Archive for 2020
Distribusi Multimedia | Sistem Multimedia
Proses Distribusi Multi Media
- Representation Medium
Representation media ditentukan oleh pengembang berupa informasi MM - Storage Medium
Pembawa data yang mempunyai kemampuan untuk menyimpan informasi - Transmission Medium
Pembawa informasi yang memungkinkan terjadinya transmisi data secara kontinyu - Presentation Medium
Tool dan device yang digunakan untuk proses output Informasi.
Distribusi multimedia :
Offline (Sistem Multimedia Stand Alone):- Installation / kiosk
- CDROM / software download
- KIOSK melalui jaringan komputer
- Video Conferencing
- Digital TV
- Internet Protocol Based Television (IPTV)
- Internet Radio
- Application Store
Information Kiosk
KIOSK adalah sebuah terminal berbasis komputer yang digunakan untuk memberikan informasi atau jasa, biasanya di tempat umum.Sistem Kiosk digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk direktori informasi, self-service terminal, katalog elektronik, terminal akses internet, panduan wisata, dan banyak lagi.
Aplikasi CD Interaktif
- Interactive Company Profile
- Electronic Encyclopedia
- Electronic Book (eBook)
- Electronic Magazine (eMagazine)
- Product Catalog
- Interactive Video CD-ROM
- Marketing CD-ROM
- Portfolio / Business CD
Computer Assisted Instruction (CAI) dan istilah
- Computer Assisted Instruction (CAI)
- Computer Assisted Learning (CAL)
- Computer Based Training (CBT)
- Computer Based Teaching (CBT)
- Intelligent Tutoring Systems (ITS)
- Computer Based Education (CBE)
- Web Based Training (WBT)
Pengertian CAI
Computer Assisted Instruction adalah sebuah sistem pengajaran pendidikan yang dilakukan hampir seluruhnya oleh komputer.Fungsi-fungsi CIA :
- Menilai kemampuan siswa dengan pre-test
- Menyajikan materipendidikan dalam bentuk navigasi
- Memberikan latihanberulang-ulang untuk meningkatkan pengetahuan siswa
- Memberikan latihan gameberbasis belajar untuk meningkatkan kenyamanan
- Menilai kemajuan siswa denganpost-test
- Merekam skor dan kemajuan siswa untuk kemudian diperiksa oleh instruktur kursus
Jenis CAI
- Latihan
- Pembelajaran
- Permainan
- Simulasi
- Tutorial
Keuntungan Penggunaan CAI
- Menghemat waktu latihan
- Kualitas pengguna dapat terus meningkat
- Dapat disesuikan dengan standar kurikulum
- Mudah dimodifikasi dan diperbaharui
Distribusi ONLINE
Karakteristik Data Multimedia
Difokuskan pada continous media (video dan audio)Memiliki karakteristik:
- Voluminous yaitu Membutuhkan data rate tinggi dan berukuran besar
- Real-time and Interactive yaitu Membutuhkan low delay dan Membutuhkan sinkronisasi dan interaktif
On-Demand Files
- File media ditaruh diserver
- Dapat diunduh (download) kapan saja
- Banyak orang secara bersamaan dapat mengunduh file yang sama (distance learning)
- Lebih rendah pemakaian bandwidthnya daripada live broadcast
- proses download dapat ditunda
- paket data yang dikirim dapat diperkecil
Live Broadcasting
- Merekam peristiwa saat itu juga, kemudian meng-encode filenya =stream file
- Mengirimkan stream file tersebut ke server
- Server akan mem-broadcast stream file ke connected user
- Membutuhkan lebih banyak transfer rate daripada on-demand file
- proses download tidak dapat ditunda
- paket data tidak dapat diperkecil
Penerapan contoh Live Broadcasting
- Video and Audio Streaming (Youtube)
- Video Conferencing (Video Call)
- Internet Protocol Based Television (IPTV)
- Digital TV (Internet TV)
- Internet Radio
Pengantar Stream Media
Saat ini sangat mudah menemukan website yang menyertakan file streaming media Contohnya : Internet radio station, movie trailers, music strore (sample music), dan distance learning application
Kelemahan: Pada awalnya Internet tidak didesain untuk mentranfer media, tetapi sekarang banyak konten website berisi file multimedia
- Untuk koneksi dengan kecepatan (14.4 Kbps modem) hanya untuk mendengar suara dengan low-quality
- Untuk mendapatkan suara kualitas CD harus menunggu selama 2 jam (sangat tidak efisien)
- Problem utamanya adalah pengguna harus menunggu sampai semua file disimpan di hard drive sebelum bisa dimainkan
- Pendengar tidak bisa memutar lagu bersamaan ketika lagu tersebut sedang didownload
- ini disebabkan karena keterbatasan protokol HTTP
- Browser tidak men-support play-back audio files
- Aplikasi di luar browser (audio player) tidak dapat langsung memainkan-nya, harus menunggu sampai browser selesai mendownload
- Lama kelamaan file yang dipertukarkan dalam jaringan Internet menjadi semakin besar
- Traffic-nya meningkat dan menjadi sangat padat
- Memaksa orang untuk menunggu lama untuk mendownload dan mengirim file
- www = “World Wide Wait....”
Konsep Dasar Stream Media
- Streaming menawarkan pendekatan baru untuk file multimedia di Internet
- User tidak perlu menunggu sampai file selesai semua di download baru bisa dimainkan
- Streaming Media dapat dimainkan ketika file media sedang ditransfer
- Data yang ditransfer melalui Internet dimainkan kemudian dibuang (flush)
- Streaming media juga menawarkan user control pada saat streaming ketika file dimainkan (interaktif), hal yang tidak mungkin dilakukan dengan Web Server biasa
Dalam Streaming multimedia, data ditransmisikan berdasarkan waktu sehingga terjadi pertukaran informasi pada saat yang hampir bersamaan.
Sistem Streaming Media Digital
- Proses capture suatu peristiwa (informasi)
- Informasi dibagi menjadi beberapa paket data
- Paket-paket dikirimkan melalui jaringan
- Paket-paket diterima
- Paket-paket disusun ulang
- Informasi disajikan
Ukuran paket
Strongly Regular Stream- Ukuran paket konstan
- Contoh : uncompressed audio/video stream
- Ukuran paket data berubah secara periodik
- Contoh : MPEG
- Ukuran paket data tidak tentu
Kelebihan Kukurangan Download vs. Streaming
Download:
- Download dan simpan file dalam HD sehingga dapat dinikmati pada saat offline.
- File dapat dengan mudah dicopy
- Tidak bisa real-time
- waktu download lama baru file bisa dimainkan
- Rawan pembajakan (piracy) tidak ada copyright protection
Streaming:
- Click langsung segera dimainkan
- Mendukung live broadcast karena real time
- Mendukung User Interactivity pada saat steaming
- Mendukung Copyright protection
- Hanya dapat dilihat pada saat online
- File dihapus setelah dimainkan (tidak dapat dimainkan kembali secara offline?)
Stream Media (SM) System Components
SM dapat dibentuk dari beberapa software yang berkomunikasi pada level yang berbeda.Basic streaming media system terdiri dari tiga component :
- Encoder: Software yang mengkonversi file multimedia ke format yang dapat di stream-kan
- Server: Software yang mengirimkan stream kepada user member.
- Player: Software yang digunakan untuk menjalankan streaming media
Streaming Media Process
- Creation: Membuat audio/video content yang akan di stream
- Encoding: Mengkonversi raw file menjadi format yang dapat di stream
- Authoring: Men-designbagaimana media akan disajikan
- Serving: Meletakan files pada server dan mem-publish-nya di Internet
Encoder
Sebelum file multimedia dapat dimainkan pada streaming media, raw media harus dikonversi ke format yang dapat di streaming-kan melalui Internet Dilakukan dengan streaming media encoder, prosesnya bernama encoding. Encoding juga melibatkan proses mengurangi jumlah data (mengurangi jumlah file) / kompresi sehingga ringan & kecil untuk streaming melalui InternetServer
Segera setelah file di encoding, file ditaruh dalam SM server. SM server hampir sama dengan Web server yang bisa menghandle request dari multiple client:- Setelah Web server mengirimkan file ke browser, koneksi antara Web server dan browser terputus
- SM server, menggunakan two-way connection
Protocol
Pada level yang paling bawah, anda harus mempunyai metode untuk mengirimkan SM file melalui Internet dan bagaimana server dan player dapat berkomunikasi.HTTP, standar protokol untuk deliver web pages tidak cocok untuk SM.Untuk SM ada protokol yang ada tetapi belum distandarkan- Apple QuickTime dan Real System menggunakan RTSP (Real Time Streaming Protokol)
- Microsoft menggunakan MMS (Microsoft Media Services)
Codecs
Setelah SM data di unpacked dan disusun kembali, SM player harus decode data multimedia sebelum dimainkan (Decoder).Ini dilakukan oleh aplikasi kecil (library) -> codec. Tentu saja perubahan ukuran file akan mempengaruhi kualitasnya juga.Player
Software yang dapat berkomunikasi dengan SM server, dan dapat memainkan file SM.Dapat berupa stand-alone application atau plugin yang ada di web browser.Menawarkan interactive control saat stream seperti (pause, play, fast-forward, dan lainnya)Streaming Protocol
- RSVP (Resource Reservation Protocol) digunakan untuk me-reserve bandwith sehingga data dapat tiba ditujuan dengan cepat dan tepat.
- SMRP (Simple Multicast Routing Protocol) Protocol yang mendukung "conferencing" dengan menggandakan(multiplying) data pada sekelompok user penerima.
- RTSP (Real-Time Streaming Protocol)◦digunaka noleh program streaming multimedia untuk mengatur pengiriman data secara real-time.
- RTP (Real Time Transport Protocol) suatu standard untuk mengirimkan data multimedia secara real-time.
- RTCP (Real-Time Control Protocol) Protocol QoS (Quality of Service) untuk menjamin kualitas streaming.
QUALITY OF SERVICE (QoS)
Beberapa parameter QoS:- Data Rate: ukuran kecapatan transmisi data, satuannya kbps or Mbps
- Latency (maximum packet delay) : waktu maksimum yang dibutuhkan dari transmisi ke penerimaan yang diukur dengan satuan milidetik
- Packet Loss / Error (bit loss) : ukuran error rate dari transmisi packet data yang diukur dalam persen. Hilang dikarenakan buffer yang terbatas\
- Jitter : ukuran delay penerimaan paket yang melambangkan smoothness dari audio/video playback.
- Bandwith: User Internet Connection , Server Internet Connection , Data Center Internal Network , Memperkirakan kebutuhan bandwith pada saat peak
- Platform/ SO:
- Hardware:
Tag :
Sistem Multimedia,
Bioinformatika dan Contoh Bidang Penerapannya | Pengantar Komputasi Modern
Sejarah Bioinformatika
Istilah
bioinformatika 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 molekuler 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 dan
Jerman (pada European Molekular Biology Laboratory). Penemuan teknik sekuensing
DNA yang lebih cepat pada pertengahan 1970-an menjadi landasan terjadinya
ledakan sejumlah sekuens DNA yang berhasil diungkapkan pada tahun 1980-an dan
1990-an, menjadi salah satu pembuka jalan bagi proyek-proyek pengungkapan
genom, meningkatkan kebutuhan akan pengelolaan dan analisis sekuens, dan pada
akhirnya lahirlah bioinformatika.[1]
Pengertian Bioinformatika
Bioinformatika,
sesuai dengan asal katanya yaitu "bio" dan "informatika",
adalah gabungan antara ilmu biologi dan ilmu teknik informasi (TI). Pada
umumnya, Bioinformatika didefinisikan sebagai aplikasi dari alat komputasi dan
analisa untuk menangkap dan menginterpretasikan data-data biologi. limu ini
merupakan ilmu baru yang merangkum berbagai disiplin ilmu termasuk ilmu
komputer, fisika, matematika, biologi, dan ilmu kedokteran, dimana kesemuanya
saling menunjang dan saling bermanfaat satu sama lainnya. Bioinformatika
merupakan aplikasi dari teknik-teknik dalam informatika, meliputi: matematika
terapan, ilmu komputer, dan statistika.
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, analisis
filogenetik, dan analisis ekspresi gen. [2]
Prinsip Bioinformatika
Prinsip
bioinformatika mengandung 3 unsur yang sama yaitu: [2]
1. "Pusat
data/database". Contoh pusat data antara lain GenBank untuk data DNA,
SwissProt untuk data protein, Protein Data Bank untuk data struktur
protein/DNA, dan pusat data ekspresi RNA.
2. "Analisis".
Ada dua bentuk utama analisis yaitu mencari kesamaan/homologi. Kesamaan
sekuen/struktur menunjukkan kesamaan fungsi biologi. Kesamaan informasi yang
berbentuk linier (sekuen DNA, sekuen protein) digunakan teknik
alignment/pensejajaran. Sementara untuk informasi yang berbentuk struktur ruang
3D digunakan teknik superimpose yang didasarkan atas pencarian pola. Misalnya
adalah pola ekspresi gen pada sel kanker vs pada sel normal yang datanya
diperoleh dari eksperimen DNA microarray.
3. Unsur
"Prediksi" dari "Analisis", dilakukan prediksi yang disebut
in-silico sebagai analogi dari in-vivo (fenomena dalam lingkungan hidup yang
asli), in-vitro (dalam lingkungan buatan/tabung reaksi) dan in-silico untuk
fenomena yang dianalisis menggunakan chip komputer yang bahan utamanya adalah
silikon. Prediksi ini termasuk kemudian lebih jauh menjadi simulasi.
Contoh Penerapan Bioinformatika
1. Bioinformatika dalam Bidang Klinis
Bioinformatika
dalam bidang klinis sering disebut sebagai informatika klinis (clinical
informatics). Aplikasi dari informatika klinis ini berbentuk manajemen
data-data klinis dari pasien melalui Electrical
Medical Record (EMR) yang dikembangkan oleh Clement J. McDonald dari
Indiana University School of Medicine pada tahun 1972. McDonald pertama kali
mengaplikasikan EMR pada 33 orang pasien penyakit gula (diabetes). Sekarang EMR
ini telah diaplikasikan pada berbagai penyakit. Data yang disimpan meliputi
data analisa diagnosa laboratorium, hasil konsultasi dan saran, foto rontgen,
ukuran detak jantung, dan lain lain. Dengan data ini dokter akan bisa menentukan
obat yang sesuai dengan kondisi pasien tertentu dan lebih jauh lagi, dengan dibacanya
genom manusia, akan memungkinkan untuk mengetahui penyakit genetik seseorang,
sehingga penanganan terhadap pasien menjadi lebih akurat. [3]
2. Bioinformatika untuk Identifikasi Agent Penyakit Baru
Bioinformatika
juga menyediakan tool yang sangat penting untuk identifikasi agent penyakit
yang belum dikenal penyebabnya. Banyak sekali penyakit baru yangmuncul dalam
dekade ini, dan diantaranya yang masih hangat adalah SARS (SevereAcute
Respiratory Syndrome).
