Komputer Generasi ke-2

Komputer Generasi ke-2

Hanya beberapa tahun setelah Pascal, Gottfired Wilhelm Leibniz dari Jerman (rekan dari Newton, si penemu Calculus) berhasil membuat kalkulator empat fungsi (penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian) yang disebutnya stepped reckoner karena, sebagai ganti dari roda-roda gigi, mesin itu menggunakan drum berseruling yang mempunyai sepuluh seruling diatur menyerupai lingkaran dengan bentuk anak tangga. Walau stepped reckoner menggunakan sistem angka desimal (tiap drum mempunyai sepuluh seruling), Leibniz adalah orang pertama yang menyokong penggunaan sistem angka biner yang menjadi dasar dari operasi komputer moderen. Leibniz dianggap sebagai salah satu filosofis terbesar namun dia meninggal dalam keadaan miskin dan sendirian.

gambar Stepped reckoner milik Leibniz (pernahkah anda mendengar “calculating” dianggap sebagai “reckoning”?)
Pada tahun 1801 seorang Perancis bernama Joseph Marie Jacquard menemukan perangkat tenun yang bisa mendasarkan gelombangnya (dan menjadi desain sebuah kain) diatas sebuah pola yang secara otomatis dibaca melalui kartu kayu yang dilubangi, dipegang bersamaan dalam satu baris panjang dengan tali. Sejak itu turunan dari kartu berlubang ini terus digunakan

foto Mesin Tenun Jacquard memperlihatkan benang-benang dan kartu berlubangnya.

gambar kartu Jacquard dilihat dari dekat

Tenunan permadani ini ditenun dengan mesin tenun Jacquard
Teknologi temuan Jacquard benar-benar menjadi anugrah bagi pemilik perusahaan pemintalan, tapi membuat banyak operator mesin tenun menjadi pengangguran. Massa yang marah menghancurkan mesin tenun Jacquard dan bahkan pernah sekali menyerang Jacquard sendiri. Sejarah penuh dengan contoh dimana para pekerja tidak tenang menyangkut inovasi teknologi dimana pada banyak penelitian menunjukkan bahwa, sebagian besar, teknologi sebenarnya meningkatkan jumlah lowongan pekerjaan.
Tahun 1822 matematikawan Inggris Charles Babbage mengemukakan sebuah mesin penghitung yang digerakkan uap seukuran sebuah ruangan , yang disebutnya Difference Engine. Mesin ini akan mampu menghitung tabel-tabel angka, seperti tabel logaritma. Dia mendapatkan pendanaan pemerintah untuk proyek ini dikarenakan pentingnya tabel-tabel angka pada navigasi pelayaran. Dengan mendorong angkatan laut dan pelayaran komersialnya, pemerintahan Inggris dapat menjadi kerajaan terbesar di dunia. Tapi pada masa itu pemerintahan Inggris mengeluarkan tujuh set volume dari tabel navigasi yang datang dengan volume koreksi lainnya dimana menunjukan bahwa set tersebut mempunyai lebih dari 1000 kesalahan angka. Saat itu Inggris berharap bahwa mesin Babbage dapat menghilangkan kesalahan-kesalahan pada jenis tabel-tabel ini. Tapi konstruksi dari mesin Babbage ini terbukti sangat sulit dan segera proyek ini menjadi proyek termahal yang didanai pemerintah pada sejarah Inggris hingga masa itu. Sepuluh tahun kemudian alat itu masih jauh dari selesai, Kesengitan mulai muncul dari semua yang terlibat, dan pendanaan mulai berkurang. Alat itu tidak pernah selesai dibuat

