charles Xavier Thomas de Colmar menemukan mesin yang dapat melakukan empat fungsi aritmatik dasar. Alat ini disebutArithometer. Arithometer mempresentasikan pendekatan yang lebih praktis dalam kalkulasi karena alat tersebut dapat melakukan penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian. Dengan kemampuannya, arithometer banyak dipergunakan hingga masa Perang Dunia I. Bersama-sama dengan Pascal dan Leibniz, Colmar membantu membangun era komputasi mekanikal.


Macam Macam Kalkulator Mekanik Terdahulu
 
1. Abacus

 

Alat hitung tradisional dan kalkulator mekanik Abacus muncul sekitar 5000 tahun yang lalu. Alat yang dianggap sebagai awal mula mesin komputasi ini melakukan perhitungan menggunakan biji-bijian geser yang diatur pada sebuah rak. Abacus pasa masa itu digunakan oleh para pedagang untuk menghitung transaksi perdagangan, namun abacus mulai ditinggalkan karena muncul pensil dan kertas.

2. Kalkulator Roda Numerik (Numerical Wheel Calculator) / PASCALINE

 

Sekitar 12 abad kemudian, muncul penemuan lain dalam hal mesin komputasi. Pada tahun 1642, seorang pemuda berumur 18 tahun bernama BLAISE PASCAL (1623-1662) menemukan kalkulator roda numerik (numerical wheel calculator) yang bernama PASCALINE. PASCALINE berbentuk kotak persegi berwarna kuning dan memiliki delapan roda putar bergerigi untuk menjumlahkan bilangan hingga delapan digit. Namun alat ini masih memiliki kelemahan yaitu hanya bisa melakukan penjumlahan.

3. Kalkulator Roda Numerik pada 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.

4. Kalkulator Mekanik Charles Xavier Thomas de Colmar

 

Menemukan mesin yang dapat melakukan empat fungsi aritmatik dasar. Kalkulator mekanik Colmar, arithometer, mempresentasikan pendekatan yang lebih praktis dalam kalkulasi karena alat tersebut dapat melakukan penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian. Dengan kemampuannya, arithometer banyak dipergunakan hingga masa Perang Dunia I. Bersama-sama dengan Pascal dan Leibniz, Colmar membantu membangun era komputasi mekanikal.

5. Mesin Differensial

 

Awal mula komputer sebenarnya dibentuk oleh seorang profesor matematik Inggris, CHARLESS BABBAGE (1791-1871). Tahun 1812, Babbage memperhatikan kesesuaian alam antara mesin mekanik dan matematika yaitu mesin mekanik yang sangat baik dalam mengerjakan tugas yang sama berulang kali tanpa kesalahan. Tahun 1822 Babbage mengusulkan mesin untuk melakukan perhitungan persamaan differensial yang bernama Mesin Differensial yang menggunakan tenaga uap dan dapat menyimpan program, juga dapat melakukan kalkulasi serta mencetak hasilnya secara otomatis. Sepuluh Tahun kemudian Babbage tiba-tiba terinspirasi untuk membuat komputer general-purpose yang pertama, yang disebut Analytical Engine.

6. Analytical Engine

 

Asisten Babbage, Augusta Ada King (1815-1842) memiliki perang penting dalam pembuatan mesin ini. Ia membantu merivisi rencana, mencari pendanaan dari pemerintah Inggris, dan mengkomunikasikan spesifikasi Analytical 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.

7. Kartu Perforasi

 

Tahun 1889, HERMAN HOLLERITH (1860-1929) menemukan cara cepat melakukan perhitungan bagi Biro Sensus Amerika Serikat. Hollerith menggunakan kartu perforasi untuk memasukan data sensus yang kemudian diolah oleh alat tersebut secara mekanik. Kartu tersebut dapat menyimpan hingga 80 variabel sehingga hasil sensus dapat diselesaikan dalam waktu 6 minggu. Kartu ini mempunyai kelebihan dalam bidang kecepatan dan sebagai media penyimpanan data.

8. Atanasoff-Berry Computer

 

Vannevar Bush (1890-1974) membuat sebuah kalkulator untuk menyelesaikan persamaan differensial di tahun 1931.Mesin tersebut dapat menyelesaikan persamaan differensial 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 matematik 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.