Pengertian Komputasi
Komputasi
adalah algoritma yang digunakan untuk menemukan suatu cara dalam memecahkan
masalah dari sebuah data input. Data input disini adalah sebuah masukan yang
berasal dari luar lingkungan sistem. Komputasi ini merupakan bagian dari ilmu
komputer berpadu dengan ilmu matematika. Secara umum ilmu komputasi adalah
bidang ilmu yang mempunyai perhatian pada penyusunan model matematika dan
teknik penyelesaian numerik serta penggunaan komputer untuk menganalisis dan
memecahkan masalah-masalah ilmu (sains). Dalam penggunaan secara umum, biasanya
berupa penerapan simulasi komputer atau berbagai bidang keilmuan, tetapi dalam
perkembangannya digunakan juga untuk menemukan prinsip-prinsip baru yang
mendasar terhadap bidang ilmu yang mendasari teori ini. Bidang ini berbeda
dengan ilmu komputer (computer science), yang mengkaji komputasi, komputer dan
pemrosesan informasi. Bidang ini juga berbeda dengan teori dan percobaan
sebagai bentuk tradisional dari ilmu dan kerja keilmuan. Dalam ilmu alam,
pendekatan ilmu komputasi dapat memberikan berbagai pemahaman baru, melalui
penerapan model-model matematika dalam program komputer berdasarkan landasan
teori yang telah berkembang, untuk menyelesaikan masalah-masalah nyata dalam
ilmu tersebut.
Pengertian Komputasi Modern
Komputasi
modern bisa disebut sebuah konsep sistem yang menerima intruksi-intruksi dan
menyimpannya dalam sebuah memory, memory disini bisa juga dari memory komputer.
Oleh karena pada saat ini kita melakukan komputasi menggunakan komputer maka
bisa dibilang komputer merupakan sebuah komputasi modern. Konsep ini pertama
kali digagasi oleh John Von Neumann (1903-1957). Dalam kerjanya komputasi
modern menghitung dan mencari solusi dari masalah yang ada, dan perhitungan
yang dilakukan itu meliputi:
1. Akurasi
2. Kecepatan
3. ProblemVolume Besar
4. Modelling
5. Kompleksitas
Sejarah Komputasi Modern
Dalam
perkembangan komputasi modern, kita tidak bisa melupakan begitu saja orang
dibalik perkembangan komputasi modern yang merubah semua pekerjaan jadi lebih
mudah. Sejarah komputasi dimulai dari seseorang ilmuan yang ternama di bidang
teknologi. Permulaan komputasi modern dimulai pada saat tahun 1926 oleh ilmuan
yang berasal dari hungaria yang bernama John Von Neumann.
Von Neumann
seorang ilmuan yang belajar dari Berlin dan Zurich dan mendapatkan diploma pada
bidang teknik kimia pada tahun 1926. Pada tahun yang sama dia mendapatkan gelar
doktor pada bidang matematika dari Universitas Budapest. Berkat keahlian dan
kepiawaiannya Von Neumann dalam bidang teori game yang melahirkan konsep
seluler automata, teknologi bom atom, dan komputasi modern yang kemudian
melahirkan komputer. Kegeniusannya dalam matematika telah terlihat semenjak
kecil dengan mampu melakukan pembagian bilangan delapan digit (angka) di dalam
kepalanya. Setelah mengajar di Berlin dan Hamburg, Von Neumann pindah ke
Amerika pada tahun 1930 dan bekerja di Universitas Princeton serta menjadi
salah satu pendiri Institute for Advanced Studies. Dipicu ketertarikannya pada
hidrodinamika dan kesulitan penyelesaian persamaan diferensial parsial
nonlinier yang digunakan, Von Neumann kemudian beralih dalam bidang komputasi.
Sebagai konsultan pada pengembangan ENIAC, dia merancang konsep arsitektur
komputer yang masih dipakai sampai sekarang. Arsitektur Von Nuemann adalah
komputer dengan program yang tersimpan (program dan data disimpan pada memori)
dengan pengendali pusat, I/O, dan memori. berdasarkan beberapa definisi di
atas, maka komputasi modern dapat diartikan sebagai suatu pemecahan masalah
berdasarkan suatu inputan dengan menggunakan algoritma dimana penerapannya
menggunakan berbagai teknologi yang telah berkembang seperti komputer.
Macam-macam komputasi
modern:
Untuk mengetahui jenis-jenis dari komputasi modern, kita harus mengetahui dahulu karakteristik dari komputasi modern.
Karakteristik komputasi modern ada 3 macam, yaitu :
1. Komputer-komputer penyedia sumber daya bersifat heterogenous karena terdiri dari berbagai jenis perangkat keras, sistem operasi, serta aplikasi yang terpasang.
