Pengertian
Komputasi
Komputasi
adalah algoritma yang digunakan untuk menemukan suatu cara dalam memecahkan
masalah dari sebuah data input. Data input disini adalah sebuah masukan yang
berasal dari luar lingkungan sistem. Komputasi ini merupakan bagian dari ilmu
komputer berpadu dengan ilmu matematika. Secara umum ilmu 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 secara umum, biasanya
berupa penerapan simulasi komputer atau berbagai bidang keilmuan, tetapi dalam
perkembangannya digunakan juga untuk menemukan prinsip-prinsip baru yang
mendasar terhadap bidang ilmu yang mendasari teori ini. Bidang ini berbeda
dengan ilmu komputer (computer science), yang mengkaji komputasi, komputer dan
pemrosesan informasi. Bidang ini juga berbeda dengan teori dan percobaan
sebagai bentuk tradisional dari ilmu dan kerja keilmuan. 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.
Pengertian
Komputasi Modern
Komputasi modern bisa disebut sebuah konsep sistem yang
menerima intruksi-intruksi dan menyimpannya dalam sebuah memory, memory disini
bisa juga dari memory komputer. Oleh karena pada saat ini kita melakukan
komputasi menggunakan komputer maka bisa dibilang komputer merupakan sebuah
komputasi modern. Konsep ini pertama kali digagasi oleh John Von Neumann
(1903-1957). Dalam kerjanya komputasi modern menghitung dan mencari solusi dari
masalah yang ada, dan perhitungan yang dilakukan itu meliputi:
- Akurasi
- Kecepatan
- ProblemVolume Besar
- Modelling
- Kompleksitas
Sejarah
Komputasi Modern
Dalam
perkembangan komputasi modern, kita tidak bisa melupakan begitu saja orang
dibalik perkembangan komputasi modern yang merubah semua pekerjaan jadi lebih
mudah. Sejarah komputasi dimulai dari seseorang ilmuan yang ternama di bidang
teknologi. Permulaan komputasi modern dimulai pada saat tahun 1926 oleh ilmuan
yang berasal dari hungaria yang bernama John Von Neumann.
Von
Neumann seorang ilmuan yang belajar dari Berlin dan Zurich dan mendapatkan
diploma pada bidang teknik kimia pada tahun 1926. Pada tahun yang sama dia
mendapatkan gelar doktor pada bidang matematika dari Universitas Budapest.
Berkat keahlian dan kepiawaiannya Von Neumann dalam bidang teori game yang
melahirkan konsep seluler automata, teknologi bom atom, dan komputasi modern
yang kemudian melahirkan komputer. Kegeniusannya dalam matematika telah
terlihat semenjak kecil dengan mampu melakukan pembagian bilangan delapan digit
(angka) di dalam kepalanya. Setelah mengajar di Berlin dan Hamburg, Von Neumann
pindah ke Amerika pada tahun 1930 dan bekerja di Universitas Princeton serta
menjadi salah satu pendiri Institute for Advanced Studies. Dipicu
ketertarikannya pada hidrodinamika dan kesulitan penyelesaian persamaan
diferensial parsial nonlinier yang digunakan, Von Neumann kemudian beralih dalam
bidang komputasi. 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. berdasarkan
beberapa definisi di atas, maka komputasi modern dapat diartikan sebagai suatu
pemecahan masalah berdasarkan suatu inputan dengan menggunakan algoritma dimana
penerapannya menggunakan berbagai teknologi yang telah berkembang seperti
komputer.
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.
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
berdasarkanartificial 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.
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
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 maupunhardware.
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.
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.
Kesimpulan
Dari
bahasan diatas, dapat diambil sebuah kesimpulan bahwa 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.
source:
http://www.beritanet.com/Education/John-Von-Neumann.html
http://id.wikipedia.org/wiki/Teknologi_komputasi
http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi
Tidak ada komentar:
Posting Komentar