UAS Mikroprosesor Fisika UNUD

Bagi mahasiswa Jurusan Fisika FMIPA UNUD yang mengambil Mata Kuliah Mikroprosesor, semua informasi tentang small project, UAS, dan nilai akhir bisa di download di sini. Terima kasih.

Sekali Lagi tentang Kurikulum Berbasis Kompetensi (KBK)

Wah… ternyata selama ini saya belum menjadi dosen yang baik (baca : seutuhnya)….!!!, demikian sedikit perasaan hati saya setelah mengikuti workshop tentang pengembangan model pembelajaran dan assesment yang berbasis kompetensi. Walaupun gaung kurikulum berbasis kompetensi (KBK) ini sudah lama terdengar, tapi baru kemarin itu saya paham dan mengerti bagaimana perbedaan KBK dengan model kurikulum sebelumnya. Konsep KBK terasa lebih masuk lagi di otak saya terutama dari pemaparan Ir. Endrotomo, M.Sc., seorang dosen ITS dan staf DIKTI yang memberikan materi dengan cara yang sangat bagus sambil sekali-sekali diselingi “joke-joke” khas beliau.  Mengubah mind-set dosen maupun mahasiswa dan unsur yang terkait dalam PBL memang butuh waktu, begitulah kira-kira salah satu ringkasan diskusi dari workshop ini. Selama ini model pembelajaran yang dilakukan (khususnya di perguruan tinggi) masih kental dengan paradigma klasik yang berpusat pada dosen (Teacher Centered , Content Oriented). Paradigma baru mengharuskan mahasiswa sebagai subyek dalam proses pembelajaran (Student Centered Learning/SCL). Paradigma lama dicirikan oleh beberapa hal diantaranya pengetahuan ditransfer dari dosen ke mahasiswa sehingga mahasiswa menerima pengetahuan secara pasif dan fungsi utama dosen adalah pensuplai informasi utama serta proses pembelajaran dan assesment dilakukan secara terpisah. SCL mengharuskan mahasiswa secara aktif mengembangkan pengetahuan dan ketrampilan yang dipejarinya dan fungsi dosen hanya sebagai fasilitator dengan evaluasi dilakukan secara terpadu dan berkesinambungan. Dengan demikian diharapkan tercipta iklim yang bersifat lebih kolaboratif dan pengembangn ilmu yang interdisipliner. Hal ini mutlak diperlukan untuk mengantisipasi pergeseran paradigma yang terjadi di tingkat stakeholder (pasar kerja). Berdasarkan hasil survey di Amerika dan Kanada (yang ini saya mengutip datanya pak Endro) yang dominan dibutuhkan pasar kerja sekarang adalah kemampuan soft-skill diantaranya inisiatif, etika/integritas, berpikir kritis, kemauan belajar, komitmen, motivasi dll (ada 23 item). Sedangkan terjadi kesenjangan antara kemampuan lulusan perguruan tinggi dengan apa yang dibutuhkan di dunia kerja. Yang lebih dibutuhkan bukan lagi penguasaan dan ketrampilan IPTEK akan tetapi interpersonal dan intrapersonal skills. Apa yang harus kita lakukan? Tidak lain adalah adanya perubahan perilaku pembelajaran sehingga dapat meningkatkan mutu lulusan dan relevansinya. Di tingkat perguruan tinggi sudah seharusnya mempunyai policy yang jelas dengan memaksimalkan resources yang ada serta menyiapkan perangkat aturan dan monitoring untuk melaksanakan KBK tersebut. Kita sebagai dosen sudah seharusnya merubah mind-set kita dengan memulai (mencoba) model pembelajaran dan assesmen yang baru dan meninggalkan kebiasaan lama. Merubah sesuatu yang mungkin sudah mengakar memang susah, butuh waktu. Tetapi kenapa kita tidak mengadopsi dan menerapkan slogan Pak SBY dulu (maaf, bukan berarti saya mendukung beliau)…bersama kita bisa !!!!

Sedikit pencerahan untuk migrasi ke open sources (baca : Linux)

Hampir setahun lalu, ketika saya sedang asyik bekerja (dan belajar tentunya) dengan OpenOffice, saya didatangi oleh seorang teman. Sembari bergurau teman saya itu berkata, wah… pakai Linux nih sekarang? Saya hanya nyengir saja dan mengatakan, iya dong… kita mau migrasi nih. Lalu teman saya tersebut memberikan sedikit komentar yang pada dasarnya menurut dia pemakaian Linux di kalangan umum sekarang ini hanya faktor trend saja. Sempat juga sih kepingin berargumen, tapi sekali lagi saya hanya mengiyakan dengan perasaan sedikit mangkel.