2. Komputer-komputer terhubung ke jaringan yang luas dengan kapasitas bandwidth yang beragam.
3. Komputer maupun jaringan tidak terdedikasi, bisa hidup atau mati sewaktu-waktu tanpa jadwal yang jelas.
Berikut merupakan contoh dari jenis-jenis komputasi modern:
1. Mobile Computing atau Komputasi Bergerak
Mobile computing (komputasi bergerak) merupakan kemajuan teknologi komputer sehingga dapat berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa menggunakan kabel serta mudah dibawa atau berpindah tempat, tetapi berbeda dengan komputasi nirkabel.
2. Grid Computing
Komputasi grid memanfaatkan kekuatan pengolahan idle berbagai unit komputer, dan menggunakan kekuatan proses untuk menghitung satu pekerjaan.
3. Cloud Computing atau Komputasi Awan
Cloud computing adalah perluasan dari konsep pemrograman berorientasi objek abstraksi. Abstraksi, sebagaimana dijelaskan sebelumnya, menghapus rincian kerja yang kompleks dari visibilitas. Komputasi awan adalah sebuah paradigm baru dari konsep yang sebenarnya sudah ada. Beberapa aplikasi yang sangat akrab dari cloud computing adalah icloud (produk dari Apple) dimana user menyimpan data-data phonebook mereka di server Apple, bukan lagi di handphone mereka. Selain contoh it ada juga contoh dari satu provider Indonesia XL, yaitu XL Klik, dimana dengan menginstall XL Klik User sudah dapat menikmati beberapa aplikasi jejaring social, yang sebenarnya aplikasi itu terinstall di server XL, bukan di handphone mereka. Sehingga mereka bisa merasakan hp mereka seperti handphone yang jauh lebih pintar dan mahal.
Untuk mengetahui jenis-jenis dari komputasi modern, kita harus mengetahui dahulu karakteristik dari komputasi modern.
Karakteristik komputasi modern ada 3 macam, yaitu :
1. Komputer-komputer penyedia sumber daya bersifat heterogenous karena terdiri dari berbagai jenis perangkat keras, sistem operasi, serta aplikasi yang terpasang.
2. Komputer-komputer terhubung ke jaringan yang luas dengan kapasitas bandwidth yang beragam.
3. Komputer maupun jaringan tidak terdedikasi, bisa hidup atau mati sewaktu-waktu tanpa jadwal yang jelas.
Berikut merupakan contoh dari jenis-jenis komputasi modern:
1. Mobile Computing atau Komputasi Bergerak
Mobile computing (komputasi bergerak) merupakan kemajuan teknologi komputer sehingga dapat berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa menggunakan kabel serta mudah dibawa atau berpindah tempat, tetapi berbeda dengan komputasi nirkabel.
2. Grid Computing
Komputasi grid memanfaatkan kekuatan pengolahan idle berbagai unit komputer, dan menggunakan kekuatan proses untuk menghitung satu pekerjaan.
3. Cloud Computing atau Komputasi Awan
Cloud computing adalah perluasan dari konsep pemrograman berorientasi objek abstraksi. Abstraksi, sebagaimana dijelaskan sebelumnya, menghapus rincian kerja yang kompleks dari visibilitas. Komputasi awan adalah sebuah paradigm baru dari konsep yang sebenarnya sudah ada. Beberapa aplikasi yang sangat akrab dari cloud computing adalah icloud (produk dari Apple) dimana user menyimpan data-data phonebook mereka di server Apple, bukan lagi di handphone mereka. Selain contoh it ada juga contoh dari satu provider Indonesia XL, yaitu XL Klik, dimana dengan menginstall XL Klik User sudah dapat menikmati beberapa aplikasi jejaring social, yang sebenarnya aplikasi itu terinstall di server XL, bukan di handphone mereka. Sehingga mereka bisa merasakan hp mereka seperti handphone yang jauh lebih pintar dan mahal.
Contoh implementasi dalam bidang
ilmu Komputasi Modern
Implementasi yang jelas terlihat ada
pada ilmu Bioinformatika. Berikut akan dibahas bagaimana bioinformatika itu
termasuk dalam implementasi dalam bidang ilmu komputasi modern.
Pengertian
Bioinformatika
Bioinformatika,
sesuai dengan asal katanya yaitu “bio” dan “informatika”, adalah gabungan
antara ilmu biologi dan ilmu teknik informasi (TI). Pada umumnya,
Bioinformatika didefenisikan sebagai aplikasi dari alat komputasi dan analisa
untuk menangkap dan menginterpretasikan data-data biologi. Ilmu ini merupakan
ilmu baru yang yang merangkup berbagai disiplin ilmu termasuk ilmu komputer,
matematika dan fisika, biologi, dan ilmu kedokteran, dimana kesemuanya saling
menunjang dan saling bermanfaat satu sama lainnya.
