Bioinformatika

Bioinformatika adalah kombinasi dari biologi dan teknologi informasi. Disiplin ilmu ini meliputi berbagai perkakas sistem komputasi dan metoda yang digunakan untuk mengatur, meneliti dan menggerakkan besar satuan data biologi. Secara esensial, bioinformatika mempunyai tiga komponen:

1. Penciptaan database yang memungkinkan penyimpanan dan manajemen pengaturan data biologi yang besar.
2. Pengembangan algoritma dan statistik untuk menentukan hubungan diantara sejumlah data set yang besar.
3. Penggunaan dari perkakas untuk analisa dan penafsiran dari berbagai jenis data biologi, mencakup DNA, RNA dan urutan protein, struktur protein, profil ekspresi gen, dan jalur biokimia.

Istilah bioinformatika pertama kali digunakan pada tahun 1990an dan pada mulanya diartikan sebagai manajemen dan analisis DNA, RNA dan data sekuensing protein. Perkakas komputasi untuk analisis sekuensing telah tersedia sejak tahun 1960an, tetapi hal ini mempunyai kepentingan yang sempit sampai kemajuan dalam teknologi sekuensing yang mendorong ke arah suatu perkembangan yang cepat dalam jumlah sekuens yang tersimpan di database seperti GenBank. Saat ini, istilah Bioinformatika telah meluas untuk menyertakan tipe data biologi yang berbeda, sebagai contoh struktur protein, profil ekspresi gen dan interaksi protein. Masing-masing dari tipe data tersebut memerlukan pengaturan database, algoritma dan metode statistik sendiri-sendiri.
            Bioinformatika didefinisikan secara luas, walaupun tidak eksklusif adalah suatu disiplin yang berbasis komputer. Komputer penting dalam bioinformatika untuk dua pertimbangan; pertama, banyak permasalahan dalam bioinformatika memerlukan tugas yang sama untuk diulang beribu-ribu kali. Sebagai contoh, membandingkan sekuens baru terhadap setiap sekuens yang tersimpan didalam database atau membandingkan kelompok sekuens secara sistematik untuk menentukan hubungan yang evolusioner. Pada beberapa kasus, kemampuan komputer untuk memproses informasi  dan solusi alternarif tes adalah sangat dibutuhkan. Kedua, komputer diperlukan sebagai tenaga untuk pemecahan masalah. Permasalahan yang khas dapat ditujukan menggunakan bioinformatika bisa meliputi penyelesaian jalur lipatan protein yang yang diberikan oleh sekuens asam aminonya, atau menyimpulkan jalur biokimia yang diberikan oleh koleksi ekspresi profil RNA. Komputer dapat membantu beberapa masalah, tapi hal ini penting untuk dicatat bahwa keahlian input dan data asli yang sempurna juga diperlukan.
            Masa depan bioinformatika adalah pengintegrasian data. Sebagai contoh, pengintegrasian sumber data yang sangat bervariasi seperti data klinis dan data genomik akan membantu kita dalam menentukan penggunaan gejala penyakit dalam memprediksi mutasi genetik dan sebaliknya. Pengintegrasian data sistem informasi geografi (SIG) seperti peta, sistem cuaca, dengan hasil kesehatan dan data genotipe, akan membantu kita untuk memprediksi hasil sukses dari penelitian agrikultural. Ruang lingkup masa depan penelitian bioinformatika adalah membandingkan secara skala besar dari genomik. Sebagai contoh, pengembangan perkakas yang dapat melaksanakan 10 jalur pembandingan genom akan mendorong majunya angka penemuan pada bidang bionformatika. Selama ini, modeling dan visualisasi jejaring (network) yang penuh dari sistem kompleks dapat digunakan untuk memprediksi bagaimana sistem (atau sel) bereaksi terhadap obat sebagai contohnya. Tantangan teknis yang melingkupi bioinformatika ditujukan pada komputer yang lebih cepat, kemajuan teknologi dalam kapasitas ruang penyimpanan dan peningkatan bandwidth. Akhirnya, pertanyaan kunci riset bagi masa depan bioinformatika adalah bagaimana secara komputasi membandingkan pengamatan biologi kompleks, seperti pola ekspresi gen dan jejaring protein. Bioinformatika adalah suatu sistem yang mengubah pengamatan biologi kepada suatu model yang komputer akan dapat memahaminya. Hal ini adalah tugas yang sangat menantang karena ilmu biologi dapat menjadi sangat kompleks. Permasalahan bagaimana untuk mendigitalisasikan data fenotif seperti perilaku, elektrokardiogram dan hasil kesehatan kepada bentuk yang dapat terbaca komputer menawarkan tantangan yang menarik di masa mendatang bagi para pakar bioinformatika

  KOMPUTASI MODERN DAN PARALEL PROCESSING

Komputasi paralel adalah salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer independen secara bersamaan. Ini umumnya diperlukan saat kapasitas yang diperlukan sangat besar, baik karena harus mengolah data dalam jumlah besar (di industri keuangan, bioinformatika, dll) ataupun karena tuntutan proses komputasi yang banyak. Kasus kedua umum ditemui di kalkulasi numerik untuk menyelesaikan persamaan matematis di bidang fisika (fisika komputasi), kimia (kimia komputasi) dll.

