Apa itu Bio-Informatika ??

Bioinformatika jika diartikan secara bahasa terdiri dari 2 kata, yakni Bio yang berarti makhluk hidup, dan Informasi, berarti informasi mengenai makhluk hidup. Namun dalam arti secara ilmu komputer, Bioinformatika adalah disiplin ilmu yang merupakan perpaduan dari (i) ilmu biologi molekuler, (ii) ilmu komputasional seperti matematika, statistika dan ilmu komputer, dan (iii) teknologi informasi yang bertujuan untuk memecahkan problema yang terdapat di biologi molekuler. Tujuan utama bidang ini adalah untuk memungkinkan penemuan wawasan biologi baru serta untuk menciptakan perspektif global dimana prinsip-prinsip pemersatu dalam biologi dapat dilihat.Pada awal "revolusi genom", yang menjadi perhatian dalam bioinformatika adalah penciptaan dan pemeliharaan database untuk menyimpan informasi biologis, seperti sekuens asam amino dan nukleotida.

Pada akhirnya, bagaimanapun, semua informasi ini harus digabungkan untuk membentuk gambaran yang komprehensif tentang kegiatan selular normal sehingga para peneliti dapat mempelajari bagaimana kegiatan ini diubah dalam kondisi penyakit yang berbeda. Oleh karena itu, bidang bioinformatika telah berkembang sedemikian rupa sehingga tugas yang paling mendesak sekarang melibatkan analisis dan interpretasi dari berbagai jenis data, termasuk sekuens asam nukleotida dan amino, domain protein, dan struktur protein. Proses sebenarnya menganalisis dan menafsirkan data disebut komputasi biologi.

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. Kemajuan teknik biologi molekular dalam mengungkap sekuens biologis dari protein (sejak awal 1950-an) dan asam nukleat (sejak 1960-an) mengawali perkembangan basis data dan teknik analisis sekuens biologis. Basis data sekuens protein mulai dikembangkan pada tahun 1960-an di Amerika Serikat, sementara basis

Bioinformatika merupakan disiplin ilmu yang penting karena Meskipun penyakit manusia tidak dapat ditemukan dalam bentuk yang sama persis pada hewan, mungkin ada data yang cukup untuk model binatang yang memungkinkan peneliti untuk membuat kesimpulan tentang proses pada manusia. Hal itulah yang menyebabkan mengapa bioinformatika menjadi penting.

Di Indonesia Bioinformatika masih belum dikenal oleh masyarakat luas. Di kalangan peneliti sendiri, mungkin hanya para peneliti biologi molekuler yang sedikit banyak mengikuti perkembangannya karena keharusan menggunakan perangkat-perangkat Bioinformatika untuk analisa data. Sementara itu di kalangan TI masih kurang mendapat perhatian.

Saat ini mata ajaran bioinformatika maupun mata ajaran dengan muatan bioinformatika sudah diajarkan di beberapa perguruan tinggi di Indonesia. Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati (http://www.sith.itb.ac.id) ITB menawarkan mata kuliah "Pengantar Bioinformatika" untuk program Sarjana dan mata kuliah "Bioinformatika" untuk program Pascasarjana. Fakultas Teknobiologi Universitas Atma Jaya, Jakarta menawarkan mata kuliah "Pengantar Bioinformatika". Mata kuliah "Bioinformatika" diajarkan pada Program Pascasarjana Kimia Fakultas MIPA Universitas Indonesia (UI), Jakarta. Mata kuliah "Proteomik dan Bioinformatika" termasuk dalam kurikulum program S3 bioteknologi Universitas Gadjah Mada (UGM), Yogyakarta. Materi bioinformatika termasuk di dalam silabus beberapa mata kuliah untuk program sarjana maupun pascasarjana biokimia,biologi, dan bioteknologi pada Institut Pertanian Bogor (IPB). Selain itu, riset-riset yang mengarah pada bioinformatika juga telah dilaksanakan oleh mahasiswa program S1 Ilmu Komputer maupun program pascasarjana biologi serta bioteknologi IPB.

Sumber
sumber

Komputasi dengan Pemrosesan Paralel

Terlebih dahulu kita mengerti konsep dari pemrosesan paralel (Parallel Processing), yaitu penggunaan lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara simultan. Idealnya, parallel processing membuat program berjalan lebih cepat karena semakin banyak CPU yang digunakan.