Suatu saat saya main ke sebuah pusat penjualan komputer di kota Denpasar. Saya sih sebenarnya cuma lihat-lihat saja sambil sedikit mengamati perkembangan teknologi (dan yang pasti harga) prosesor serta periperal komputer lainnya. Ketika saya berbincang dengan seorang “boss” sebuah dealer, pembicaraan akhirnya mengarah ke sistem operasi yang digunakan. Dengan enteng dan tanpa rasa bersalah si boss itu bertanya pada saya, apa sih sebenarnya beda sistem operasi (baca : Windows) yang original dengan yang bajakan? Toh sama saja kan, selanya lagi sambil meyakinkan dan menceramahi saya pada satu keluaran notebook tertentu. Saya hanya tersenyum dan yang pasti saya tidak lagi meladeni diskusi dengan si boss tadi.

Saya jadi ingat ketika menempuh pendidikan S2 di Yogya sekitar 8 tahun silam. Ketika saya mengambil mata kuliah Fisika Komputasi, saya diampu oleh seorang dosen (Dr. Pekik Nuswantoro) yang ‘Linux minded‘. Di laboratorium beliau pada waktu itu seluruh komputer yang ada terkoneksi dengan sebuah jaringan dengan Linux SuSE sebagai sistem operasinya. Ketika itu saya berpikir, wah… ribet banget nih pakai Linux. Saya jadi ketawa-ketawa saja ketika saya praktikum dengan Pak Bagus Paramartha teman saya, apalagi programming-nya pakai Fortran. Maklum pada saat itu GUI-nya boleh dikatakan masih primitif sehingga tidak user friendly.

Sekarang, GNU/Linux (atau cukup dikatakan Linux saja) telah menjadi sebuah sistem operasi yang populer dan tersedia dalam berbagai versi (distro). Banyak perusahaan dan instansi yang sekarang beralih ke Linux dengan berbagai pertimbangan. Perkembangan sistem operasi Linux sehingga menjadi sistem operasi yang stabil, handal dan populer seperti sekarang ini tidak lepas dari dukungan berbagai pihak di seluruh dunia melalui jaringan komputer (internet) yang berkomitmen pada konsep yang dikenal dengan open source. Konsep open source berpegang pada prinsip adanya kebebasan bagi setiap orang untuk menciptakan, mengembangkan, menyempurnakan serta menggunakan perangkat lunak yang tersedia tanpa ada pengecualian. Kebebasan disini tidak selalu secara sempit berarti bebas untuk tidak membeli atau bebas untuk menggandakan secara tidak sah perangkat lunak yang oleh penciptanya jelas-jelas tidak diijinkan untuk digunakan secara bebas. Bebas disini lebih tepat berarti adanya kebebasan, baik dari pencipta maupun pemakai, untuk mendayagunakan perangkat lunak tersebut. Mungkin karena konsep seperti ini ada kesamaan nuansa dengan lingkungan akademik sehingga perkembangan Linux beserta perangkat lunak pendukungnya lebih banyak dikembangkan dan diterima dalam kalangan Universitas dan Lembaga Riset.

Tampilan OpenOffice pada Ubuntu 8.10

Tampilan OpenOffice Pada Ubuntu 8.10

Alasan utama pemilihan Linux sebagai sistem operasi terutama adalah dari segi kelayakan dan akademik. Mengingat harga lisensi (licensed) dari sebuah sistem operasi berbayar (propriate) seperti Microsoft Windows untuk satu PC yang cukup mahal, maka biaya tersebut semakin tidak terjangkau dengan kenyataan bahwa tiap jenis aplikasi yang bekerja di bawah sistem operasi Windows pada umumnya juga berharga cukup mahal. Meskipun di Indonesia terutama di kota-kota besar mudah sekali untuk mendapatkan salinan compact disk (CD) dari berbagai versi Microsoft Windows termasuk program-program aplikasinya, namun hal ini tidak menghilangkan kenyataan bahwa salinan tersebut tetap tidah sah (illegal) untuk dipakai. Untuk digunakan di lingkungan akademik (apalagi universitas), hal ini akan menimbulkan keadaan dilematis. Di satu sisi, universitas termasuk komponennya (dosen dan mahasiswa) adalah anggota masyarakat akademik yang sangat terbuka dan menghormati hak cipta orang lain atau Hak Atas Kekayaan Intelektual (HAKI). Di sisi lain ketika pemakaian program secara tidak sah tersebut diterapkan maka ini berarti telah melanggar kode etik terhadap hak cipta orang lain. Secara teknis, beberapa kelebihan Linux/UNIX dengan sistem operasi lainnya adalah adalah karena Linux dapat berjalan di banyak platform hardware yang berbeda dan banyak digunakan oleh security professional untuk pengamanan jaringan lokal maupun internet. Selain itu Linux tergabung dalam sistem teknologi keamanan (cutting-edge) yang cocok untuk membangun firewall dan keamanan jaringan pribadi dalam kebutuhan pengiriman data. Ada banyak sekali distro Linux yang sudah beredar, diantaranya RedHat, Debian, Slackware, SuSE, Mandrake, Fedora, Ubuntu, Mandriva, Mint dan masih banyak distro-distro lainnya yang telah tersedia maupun yang akan muncul. Masing-masing distro bisa saja mempunyai “turunan” yang baru ataupun “lahir” dari distro yang lebih awal. Sebagai contoh adalah Ubuntu, yang merupakan sebuah distro turunan dari Debian dan bisa berjalan dengan baik pada flatform i386(x86), AMD64(x86-64) serta SPARC. Terkadang sebuah distro baru tercipta karena alasan kemudahan untuk memperoleh sebuah sistem operasi yang kemudian disesuaikan dan diadaptasi ke dalam bahasa tertentu. Contoh untuk hal ini adalah IGOS (Indonesia Go Open Source) ataupun BlanKon.

