Kuis Softskill

Komputasi Modern

Soal

1. Apa yang kamu ketahui tentang komputasi modern ?
2. Jelaskan sejarah komputasi modern !
3. Sebutkan macam-macam komputasi modern !

Jawaban

1. Komputasi Modern

Komputasi berasal dari bahasa inggris yaitu computing dan computation. Computing berarti suatu aktifitas yang menggunakan atau memperbaiki hardware dan software, computation berarti suatu cara untuk menemukan pemecahan permasalahan dari data input dengan suatu algoritma. Dapat disimpulkan. Komputasi ialah suatu aktifitas untuk menemukan pemecahan permasalahan dengan suatu algoritma dengan menggunakan hardware dan software yang ada.

Kesimpulan

Komputasi Modern ialah suatu aktifitas untuk menemukan pemecahan permasalahan dengan suatu algoritma dengan menggunakan hardware dan software yang terbaru. Komputasi modern terdiri dari dua kata yaitu komputasi dan modern. Komputasi dapat diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan permasalahan dari data input dengan suatu algoritma. Komputasi merupakan subbagian dari matematika. Disebut modern karena menggunakan alat canggih saat menyelesaian masalah. Maka dapat di simpulkan Komputasi modern adalah perhitungan yang menggunakan komputer canggih dimana pada computer tersebut tersimpan sejumlah algoritma untuk menyelesaikan masalah perhitungan secara efektif dan efisien. Komputasi modern digunakan untuk memecahkan masalah antara lain untuk menghitung akurasi (bit, floating point), kecepatan (dalam satuanHz), problem volume besar (paralel), modeling (NN dan GA) dan kompleksitas (menggunakan Teori Big O).

2. Sejarah Komputasi Modern

Asal muasal komputasi dari adanya perhitungan-perhitungan angka yang dilakukan manusia. Manusia telah mengenal angka dan perhitungan sejak berabad-abad yang lalu. Manusia purba telah mengenal perhitungan, yang bisa dilihat dari adanya sistem berter barang pada zaman itu. Manusia purba telah bisa memperkirakan suatu barang nilainya akan sama dengan barang apa. Bangsa romawi pun telah dapat menghitung sistem kalender dan rasi bintang.

Zaman berlalu, manusia pun melakukan perhitungan-perhitungan yang lebih kompleks. Otak manusia juga mengalami keterbatasan dalam menghitung angka yang jumlahnya bisa berdigit-digit. Karena hal tersebut, manusia pun membuat alat-alat perhitungan yang bisa membantunya. Alat perhitungan yang sederhana yang masih dapat dilihat saat ini adalah “sempoa”.

Kemudian sekitar tahun 1920an, kata "mesin komputasi" mulai dikenal, setiap mesin yang dapat membantu melakukan pekerjaan manusia disebut mesin komputasi, yaitu mesin yang dapat menghitung dengan metode yang efektif. Pada tahun 1940-1950 dengan munculnya mesin komputasi elektronik kata "mesin komputasi" mulai berubah menjadi "komputer" yang biasanya diawali dengan "elektronik" atau "digital". 

3. Macam-macam komputasi modern ada 3 macam, yaitu :

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. Berdasarkan penjelasan tersebut, untuk kemajuan teknologi ke arah yang lebih dinamis membutuhkan  perubahan dari sisi manusia maupun alat. Contoh dari mobile computing adalah GPS, smart phone, dan sebagainya.

Grid Computing

Komputasi grid memanfaatkan kekuatan pengolahan idle berbagai unit komputer, dan menggunakan kekuatan proses untuk menghitung satu pekerjaan. Pekerjaan itu sendiri dikontrol oleh satu komputer utama, dan dipecah menjadi beberapa tugas yang dapat dilaksanakan secara bersamaan pada komputer yang berbeda. Tugas-tugas ini tidak perlu saling eksklusif, meskipun itu adalah skenario yang ideal. Sebagai tugas lengkap pada berbagai unit komputasi, hasil dikirim kembali ke unit pengendali, yang kemudian collates itu membentuk keluaran kohesif.

Keuntungan dari komputasi grid adalah dua kali lipat: pertama, kekuatan pemrosesan yang tidak digunakan secara efektif digunakan, memaksimalkan sumber daya yang tersedia dan, kedua, waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan pekerjaan besar berkurang secara signifikan.

Idealnya kode sumber harus direstrukturisasi untuk membuat tugas-tugas yang saling eksklusif adalah sebagai mungkin. Itu tidak berarti bahwa mereka tidak bisa saling bergantung, tetapi pesan yang dikirim antara tugas-tugas meningkatkan faktor waktu. Satu pertimbangan penting saat membuat pekerjaan komputasi grid adalah bahwa apakah kode dijalankan serial atau paralel tugas, hasil dari keduanya harus selalu sama di setiap situasi.

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. Semua yang terlihat adalah sebuah antarmuka, yang menerima masukan dan memberikan output. Bagaimana output ini dihitung benar-benar tersembunyi.

Paralel Processing

Soal

1. Apa yang kamu ketahui tentang komputasi ?
2. Apa yang kamu ketahui tentang paralel processing ?
3. Jelaskan hubungan antara komputasi modern dengan paralel processing !