Sebuah bagian kecil dari mekanisme yang terpasang di Diffrence Engine milik Babbage [foto (c) 2002 IEEE]
Tapi itu tidak menghalangi Babbage, dan kemudian menuju pemikirannya yang selanjutnya, yang disebutnya Analytic Engine. Alat ini, sebesar rumah dan ditenagai oleh 6 mesin uap, akan menjadi lebih ke penggunaan umum karena mesin itu dapat diprogram, terimakasih kepada teknologi kartu berlubangnya Jacquard. Tapi Babbage-lah yang membuat lompatan intelektual penting yang berhubungan dengan kartu berlubang. Pada mesin tenun Jacquard, ada atau tidaknya tiap lubang di kartu secara fisik membuat benang berwarna dapat lewat atau tidak (anda dapat melihat dengan jelas di foto sebelumnya). Babbage melihat pola lubang-lubang dapat digunakan untuk mewakili ide abstrak seperti pernyataan masalah atau data mentah yang diperlukan untuk pemecahan masalah tersebut. Babbage melihat tidak ada syarat bahwa permasalahan tersebut secara fisik melewati lubang.
Lebih jauh lagi, Babbage menyadari bahwa kertas berlubang dapat digunakan sebagai mekanisme penyimpan, menyimpan angka yang telah dihitung untuk referensi di masa datang. Karena hubungan dari mesin tenun Jacquard, Babbage menyebut dua bagian utama dari Analytic Engine-nya “Penyimpan” dan “penggiling”, karena dua istilah tersebut digunakan di industri pemintalan. Penyimpan adalah dimana angka-angka disimpan dan Penggiling adalah dimana angka tersebut “dipintal” menjadi hasil yang baru. Pada komputer moderen bagian-bagian yang sama disebut memory unit dan central processing unit (CPU)
Analytic Engine juga mempunyai sebuah fungsi kunci yang membedakan komputer dengan kalkulator: pernyataan kondisional. Sebuah pernyataan kondisional memungkinkan sebuah program mencapai hasil yang berbeda tiap kali program tersebut dijalankan. Berdasarkan pernyataan kondisional, garis edar program (yaitu, pernyataan apa yang dijalankan selanjutnya) dapat ditentukan berdasarkan kondisi atau situasi apa yang terjadi saat program tersebut dijalankan.
Anda mungkin memperhatikan bahwa lampu lalu-lintas moderen pada sebuah persimpangan diantara jalan yang padat dan yang tidak begitu padat akan membiarkan lampu hijau menyala di jalan yang padat sampai sebuah kendaraan mencapai jalan yang tidak terlalu padat. Lampu lalu-lintas jenis ini dikontrol oleh program komputer yang mengindera mendekatnya mobil-mobil di jalan yang tidak begitu padat. Saat dimana lampu berubah dari hijau ke merah tidak tetap di dalam programnya tapi berbeda-beda bergantung tiap situasi lalu-lintas. Pernyataan kondisional pada program lampu lalu-lintas akan berbunyi seperti ini, “jika sebuah mobil mendekat di jalan yang tidak terlalu padat, dan jalan yang lebih padat lampunya sudah hijau sekurang-kurangnya satu menit maka nyalakan lampu hijaunya di jalan yang tidak terlalu padat”. Pernyataan kondisional juga memungkinkan program untuk bereaksi terhadap hasil perhitungannya sendiri. Sebuah contoh adalah program yang digunakan oleh IRS untuk mendeteksi penggelapan pajak. Pertama kali program ini menghitung kewajiban pajak seseorang lalu menentukan apakah akan mengingatkan polisi berdasarkan bagaimana pembayaran pajak orang tersebut dibandingkan dengan kewajibannya.
Babbage berteman dengan Ada Byron , putri dari pembaca puisi terkenal Lord Byron (Ada kemudian menjadi Countess Lady Lovelace dari pernikahannya). Walaupun Ada masih 19 tahun, dia terpesona oleh ide-ide Babbage dan melalui surat serta pertemuan dengan Babbage dia cukup mempelajari desain dari Analytical Engine untuk memulai membuat program yang akan dipakai mesin yang belum dibuat itu. Sementara Babbage menolak untuk menyiarkan pengetahuannya untuk 30 tahun kemudian, Ada menulis serangkaian “catatan” untuk urutan-urutan instruksi secara mendetail yang telah disiapkannya untuk Analytic Engine. Analytic Engine tetap belum dibuat (pemerintahan Inggris menolak terlibat dengan yang satu ini) tapi Ada dicatat dalam sejarah sebagai programmer komputer pertama. Ada menciptakan subrutin dan yang pertama mengenali pentingnya looping. Babbage sendiri berlanjut menemukan sistem pos moderen, penangkap sapi di kereta, dan ophthalmoscope, yang masih digunakan hingga kini untuk merawat mata.
terobosan berikutnya terjadi di Amerika. Undang-undang AS menyatakan bahwa sensus harus diadakan untuk semua warga Amerika tiap 10 tahun untuk menentukan perwakilan negara bagian di Kongres. Sementara sensus pertama pada 1790 hanya memerlukan 9 bulan, pada 1880 populasi Amerika telah berkembang sedemikian banyak hingga perhitungan untuk sensus 1880 memakan waktu 7.5 tahun. Otomatisasi jelas dibutuhkan untuk sensus berikutnya. Biro sensus menawarkan hadiah untuk seorang penemu yang membantu sensus 1890 dan hadiah ini dimenangkan oleh Herman Hollerith, yang mengusulkan kemudian dengan sukses mengadposi kartu berlubang Jacquard untuk kepentingan komputasi.
Penemuan Hollerith, dikenal dengan Meja Hollerith, terdiri dari pembaca kartu yang mengindera lubang pada kartu, sebuah mekanisme digerakkan roda gigi yang akan menghitung (menggunakan mekanisme Pascal yang masih digunakan pada odometer mobil), dan sebuah papan besar dari indikator putar (speedometer mobil adalah indikator putar) untuk menampilkan hasil perhitungan.

