Komputasi Biologi

Pengertian Komputasi

Komputasi adalah suatu cara dalam memecahkan masalah dari sebuah data input dengan menggunakan algoritma. Komputasi bagian dari ilmu komputer yang berpadu dengan ilmu matematika dimana secara keseluruhan mempunyai perhatian pada bidang ilmu penyusunan model matematika dan teknik penyelesaian numerik serta penggunaan komputer untuk menganalisis dan memecahkan masalah sains.

                Definisi dari teori komputasi itu sendir adalah cabang ilmu komputer dan matematika yang membahas suatu masalah dapat dipecahkan pada model komputasi, menggunakan algoritma. Teori komputasi dibagi menjadi dua yaitu teori komputabilitas dan teori kompleksitas. Pada teori komputabilitas yaitu memeriksa batasan berbagai model teoritis komputer termasuk model yang paling berdaya. Untuk teori kompleksitas yaitu pengkajian traktabilitas oleh komputer walaupun secara teoritis dapat diselesaikan oleh komputer tapi cukup mahal dalam konteks waktu dan ruang serta tidak dapat dikerjakan secara praktis. Bahkan semakin cepatnya laju perangkat keras komputer.

Implementasi Komputasi di Bidang Biologi (Bioinformatics)

Dalam implementasi komputasi modern di bidang biologi terdapat 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.

Bioinformatika ialah ilmu yang mempelajari penerapan teknik komputasi untuk mengelola dan menganalisis informasi hayati. Bidang ini mencakup penerapan metode-metode matematika, statistika, dan informatika untuk memecahkan masalah-masalah biologi, terutama yang terkait dengan penggunaan sekuens DNA dan asam amino. Contoh topik utama bidang ini meliputi pangkalan data untuk mengelola informasi hayati, penyejajaran sekuens (sequence alignment), prediksi struktur untuk meramalkan struktur protein atau pun struktur sekunder RNA, analisisfilogenetik, dan analisis ekspresi gen.

Bioinformatika pertama kali dikemukakan pada pertengahan 1980an untuk mengacu kepada penerapan ilmu komputer dalam bidang biologi. Meskipun demikian, penerapan bidang-bidang dalam bioinformatika seperti pembuatan pangkalan data dan pengembangan algoritmauntuk analisis sekuens biologi telah dilakukan sejak tahun 1960an.

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 sebagai dua bidang yang sangat berbeda, dan sulit untuk dipadukan. Tetapi perkembangan ilmu pengetahuan terkini justru menunjukkan sebaliknya. Perpaduan antara biologi dan matematika, menghasilkan embrio suatu cabang pengetahuan baru yang memiliki masa depan yang menjanjikan di abad 21 ini. Embrio itulah yang bernama bioinformatika. Bioinformatika merupakan perpaduan harmonis antara teknologi informasi dan bioteknologi, yang dilatarbelakangi oleh ledakan data (data explosion) observasi biologi sebagai hasil yang dicapai dari kemajuan bioteknologi. Contohnya adalah pertumbuhan pesat database DNA pada GenBank. Genbank adalah database utama dalam biologi molekuler, yang dikelola oleh NCBI (National Center for Biotechnology Information) di AS.

Kemajuan teknik biologi molekuler dalam mengungkap sekuens biologi protein (sejak awal 1950an) dan asam nukleat (sejak 1960an) mengawali perkembangan pangkalan data dan teknik analisis sekuens biologi. Pangkalan data sekuens protein mulai dikembangkan pada tahun 1960an diAmerika Serikat, sementara pangkalan data sekuens DNA dikembangkan pada akhir 1970an di Amerika Serikat dan Jerman pada Laboratorium Biologi Molekuler Eropa (European Molecular Biology Laboratory).

Penemuan teknik sekuensing DNA yang lebih cepat pada pertengahan 1970an menjadi landasan terjadinya ledakan jumlah sekuens DNA yang dapat diungkapkan pada 1980an dan 1990an. Hal ini menjadi salah satu pembuka jalan bagi proyek-proyek pengungkapan genom, yang meningkatkan kebutuhan akan pengelolaan dan analisis sekuens, dan pada akhirnya menyebabkan lahirnya bioinformatika.