Istilah bioinformatics
mulai dikemukakan pada pertengahan era 1980-an untuk mengacu pada penerapan
komputer dalam biologi. Namun demikian, penerapan bidang-bidang dalam
bioinformatika (seperti pembuatan basis data dan pengembangan algoritma untuk
analisis sekuens biologis) sudah dilakukan sejak tahun 1960-an.
Ilmu
bioinformatika lahir atas insiatif para ahli ilmu komputer berdasarkan artificial
intelligence. Mereka berpikir bahwa semua gejala yang ada di alam ini bisa
diuat secara artificial melalui simulasi dari gejala-gejala tersebut. Untuk
mewujudkan hal ini diperlukan data-data yang yang menjadi kunci penentu
tindak-tanduk gejala alam tersebut, yaitu gen yang meliputi DNA atau RNA.
Bioinformatika ini penting untuk manajemen data-data dari dunia biologi dan
kedokteran modern. Perangkat utama Bioinformatika adalah program software dan
didukung oleh kesediaan internet.
Perkembangan
teknologi DNA rekombinan memainkan peranan penting dalam lahirnya
bioinformatika. Teknologi DNA rekombinan memunculkan suatu pengetahuan baru
dalam rekayasa genetika organisme yang dikenala bioteknologi. Perkembangan
bioteknologi dari bioteknologi tradisional ke bioteknologi modren salah satunya
ditandainya dengan kemampuan manusia dalam melakukan analisis DNA organisme,
sekuensing DNA dan manipulasi DNA.
Sekuensing
DNA satu organisme, misalnya suatu virus memiliki kurang lebih 5.000 nukleotida
atau molekul DNA atau sekitar 11 gen, yang telah berhasil dibaca secara
menyeluruh pada tahun 1977. Kemudia Sekuen seluruh DNA manusia terdiri dari 3
milyar nukleotida yang menyusun 100.000 gen dapat dipetakan dalam waktu 3
tahun, walaupun semua ini belum terlalu lengkap. Saat ini terdapat milyaran
data nukleotida yang tersimpan dalam database DNA, GenBank di AS yang didirikan
tahun 1982. Bioinformatika (bahasa Inggris: bioinformatics) adalah ilmu
yang mempelajari penerapan teknik komputasional untuk mengelola dan
menganalisis informasi biologis. Bidang ini mencakup penerapan metode-metode
matematika, statistika, dan informatika untuk memecahkan masalah-masalah
biologis, terutama dengan menggunakan sekuens DNA dan asam amino serta
informasi yang berkaitan dengannya. Contoh topik utama bidang ini meliputi
basis data untuk mengelola informasi biologis, penyejajaran sekuens (sequence
alignment), prediksi struktur untuk meramalkan bentuk struktur protein
maupun struktur sekunder RNA, analisis filogenetik, dan analisis ekspresi gen.
Membicarakan
bioinformatika, tak dapat lepas dari proses lahirnya bidang tersebut.
Sebagaimana diketahui, bioteknologi dan teknologi informasi merupakan dua di
antara berbagai teknologi penting yang mengalami perkembangan signifikan dalam
beberapa tahun terakhir ini. Bioteknologi berakar dari bidang biologi,
sedangkan perkembangan teknologi informasi tak dapat dilepaskan dari
matematika. Umumnya biologi dan matematika dianggap adalah database utama dalam
biologi molekuler, yang dikelola oleh NCBI (National Center for
Biotechnology Information) di AS.
Cabang
ilmu Bioinformatika
Bioinformatika merupakan suatu
bidang interdisipliner. Banyak cabang-cabang disiplin ilmu yang terkait dengan
Bioinformatika sehingga banyak pilihan bagi yang ingin mendalami
Bioinformatika. Beberapa bidang yang terkait dengan Bioinformatika antara lain:
1. Biophysics
Biophysics adalah sebuah bidang interdisipliner
yang mengaplikasikan teknik-teknik dari ilmu Fisika untuk memahami struktur dan
fungsi biologi (British Biophysical Society).
2. Computational Biology
Computational biology merupakan bagian dari Bioinformatika
yang paling dekat dengan bidang Biologi umum klasik. Fokus dari computational
biology adalah gerak evolusi, populasi, dan biologi teoritis daripada
biomedis dalam molekul dan sel.
3. Medical Informatics
Medical informatics adalah sebuah disiplin ilmu yang
baru yang didefinisikan sebagai pembelajaran, penemuan dan implementasi dari
struktur dan algoritma untuk meningkatkan komunikasi, pengertian dan manajemen
informasi medis.
