Parallel PROCESSING
Pemrosesan
paralel (parallel processing) adalah penggunakan lebih dari satu CPU untuk
menjalankan sebuah program secara simultan.
Idealnya, parallel processing membuat program berjalan lebih cepat karena
semakin banyak CPU yang digunakan.
TUJUAN PARALLEL PROCESSING
Tujuan utama dari pemrosesan paralel adalah untuk meningkatkan performa komputasi. Semakin banyak hal yang bisa dilakukan secara bersamaan (dalam waktu yang sama), semakin banyak pekerjaan yang bisa diselesaikan.
PARALLEL PROCESSING
Komputasi paralel
Komputasi paralel adalah salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer secara bersamaan.
Biasanya diperlukan saat kapasitas yang diperlukan sangat besar, baik karena harus mengolah data dalam jumlah besar ataupun karena tuntutan proses komputasi yang banyak.
Untuk melakukan aneka jenis komputasi paralel ini diperlukan infrastruktur mesin paralel yang terdiri dari banyak komputer yang dihubungkan dengan jaringan dan mampu bekerja secara paralel untuk menyelesaikan satu masalah. Untuk itu diperlukan aneka perangkat lunak pendukung yang biasa disebut sebagai middleware yang berperan untuk mengatur distribusi pekerjaan antar node dalam satu mesin paralel. Selanjutnya pemakai harus membuat pemrograman paralel untuk merealisasikan komputasi.
Pemrograman Paralel sendiri
adalah teknik pemrograman komputer yang memungkinkan eksekusi
perintah/operasi secara bersamaan. Bila komputer yang digunakan
secara bersamaan tersebut dilakukan oleh komputer-komputer terpisah
yang terhubung dalam satu jaringan komputer, biasanya disebut sistem
terdistribusi. Bahasa pemrograman yang populer digunakan dalam pemrograman
paralel adalah MPI (Message Passing Interface) dan PVM (Parallel Virtual Machine).
Yang perlu diingat adalah
komputasi paralel berbeda dengan multitasking. Pengertian multitasking adalah
komputer dengan processor tunggal mengeksekusi beberapa tugas secara bersamaan.
Walaupun beberapa orang yang bergelut di bidang sistem operasi beranggapan
bahwa komputer tunggal tidak bisa melakukan beberapa pekerjaan sekaligus,
melainkan proses penjadwalan yang berlakukan pada sistem operasi membuat
komputer seperti mengerjakan tugas secara bersamaan. Sedangkan komputasi
paralel sudah dijelaskan sebelumnya, bahwa komputasi paralel menggunakan
beberapa processor atau komputer. Selain itu komputasi paralel tidak
menggunakan arsitektur Von Neumann.
Untuk lebih memperjelas lebih
dalam mengenai perbedaan komputasi tunggal (menggunakan 1 processor) dengan
komputasi paralel (menggunakan beberapa processor), maka kita harus mengetahui
terlebih dahulu pengertian mengenai model dari komputasi. Ada 4 model komputasi
yang digunakan, yaitu:
- SIMD
- SIMD
- MISD
- MIMD
SISD
Yang merupakan singkatan dari
Single Instruction, Single Data adalah satu-satunya yang menggunakan arsitektur
Von Neumann. Ini dikarenakan pada model ini hanya digunakan 1 processor saja.
Oleh karena itu model ini bisa dikatakan sebagai model untuk komputasi tunggal.
Sedangkan ketiga model lainnya merupakan komputasi paralel yang menggunakan
beberapa processor. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SISD adalah
UNIVAC1, IBM 360, CDC 7600, Cray 1 dan PDP 1.