Masalah selanjutnya yang mungkin muncul dalam penggunaan Linux adalah migrasi ke program aplikasi dimana user sebelumnya sudah familiar pada lingkungan perangkat lunak berbayar. Jangan khawatir …!!!! Linux telah menyediakannya. Berikut saya sertakan beberapa padanan program aplikasi yang ada di Linux dengan Windows.

Windows

Linux

Microsoft Office(Microsoft Word, Microsoft Excel, Microsoft PowerPoint) OpenOffice (OpenOffice.org Writer, OpenOffice.org Calc, OpenOffice.org Impress)
Photoshop GIMP
ACD See gThumb/Fspot
WinAMP JuK/Rhythmbox
Windows Media Player Dragon/Gstreamer
Notepad Gedit, Vi, Kwrite
C/C++ gcc/g++
Pascal gpc/freepascal
Fortran g77/g90/gfortran
MatLab scilab
Microsoft Visual Basic Gambas
dll

Nah.. sudah jelas kan sekarang, kenapa kita tidak mau bermigrasi karena alasan sepele? Kalau anak saya yang belum sekolah TK saja sudah familiar menggunakan program aplikasi Tux Paint ataupun sekedar bermain Same GNOME (sebuah aplikasi untuk pendidikan dan permainan yang terdapat pada Ubuntu 8.10/Intrepid), kenapa anda tidak ? Kalau ada masalah, cukup sambangi paman Wiki(pedia) atau uncle Google saja.

Tugas III Mikroprosesor

Bagi mahasiswa yang mengambil mata kuliah Mikroprosesor,  pelajari dan buat resume dari materi tentang memory interface yang pada dasarnya mengetengahkan bagaimana sebuah mikroprosesor berantarmuka dengan sebuah piranti memori. Termasuk dalam bahasan ini adalah adressing method dan error detection and correction yang umum dipakai.  handout-nya bisa anda download di sini. Selamat bekerja !!!!

Paradoks Kembar (Twin Paradox)

Bayangkan anda adalah dua saudara kembar (misalkan Budi dan Badu) yang hidup di masa depan, dimana laju sebuah pesawat ruang angkasa sudah mendekati laju cahaya. Sebagaimana diketahui laju cahaya dalam ruang hampa udara adalah 300.000 km/detik atau sering dilambangkan dengan c (bandingkan dengan laju sebuah pesawat Concorde buatan Prancis yang sudah pensiun, masih sangat jauh khan !!). Pada saat keduanya berumur 20 tahun, Budi meninggalkan saudara kembarnya tersebut untuk pergi ke sebuah bintang yang jaraknya 20 tahun cahaya dengan sebuah pesawat luar angkasa (20 tahun cahaya adalah jarak yang ditempuh cahaya selama 20 tahun). Sebagai perbandingan, cahaya dari matahari akan sampai di bumi setelah menempuh waktu sekitar 8,3 menit. Pesawat luar angkasa yang digunakan oleh Budi bergerak dengan laju 0,8c (sekitar 240 km/detik). Sebuah perjalanan yang melelahkan dan sangat jauh tentunya. Setelah sampai di bintang yang dituju, Budi kembali ke bumi. Alangkah terkejutnya dia ketika mendapati Badu yang tinggal di bumi telah berusia 70 tahun sedangkan dirinya baru berusia 50 tahun (alias Badu lebih tua 20 tahun darinya).