Perkembangan jaringan internet juga mendukung berkembangnya bioinformatika. Pangkalan data bioinformatika yang terhubungkan melalui internet memudahkan ilmuwan dalam mengumpulkan hasil sekuensing ke dalam pangkalan data tersebut serta memperoleh sekuens biologi sebagai bahan analisis. Selain itu, penyebaran program-program aplikasi bioinformatika melalui internet memudahkan ilmuwan dalam mengakses program-program tersebut dan kemudian memudahkan pengembangannya.

Tugas Bioinformatika

Pengembangan dan penerapan alat yang memungkinkan akses yang efisien terhadap, dan penggunaan dan pengelolaan, berbagai jenis informasi. Pengembangan algoritma baru (rumus matematika) dan statistik yang dapat digunakan untuk menilai hubungan-hubungan di antara anggota kumpulan data besar, seperti metode untuk menemukan gen dalam suatu urutan, meramalkan struktur protein dan / atau fungsi, dan protein urutan cluster ke dalam keluarga yang terkait.

Penerapan Bioinformatika

• ·         Basis data sekuens biologis
• ·         Penyejajaran sekuens
• ·         Prediksi struktur protein
• ·         Analisis ekspresi gen

Dalam Bidang Bioinformatika Terdapat 9 Cabang :

  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 biologyadalah 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.

Download 

Cloud Computing

Cloud Computing

Cloud computing adalah jenis komputasi berbasis internet yang menyediakan sumber daya bersama pemrosesan komputer dan data ke komputer dan perangkat lain sesuai permintaan. Secara umum, definisi clod computing ( komputasi awan ) merupakan gabungan pemanfaatan teknologi komputer dalam suatu jaringan dengan pengembangan berbasis internet yang mempunyai fungsi untuk menjalankan program atau aplikasi melalui komputer – komputer yang terkonesi pada waktu yang sama, tetapi tak semua yang terkoneksi melalui internet menggunakan cloud computing. 

Teknologi komputer berbasis sistem cloud ini merupakan sebuah teknologi yang menjadikan internet sebagai pusat server untuk mengelola data dan juga aplikasi pengguna. Teknologi ini mengizinkan para pengguna untuk menjalankan program tanpa intalasi dan mengizinkan pengguna untuk mengakses data pribadi mereka melalui komputer dengan akses internet.

Cara Kerja Sistem Cloud Computing

Pada sistem cloud computing bekerja dengan menggunakan internet sebagai server dalam mengolah data. Cloud computing memungkinkan pengguna untuk login ke internet yang tersambung ke program untuk menjalankan aplikasi yang dibutuhkan tanpa perlu melakukan instalasi. Untuk infrastruktur yang disediakan seperti media penyimpanan data dan juga instruksi dari pengguna disimpan secara virtual melalui jaringan internet. Kemudian instruksi – instruksi tersebut dilanjutkan ke server aplikasi. 

Setelah instruksi diterima di server aplikasi kemudian data diproses dan pada proses final user akan disajikan dengan halaman yang telah diperbarui sesuai dengan instruksi yang diterima sebelumnya sehingga user dapat merasakan manfaatnya.

Contoh Penerapan Cloud Computing Pada Perusahaan Dan Penjelasan Aplikasi

Cloud computing telah banyak diterapkan oleh perusahaan IT ternama seperti Google dengan aplikasi Google Drive, IBM dengan Blue Cord Initiative, Microsoft dengan sistem operasinya yang berbasis cloud computing, dan Windows Azure. Untuk kelas nasional salah satu perusahaan yang mengembangkan produknya berbasis cloud computing adalah DealPos. Pada metode kerja Point of Sale (POS) ini adalah bagian dengan mendistribusikan data penjualan took retail yang telah diinput oleh kasir ke pemilik took retail melalui internet dimanapun pemilik toko berada. Selain DealPos dalam kelas nasional juga ada perusahaan telekomunikasi ternama yaitu Telkom. Telkom juga turut mengembangkan sistem komputasi berbasis cloud computing melalui Telkom Cloud dengan program Telkom VPS dan Telkom Collaboration yang dikhususkan untuk pelanggan (Usaha Kecil Menengah) UKM.

Jadi menurut saya, penerapan cloud computing saat ini sangat memudahkan user dan memberikan banyak manfaat. Manfaat yang didapat dari penggunaan cloud computing yaitu semua data tersimpan di dalam server secara terpusat, keamanan data yang terjamin, fleksibilitas dan skalabilitas yang tinggi, investasi jangka panjang. Untuk kekurangannya hanya perlu untuk selalu memiliki akses internet yang stabil.