QUANTUM COMPUTATION ATAU KOMPUTASI KUANTUM

1.      Pendahuluan         
Komputasi kuantum adalah bidang studi difokuskan pada teknologi komputer berkembang berdasarkan prinsip-prinsip teori kuantum , yang menjelaskan sifat dan perilaku energi dan materi pada kuantum (atom dan subatom) tingkat. Pengembangan komputer kuantum , jika praktis, akan menandai lompatan maju dalam kemampuan komputasi jauh lebih besar daripada yang dari sempoa ke modern superkomputer , dengan keuntungan kinerja di alam miliar kali lipat dan seterusnya.

Komputer kuantum, mengikuti hukum fisika kuantum, akan memperoleh kekuatan pengolahan yang besar melalui kemampuan untuk berada di beberapa negara, dan untuk melakukan tugas-tugas menggunakan semua kemungkinan permutasi secara bersamaa. Kini pusat penelitian di komputasi kuantum termasuk MIT, IBM, Oxford University, dan Los Alamos National Laboratory.
2. Algorithma Shor

           Algoritma Shor merupakan sebuah metode yang dikembangkan tahun 1994 oleh ilmuwan AT&T  Peter Shor untuk menggunakan komputer kuantum yang futuristis untuk menemukan faktor-faktor dari sebuah bilangan. Bilangan-bilangan yang diperkalikan satu dengan yang lain  untuk  memperoleh  bilangan  asli.  Saat ini, pemfaktoran (factoring) sebuah bilangan besar masih terlalu sulit bagi komputer konvensional meskipun begitu mudah untuk  diverifikasi. Itulah sebabnya pemfaktoran bilangan besar ini banyak digunakan dalam metode kriptografi untuk melindungi data.

             3.   Quantum Gate

            Dalam komputasi kuantum dan khusus kuantum sirkuit model komputasi, gerbang kuantum (atau Gerbang logika kuantum) adalah rangkaian dasar kuantum yang beroperasi di sejumlah kecil qubits. Mereka adalah blok bangunan dari kuantum sirkuit, seperti gerbang logik klasik sirkuit digital konvensional.

            Tidak seperti logika klasik pintu gerbang pada umumnya, logika kuantum bersifat reversibel. Namun, komputasi klasik hanya dapat dilakukan dengan menggunakan gerbang reversibel. Sebagai contoh, gerbang Toffoli reversibel dapat melaksanakan semua fungsi Boolean. Gerbang ini memiliki penyetaraan kuantum secara langsung, menampilkan bahwa sirkuit kuantum dapat melakukan semua operasi yang dilakukan oleh sirkuit klasik.

            Gerbang logik kuantum yang diwakili oleh kesatuan matriks. Gerbang kuantum yang paling umum beroperasi pada ruang dari satu atau dua qubits, seperti Gerbang logika klasik umum beroperasi pada satu atau dua bit. Ini berarti bahwa sebagai matriks, gerbang kuantum dapat dijelaskan oleh 2 × 2 atau 4 × 4 kesatuan matriks.

           4. Penerapan Quantum COmputing

            Pada 19 Nov 2013 Lockheed Martin, NASA dan Google semua memiliki satu misi yang sama yaitu mereka semua membuat komputer kuantum sendiri. Komputer kuantum ini adalah superkonduktor chip yang dirancang oleh sistem D – gelombang dan yang dibuat di NASA Jet Propulsion Laboratories. NASA dan Google berbagi sebuah komputer kuantum untuk digunakan di Quantum Artificial Intelligence Lab menggunakan 512 qubit D -Wave Two yang akan digunakan untuk penelitian pembelajaran mesin yang membantu dalam menggunakan jaringan syaraf tiruan untuk mencari set data astronomi planet ekstrasurya dan untuk meningkatkan efisiensi searchs internet dengan menggunakan AI metaheuristik di search engine heuristical. A.I. seperti metaheuristik dapat menyerupai masalah optimisasi global mirip dengan masalah klasik seperti pedagang keliling, koloni semut atau optimasi swarm, yang dapat menavigasi melalui database seperti labirin. Menggunakan partikel terjerat sebagai qubit, algoritma ini bisa dinavigasi jauh lebih cepat daripada komputer konvensional dan dengan lebih banyak variabel. Penggunaan metaheuristik canggih pada fungsi heuristical lebih rendah dapat melihat simulasi komputer yang dapat memilih sub rutinitas tertentu pada komputer sendiri untuk memecahkan masalah dengan cara yang benar-benar cerdas . Dengan cara ini mesin akan jauh lebih mudah beradaptasi terhadap perubahan data indrawi dan akan mampu berfungsi dengan jauh lebih otomatisasi daripada yang mungkin dengan komputer normal