4. Cheminformatics
Cheminformatics adalah kombinasi dari sintesis
kimia, penyaringan biologis dan pendekatan data-mining yang digunakan
untuk penemuan dan pengembangan obat (Cambridge Healthech Institute’s Sixth
Annual Cheminformatics conference).
5. Genomics
Genomics adalah bidang ilmu yang ada sebelum
selesainya sekuen genom, kecuali dalam bentuk yang paling kasar. Genomics adalah
setiap usaha untuk menganalisa atau membandingkan seluruh komplemen genetik
dari satu spesies atau lebih.
6. Mathematical Biology
Mathematical biology menangani masalah-masalah biologi,
namun metode yang digunakan untuk menangani masalah tersebut tidak perlu secara
numerik dan tidak perlu diimplementasikan dalam software maupun hardware.
7. Proteomics
Proteomics berkaitan dengan studi kuantitatif
dan kualitatif dari ekspresi gen di level dari protein-protein fungsional itu
sendiri. Yaitu: “sebuah antarmuka antara biokimia protein dengan biologi
molekul”.
8. Pharmacogenomics
Pharmacogenomics adalah aplikasi dari pendekatan
genomik dan teknologi pada identifikasi dari target-target obat.
9. Pharmacogenetics
Pharmacogenetics adalah bagian dari pharmacogenomics
yang menggunakan metode genomik atau Bioinformatika untuk mengidentifikasi
hubungan-hubungan genomik.
Perkembangan
dan Penerapan Bioinformatika
Dunia
memasuki babak baru yang diberi nama borderless world atau dunia tanpa
batas. Perkembangan teknologi yang tiada henti memungkinkan manusia untuk berekspresi
dan saling berkompetisi untuk menemukan bidang ilmu pengetahuan dan teknologi
yang baru.
Salah satu
perkembangan ilmu yang menggabungkan aspek teknologi informasi (TI) dan aspek
biologi adalah Bioinformatika. Disiplin ilmu yang merupakan salah satu topik
paling hangat dibicarakan dewasa ini dalam sejarahnya tak lepas dari
perkembangan bioteknologi di era tahun 70-an dimana seorang ilmuwan AS
melakukan inovasi dalam mengembangkan teknologi DNA rekombinan sehingga pada
akhirnya lahir perusahaan bioteknologi pertama di dunia, yaitu Genentech di AS.
Perusahaan ini memproduksi protein hormon insulin dalam bakteri yang dibutuhkan
penderita diabetes dimana selama ini insulin hanya bisa didapatkan dalam jumlah
sangat terbatas dari organ pankreas sapi.
Definisi
Bioinformatika menurut Fredj Tekaia dari Institut Pasteur adalah: “metode
matematika, statistik dan komputasi yang bertujuan untuk menyelesaikan
masalah-masalah biologi dengan menggunakan sekuen DNA dan asam amino dan
informasi-informasi yang terkait dengannya”.
Salah satu
pencapaian besar dalam metode Bioinformatika adalah selesainya proyek pemetaan
genom manusia (Human Genom Project). Selesainya proyek raksasa tersebut
menyebabkan bentuk dan prioritas dari riset dan penerapan Bioinformatika berubah.
Secara umum dapat dikatakan bahwa proyek tersebut membawa perubahan besar pada
sistem hidup kita, sehingga sering disebutkan –terutama oleh ahli biologi—bahwa
kita saat ini berada di masa pascagenom.
Tahun
1997, Ian Wilmut dari Roslin Institute dan PPL Therapeutics Ltd, Edinburg,
Skotlandia, berhasil mengklon gen manusia yang menghasilkan faktor IX (faktor
pembekuan darah), dan memasukkan ke kromosom biri-biri. Diharapkan biri-biri
yang selnya mengandung gen manusia faktor IX akan menghasilkan susu yang
mengandung faktor pembekuan darah. Jika berhasil diproduksi dalam jumlah banyak
maka faktor IX yang diisolasi dari susu harganya bisa lebih murah untuk
membantu para penderita hemofilia.
Kesimpulan
Dari bahasan diatas, dapat diambil
sebuah kesimpulan bahwa ilmu Komputasi Modern itu dapat diterapkan dalam
berbagai disiplin ilmu seperti ilmu Bioinformatika ini. Jadi, tidak menutup
kemungkinan ilmu Komputasi Modern ini dapat berkembang lebih pesat menjamuri
berbagai disiplin ilmu lainnya.
Sumber:
http://www.beritanet.com/Education/John-Von-Neumann.html
http://id.wikipedia.org/wiki/Teknologi_komputasi
http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi
http://www.beritanet.com/Tugas3(KomputasiModern)Bioinformatika«hiko88'sBlog.htm
http://id.wikipedia.org/wiki/Teknologi_komputasi
http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi