Materi: Cara Komputer Bekerja

Apakah kamu masih ingat cara komputer bekerja?

Input –> Proses –> Output

Perangkat pemrosesan adalah CPU. CPU terdiri dari ALU (menjalankan operasi aritmetika dan operasi logika) dan Control Unit (Unit kontrol). Selain CPU ada memory (ROM dan RAM). Ingat, bahwa memori utama komputer adalah menyimpan data sementara.

CPU menerima instruksi dan menjalankan perintah. Instruksi akan ditempatkan terlebih dahulu di memori. Unit kontrol akan mengambil dan menerjemahkan instruksi dan memindahkannya ke ALU. ALU akan menjalankan perintah dan menyimpan hasil operasi ke memori/register. Unit kontrol akan memerintahkan memori untuk mengirim hasilnya ke perangkat keluaran.

Untuk melihat cara kerja komputer kita bisa melihat simulasi mesin konseptual sederhana yang memiliki cara kerja seperti sebuah komputer namun lebih sederhana. Simulasi ini akan memberikan pemahaman bahwa instruksi program dalam bahasa yang lebih dekat ke manusia harus diterjemahkan menjadi instruksi dalam bahasa mesin untuk dapat dijalankan.

Latihan

Terjemahkan operasi matematika berikut ke dalam instruksi-instruksi supaya bisa dieksekusi oleh mesin konseptual sederhana. Memori dapat menampung 4 data dan 2 register. Buat peta memori dan CPU nya.

Data: A1, A2, A3, A4

Register: r1, r2

200 + 100

X=200

Y=100

Tambah=X+Y

print Tambah

Instruksi:

Berikut peta memori dan peta CPU dari instruksi di atas

Materi: TIK dan SK (Multitasking)

TIK

Apa yang dimaksud dengan Integrasi?

Integrasi Konten antar Aplikasi

1. Cut/Copy and Paste : (pada kondisi apa kalian menggunakan fitur ini?)
2. Menu yang tersedia di aplikasi (pernahkah menyisipkan tabel, grafik di aplikasi perkantoran?)
3. OLE (object Linking and Embedding)

Contoh: kamu menyalin teks dari blog ke dalam dokumenmu dengan menggunakan fitur Copy Paste. Jika sewaktu-waktu pemilik blog mengganti tulisan tersebut maka apakah teks yang pernah kita salin akan ikut terganti otomatis?

Tugas: kerjakan halaman 50

Sistem Komputer

Sistem komputer terdiri dari:

1. Hardware: perangkat fisik, dapat dilihat dan disentuh. Contoh monitor, CPU, Printer
2. Software: atau program, yaitu deretan kode berisi instruksi atau perintah untuk menjalankan sesuatu. Program ada 3, yaitu:

1) Sistem operasi: program yang mengelola perangkat keras komputer, sumber daya perangkat lunak, dan menyediakan layanan umum untuk program komputer. Contoh OS yaitu Windows, Linux, MacOS, Android, IOS)

2) Aplikasi: program yang memiliki fungsi atau kegunaan tertentu. Contoh MS Word untuk membuat dokumen, dll.

3) Bahasa pemrograman: contoh JS, Python.

3. Brainware atau pengguna. Contoh gamer, programmer, dll

Interaksi Manusia dan Komputer

Sistem komputasi terdiri atas perangkat keras dan perangkat lunak yang saling berinteraksi. Untuk menghubungkan antara perangkat satu dengan perangkat lainnya maka digunakan interaksi antarmuka. Jenis interaksi yang dapat dilakukan oleh pengguna dengan sistem komputer sbb:

1. GUI: (_{perhatikan tampilan ponsel kalian}) menggunakan menu grafis untuk memudahkan pengguna berinteraksi dengan komputer. Contoh ikon, menu, dialog dengan button dan text box, radio button, check box.
2. UI: (_{praktikkan penggunaan dengan SIRI untuk memberi masukan berupa suara}). Contoh suara, gambar (video), piranti lain (layar sentuh, touchpad, dll) dan GUI)
3. CLI (Command Line Interface): berbasis perintah. Contoh cmd di laptop untuk memunculkan text-terminal.

Sistem Operasi

Apa itu multitasking? Berikan contoh multitasking di dalam kehidupan sehari-hari.

Fungsi SO adalah menangani multitasking. Sistem Operasi tidak menangani multitasking seperti manusia karena komputer hanya mempunyai satu prosesor, dan prosesor itu yang menjalankan program. Sistem Operasi dapat melakukan multitasking dengan menjalankan algoritma “round robin” (RR). Ya, sebuah algoritma karena Sistem Operasi adalah sebuah program juga. Prinsip dari algoritma penjadwalan round robin dijelaskan sebagai berikut.