SIMD
Yang merupakan singkatan dari
Single Instruction, Multiple Data. SIMD menggunakan banyak processor dengan
instruksi yang sama, namun setiap processor mengolah data yang berbeda. Sebagai
contoh kita ingin mencari angka 27 pada deretan angka yang terdiri dari 100
angka, dan kita menggunakan 5 processor. Pada setiap processor kita menggunakan
algoritma atau perintah yang sama, namun data yang diproses berbeda. Misalnya
processor 1 mengolah data dari deretan / urutan pertama hingga urutan ke 20,
processor 2 mengolah data dari urutan 21 sampai urutan 40, begitu pun untuk
processor-processor yang lain. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model
SIMD adalah ILLIAC IV, MasPar, Cray X-MP, Cray Y-MP, Thingking Machine CM-2 dan
Cell Processor (GPU).
MISD
Yang merupakan singkatan dari
Multiple Instruction, Single Data. MISD menggunakan banyak processor dengan
setiap processor menggunakan instruksi yang berbeda namun mengolah data yang
sama. Hal ini merupakan kebalikan dari model SIMD. Untuk contoh, kita bisa
menggunakan kasus yang sama pada contoh model SIMD namun cara penyelesaian yang
berbeda. Pada MISD jika pada komputer pertama, kedua, ketiga, keempat dan
kelima sama-sama mengolah data dari urutan 1-100, namun algoritma yang
digunakan untuk teknik pencariannya berbeda di setiap processor. Sampai saat
ini belum ada komputer yang menggunakan model MISD.
MIMD
Yang merupakan singkatan dari
Multiple Instruction, Multiple Data. MIMD menggunakan banyak processor dengan
setiap processor memiliki instruksi yang berbeda dan mengolah data yang berbeda.
Namun banyak komputer yang menggunakan model MIMD juga memasukkan komponen
untuk model SIMD. Beberapa komputer yang menggunakan model MIMD adalah IBM
POWER5, HP/Compaq AlphaServer, Intel IA32, AMD Opteron, Cray XT3 dan IBM BG/L.
Singkatnya untuk perbedaan
antara komputasi tunggal dengan komputasi paralel, bisa digambarkan pada gambar
di bawah ini:
Penyelesaian Sebuah Masalah
pada Komputasi Tunggal
Penyelesaian Sebuah Masalah
pada Komputasi Paralel
Dari perbedaan kedua gambar di
atas, kita dapat menyimpulkan bahwa kinerja komputasi paralel lebih efektif dan
dapat menghemat waktu untuk pemrosesan data yang banyak daripada komputasi
tunggal.
Dari penjelasan-penjelasan di
atas, kita bisa mendapatkan jawaban mengapa dan kapan kita perlu menggunakan
komputasi paralel. Jawabannya adalah karena komputasi paralel jauh lebih
menghemat waktu dan sangat efektif ketika kita harus mengolah data dalam jumlah
yang besar. Namun keefektifan akan hilang ketika kita hanya mengolah data dalam
jumlah yang kecil, karena data dengan jumlah kecil atau sedikit lebih efektif
jika kita menggunakan komputasi tunggal.
Komputasi paralel
membutuhkan :
· algoritma
· bahasa pemrograman
· compiler
Pemrograman paralel adalah teknik pemrograman komputer yang memungkinkan eksekusi perintah/operasi secara bersamaan baik dalam komputer dengan satu (prosesor tunggal) ataupun banyak (prosesor ganda dengan mesin paralel) CPU.
· algoritma
· bahasa pemrograman
· compiler
Pemrograman paralel adalah teknik pemrograman komputer yang memungkinkan eksekusi perintah/operasi secara bersamaan baik dalam komputer dengan satu (prosesor tunggal) ataupun banyak (prosesor ganda dengan mesin paralel) CPU.
Tujuan utama dari pemrograman paralel adalah
untuk meningkatkan performa komputasi.
* Message Passing Interface (MPI)
MPI adalah sebuah standard pemrograman yang memungkinkan pemrogram
untuk membuat sebuah aplikasi yang dapat dijalankan secara paralel.