Pada
awalnya, penyakit ini diperkirakan disebabkan oleh virus influenza karena gejalanya
mirip dengan gejala pengidap influenza. Akan tetapi ternyata dugaan ini salah karena
virus influenza tidak terisolasi dari pasien. Perkirakan lain penyakit ini
disebabkan oleh bakteri Candida karena bakteri ini terisolasi dari
beberapa pasien. Tapi perkiraan ini juga salah. Akhirnya ditemukan bahwa dari
sebagian besar pasien SARS terisolasi virus Corona jika dilihat dari
morfologinya. Sekuen genom virus ini kemudian dibaca dan dari hasil analisa
dikonfirmasikan bahwa penyebab SARS adalah virus Corona yang telah berubah
(mutasi) dari virus Corona yang ada selama ini.
Dalam
rentetan proses ini, Bioinformatika memegang peranan penting. Pertama pada
proses pembacaan genom virus Corona. Karena di database seperti
GenBank, EMBL (European Molecular Biology Laboratory), dan DDBJ (DNA Data Bank
of Japan) sudah tersedia data sekuen beberapa virus Corona, yang bisa digunakan
untuk mendisain primer yang digunakan untuk amplifikasi DNA virus SARS ini.
Software untuk mendisain primer juga tersedia, baik yang gratis maupun yang
komersial. Contoh yang gratis adalah Webprimer yang disediakan oleh
Stanford Genomic Resources (http://genome-www2.stanford.edu/cgi-bin/SGD/web-primer),
GeneWalker yang disediakan oleh Cybergene AB
(http://www.cybergene.se/primerdisain/genewalker), dan lain sebagainya. Untuk
yang komersial ada Primer Disainer yang dikembangkan oleh Scientific
& Education Software, dan software-software untuk analisa DNA lainnya seperti
Sequencher (GeneCodes Corp.), SeqMan II (DNA STAR Inc.), Genetyx
(GENETYX Corp.), DNASIS (HITACHI Software), dan lain lain.
Kedua
pada proses mencari kemiripan sekuen (homology alignment) virus yang didapatkan
dengan virus lainnya. Dari hasil analisa virus SARS diketahui bahwa genom virus
Corona penyebab SARS berbeda dengan virus Corona lainnya.
Perbedaan ini diketahui dengan menggunakan homology alignment dari
sekuen virus SARS. Selanjutnya, Bioinformatika juga berfungsi untuk analisa
posisi sejauh mana suatu virus berbeda dengan virus lainnya. [3]
3. Bioinformatika untuk Diagnosa Penyakit Baru
Untuk
menangani penyakit baru diperlukan diagnosa yang akurat sehingga dapat dibedakan
dengan penyakit lain. Diagnosa yang akurat ini sangat diperlukan untuk pemberian
obat dan perawatan yang tepat bagi pasien.
Ada
beberapa cara untuk mendiagnosa suatu penyakit, antara lain: isolasi agent
penyebab penyakit tersebut dan analisa morfologinya, deteksi antibodi yang
dihasilkan dari infeksi dengan teknik enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA),
dan deteksi gen dari agent pembawa penyakit tersebut dengan Polymerase
Chain Reaction (PCR).
Teknik
yang banyak dan lazim dipakai saat ini adalah teknik PCR. Teknik ini sederhana,
praktis dan cepat. Yang penting dalam teknik PCR adalah disain primer untuk amplifikasi
DNA, yang memerlukan data sekuen dari genom agent yang bersangkutan dan
software seperti yang telah diuraikan di atas. Disinilah Bioinformatika
memainkan peranannya. Untuk agent yang mempunyai genom RNA, harus
dilakukan reverse transcription (proses sintesa DNA dari RNA)
terlebih dahulu dengan menggunakan enzim reverse transcriptase. Setelah DNA
diperoleh baru dilakukan PCR. Reverse transcription dan PCR ini
bisa dilakukan sekaligus dan biasanya dinamakan RT-PCR.