Pemrograman paralel adalah teknik pemrograman komputer yang memungkinkan eksekusi perintah/operasi secara bersamaan (komputasi paralel), baik dalam komputer dengan satu (prosesor tunggal) ataupun banyak (prosesor ganda dengan mesin paralel) CPU. Bila komputer yang digunakan secara bersamaan tersebut dilakukan oleh komputer-komputer terpisah yang terhubung dalam suatu jaringan komputer lebih sering istilah yang digunakan adalah sistem terdistribusi (distributed computing).

Jadi dari beberapa penjabaran di atas dapat disimpulkan bahwa paralel prosessing komputasi adalah proses atau pekerjaan komputasi di komputer dengan memakai suatu bahasa pemrograman yang dijalankan secara paralel pada saat bersamaan. Secara umum komputasi paralel diperlukan untuk meningkatkan kecepatan komputasi bila dibandingkan dengan pemakaian komputasi pada komputer tunggal. Penggunaan komputasi parallel prosessing merupakan pilihan yang cukup handal untuk saat ini untuk pengolahan data yang besar dan banyak.

Kinerja Parallel komputasi digunakan untuk melakukan perhitungan komputasi dengan menggunakan 2 atau lebih CPU/Processor dalam suatu komputer yang sama atau komputer yang berbeda dimana dalam hal ini setiap instruksi dibagi kedalam beberapa instruksi kemudian dikirim ke processor yang terlibat komputasi dan dilakukan secara bersamaan. Untuk proses pembagian proses komputasi tersebut dilakukan oleh suatu software yang betugas untuk mengatur komputasi. Terdapat dua jenis kinerja parallel processing yaitu Multi-core dan PC Clustering. Sehingga paralel processing dapat mempercepat waktu penyelesaian masalah komputasi karena proses dijalankan secara paralel dg beberapa processor/komputer dengan tujuan/algoritma yang sama. Banyaknya jumlah komputer/prosessor untuk paralel processing, proses komputasi menjadi lebih cepat.

Berikut ini adalah gambar perbedaan antara komputasi tunggal dengan parallel komputasi :

• Komputasi tunggal

• Komputasi Parallel

Hubungan antara Komputasi Modern dengan Paralel Processing adalah penggunaan komputer saat ini / komputasi dianggap lebih cepat dibandingkan dengan penyelesaian masalah secara manual. Oleh sebab itu, peningkatan kinerja atau proses komputasi semakin diterapkan, salah satunya adalah dengan cara 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.

keuntungan dan kekurangan dari hubungan komputasi modern dan paralel processing yaitu :

a) Keuntungan

· Waktu eksekusi lebih cepat, throughput jadi lebih tinggi

b) Kekurangan

· Perangkat keras lainnya yang dibutuhkan, kebutuhan daya juga lebih tinggi. Tidak baik untuk daya rendah dan perangkat mobile

Dengan adanya keuntungan dan kemampuan dari parallel processing maka dianggap paralel processing adalah salah satu teknik komputasi modern.

 

HUBUNGAN KOMPUTASI MODERN DENGAN PARALLEL PROCESSING

Kinerja Parallel komputasi digunakan untuk melakukan perhitungan komputasi dengan menggunakan 2 atau lebih CPU atau Processor dalam suatu komputer yang sama atau komputer yang berbeda dimana dalam hal ini setiap instruksi dibagi kedalam beberapa instruksi kemudian dikirim ke processor yang terlibat komputasi dan dilakukan secara bersamaan. Untuk proses pembagian proses komputasi tersebut dilakukan oleh suatu software yang betugas untuk mengatur komputasi. Terdapat dua jenis kinerja parallel processing yaitu Multi-core dan PC Clustering. Sehingga paralel processing dapat mempercepat waktu penyelesaian masalah komputasi karena proses dijalankan secara paralel dengan beberapa processor/komputer dengan tujuan/algoritma yang sama. Banyaknya jumlah komputer/prosessor untuk paralel processing, proses komputasi menjadi lebih cepat.

-Pada artikel sebelumnya kita telah memahami apa itu komputasi modern. Kali ini saya akan mengulas lebih lanjut mengenai kinerja komputasi tersebut dengan parallel processing. Terlebih dahulu kita mengerti konsep dari pemrosesan paralel (parallel processing), yaitu penggunaan lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara simultan. Idealnya, parallel processing membuat program berjalan lebih cepat karena semakin banyak CPU yang digunakan.
Sedangkan komputasi paralel adalah salah satu teknik untuk 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.
 

KOMPUTASI MODERN DALAM DUNIA BISNIS

Dalam kehidupan sehari - hari pengimplementasian komputasi modern diterapkan pada teknologi mobile computing. Salah satunya dengan menggunakan PDA, "PDA" (Personal Digital Asistant) pertama kali dikenalkan untuk mengantikan organizer konvensional (agenda). Dimana waktu dulu orang menggunakan agenda untuk mencatat semua jadwal aktivitas, nomor telepon, atau untuk membantunya dalam mengingatkan hal - hal yang penting baginya. Tetapi dengan bertambah pesatnya teknologi komputer. Dengan ditemukannya organizer elektronik atau yang sering disebut juga PDA, maka orang - orang sekarang mulai beralih dari organizer konvensional ke organizer elektronik atau PDA untuk membantu dalam aktivitas sehari - hari.

Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi_paralel http://firmanfujiansyah.wordpress.com/2012/04/02/kinerja-komputasi-dengan-pararel-processing/ http://zongvoc.wordpress.com/2011/03/27/kinerja-komputasi-dengan-paralel-processing/ http://asywitri.wordpress.com/2011/03/15/kinerja-komputasi-dengan-paralel-processing/ http://50408625.blogspot.com/2012/03/komputasi-modern-paralel-processing.html