Arsitektur Komputer dan Struktur Kognitif Manusia

 Arsitektur Komputer

Menurut Fachri, Parinduri, Hutagalung dan Harahap (2020), arsitektur komputer merupakan konsep perencanaan dan juga struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer, ilmu mengenai cara keterhubungan komponen-komponen perangkat keras untuk dapat menciptakan sebuah komputer. Arsitektur komputer adalah bagian yang lebih cenderung pada kajian atribut-atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer.

Menurut Rachmadi (2020), 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 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, dll. Unit Fungsional Dasar Komputer ada 5 unit fungsional dasar dari komputer yaitu input, memori, arithmetic dan logic, control serta output.

Klasifikasi Arsitektur Komputer

Arsitektur Von Neumann

 

1

Arsitektur yang diciptakan oleh John Von Neumann (1903 – 1957), arsitektur ini digunakan oleh hampir semua komputer saat ini. Menggambarkan komputer dengan empat bagian utama yaitu, Unit Aritmatika dan Logis (ALU), unit kontrol, memori, dan alat masukan dan hasil (dinamakan I/O).

1.      Arsitektur RISC

RISC adalah singkatan dari Reduced Instruction Set Computer, merupakan bagian dari arsitektur mikroprosesor berbentuk kecil dan berfungsi untuk mengatur instruksi dalam komunikasi diantara arsitektur yang lainnya. Komputer pertama yang menggunakan konsep RISC adalah IBM PC/XT pada era 1980-an.

1.      Arsitektur Havard

Arsitektur Havard menggunakan memori terpisah untuk program dan data dengan alamat dan bus data yang berdiri sendiri. Hal ini memungkinkan pengoptimalan bus data dan bus alamat dalam pengeksekusian instruksi yang cepat diambil dan dikodekan ketika berbagai data sedang diambil dan dioperasikan.

1.    Arsitektur Blue Gene

Blue gene adalah sebuah arsitektur komputer yang dirancang untuk menciptakan beberapa super-komputer generasi berikut, mencapai kecepatan operasi petaflop.

Tingkatan Dasar Arsitektur Komputer

Dalam arsitektur komputer terdapat beberapa tingkatan dasar yang digunakan. Sehingga tidak serta merta komputer dirancang sesuai dengan kehendak masing-masing. Segala hal memiliki aturan yang harus dilakukan. Berikut merupakan tingkatan dasar dalam arsitektur komputer yang perlu diketahui :

Multilayered Machine

Dalam multilayered machine terdapat CPU (Central Processing Unit), primary storage (penyimpanan utama), aritmatika dan logical unit, secondary storage (penyimpanan sementara), dan unit output. Masing-masing layer memiliki fungsi dan tugas tersendiri. CPU digunakan untuk mengendalikan dan memproses seluruh informasi dan data yang terdapat pada komputer. CPU dikenal sebagai otak komputer. Primary storage berisikan data-data yang sedang diolah dan diprogram dalam komputer.

Perangkat Input dan Output

Perangkat input maupun output mempunyai peranan penting dalam mengerjakan fungsinya masing-masing. Selain itu ada juga yang disebut sebagai hardware dan software. Input dan ouput biasanya dilambangkan dengan I/O, merupakan sistem mikroprosesor yang dipakai untuk menghubungkan perangkat luar dengan komputer. Perangkat Input (I) mungkin lambat dan harus memiliki cara untuk memberitahu komputer apabila siap memberikan data. Perangkat Output (O) harus memiliki cara untuk menolak data berikutnya apabila belum siap. Perangkat input berguna untuk menerima masukan dari lingkungan di luar komputer atau user. Sedangkan perangkat output berguna untuk mengeluarkan hasil pemrosesan algoritma atau program ke lingkungan di luar komputer. Benda yang termasuk dalam perangkat input dan output diantaranya mouse, keyboard, flashdisk, joystick, monitor serta printer.

 

Perangkat Input Komputer

1. Keyboard

1.     Keyboard komputer merupakan salah satu peralatan atau perangkat keras komputer yang berguna sebagai input device, atau yang membantu usernya dalam memberikan dan juga memasukkan perintah agar dapat dijalankan dengan baik oleh seluruh sistem komputer.

2.      2. Mouse

Alat ini adalah penunjuk yang digunakan untuk memasukkan data dan perintah ke dalam komputer selain papan ketik. Bentuk mouse komputer yang paling umum memiliki dua tombol utama, masing-masing disebelah kiri atas dan kanan atas yang dapat ditekan. Mouse komputer modern umumnya dilengkapi dengan tombol scroll yang juga dapat ditekan sebagai tombol ketiga.