twin1

Hal di atas kelihatannya mustahil, terlebih untuk masa sekarang ini. Tapi itulah implikasi dari sebuah teori fisika yang bernama teori relativitas khusus (special relativity), sebuah teori yang dikemukakan oleh sesepuh fisika modern di awal abad 20 yakni Albert Einstein. Teori ini menegaskan bahwa tidak ada satu percobaan yang dapat kita gunakan untuk mengukur kecepatan terhadap ruang mutlak (tidak adanya kerangka referensi universal) dan bahwa laju cahaya adalah sama bagi semua pengamat, sekalipun mereka dalam keadaan gerak relatif. Teori relativitas khusus sebenarnya adalah semata-mata suatu sistem kinematika dan dinamika lain, yang didasarkan pada sekumpulan postulat yang memang berbeda dari fisika klasik. Rumusan yang dihasilkannya tidaklah lebih rumit daripada hukum-hukum Newton (baca : fisika klasik), namun memang memberi ramalan-ramalan yang bertentangan dengan akal sehat kita. Teori relativitas khusus telah diuji kebenarannya secara teliti dan seksama lewat berbagai percobaan dan didapati bahwa semua ramalannya benar. Beberapa akibat yang ditimbulkan oleh postulat Einstein diantaranya adalah efek pemuluran waktu (time dilation), kontraksi panjang (length contraction) dan paradoks kembar (twin paradox).

Pembahasan mengenai paradoks kembar menyangkut dua jam identik, satu diam di bumi sedangkan jam yang lain diletakkan pada sebuah pesawat ruang angkasa yang terbang dengan kecepatan u. Biasanya dalam permasalahan paradoks kembar ini kedua jam diganti dengan sepasang kembar ( katakanlah Budi dan Badu di atas). Pergantian dengan sepasang kembar ini bisa diterima dengan baik sebab proses kehidupan (detak jantung, pernafasan dan yang lainnya) merupakan jam biologi dari sifat keteraturan yang layak. Sekarang bagaimana perhitungan dan analisisnya sehingga waktu sampai kembali di bumi Budi lebih muda 20 tahun dari saudaranya? Terhadap Badu yang tinggal di bumi, langkah kehidupan Budi akan lebih lambat dengan sebuah faktor √1-u2/c2 =√1- (0,8c)2/c2 = 0,6 = 60%. (hasil ini didapat dari efek pemuluran waktu akibat laju pesawat yang ditumpangi Budi). Terhadap Badu, detak jantung Budi hanya tiga kali untuk setiap lima kali detak jantungnya. Budi hanya bernafas tiga kali untuk setiap lima kali nafasnya Badu (mulai bingung khan ..??).

Dimanakah paradoksnya? Jika kita memikirkan situasi dari sudut pandang Budi, Badu di bumi bergerak relatif terhadapnya dengan kecepatan 0,8c. Jika demikian, apakah tidak Badu yang berumur 50 tahun ketika pesawat ruang angkasa yang ditumpangi Budi kembali ke bumi sedangkan umur Budi telah 70 tahun? (berlawanan dengan kasus di atas). Kedua situasi ini tidaklah sama. Budi telah berubah dari sebuah kerangka referensi (pada saat dia pergi) ke kerangka referensi lainnya (saat kembali ke bumi). Sedangkan Badu tetap berada pada kerangka referensi yang sama pada saat Budi melakukan perjalanan dan kembali lagi ke bumi. Menurut Badu, saudaranya membutuhkan waktu 25 tahun (25 tahun * 0,8c = 20 tahun cahaya) untuk mencapai bintang itu dan 25 tahun lagi untuk tiba kembali ke bumi, dan oleh karena itu saudaranya bepergian untuk waktu total 50 tahun. Dari perspektif Budi, jarak bumi-bintang tersebut memendek dengan faktor sebesar L’ = L√1-u2/c2 = 20 th cahaya * √1- (0,8c)2/c2 = 12 th cahaya (ini didapat dari perumusan kontraksi panjang / kontraksi Lorentz-Fitgerald) . Pada laju 0,8c ini, Budi akan mengukur lama waktu 15 tahun (12 tahun c/0,8c) bagi perjalanannya menuju bintang tujuannya, sehingga dengan demikian ia membutuhkan waktu total 30 tahun bagi perjalanan pulang perginya. Kita dapat mempertegas analisis ini dengan meminta Badu setiap tahun mengirimkan suatu sinyal cahaya pada saat ia berulang tahun kepada saudara kembarnya. Sinyal dari Badu ini akan mengalami pergeseran Doppler (apalagi nih ??). Selama perjalanan pergi, Budi akan menerima laju sinyal 0,3/tahun (5 sinyal/15 tahun) sedangkan dalam perjalanan pulang ke bumi laju sinyal yang diterima adalah 3/tahun (45 sinyal/15 tahun), sehingga total sinyal yang diterima budi adalah 45 + 5 = 50 kali.

Perhitungan dan analisisnya masuk akal khan? Kelak kalau kita sudah mempunyai sebuah wahana yang bisa membawa kita melanglang buana ke luar angkasa yang lajunya mendekati kecepatan cahaya barulah mungkin efek-efek relativistik seperti itu bisa dirasakan dalam skala makro.