Komputasi Modern, Parallel Processing, dan Bioinformatika

Komputasi Modern

Pengertian Komputasi Modern

Komputasi adalah proses algoritma untuk menemukan pemecahan sebuah masalah dari data input. Teori komputasi adalah sub-bidang dari matematika dan ilmu komputer. Selama ini proses perhitungan dan komputasi biasanya dikerjakan dnegan menggunakan cara manual misalnya menggunakan kertas, pena, atau batu tulis. Namun di zaman modern seperti sekarang, proses komputasi dilakukan dengan menggunakan bantuan komputer.

Secara umum, ilmu komputasi merupakan cabang ilmu matematika yang memiliki keterkaitan dengan penyusunan model matematika dan teknik penyelesaian numerik serta penggunaan komputer untuk memecahkan beberapa masalah dengan menggunakan komputer, seperti cara penganalisaan dan pemecahan masalah-masalah sains. Untuk penggunaan yang lebih praktis seperti penyelesaian masalah dalam bidang sains, sistem komputasi biasanya dilakukan dengan penerapan simulasi komputer atau berbagai bentuk komputasi lainnya, dapat juga dilakukan untuk menemukan prinsip ilmu yang baru.

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.

Sejarah Komputasi Modern

Komputasi Modern pertama kali digagasi oleh John Von Neumann. Beliau di lahirkan di Budapest, ibukota Hungaria pada 28 Desember 1903 dengan nama Neumann Janos. Karya – karya yang dihasilkan adalah karya dalam bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer. Beliau juga merupakan salah seorang ilmuwan yang sangat berpengaruh dalam pembuatan bom atom di Los Alamos pada Perang Dunia II lalu. Kepiawaian John Von Neumann teletak pada bidang teori game yang melahirkan konsep automata, teknologi bom atom dan komputasi modern yang kemudian melahirkan komputer.

Komputasi modern menghitung dan mencari solusi dari masalah yang ada, yang menjadi perhitungan dari komputasi modern adalah :

1. Akurasi (bit, Floating poin)
2. Kecepatan (Dalam satuan Hz)
3. Problem volume besar (Down sizing atau paralel)
4. Modeling (NN dan GA)
5. Kompleksitas (Menggunakan teori Big O)

Macam-macam Komputasi Modern

Komputasi memiliki 3 model, yaitu

1. Mesin Mealy
2. Mesin Moore
3. Petri net

Mesin Mealy

Mesin Moore

Dalam teori komputasi sebagai prinsip dasar komputer, mesin Moore adalah otomasi fasa berhingga (finite state automaton) di mana keluarannya ditentukan hanya oleh fasa saat itu (dan tidak terpengaruh oleh bagian masukan/input). Diagram fasa (state diagram) dari mesin Moore memiliki sinyal keluaran untuk masing-masing fasa. Hal ini berbeda dengan mesin Mealy yang mempunyai keluaran untuk tiap transisi. Nama Moore diambil dari “Edward F. Moore” seorang ilmuwan komputer dan perintis mesin-fasa (state-machine) yang menulis karangan “Gedanken-experiments on Sequential Machines”.

Petri net

Petri net adalah salah satu model untuk merepresentasikan sistem terdistribusi diskret. Sebagai sebuah model, Petri net merupakan grafik 2 arah yang terdiri dari place, transition, dan tanda panah yang menghubungkan keduanya. Di samping itu, untuk merepresentasikan keadaan sistem, token diletakkan pada place tertentu. Ketika sebuah transition terpantik, token akan bertransisi sesuai tanda panah.

Paralel Processing

Komputasi

Komputasi adalah proses algoritma untuk menemukan pemecahan sebuah masalah dari data input. Teori komputasi adalah sub-bidang dari matematika dan ilmu komputer. Selama ini proses perhitungan dan komputasi biasanya dikerjakan dnegan menggunakan cara manual misalnya menggunakan kertas, pena, atau batu tulis. Namun di zaman modern seperti sekarang, proses komputasi dilakukan dengan menggunakan bantuan komputer.

Paralel Processing

Pemrosesan Paralel (Paralel Processing) adalah penggunaan lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara stimultan. Idealnya, parallel processing membuat program berjalan lebih cepat karena semakin banyak CPU yang digunakan. Tetapi dalam praktek, seringkali sulit membagi program sehingga dapat dieksekusi oleh CPU yang berbeda-beda tanpa barkaitan di antaranya.

Hubungan antara komputasi modern dengan paralel processing

Salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan denganmemanfaatkan beberapa komputer secara bersamaan. Biasanyadiperlukan saat kapasitas yangdiperlukan sangat besar, baik karena harus mengolah data dalam jumlah besar ataupun karenatuntutan proses komputasi yang banyak. Untuk melakukan aneka jenis komputasi paralel inidiperlukan infrastruktur mesin paralel yang terdiri dari banyak komputer yang dihubungkandengan jaringan dan mampu bekerja secara paralel untuk menyelesaikan satu masalah. Untuk itudiperlukan aneka perangkat lunak pendukung yang biasa disebut sebagai middleware yang berperan untuk mengatur distribusi pekerjaan antar node dalam satu mesin paralel.

BioInformatika

BioInformatika

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.

Bidang-bidang yang terkait dengan BioInformatika

Bidang-bidang yang terkait dengan BioInformatika adalah:

1.Biophysics

2.Computational Biology

3.Medical Informatics

4.Proteomics

5.Genomics

http://id.wikipedia.org/wiki/Bioinformatika

http://ilhamsk.com/pengantar-komputasi-modern/

http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi

http://www.scribd.com/doc/32982265/Parallel-Processing