MPI menyediakan fungsi-fungsi untuk menukarkan
antar pesan. Kegunaan MPI yang lain adalah
1. menulis kode paralel secara portable
2. mendapatkan performa yang tinggi dalam pemrograman paralel, dan
3. menghadapi permasalahan yang melibatkan hubungan data irregular atau dinamis yang tidak
begitu cocok dengan model data paralel.
* Message Passing Interface (MPI)
MPI adalah sebuah standard pemrograman yang memungkinkan pemrogram
untuk membuat sebuah aplikasi yang dapat dijalankan secara paralel.
MPI menyediakan fungsi-fungsi untuk menukarkan
antar pesan. Kegunaan MPI yang lain adalah
1. menulis kode paralel secara portable
2. mendapatkan performa yang tinggi dalam pemrograman paralel, dan
3. menghadapi permasalahan yang melibatkan hubungan data irregular atau dinamis yang tidak
begitu cocok dengan model data paralel.
* Message Passing Interface (MPI)
MPI adalah sebuah standard pemrograman yang memungkinkan pemrogram
untuk membuat sebuah aplikasi yang dapat dijalankan secara paralel.
MPI menyediakan fungsi-fungsi untuk menukarkan
antar pesan. Kegunaan MPI yang lain adalah
1. menulis kode paralel secara portable
2. mendapatkan performa yang tinggi dalam pemrograman paralel, dan
3. menghadapi permasalahan yang melibatkan hubungan data irregular atau dinamis yang tidak
begitu cocok dengan model data paralel.
* Message Passing Interface (MPI)
MPI adalah sebuah standard pemrograman yang memungkinkan pemrogram
untuk membuat sebuah aplikasi yang dapat dijalankan secara paralel.
MPI menyediakan fungsi-fungsi untuk menukarkan
antar pesan. Kegunaan MPI yang lain adalah
1. menulis kode paralel secara portable
2. mendapatkan performa yang tinggi dalam pemrograman paralel, dan
3. menghadapi permasalahan yang melibatkan hubungan data irregular atau dinamis yang tidak
begitu cocok dengan model data paralel.
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.
Hubungan
antara Komputasi Modern dengan Paralel Processing
Hubungan antara komputasi modern dan parallel
processing sangat berkaitan, karena penggunaan komputer saat ini atau komputasi
dianggap lebih cepat dibandingkan dengan penyelesaian masalah secara manual.
Dengan begitu peningkatan kinerja atau proses komputasi semakin diterapkan, dan
salah satu caranya adalah dengan meningkatkan kecepatan perangkat keras. Dimana
komponen utama dalam perangkat keras komputer adalah processor. Sedangkan
parallel processing adalah penggunaan beberapa processor (multiprocessor atau
arsitektur komputer dengan banyak processor) agar kinerja computer semakin
cepat.
Kinerja komputasi dengan menggunakan paralel
processing itu menggunakan dan memanfaatkan beberapa komputer atau CPU untuk
menemukan suatu pemecahan masalah dari masalah yang ada. Sehingga dapat
diselesaikan dengan cepat daripada menggunakan satu komputer saja. Komputasi
dengan paralel processing akan menggabungkan beberapa CPU, dan membagi-bagi
tugas untuk masing-masing CPU tersebut. Jadi, satu masalah terbagi-bagi
penyelesaiannya. Tetapi ini untuk masalah yang besar saja, komputasi yang
masalah kecil, lebih murah menggunakan satu CPU saja.
Sumber:
http://www.beritanet.com/Education/John-Von-Neumann.html
http://id.wikipedia.org/wiki/Teknologi_komputasi
http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi
http://id.wikipedia.org/wiki/Teknologi_komputasi
http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi
http://id.shvoong.com/internet-and-technologies/universities-research-institutions/2159327-parallel-processing/#ixzz1qmtgdvwh
http://coretanmuvi.blogspot.com/2012/03/paralel-processing.html
http://coretanmuvi.blogspot.com/2012/03/paralel-processing.html