Background

Background

Silahkan klik beberapa gambar di bawah ini

  • image1
  • image2
  • image3
  • image4
  • image2
  • image1
  • image4
  • image3

Bioinformatika adalah adalah (ilmu yang mempelajari) penerapan teknikkomputasional 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 proteinmaupun struktur sekunder RNA, analisis filogenetik, dan analisis ekspresi gen. Disiplin ilmu ini meliputi berbagai perkakas sistem komputasi dan metoda yang digunakan untuk mengatur, meneliti dan menggerakkan besar satuan data biologi. Secara esensial, bioinformatika mempunyai tiga komponen:
Penciptaan database yang memungkinkan penyimpanan dan manajemen pengaturan data biologi yang besar.
Pengembangan algoritma dan statistik untuk menentukan hubungan diantara sejumlah data set yang besar.
Penggunaan dari perkakas untuk analisa dan penafsiran dari berbagai jenis data biologi, mencakup DNA, RNA dan urutan protein, struktur protein, profil ekspresi gen, dan jalur biokimia.
Istilah bioinformatika pertama kali digunakan pada tahun 1990an dan pada mulanya diartikan sebagai manajemen dan analisis DNA, RNA dan data sekuensing protein. Perkakas komputasi untuk analisis sekuensing telah tersedia sejak tahun 1960an, tetapi hal ini mempunyai kepentingan yang sempit sampai kemajuan dalam teknologi sekuensing yang mendorong ke arah suatu perkembangan yang cepat dalam jumlah sekuens yang tersimpan di database seperti GenBank. Saat ini, istilah Bioinformatika telah meluas untuk menyertakan tipe data biologi yang berbeda, sebagai contoh struktur protein, profil ekspresi gen dan interaksi protein. Masing-masing dari tipe data tersebut memerlukan pengaturan database, algoritma dan metode statistik sendiri-sendiri.
Bioinformatika didefinisikan secara luas, walaupun tidak eksklusif adalah suatu disiplin yang berbasis komputer. Komputer penting dalam bioinformatika untuk dua pertimbangan; pertama, banyak permasalahan dalam bioinformatika memerlukan tugas yang sama untuk diulang beribu-ribu kali. Sebagai contoh, membandingkan sekuens baru terhadap setiap sekuens yang tersimpan didalam database atau membandingkan kelompok sekuens secara sistematik untuk menentukan hubungan yang evolusioner. Pada beberapa kasus, kemampuan komputer untuk memproses informasi  dan solusi alternarif tes adalah sangat dibutuhkan. Kedua, komputer diperlukan sebagai tenaga untuk pemecahan masalah. Permasalahan yang khas dapat ditujukan menggunakan bioinformatika bisa meliputi penyelesaian jalur lipatan protein yang yang diberikan oleh sekuens asam aminonya, atau menyimpulkan jalur biokimia yang diberikan oleh koleksi ekspresi profil RNA. Komputer dapat membantu beberapa masalah, tapi hal ini penting untuk dicatat bahwa keahlian input dan data asli yang sempurna juga diperlukan.
      Masa depan bioinformatika adalah pengintegrasian data. Sebagai contoh, pengintegrasian sumber data yang sangat bervariasi seperti data klinis dan data genomik akan membantu kita dalam menentukan penggunaan gejala penyakit dalam memprediksi mutasi genetik dan sebaliknya. Pengintegrasian data sistem informasi geografi (SIG) seperti peta, sistem cuaca, dengan hasil kesehatan dan data genotipe, akan membantu kita untuk memprediksi hasil sukses dari penelitian agrikultural. Ruang lingkup masa depan penelitian bioinformatika adalah membandingkan secara skala besar dari genomik. Sebagai contoh, pengembangan perkakas yang dapat melaksanakan 10 jalur pembandingan genom akan mendorong majunya angka penemuan pada bidang bionformatika. Selama ini, modeling dan visualisasi jejaring (network) yang penuh dari sistem kompleks dapat digunakan untuk memprediksi bagaimana sistem (atau sel) bereaksi terhadap obat sebagai contohnya. Tantangan teknis yang melingkupi bioinformatika ditujukan pada komputer yang lebih cepat, kemajuan teknologi dalam kapasitas ruang penyimpanan dan peningkatan bandwidth.

Akhirnya, pertanyaan kunci riset bagi masa depan bioinformatika adalah bagaimana secara komputasi membandingkan pengamatan biologi kompleks, seperti pola ekspresi gen dan jejaring protein. Bioinformatika adalah suatu sistem yang mengubah pengamatan biologi kepada suatu model yang komputer akan dapat memahaminya. Hal ini adalah tugas yang sangat menantang karena ilmu biologi dapat menjadi sangat kompleks. Permasalahan bagaimana untuk mendigitalisasikan data fenotif seperti perilaku, elektrokardiogram dan hasil kesehatan kepada bentuk yang dapat terbaca komputer menawarkan tantangan yang menarik di masa mendatang bagi para pakar bioinformatika.

Sumber :
https://id.wikipedia.org/wiki/Bioinformatika

http://suryokuncorojakti-fkh.web.unair.ac.id/artikel_detail-38847-Biomolekuler%20dan%20Imunologi-Bioinformatika.html



Pemrosesan paralel (parallel processing) adalah penggunakan lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara simultan. Idealnya, parallel processing membuat programberjalan lebih cepat karena semakin banyak CPU yang digunakan. Tetapi dalam praktek,seringkali sulit membagi program sehingga dapat dieksekusi oleh CPU yang berbea-beda tanpa berkaitan di antaranya.

Komputasi paralel adalah salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan 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 sebagaimiddleware yangberperan untuk mengatur distribusi pekerjaan antar node dalam satu mesin paralel. Selanjutnyapemakai harus membuat pemrograman paralel untuk merealisasikan komputasi.

Pemrograman paralel adalah teknik pemrograman komputer yang memungkinkan eksekusi perintah/operasi secara bersamaan baik dalam komputer dengan satu (prosesor tunggal) ataupunbanyak (prosesor ganda dengan mesin paralel) CPU. Tujuan utama dari pemrograman paraleladalah untuk meningkatkan performa komputasi. Semakin banyak hal yang bisa dilakukan secarabersamaan (dalam waktu yang sama), semakin banyak pekerjaan yang bisa diselesaikan.

Komputasi paralel membutuhkan:
- algoritma 
- bahasa pemrograman-
- compiler

 

Sebagai besar komputer hanya mempunyai satu CPU, namun ada yang mempunyai lebih darisatu. Bahkan juga ada komputer dengan ribuan CPU. Komputer dengan satu CPU dapat melakukan parallel processing dengan menghubungkannya dengan komputer lain pada jaringan. Namun, parallel processing ini memerlukan software canggih yang disebut distributed processing software.

Parallel processing berbeda dengan multitasking, yaitu satu CPU mengeksekusi beberapa program sekaligus. Parallel processing disebut juga parallel computing.
Contoh struktur dari parallel processing sbb :
 
Aristektur Komputer Parallel
1.    Komputer SISD (Single Instruction stream-Single Data stream)
2.    Komputer SIMD (Single Instruction stream-Multiple Data stream)
3.    Komputer MISD (Multiple Instruction stream-Single Data stream)
4.  Komputer MIMD (Multiple Instruction stream-Multiple Data stream)


Sumber :