Jawaban

1.      Komputasi berasal dari bahasa inggris yaitu computing dan computation. Computing berarti suatu aktifitas yang menggunakan atau memperbaiki hardware dan software, computation berarti suatu cara untuk menemukan pemecahan permasalahan dari data input dengan suatu algoritma. Dapat disimpulkan. Komputasi ialah suatu aktifitas untuk menemukan pemecahan permasalahan dengan suatu algoritma dengan menggunakan hardware dan software yang ada.

2.   Parallel processing atau Pemrosesan Parallel merupakan penggunaan lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara simultan yang artinya membuat sebuah program berjalan lebih cepat karena CPU yang digunakan banyak. Namun pada penerapannya sangat sulit membagi sebuah proses program kedalam CPU yang berbeda-beda tanpa memiliki keterkaitan diantaranya.

3. Komputasi modern mengadopsi konsep paralel processing. Dalam konsep tersebut, proses perhitungan/komputasi dapat dilakukan dengan menggunakan 2 atau lebih processor dalam suatu komputer yang sama. Hal ini dapat meningkatkan kinerja komputer, yang tadinya lamban menjadi lebih cepat. Tidak hanya cepat, komputer dengan parallel processing, dapat menghitung angka yang lebih besar dari sebelumnya. Komputer yang demikian sudah termasuk ke dalam komputer dengan komputasi modern.

Bioinformatika

Soal

1. Apa yang dimaksud dengan Bioinformatika?
2. Sebutkan beberapa penerapan Bioinformatika?

Jawaban

1.    Bioinformatika dalam 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.

2.    Penerapan Bioinformatika

·        Basis data sekuens biologis. Sesuai dengan jenis informasi biologis yang disimpannya, basis data sekuens biologis dapat berupa basis data primer untuk menyimpan sekuens primer asam nukleat maupun protein, basis data sekunder untuk menyimpan motif sekuens protein, dan basis data struktur untuk menyimpan data struktur protein maupun asam nukleat. Basis data utama untuk sekuens asam nukleat saat ini adalah GenBank (Amerika Serikat), EMBL (Eropa), dan DDBJ(Inggris) (DNA Data Bank of Japan, Jepang). Ketiga basis data tersebut bekerja sama dan bertukar data secara harian untuk menjaga keluasan cakupan masing-masing basis data. Sumber utama data sekuens asam nukleat adalah submisi langsung dari periset individual, proyek sekuensing genom, dan pendaftaran paten. Selain berisi sekuens asam nukleat, entri dalam basis data sekuens asam nukleat umumnya mengandung informasi tentang jenis asam nukleat (DNA atau RNA), nama organisme sumber asam nukleat tersebut, dan pustaka yang berkaitan dengan sekuens asam nukleat tersebut.

·         Penyejajaran sekuens (sequence alignment) adalah proses penyusunan/pengaturan dua atau lebih sekuens sehingga persamaan sekuens-sekuens tersebut tampak nyata. Hasil dari proses tersebut juga disebut sebagai sequence alignment atau alignment saja. Baris sekuens dalam suatu alignment diberi sisipan (umumnya dengan tanda "–") sedemikian rupa sehingga kolom-kolomnya memuat karakter yang identik atau sama di antara sekuens-sekuens tersebut. Berikut adalah contoh alignment DNA dari dua sekuens pendek DNA yang berbeda, "ccatcaac" dan "caatgggcaac" (tanda "|" menunjukkan kecocokan atau match di antara kedua sekuens).

·         Prediksi Struktur Protein. Secara kimia/fisika, bentuk struktur protein diungkap dengan kristalografi sinar-X ataupun spektroskopi NMR, namun kedua metode tersebut sangat memakan waktu dan relatif mahal. Sementara itu, metode sekuensing protein relatif lebih mudah mengungkapkan sekuens asam amino protein. Prediksi struktur protein berusaha meramalkan struktur tiga dimensi protein berdasarkan sekuens asam aminonya (dengan kata lain, meramalkan struktur tersier dan struktur sekunder berdasarkan struktur primer protein). Secara umum, metode prediksi struktur protein yang ada saat ini dapat dikategorikan ke dalam dua kelompok, yaitu metode pemodelan protein komparatif dan metode pemodelan de novo.

·         Analisis Ekspresi gen dapat ditentukan dengan mengukur kadar mRNA dengan berbagai macam teknik (misalnya dengan microarray ataupun Serial Analysis of Gene Expression ["Analisis Serial Ekspresi Gen", SAGE]). Teknik-teknik tersebut umumnya diterapkan pada analisis ekspresi gen skala besar yang mengukur ekspresi banyak gen (bahkan genom) dan menghasilkan data skala besar. Metode-metode penggalian data (data mining) diterapkan pada data tersebut untuk memperoleh pola-pola informatif. Sebagai contoh, metode-metode komparasi digunakan untuk membandingkan ekspresi di antara gen-gen, sementara metode-metode klastering (clustering) digunakan untuk mempartisi data tersebut berdasarkan kesamaan ekspresi gen.