Teknik
PCR ini bersifat kualitatif, oleh sebab itu sejak beberapa tahun yang lalu dikembangkan
teknik lain, yaitu Real Time PCR yang bersifat kuantitatif. Dari hasil Real
Time PCR ini bisa ditentukan kuantitas suatu agent di dalam tubuh
seseorang, sehingga bisa dievaluasi tingkat emergensinya. Pada Real Time PCR
ini selain primer diperlukan probe yang harus didisain sesuai dengan
sekuen agent yang bersangkutan. Di sini juga diperlukan software atau
program Bioinformatika. [3]
4. Bioinformatika untuk Penemuan Obat
Cara
untuk menemukan obat biasanya dilakukan dengan menemukan zat/senyawa yang dapat
menekan perkembangbiakan suatu agent penyebab penyakit. Karena perkembangbiakan
agent tersebut dipengaruhi oleh banyak faktor, maka faktor-faktor inilah
yang dijadikan target. Diantaranya adalah enzim-enzim yang diperlukan untuk perkembangbiakan
suatu agent Mula-mula yang harus dilakukan adalah analisa struktur dan
fungsi enzim-enzim tersebut. Kemudian mencari atau mensintesa zat/senyawa yang dapat
menekan fungsi dari enzim-enzim tersebut.
Analisa
struktur dan fungsi enzim ini dilakukan dengan cara mengganti asam amino
tertentu dan menguji efeknya. Analisa penggantian asam amino ini dahulu dilakukan
secara random sehingga memerlukan waktu yang lama. Setelah
Bioinformatika berkembang, data-data protein yang sudah dianalisa bebas diakses
oleh siapapun, baik data sekuen asam amino-nya seperti yang ada di SWISS-PROT (http://www.ebi.ac.uk/swissprot/)
maupun struktur 3D-nya yang tersedia di Protein Data Bank (PDB)
(http://www.rcsb.org/pdb/). Dengan database yang tersedia ini, enzim yang baru
ditemukan dapat dibandingkan sekuen asam amino-nya, sehingga bisa diperkirakan asam
amino yang berperan untuk aktivitas (active site) dan kestabilan enzim
tersebut.
Setelah
asam amino yang berperan sebagai active site dan kestabilan enzim tersebut
ditemukan, kemudian dicari atau disintesa senyawa yang dapat berinteraksi dengan
asam amino tersebut. Dengan data yang ada di PDB, maka dapat dilihat struktur 3D
suatu enzim termasuk active site-nya, sehingga bisa diperkirakan bentuk
senyawa yang akan berinteraksi dengan active site tersebut. Dengan
demikian, kita cukup mensintesa senyawa yang diperkirakan akan berinteraksi,
sehingga obat terhadap suatu penyakit akan jauh lebih cepat ditemukan. Cara ini
dinamakan “docking” dan telah banyak digunakan oleh perusahaan farmasi
untuk penemuan obat baru.
Meskipun
dengan Bioinformatika ini dapat diperkirakan senyawa yang berinteraksi dan
menekan fungsi suatu enzim, namun hasilnya harus dikonfirmasi dahulu melalui
eksperimen di laboratorium. Akan tetapi dengan Bioinformatika, semua proses ini
bisa dilakukan lebih cepat sehingga lebih efisien baik dari segi waktu maupun finansial.
Tahun 1997, Ian Wilmut dari Roslin Institute dan PPL Therapeutics Ltd, Edinburgh,
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.[3]
Sumber:
[1]
Sukmawati, Ni Made Suci. Bahan Ajar :
Bioinformatika. 3 November 2015. https://simdos.unud.ac.id/uploads/file_pendidikan_dir/
[Diakses pada 11 Juli 2020].
[2]
Nugroho, Endik Deni dan Rahayu, Dwi Anggorowati .2018 . Pengantar Bioteknologi: (Teori dan Aplikasi). Yogyakarta:
Deepublish.
[3]
Aprijani , Dwi Astuti dan Elfaizi , M. Abdushshomad . BIOINFORMATIKA: Perkembangan, Disiplin Ilmu dan Penerapannya di Indonesia.