Sedangkan komputasi paralel adalah salah satu teknik untuk melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer secara bersamaan. Biasanya diperlukan saat kapasitas yang diperlukan sangat besar, baik karena harus mengolah data dalam jumlah besar ataupun karena tuntutan proses komputasi yang banyak. Untuk melakukan aneka jenis komputasi paralel ini diperlukan infrastruktur mesin paralel yang terdiri dari banyak komputer yang dihubungkan dengan jaringan dan mampu bekerja secara paralel untuk menyelesaikan satu masalah. Untuk itu diperlukan aneka perangkat lunak pendukung yang biasa disebut sebagai middleware yang berperan untuk mengatur distribusi pekerjaan antar node dalam satu mesin paralel. Selanjutnya pemakai harus membuat pemrograman paralel untuk merealisasikan komputasi.

Komputasi Paralel merupakan salah satu teknologi paling menarik sejak ditemukannya komputer pada tahun 1940-an. Terobosan dalam pemorosesan parallel selalu berkembang dan mendapatkan tempat disamping teknologi-teknologi lainnya sejak Era Kebangkitan (1950-an), Era Mainframe (1960-an), Era Minis (1970-an), Era PC (1980-an), dan Era Komputer Paralel (1990-an). Dengan berbagai pengaruh atas perkembangan teknologi lainnya, dan bagaimana teknologi ini mengubah persepsi terhadap komputer, dapat dimengerti betapa pentingnya komputasi parallel itu.

Inti dari komputasi parallel yaitu hardware, software, dan aplikasinya. Paralel prosesing merupakan suatu pemrosesan informasi yang lebih mendekatkan pada manipulasi rata-rata dari elemen data terhadap satu atau lebih penyelesaian proses dari sebuah masalah. Dengan kata lain komputasi parallel adalah komputer dengan banyak processor dapat melakukan parallel processing dengan cara membagi-bagi proses ke source-source yang dimiliki.

Paradigma pemrosesan parallel bergantung pada model SIMD (single instruction multiple data), dan paradigma functional dataflow yang memperkenalkan konsep model MIMD (Multiple Instrution Multiple Data). Suatu program parallel memerlukan koordinasi ketika sebuah tugas bergantung pada tugas lainnya. Ada dua macam bentuk koordinasi pada komputer parallel : asynchronous dan synchronous. Bentuk synchronous merupakan koordinasi pada hardware yang memaksa semua tugas agar dilaksanakan pada waktu yang bersamaan dengan mengesampingkan adanya ketergantungan tugas yang satu dengan yang lainnya. Sementara bentuk asynchronous mengandalkan mekanisme pengunci untuk mengkoordinasikan processor tanpa harus berjalan bersamaan.

Salah satu protocol yang dipergunakan pada komputasi parallel adalah Network File System (NFS), NFS adalah protokol yang dapat membagi sumber daya melalui jaringan. NFS dibuat untuk dapat independent dari jenis mesin, jenis sistem operasi, dan jenis protokol transport yang digunakan. Hal ini dilakukan dengan menggunakan RPC.

NFS memperbolehkan user yang telah diijinkan untuk mengakses file-file yang berada diremote host seperti mengakses file yang berada di lokal. Protokol yang digunakan protokol mount menentukan host remote dan jenis file sistem yang akan diakses dan menempatkan di suatu direktori, protokol NFS melakukan I/O pada remote file system.

Kinerja Parallel komputasi digunakan untuk melakukan perhitungan komputasi dengan menggunakan 2 atau lebih CPU/Processor dalam suatu komputer yang sama atau komputer yang berbeda dimana dalam hal ini setiap instruksi dibagi kedalam beberapa instruksi kemudian dikirim ke processor yang terlibat komputasi dan dilakukan secara bersamaan. Untuk proses pembagian proses komputasi tersebut dilakukan oleh suatu software yang betugas untuk mengatur komputasi. Terdapat dua jenis kinerja parallel processing yaitu Multi-core dan PC Clustering. Multi-core adalah memperbanyak inti prmrosesan sehingga diharapkan knerja komputasi meningkat dikarenakan pemrosesan secara parallel. Awalnya Multi Core diawali oleh system Multi Prosessor. System ini membutuhkan sumberdaya untu masing-masing prosesnya, sedangkan untuk interkoneksinya dibutuhkan sebuah bus berkecepatan tinggi. Untuk membuat system multi prosessor dibutuhkan biaya serta algoritma tersendiri untuk mengendalikan dan memproses input, untuk mereduksi harga dibuatlah system multi Core yang dapat mengetengahkan masalah biaya dan kecepatan komputasi.

Ref : Satu , Dua , dan Tiga :D