KELAS : 4IA19
NPM : 55410258
ALAMAT BLOG : okkedewi.blogspot.com
DOSEN : KUWAT S.
Komputasi
Modern
BAB I
PENDAHULUAN
1. Perkembangan Komputasi Modern
Hampir sebagian besar orang mengetahui apa
itu komputer, lain hal nya dengan komputasi. Komputasi sendiri merupakan suatu
cara yang dapat digunakan untuk menemukan sebuah solusi dari data yang telah
kita input dengan menggunakan algoritma. Dan ilmu komputasi adalah bidang ilmu
yang mempunyai perhatian pada penyusunan model matematika teknik penyelesaian
numerik serta penggunaan komputer untuk menganalisis dan memecahkan
masalah-masalah ilmu (atau dalam hal ini sains). Dalam penggunaan praktisnya,
biasanya berupa penerapan simulasi komputer atau berbagai bentuk komputasi lainnya
untuk menyelesaikan masalah-masalah dalam berbagai bidang keilmuan, tetapi
dalam perkembangannya digunakan juga untuk menemukan prinsip-prinsip baru yang
mendasar dalam ilmu.
Sebelum kita masuk pada alat komputasi
yang ada pada saat ini, ada lebih baiknya kita melihat contoh komputasi
zaman dahulu. Hal ini dapat membantu kita untuk melihat perkembangan komputasi
dari generasi ke generasi. Sebagai contoh, dahulu alat komputasi paling kuno
adalah kertas, potlot dan karet penghapus. dari ketiga benda tersebut, orang
melakukan proses-proses komputasi yang mudah hingga yang rumit dengan tiga
benda sederhana ini. Akan tetapi, dengan munculnya alat-alat komputasi yang
tersusun dari komponen-komponen elektro; seperti kalkulator dan mesin hitung
lainnya, hal-hal komputasi yang rumit akan menjadi lebih sederhana dan
memudahkan kita dalam mengerjakan suatu proses perhitungan.
Pada
kesempatan ini saya ingin berbagi sedikit informasi tentang satu mesin
komputasi yang sangat populer pada era ini, yaitu komputer.
BAB II
TEORI
2.1. Komputasi Modern
Komputasi modern mungkin merupakan kalimat
yang jarang terdengar di telinga masyarakat Indonesia pada umumnya. Komputasi
modern pengertian nya adalah cara untuk menemukan pemecahan masalah/solusi dari
data input dengan menggunakan suatu algoritma tertentu. Komputasi merupakan
suatu sub-bidang dari ilmu komputer dan matematika.
Selama ribuan tahun, perhitungan dan
komputasi umumnya dilakukan dengan menggunakan pena dan kertas, atau kapur dan
batu tulis, atau dikerjakan secara mental, kadang-kadang dengan bantuan suatu
tabel. Sebenarnya sudah lama komputasi modern ini di cetuskan dan tokoh di
balik semua ini yaitu John Von Neumann, Beliau merupakan ilmuan besar saat ini.
Beliaulah yang pertama kali menggagaskan konsep sebuah sistem yang menerima
intruksi-intruksi dan menyimpannya dalam sebuah memory dan dikenal sebagai
arsitektur komputer modern.
Komputasi modern digunakan untuk
memecahkan suatu masalah yang ada, perhitungan komputasi modern yaitu seperti :
· 1.Akurasi (bit, floating point)
· 2.Kecepatan (dalam satuan Hertz - Hz.)
· 3.Problem volume besar (paralel)
4.Modeling (NN dan GA), dan
· 5.Kompleksitas (menggunakan Teori Bog
O)
Seiring
dengan terus berkembangnya komputasi, tentunya akan berpengaruh terhadap
penggunaan hardware dan software yang digunakan untuk komputasi tersebut.