3.       3. Touchpad

Alat ini berfungsi layaknya sebuah mouse menerjemahkan perintah juga menggerakan kursor pada layar, namun terletak pada bidang berbentuk datar dan terdapat dua tombol un tuk menjalankan perintah serta membuat opsi seperti pada mouse. Umumnya berukuran tak lebih dari 40 cm²  dan merupakan bagian dari laptop itu sendiri. Perangkat yang menggunakan multi-touchpad biasanya adalah Apple, memiliki kelebihan pada sisi sensitivitas membuat user lebih efisien dalam melakukan pekerjaan.

4.    4. Light Pen

Light Pen adalah suatu input device atau pointer elektronik yang biasanya di gunakan untuk menggambar teknis atau grafis. Perangkat keras ini juga berfungsi atau pengganti dari keyboard dan mouse komputer.

5.      5. Scanner

Suatu alat untuk melakukan pemindaian terhadap dokumen, foto, gelombang, suhu, dan lain-lain. Scanner akan menyimpan hasilnya ke bentuk digital. Untuk lebih mudahnya, scanner mentransfer data atau benda fisik ke bentuk digital untuk disimpan atau diolah oleh komputer.

Perangkat Output Komputer

1.         1. Monitor

Monitor adalah perangkat output yang digunakan untuk menampilkan hasil pengolahan data berupa grafis.

2.      2. Printer

Printer adalah perangkat output yang digunakan untuk mencetak hasil pengolahan pada komputer menjadi hardcopy.

3. Proyektor

Proyektor adalah perangkat output yang bersifat optik yang digunakan untuk menampilkan data dari hasil pemrosesan berupa gambar atau video.

Struktur Kognitif Manusia

Kognitif

Menurut Pasiska dan Alisyahbana (2020),  kognitif menekankan hal yang berlangsung di pikiran seseorang, bagaimana seseorang berfikir, mengingat, memahami bahasa, memecahkan masalah, menjelaskan berbagai pengalaman, memperoleh sejumlah standar moral, dan membentuk keyakinan. Kata Kognitif berasal dari Bahasa Latin yang berarti “Mengetahui” atau “Untuk diketahui”. Memperlihatkan bagaimana pikiran dan penjelasan yang seseorang kemukakan mempengaruhi berbagai tindakan, perasaan, dan pilihan. Melalui berbagai metode yang cerdas untuk menyimpulkan proses mental berdasarkan perilaku yang terobservasi, kini para peneliti kognitif mampu mempelajari fenomena yang dulu pernah menjadi spekulasi, seperti emosi, motivasi dan wawasan. Perspektif kognitif merancang berbagai program komputer yang memperagakan cara manusia menyelesaikan tugas-tugas kompleks, menemukan apa yang berlangsung dalam pikiran seorang bayi, dan mengidentifikasikan tipe-tipe intelegensi yang tidak terukur oleh tes IQ Konvensional.

Menurut Dewanto (2007), kognisi adalah suatu kegiatan fikiran, saat seseorang sadar akan objek suatu pemikiran atau persepsi. Kognisi merupakan suatu proses dimana orang belajar sesuatu dari dunia nyata yaitu bagaimana memperoleh ilmu pengetahuan. Istilah kognisi mempunyai hubungan dengan hal memproses informasi, menerapkan pengetahuan, dan preferensi berubah.

Bidang ilmu yang mempelajari kognisi beragam, di antaranya adalah psikologi, filsafat, komunikasi, neorosains, serta kecerdasan buatan. Kognisi manusia adalah unsur yang saling berhubungan antara satu sama lain yang saling berakomodir atau saling melengkapi antara fungsi-fungsi, skema. Seperti bagian otak yang mengakomodir unsur bagian-bagian tubuh yang menjadikan suatu sistem yang kompleks.

Fungsi kognitif yang paling utama ada dua, yaitu pengoraginsasian dan adaptasi :

1.  Pengorganisasian sebagai fungsi kognitif adalah pensistematisasian berbagai informasi yang diterimanya ke dalam struktur kognitif menjadi lebih berarti. Struktur kognitif dalam hal ini adalah struktur internal yang mengatur interaksi individu dengan lingkungan.

2.      Adaptasi adalah suatu proses dengan mana orang mencari keseimbangan (equilibrium) antara yang sekarang diketahui dan dipahami dengan segala sesuatu yang akan dihadapi (peristiwa, pengalaman, masalah, dan sebagainya). Adaptasi meliputi dua proses yaitu asimilasi dan akomodasi. Kedua fungsi ini menyimpulkan bahwa kegiatan kognitif melibatkan lebih banyak pengfungsian sistem syaraf (otak).