Round-Robin (RR) ialah salah satu algoritma yang digunakan oleh penjadwal
proses (process scheduler) dalam sebuah sistem operasi. Pada algoritma RR,
ditentukan suatu slot waktu (time slice) yang akan dialokasi ke setiap proses
dalam porsi yang sama dan dalam urutan melingkar, menangani semua
proses tanpa prioritas. Penjadwalan RR sederhana, dan mudah diterapkan.
Penjadwalan RR dapat diterapkan pada masalah penjadwalan lainnya, seperti
penjadwalan paket data di jaringan komputer. Nama algoritma ini berasal dari
prinsip round-robin, di mana setiap orang mengambil bagian yang sama dari
sesuatu secara bergantian.

ilustrasi sederhana:

5 anak akan bermain game dengan waktu yang diberikan selama 5 menit. Setiap anak akan memperoleh pembagian waktu yang sama walaupun game yang dimainkan belum selesai. Anak tersebut akan melanjutkan permainannya ketika semua anak mendapat giliran. Ulangi kembali secara bergantian sampai semua anak menyelesaikan gamenya.

Contoh berikut:

Tugas siswa: soal halaman 50 dan hal 78 (no 1 dan 2) dengan mengikuti cara yang telah dijelaskan.

Materi: Struktur Data

Struktur data adalah cara untuk mengorganisir dan menyimpan data dalam komputer agar dapat diakses dan diproses dengan efisien. Struktur data sangat penting dalam pengembangan perangkat lunak karena mempengaruhi kinerja program, kompleksitas kode, dan kemudahan pemeliharaan.

Jenis struktur data

1. Stack (tumpukan)

Tumpukan adalah struktur data yang mengikuti prinsip Last In, First Out (LIFO), yang berarti elemen yang terakhir kali dimasukkan akan menjadi elemen pertama yang dikeluarkan. Tumpukan sering diibaratkan seperti tumpukan piring; piring yang terakhir kali ditumpuk akan menjadi piring pertama yang diambil.

Operasi Utama:

• Push: Menambahkan elemen ke atas tumpukan.
• Pop: Menghapus elemen dari atas tumpukan.

Contoh penggunaan tumpukan: pengelolaan panggilan fungsi dalam pemrograman (call stack), undo feature dalam aplikasi, dan penelusuran graf menggunakan Depth-First Search (DFS).

2. Queue (antrean)

Antrean adalah struktur data yang mengikuti prinsip First In, First Out (FIFO), yang berarti elemen yang pertama kali dimasukkan akan menjadi elemen pertama yang dikeluarkan. Antrean sering diibaratkan seperti barisan orang yang menunggu layanan; orang yang pertama kali masuk barisan akan dilayani terlebih dahulu.

Operasi Utama:

• Enqueue: Menambahkan elemen ke akhir antrean.
• Dequeue: Menghapus elemen dari depan antrean.

Contoh penggunaan antrean: manajemen antrian di printer, penjadwalan tugas dalam sistem operasi, dan antrian pelanggan di layanan pelanggan.

Tugas: halaman 39-41

Sumber:

https://www.geeksforgeeks.org/data-structures

https://en.wikipedia.org/wiki/Data_structure

https://www.haikaladli.com/2022/08/tumpukan-stack-dan-antrian.html

https://ichi.pro/id/struktur-data-tumpukan-dan-antrian-266638722360015

Jenis strategi algoritme yang kedua adalah algoritme pengurutan.

Apa itu pengurutan (sorting)? Sebutkan contoh pengurutan (sorting) dalam kehidupan sehari-hari.

Pengurutan adalah mengatur agar suatu kelompok benda, objek, atau entitas
diletakkan mengikuti aturan tertentu. Contoh pengurutan di dalam kehidupan sehari-hari yaitu membentuk barisan berdasarkan tinggi badan. Contoh lain mengurutkan angka secara terurut menaik atau menurun.

Teknik algoritma pengurutan

1. Insertion sort: mengurutkan sebuah list dengan cara menyisipkan elemen satu per satu sesuai dengan urutan besar kecilnya elemen hingga semua elemen menjadi list yang terurut. Lihat caranya di sini.

2. Selection sort: mencari (menyeleksi) bilangan terkecil/terbesar (bergantung
pada urut naik atau turun) dari daftar bilangan yang belum terurut dan meletakkannya dalam daftar bilangan baru yang dijaga keterurutannya. Caranya bisa dilihat di halaman 34 buku Kementerian.

Tugas:

Setiap anak membuat soal berupa deretan angka acak untuk teman sebangku. Selanjutnya, mereka mengerjakan soal yang dibuat oleh teman mereka. Buat algoritma pengurutan menggunakan teknik insertion sort dan selection sort.

Tugas siswa:

Materi: Strategi Algoritme

Untuk bisa menyelesaikan masalah secara efektif dan efisien serta optimal tentunya kita perlu strategi. 2 jenis strategi algoritma yang sangat penting dalam ilmu komputer adalah algoritma pencarian dan algoritma pengurutan.