            Lalu pada tahun 2000, IBM sudah membuat quantum computer dengan 5 qubits dengan atom sebagai prosesornya. dan D-Wave perusahaan komputer asal Vancouver, Canada merilis kabar bahwa pihaknya telah mampu untuk beroperasi dengan prinsip quantum yang jauh ebih cepat dari komputer yang ada saat ini. Komputer yang diberi nama “Orion” ini, menggunakan teknik cetakan rata yang sistematis, dipadukan dengan sebuah chip niobium superkonduksi dan suhu ultrarendah, dapat mengerjakan 16 qubit. Chip inti harus dingin hingga mendekati titik nol absolut (-125.15ºC), agar supaya dalam proses perhitungannya tetap dalam kondisi kuantum Perusahaan D-Wave menuturkan, bahwa komputer kuantum ini bisa mengoperasikan 64 ribu hitungan secara bersamaan, dan prototipe komputer kuantum yang diperlihatkannya pada 13 Februari 2007 merupakan komputer tipe bisnis yang pertama di dunia, di dalamnya ditanami chip kuantum yang dapat mengoperasikan 16 qubit. 

DAFTAR PUSTAKA :

https://ibmcai.com/2016/03/15/quantum-computing-time-for-venture-capitalists-to-put-chips-on-the-table/

https://anggamaulana20.wordpress.com/2014/05/17/quantum-computing-beserta-algoritma-dan-penerapannya/

http://chachados.blogspot.co.id/2013/05/komputasi-kuantum.html

http://wikipedia.org/

http://komputermenarik.blogspot.com/

http://amoekinspirasi.wordpress.com/

http://dislack.wordpress.com/

Makalah Tentang NoSQL Database

BAB I

PENDAHULUAN

            NoSQL adalah sistem manajemen database non-relasional, pengambilan informasi yang cepat dari database dan portabel . NoSQL pada dasarnya berasal dari sistem database RDB . Database ini  biasanya berinteraksi dengan sistem operasi UNIX . Database NoSQL database adalah mereka yang non - relasional ,open source , didistribusikan di dunia,  serta memiliki kinerja tinggi dengan cara linear yang terukur . Johan Oskarsson dari Last.fm memperkenalkan kembali istilah NOSQL pada awal 2009 ketika ia menyelenggarakan sebuah acara untuk membahas “Distributed Open Source dan Non-relational Database”.

            Berbeda dengan basis data SQL dimana meskipun berbeda-beda pembuat namun cara kerja NOSQL maupun cara penggunaannya relatif sama. Contohnya sama-sama menggunakan tabel yang dihubungkan oleh relasi-relasi, manipulasi data dengan bahasa SQL dan sb. Basis data NOSQL bisa sangat berbeda satu sama lain. Sebagian besar sistem NOSQL pada masa awal tidak berusaha untuk memberikan atomicity, konsistensi, isolasi dan daya tahan jaminan, bertentangan dengan praktik yang berlaku di antara sistem database relasional.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1       NoSQL

            NoSQL singkatan Not Only SQL . Hal ini diucapkan sebagai noseequel . Ini adalah salah satu jenis lain dari penyimpanan data selain database yang digunakan sebelumnya. Jenis database ini digunakan untuk menyimpan sejumlah besar penyimpanan data seperti data dalam facebook yang terus meningkat dari hari ke hari . 

            Database nonrelational tidak mengatur data dalam tabel terkait ( yaitu , data disimpan dalam cara non -normalisasi ) . database NoSQL adalah open source , sehingga setiap orang dapat melihat source code secara bebas , memperbaruinya sesuai dengan kebutuhannya dan kompilasi . didistribusikan berarti data menyebarkan ke perangkat yang berbeda dan dikelola oleh perangkat yang berbeda, jadi di sini menggunakan konsep data replikasi

            Dengan munculnya situs jejaring sosial seperti facebook dan twitter , permintaan teknologi baru yang dapat menangani jumlah data yang besar telah menyebabkan munculnya berbagai teknologi baru dan salah satu yang menonjol adalah NoSQL yang cukup membantu dalam penyimpanan segudang data. NoSQL ( non - relasional ) relatif lebih cepat dari database relasional .. Sebelumnya , di SQL menggunakan bahasa Query untuk mengambil serta menyimpan data , kalau di  NoSQL menyimpan entitas data besar dengan menggunakan dokumen XML ( eXtensible Mark up Language ) format . Bahasa XML pada dasarnya digunakan untuk menyimpan data dalam bentuk terstruktur yang dibaca manusia.