gambar Seorang operator bekerja di Meja Hollerith seperti dibawah

foto Persiapan kartu berlubang untuk sensus Amerika

foto Beberapa Meja Hollerith yang masih ada hingga kini [Photo courtesy The Computer Museum]
Pola dari kartu Jacquard ditentukan saat sebuah permadani di-desain dan lalu tidak diubah. Saat ini, kita akan menyebutnya bentuk read-only dari penyimpanan informasi. Hollerith mempunyai pengetahuan untuk mengubah kartu berlubang menjadi yang saat ini disebut teknologi read/write. Saat naik kereta, dia memperhatikan konduktor tidak hanya asal melubangi tiap karcis, tapi melubangi dengan pola lubang tertentu dimana posisinya menandakan tinggi, berat badan, warna bola mata dan lainnya dari si pemegang karcis. Ini dilakukan untuk menjaga orang lain mengambil karcis yang terbuang dan diakui sebagai miliknya (sebuah karcis kereta tidak kehilangan semua nilainya saat dilubangi karena karcis yang sama digunakan untuk tiap tahap perjalanan). Hollerith menyadari betapa bergunanya untuk melubangi (write) kartu baru berdasarkan sebuah analisis (reading) dari set kartu yang lain. Analisa yang rumit, yang terlalu sulit untuk diselesaikan saat melewatkan kartu pertama kali dapat diselesaikan dengan melewatkan kartu beberapa kali menggunakan kartu tercetak baru untuk mengingat hasil rata-ratanya. Hollerith tidak tahu, Babbage telah mengusulkan hal ini jauh sebelumnya.
Teknik Hollerith sukses besar dan sensus 1890 dapat diselesaikan hanya dalam 3 tahun dan menghemat 5 juta dollar.
Hollerith mambangun sebuah perusahaan, bernama Tabulating Machine Company yang setelah beberapa pengambil-alihan akhirnya bernama International Business Machine, dikenal saat ini dengan nama IBM. IBM tumbuh dengan cepat dan kartu berlubang ada dimana-mana. Tagihan bahan bakar anda akan datang tiap bulan dengan kartu berlubang yang harus dikembalikan dengan uang pembayarannya. Kartu berlubang ini merekam hal tertentu di rekening anda: Nama, alamat, penggunaan bahan bakar, dan lainnya (saya membayangkan waktu itu ada beberapa “hackers” seperti saat ini yang akan mencoba mengubah kartu berlubangnya untuk mengubah tagihannya) . Sebagai contoh lain, saat anda memasuki jalan tol (jalan raya yang mengambil bayaran dari tiap pengendara) anda diberikan sebuah kartu berlubang yang merekam dimana anda masuk dan keluar dari jalan tol. Jumlah yang harus dibayarkan dihitung berdasarkan jarak tempuh jalan yang anda gunakan. Saat anda memilih di pemilihan umum kartu pemilihnya adalah kartu berlubang. Bagian kecil kertas hasil melubangi kartu disebut dengan “chad” dan dihamburkan saat pesta pernikahan. Hingga saat ini semua kartu Social Security dan cek lainnya yang dikeluarkan oleh pemerintahan federal sebenarnya adalah kartu berlubang. Tertulis pada semua kartu ini adalah kalimat yang umum seperti “tutup penutupnya sebelum melubangi”: “jangan dilipat, ditusuk ke batang penusuk atau dirusak”. Sebuah batang penusuk adalah batang besi di meja penerima rekening. Setelah petugas penerima rekening menyelesaikan tiap rekening maka dia akan menusukkannya di batang besi ini. Saat penusuk ini penuh, dia akan mengikat seutas tali melewati lubang di kertas itu, mengikatnya dan mengirimkannya ke penyimpanan. Saat ini anda masih bisa menemukan batang penusuk di kasir-kasir restoran.