Otak merupakan salah satu organ penting dalam tubuh manusia yang menjadi pusat aktifitas tubuh, mengendalikan semua fungsi tubuh. Otak terdiri dari 3 bagian penting yang didalamnya terbagi menjadi bagian-bagian yang lebih kecil, meliputi Otak depan yang terdiri dari cerebrum, thalamus, dan hypothalamus, Otak tengah terdiri dari tectum dan tegmentum dan Otak belakang terbuat dari otak kecil, pons, dan medulla. Seringkali otal kecil, pons, dan medulla disebut bersama-sama sebagai batang otak.

Kognitif dibagi menjadi 6 tingkat yaitu :

1. Knowledge Level atau Tingkat Pengetahuan : berisikan kemampuan untuk mengenali dan mengingat peristilahan, definisi, fakta-fakta, gagasan, pola, urutan, metodologi, prinsip dasar, dsb

2. Comprehension Level atau Tingkat Pemahaman : dikenali dari kemampuan untuk membaca dan memahami gambaran, laporan, tabel, diagram, arahan, peraturan, dan seterusnya.

3. Application Level atau Tingkat Aplikasi : seseorang memiliki kemampuan untuk menerapkan gagasan, prosedur, metode, rumus, teori, dan sebagainya di dalam kondisi kerja.

4. Analythical Level 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.

5. Synthesis Level atau Tingkat Sintesa : 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 yang dibutuhkan.

6. Evaluation Level atau Tingkat Evaluasi : dikenali dari kemampuan untuk memberikan penilaian terhadap solusi, gagasan, metodologi, dan sebagainya dengan menggunakan kriteria yang cocok atau standar yang ada untuk memastikan nilai efektivitas atau manfaatnya.

Terdapat kaitan antara arsitektur komputer dengan stuktur kognisi manusia, arsitektur komputer juga mempunyai kelebihan dan kelemahan dibandingkan dengan stuktur kognisi pada manusia. Menurut Solso, Maclin dan Maclin (2007), menyatakan bahwa walaupun komputer memiliki banyak kelebihan, namun komputer juga memiliki banyak kekurangan dibandingkan dengan kognitif manusia.

Kelebihan:

1.      Pada umumnya komputer dapat melakukan operasi matematika dan logika dengan sangat cepat.

2. Komputer dapat menguji model-model kognitif dengan sumber daya ruang dan waktu yang lebih hemat.

3. Dalam waktu yang sama, komputer dapat melakukan ribuan simulasi dan menghasilkan ribuan data, dan lain-lain.

Kelemahan :

1. Komputer tidak memiliki emosi seperti manusia

2. Komputer tidak dapat melakukan generalisasi

3. Komputer tidak mampu memahami pola-pola yang kompleks

Jadi, Struktur Kognitif  manusia merupakan bagian atau komponen yang terstruktur dalam otak manusia yang memberi pengetahuan berdasarkan sistem, skema, adaptasi, asimilasi dan akomodasi yang membentuk suatu kematangan dan pengalaman otak dalam menjalankan kehidupan sosial bagi seorang manusia. Mempunyai struktur yang sangat kompleks. Sedangkan, Arsitektur Komputer yang menciptakan adalah manusia, manusialah yang membuat program, manusia yang membuat pola dari sistem komputer tersebut maka komputer akan menjalankan sesuai dengan yang diperintahkan manusia saja. Tujuan Arsitektur komputer ini untuk membantu manusia, merupakan rencana 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 adalah arsitektur von Neumann, CISC, RISC. Hal ini terkait dengan proses koginif manusia dalam mengingat informasi sehingga jika dipersatukan, maka akan timbul suatu hubungan timbal balik yang sangat menguntungkan di keduanya.

Daftar Pustaka :

Fachri, B., Parinduri, I., Hutagalung, S.N., & Harahap, R.R. (2020). Arsitektur dan Organisasi Komputer. Medan : Yayasan Kita Menulis

Rachmadi, T. (2020). Organisasi dan Arsitektur Komputer. Tiga Ebook.

Pasiska, M.A., & Alisyahbana, T. (2020). Manusia dalam pandangan psikologi. Yogyakarta : Deepublish Publisher.

 

Dewanto. (2007). Panduan Praktis Diagnosis dan Tata Laksana Penyakit Saraf. Jakarta : Buku Kedokteran EGC.

 

Solso, R. L., Maclin, O.H., & Maclin, M. K. (2007). Psikologi Kognitif Edisi Kedelapan. Jakarta: Erlangga.

1.