20 Januari 2004. http://ftp.gunadarma.ac.id/pub/linux/docs/v06/Kuliah/SistemOperasi/2003/50/Bioinformatika.pdf
[Diakses pada 11 Juli 2020].
Tag :
Pengantar Komputasi Modern,
softskills,
Komputasi Paralel dan Implementasi Perusahaan | Tugas Softskill Pengantar Komputasi Modern
1. Komputasi
Komputasi sebetulnya bisa diartikan sebagai cara untuk
menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma
atau disebutjuga teori komputasi, suatu subbidang dari ilmu komputer dan
matematika. Selama ribuan tahun, perhitungan dan komputasi umumnya dilakukan
dengan menggunakan pena dan kertas, kapur dan batu tulis, atau dikerjakan
secara mental, kadang-kadang dengan bantuan suatu tabel. Namun sekarang,
kebanyakan komputasi telah dilakukan dengan menggunakan komputer.
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 praktis, ilmu ini biasanya
berupa penerapan simulasi komputer atau berbagai bentuk komputasi lain untuk
menyelesaikan masalah-masalah dalam berbagai bidang keilmuan. Dalam
perkembangannya, ilmu ini juga digunakan untuk menemukan prinsip-prinsip baru
yang mendasar dalam ilmu. [1]
2. Paralel processing
Komputer tradisional memiliki prosesor tunggal untuk
melaksanakan tugas-tugas dari suatu program. Salah satu cara untuk meningkatkan
kecepatan komputer (seperti yang telah diusulkan bertahun-tahun) adalah
menggunakan beberapa prosesor dalam satu komputer (multiprosesor) maupun
beberapa komputer yang mengerjakan satu tugas. Dalam kasus yang lain, program
dibagi menjadi beberapa bagian. Masing-masing bagian terdiri atas beberapa
prosesor terpisah secara paralel. Pemrograman dengan metode itu disebut
pemrograman paralel (parallel programming).
Platform
komputer yang digunakan, komputer paralel (parallel computer), bisa berupa
komputer dengan beberapa prosesor maupun beberapa komputer yang terhubung
dengan cara tertentu. Pendekatan tersebut seharusnya mampu meningkatkan kemampuan
komputer secara signifikan. Maksudnya adalah p prosesor/komputer mampu
mcnghasilkan hingga p kali kecepatan komputer dengan satu prosesor komputer.
Berapa pun kecepatan prosesor/komputer itu dengan harapan problem yang ada dapat
diselesaikan dengan waktu 1/p. Tentu saja, situasi tersebut merupakan situasi
ideal yang jarang sekali terjadi. Seringkali, problem tidak dapat dipecah
menjadi bagian-bagian kecil.
Selain itu, diperlukan interaksi antara masing-masing
bagian, baik untuk transfer data maupun sinkronisasi. Namun, seberapa jauh
peningkatan kecepatan dapat dicapai bergantung pada masalah dan peran paralelisme.
Satu hal yang menyebabkan kemampuan komputer paralel menjadi tak terbatas
adalah peningkatan kecepatan eksekusi suatu prosesor secara berkelanjutan yang
akan meningkatkan pula kecepatan komputer paralel. Dengan dcmikian, akan selalu
ada problem dengan tantangan besar yang tak bisa diselesaikan dalam waktu yang
memadai menggunakan komputer saat ini.[2]
Intinya adalah Pemrosesan Paralel (Paralel
Processing) merupakan kemampuan menjalankan tugas atau aplikasi lebih dari satu
aplikasi dan dijalankan secara simultan atau bersamaan pada sebuah komputer.
Secara umum, ini adalah sebuah teknik dimana sebuah masalah dibagi dalam
beberapa masalah kecil untuk mempercepat proses penyelesaian masalah.
3.