1. Algoritma pencarian

Apa itu mencari? _{Mencari adalah menemukan sesuatu (benda, angka, konsep, informasi) yang memenuhi kriteria tertentu dari sekumpulan benda atau objek lain.}

Berikan contohnya _{mencari pakaian seragam di lemari pakaian}.

Elemen pada masalah pencarian meliputi:

1. Sekumpulan benda atau objek.
2. Kriteria dari benda atau objek yang dicari.
3. Pengecekan benda atau objek, untuk memeriksa apakah ia memenuhi
   kriteria pencarian.

Pertanyaan selanjutnya, bagaiman strategi untuk mencari? _{mengambil pakaian secara
acak dan mengecek apakah pakaian tersebut ialah seragam batik.} Cara lain?

Tugas siswa: Bermain tebak angka (halaman 30, Buku Kementerian)

Kesimpulan:

Strategi tebak angka dengan mencoba semua kemungkinan solusi satu persatu sampai menemukan solusi yang benar disebut dengan strategi Brute Force. Kelebihan dapat diterapkan pada hampir semua masalah tanpa perlu pemahaman mendalam tentang struktur masalah. Kekurangan sangat lambat dan tidak efisien, terutama jika jumlah data atau kemungkinan solusinya sangat besar serta tidak kreatif karena tanpa menggunakan strategi khusus (mencoba semua kemungkinan atau tebak-tebak).

Strategi tebak angka dengan mengambil angka tengah (seperti binary search) adalah strategi Divide and Conquer (bagi dan taklukkan). Strategi ini memecah masalah besar menjadi sub-masalah yang lebih kecil, menyelesaikan sub-masalah tersebut, dan kemudian menggabungkan hasilnya untuk memperoleh solusi akhir. Kelebihan efektif dan efisien. Kekurangan memerlukan pemahaman yang baik tentang struktur masalah dan bagaimana memecahnya menjadi sub-masalah yang lebih kecil.

Catatan:

Algoritma pencarian adalah algoritma yang digunakan untuk menemukan data atau informasi tertentu dalam struktur data seperti array, list, tree, atau database.

Contoh algoritma pencarian: (opsi)

1. Linear Search: Mencari elemen dengan memeriksa setiap elemen satu per satu.
2. Binary Search: Mencari elemen dalam list yang sudah terurut dengan membagi list menjadi dua bagian dan membandingkan elemen tengah.
3. Hash Search: Menggunakan tabel hash untuk menemukan elemen dengan cepat berdasarkan kunci pencarian.

Sumber:

Buku Kementerian Kelas X

Click to access Pengantar-Strategi-Algoritma-%282021%29.pdf

TA: 2024-2025

Kelas: X

Berpikir Komputasional adalah cara menyelesaikan masalah secara efektif dan efisien dan optimal yang solusinya bisa dijalankan oleh manusia, mesin, atau keduanya. Di sini, kalian akan belajar menyelesaikan masalah dengan meniru cara berpikir ilmuwan. Ada 4 elemen dalam BK, yaitu:

1. Dekomposisi: memecahkan masalah dengan membaginya menjadi tugas-tugas kecil. Contoh: menjadi panitia pentas seni. Agar tugas menjadi mudah, maka bagi menjadi bagian-bagian. Misalnya bagian dekor, keuangan, promosi, dll.
2. Pengenalan pola: proses penyelesaian persoalan ke persoalan lain yang sejenis. Contoh: covid 19. Solusi yang dilakukan sebelum vaksin ditemukan adalah meniru solusi yang pernah dilakukan pada pandemi flu spanyol pada tahun 1918.
3. Abstraksi: fokus pada informasi yang penting saja. Contoh: untuk bisa naik sepeda, maka kamu hanya perlu tahu bagaimana caranya mengayuh sepeda.
4. algoritma: langkah-langkah yang dilakukan secara berurutan untuk menyelesaikan persoalan. Contohnya resep makanan.

Tugas:

Carilah masalah yang ada di sekitarmu. Selanjutnya, terapkan 4 elemen BK untuk menyelesaikan masalah tersebut.

Contoh tugas siswa

sumber:

Buku Kementerian Kelas X

Sambungan dari sini.

Materi: Prinsip-prinsip Keamanan Pangan

Pada pertemuan ini siswa akan belajar mengenai prinsip-prinsip keamanan pangan. Tentunya, jika kita ingin membuka usaha pengolahan makanan kita juga harus memahami prinsip-prinsip keamanan pangan dan higienis seperti sanitasi, kebersihan, dan cara mencegah kontaminasi selama proses produksi.

Tugas: siswa mempelajari kasus nyata tentang kontaminasi pangan dan mendiskusikan penyebab serta cara pencegahannya. Siswa bekerja bersama kelompok sebanyak 2 orang. Siswa dapat mencari peristiwa atau kejadian kontaminasi pangan yang ada di masayarakat melalui berbagai sumber bacaan. Siswa kemudian akan mengidentifikasi risiko kontaminasi dan langkah-langkah pencegahan yang efektif.

Karya siswa