Sehingga hal ini membuat adanya sebuah evolusi mesin yang digunakan untuk
pemrosesan tersebut. Hal - hal yang berdampak akibat berkembangnya komputasi
ini akan dijelaskan pada artikel selanjutnya.
2.2. Sejarah Komputasi modern
Komputasi dapat diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan
permasalahan dari data input dengan suatu algoritma. Komputasi merupakan
subbagian dari matematika.
Secara umum iIlmu
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
praktis, biasanya berupa penerapan simulasi komputer atau berbagai bentuk
komputasi lainnya untuk menyelesaikan masalah-masalah dalam berbagai bidang
keilmuan, tetapi dalam perkembangannya digunakan juga untuk menemukan
prinsip-prinsip baru yang mendasar dalam ilmu.
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.
Komputasi modern
adalah sebuah konsep sistem yang menerima intruksi-intruksi dan menyimpannya
dalam sebuah memory, memory disini bisa juga dari memory komputer. Oleh karena
itu kebanyakan dari kita melakukan komputasi menggunakan komputer maka bisa
dibilang komputer merupakan sebuah komputasi modern.
Awal mula tercetusnya komputasi modern
adalah dari pemikiran seorang yang bernama John Von Neumann (1903-1957).
Ilmuwan yang lahir dengan nama Neumann Janos meletakan dasar-dasar komputasi
modern. 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
Komputasi sebetulnya bisa diartikan
sebagai cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan
menggunakan suatu algoritma. Mungkin Selama bertahun-tahun yang lalu,
perhitungan dan komputasi umumnya dilakukan dengan menggunakan pena dan kertas,
atau kapur dan batu tulis, atau dikerjakan secara mental, kadang-kadang dengan
bantuan suatu tabel. Namun sekarang, kebanyakan komputasi telah dilakukan
dengan menggunakan komputer. Itulah yang berkembang dari bidang komputasi
modern. Penggunaan komputer sebagai media utama dalam komputasi sudah semakin
meluas. Pada intinya, perkembangan komputasi modern/komputasi saat ini lebih
menerapkan pada proses pemecahan suatu masalah perhitungan dengan menggunakan
algortima yang dilakukan pada sebuah komputer.
Komputasi modern digunakan untuk memecahkan masalah yang ada, contoh perhitungan komputasi modern yaitu seperti: Akurasi (bit, floating point), Kecepatan (dalam satuanHz), Problem volume besar (paralel), Modeling (NN dan GA), Kompleksitas (menggunakan Teori Bog O).
Komputasi modern digunakan untuk memecahkan masalah yang ada, contoh perhitungan komputasi modern yaitu seperti: Akurasi (bit, floating point), Kecepatan (dalam satuanHz), Problem volume besar (paralel), Modeling (NN dan GA), Kompleksitas (menggunakan Teori Bog O).
Secara pribadi, penerapan komputasi
modern saat ini hanya terbatas pada pemecahan masalah algoritma. Bagaimana
mencari sebuah kompleksitas, membandingkan kompleksitas untuk beberapa bahasa
pemrograman, dst. Kesimpulannya,
komputasi modern memiliki banyak sekali manfaat dan perkembangannya pun cukup
cepat dalam segala bidang.
2.3. Macam-macam 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.
BAB
III
ANALISA
3.1. 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.
3.2. 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.
3.3. 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.
3.4. 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.
BAB
IV
KESIMPULAN
Setiap hari, perkembangan teknologi
semakin maju. Tak dapat dipungkiri jaman sekarang ini, banyak kehidupan manusia
yang bergantung sama perkembangan teknologi khususnya computer. Pada artikel
diatas, perkembangan teknologi hanya dibahas secara singkat tanpa memberikan
penjelasan lebih lanjut. Kelebihan dari artikel tersebut adalah memberikan
sejarah singkat tentang perkembangan teknologi mulai dari siapa orang yang
pertama kali mencetuskan tentang komputasi modern. Dan 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.
DAFTAR
PUSTAKA