2.1.1 Aoksiomatik dari  NoSQL

A. ASAM free

ACID singkatan Atomicity , Konsistensi , Isolasi dan Daya Tahan . Konsep ACID pada dasarnya berasal dari lingkungan SQL. Tapi dalam NoSQL tidak akan menggunakan konsep ACID karena fitur Konsistensi SQL. Dalam artikel ini akan melihat bagaimana konsep ACID menciptakan masalah untuk NoSQL . Seperti dalam lingkungan terdistribusi , data menyebar ke mesin yang berbeda , setiap mesin menyimpan data dan pemeliharaan diperlukan konsistensi. Misalnya, jika ada perubahan dalam satu tupple table maka perubahan yang diperlukan dalam setiap enggine dimana data tertentu berada .

B. BASE

BASE kebalikan dari ACID [ 1 ] . database NoSQL dibagi antara jalan dari ACID ke BASIS . Fokus utama menuju belakang BASE adalah ketersediaan permanen [ 6 ] . Misalnya, berpikir tentang database di bank, jika dua orang yang mengakses akun sama di kota yang berbeda maka perubahan data yang  diperlukan bukan hanya dalam waktu yang sama tetapi membutuhkan beberapa database real time juga. Perubahan harus sering dilakukan pada semua mesin . Beberapa contoh lebih banyak reservasi kereta api online, perdagangan buku online, dll

C. CAP

CAP singkatan Konsistensi , Ketersediaan dan Partisi toleransi . CAP pada dasarnya adalah sebuah teorema yang mengikuti tiga prinsip.

1.      Data yang ada pada semua mesin harus sama dalam segala hal dan perubahan data yang konsisten harus dilakukan pada semua mesin atau consistent data.

2.      Data harus tersedia secara permanen dan harus diakses setiap waktu atau availability.

3.      Selama kegagalan mesin atau kesalahan dalam mesin database yang akan bekerja dengan baik tanpa berhenti kerja atau partition Tolerance

2.2 Peranan data dan Arsitektur di NoSQL

Ada empat komponen dalam blok bangunan nya.

1.      Modelling Language: Ini menggambarkan struktur database dan juga mendefinisikan skema yang itu didasarkan. data adalahyang disimpan dalam bentuk baris dan kolom menggunakan XML format. Dan setiap data (nilai) sesuai dengan itu ditugaskan kunci yang unik. Untuk akses data lebih cepat, model dibangun di lingkungan yang sesuai.

2.      Database Struktur: Setiap basis data sementara bangunan menggunakan struktur data sendiri, dan menyimpan data menggunakan perangkat penyimpanan permanen.

3.      Database bahasa Query: Semua operasi yang dilakukan pada database yang membuat, merubah, membaca dan menghapus.

4.      Transaksi: Dalam setiap transaksi dalam data, mungkin ada jenis kesalahan atau kegagalan, kemudian, mesin tidak akan berhenti kerja.

2.3 Jenis penyimpan data NoSQL.

            Atas dasar teorema CAP,  database NoSQL dibagi menjadi beberapa jumlah database . Ada empat jenis penyimpan data dalam NoSQL .

1.      Key value databases

            Key value databases nama itu sendiri menyatakan bahwa itu adalah kombinasi dari dua hal yang merupakan kunci dan nilai . Ini adalah salah satu low profile sistem database ( tradisional) . Key Value database ( KV ) adalah ibu dari semua database NoSQL . Key adalah sebuah identifikasi unik untuk entri data tertentu. Kunci tidak harus diulang jika digunakan.

2.      Document Stores Databases

            Document Stores Databases adalah mereka database NoSQL yang menggunakan catatan sebagai dokumen. Jenis Document Stores Databases terstruktur (teks ) atau semi - terstruktur ( XML ) dokumen yang biasanya hirarki di nature . Di sini setiap dokumen terdiri dari satu set kunci dan nilai-nilai yang hampir sama seperti ada dalam database Key Value . Setiap database yang berada di Document Stores Databases dipindahkan ke field dengan menggunakan pointer dengan menggunakan teknik hashing . Document Stores Databases adalah skema bebas dan tidak tetap di nature . 

3.      Columnar Database

Columnar Database juga dikenal sebagai database keluarga kolom karena mereka adalah database berorientasi kolom .

Ada dua jenis database berorientasi kolom yang detail seperti yang diberikan di bawah ini :

·         Wide-Column data stores:

            Ini adalah salah satu jenis database NoSQL . Menyimpan data Kolom lebar adalah mereka database yang digunakan untuk pengolahan web ,streaming data dan dokumen .