Hubungan Komputasi dengan Parallel Processing
Dengan adanya komputasi modern yang menerapkan paralel
processing memungkinkan untuk meningkatkan kecepatan eksekusi atas masalah yang
sudah ada, penggunaan beberapa prosesor/komputer (paralel processing) seringkali
memungkinkan keakuratan solusi dari suatu problem bisa dihasilkan dalam waktu
yang memadai. Contohnya, perhitungan fenomena fisik melibatkan pembagian
problem mcnjadi beberapa titik solusi yang tersebar. Prakiraan cuaca meliputi pembagian
udara menjadi jaringan titik solusi 3 dimensi. Jaringan titik solusi dua atau
tiga dimensi terjadi pada aplikasi-aplikasi lain.
Multikomputer maupun multiprosesor membuat penyelesaian
masalah dalam waktu yang sudah ditentukan dan diperhitungkan sehingga solusi
yang diberikan lebih akurat. Walaupun multikomputer memiliki jumlah memori utama
lebih banyak daripada komputer tunggal. Hal tersebut memungkinkan terselesaikannya
problem yang membutuhkan memori utama dalam jumlah besar.
Komputasi tanpa paralel processing
Komputasi dengan paralel processing
4. Model komputasi paralel
yang diimplementasi perusahaan
Disini akan dijelaskan implementasi komputasi modern
dengan paralel processing di industri perfilman. Kemajuan di bidang
komputasi, khususnya dalam bidang komputer grafis memberikan kemudahan untuk
memodelkan suatu benda dalam alam 3 dimensi virtual di komputer. Kita dapat
membuat suatu benda dalam wujud 3 dimensi dan mengubah-ubah sudut pandang,
menentukan pencahayaan, bahkan menyusun gerakan benda dalam alam 3 dimensi
virtual tersebut.
Komputasi Paralel mempunyai
prinsip yang bersesuaian dengan algoritma Divide and Conquer, yaitu
membagi-bagi proses menjadi bagian-bagian yang cukup kecil dan memungkinkan
untuk dikerjakan oleh sebuah unit komputasi.
Pada bagian rendering
Film digunakan unit Komputasi parallel Distributed Memory Multicomputer. Hal
ini dikarenakan computer yang digunakan untuk membuat rendering filmnya adalah
Kluster Komputer. Kluster computer adalah proses menghubungkan beberapa
computer agar dapat bekerja secara bersama-sama dengan sebuah jaringan sebagai
media penghubungnya.
Dalam Komputasi Parallel
tiap-tiap bagian dikerjakan oleh unit pemrosesannya masing-masing, sesuai
dengan kesepakatan Divide pada awal komputasi. Komputasi Parallel terbukti jauh
lebih efektif untuk melakukan rendering objek 3D dibanding hanya menggunakan
sebuah unit komputasi. Sebagai contoh suatu perusahaan animasi asal Jepang,
membutuhkan waktu 165 tahun jika proses render yang dilakukan untuk membuat
animasi berdurasi 100 menit hanya menggunakan sebuah unit komputasi. Sedangkan
ketika perusahaan tersebut menggunakan metode Komputasi Parallel, proses
tersebut hanya membutuhkan waktu 1 tahun saja. [3]
Begitu juga dengan
tahapan-tahapan lain selain rendering, mulai dari pemodelan, editing, spesial
efek semua proses tersebut menerapkan pemodelan paralel untuk mempercepat
kinerja dan penyelesaian tugas.
Sumber:
[1] Simarmata, Janner.
2010. Rekayasa Perangkat Lunak.
Penerbit Andi : Jakarta.
[2] Wilkinson,
Barry dan Allen, Michael. 2010. Parallel Programming - Teknik dan Aplikasi Menggunakan
Jaringan Workstation dan Komputasi Paralel (versi terjemahan). Penerbit Andi : Jakarta
[3] https://www.mahadisuta.net/2012/12/implementasi-komputasi-paralel-dalam.html
Tag :
Pengantar Komputasi Modern,
softskills,