·         Column oriented databases:

Untuk memahami database berorientasi kolom mari kita mengambil contoh database bank yang diberikan dalam gambar 9 yang bidang atribut adalah EmpID , Gaji dan penunjukan dan nilai-nilai sesuai dengan itu adalah seperti yang digambarkan dalam database .

4.      Graph databases.

            Database Grafik didasarkan pada teori graf . Secara umum, kita melihat grafik yang biasanya terdiri dari node \ , sifat dan tepi .

Database NoSQL Grafik terdiri dari :

·         Node mewakili entitas

·         Properti merupakan atribut

·         Tepi mewakili hubungan

2. 4 Karakteristik NoSQL

·         NoSQL tidak menggunakan model data relasional dengan demikian tidak menggunakan bahasa SQL .

·         NoSQL menggunakan volume data yang besar .

·         Dalam lingkungan terdistribusi (data menyebar ke mesin yang berbeda ) , kita menggunakan NoSQL tanpa ketidaksesuaian .

·         Jika ada kesalahan atau kegagalan ada di setiap mesin , maka dalam hal ini tidak akan ada penghentian pekerjaan .

·         NoSQL adalah database open source, yaitu kode sumbernya tersedia untuk semua orang dan bebas menggunakannya tanpa overhead .

·         Memungkinkan data NoSQL untuk menyimpan dalam catatan yang tidak memiliki apapun skema tetap. NoSQL tidak menggunakan konsep ACID properti .  

·         NoSQL adalah horizontal scalable menyebabkan kinerja tinggi dalam cara linear . Hal ini memiliki struktur yang lebih fleksibel.

2.5 Beberapa Database NoSQL 

• MongoDB  merupakan database open source berbasis dokumen (Document-Oriented Database) yang awalnya dibuat dengan bahasa C++.

• Cassandra Apache dikembangkan oleh APACHE. Aplikasi Inilah yang digunakan facebook untuk penyimpanan miliayaran data hingga saat ini.

• CouchDB juga dikembangkan oleh APACHE. CouchDB adalah database yang benar-benar merangkul web. Menyimpan data Anda dengan dokumen JSON.  

 BAB III

KESIMPULAN

            NoSQL adalah sistem manajemen database non-relasional, pengambilan informasi yang cepat dari database dan portabel . NoSQL pada dasarnya berasal dari sistem database RDB . Database ini  biasanya berinteraksi dengan sistem operasi UNIX . Database NoSQL database adalah mereka yang non - relasional ,open source , didistribusikan di dunia,  serta memiliki kinerja tinggi dengan cara linear yang terukur .

            NoSQL merupakan paradigma baru dalam Sistem Manajemen Basis Data yang memiliki keunggulan dalam hal scalability dan kecepatan dalam pencarian data. Terdapat beberapa teknik pengelolaan data pada NoSQL, document-oriented, columnoriented, graph-oriented, dan object-oriented. MongoDB merupakan salah satu DBMS yang menggunakan teknik pengelolaan data document-oriented. MongoDB tidak menggunakan skema, tabel, dan atribut dalam pengorganisasian basis data, melainkan koleksi, dokumen, dan key-value.

            Karakteristik NoSQL adalah NoSQL tidak menggunakan model data relasional dengan demikian tidak menggunakan bahasa SQL . NoSQL menggunakan volume data yang besar . Dalam lingkungan terdistribusi (data menyebar ke mesin yang berbeda ) , kita menggunakan NoSQL tanpa ketidaksesuaian .  Jika ada kesalahan atau kegagalan ada di setiap mesin , maka dalam hal ini tidak akan ada penghentian pekerjaan . NoSQL adalah database open source, yaitu kode sumbernya tersedia untuk semua orang dan bebas menggunakannya tanpa overhead . Memungkinkan data NoSQL untuk menyimpan dalam catatan yang tidak memiliki apapun skema tetap. NoSQL tidak menggunakan konsep ACID properti .  NoSQL adalah horizontal scalable menyebabkan kinerja tinggi dalam cara linear . Hal ini memiliki struktur yang lebih fleksibel.

DAFTAR PUSTAKA

[1] http://just-sharre.blogspot.co.id/2013/09/artikel-nosql.html (Online ; diakses pada 2 April 2018).

[2] http://dinardc.blogspot.co.id/2016/03/nosql-database.html (Online; diakses pada 2 April 2018).

[3] http://irfandudin.blog.uns.ac.id/2015/12/19/nosql-database/ (Online; diakses pada 2 April 2018).