Popular Post

Distribusi Multimedia | Sistem Multimedia

By : Panji Maulana Putra

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
Online (Sistem Multimedia Berbasis Jaringan) :
  • 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

Pada awalnya:
  • 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 
Pengiriman Data secara Live Broadcast -> Streaming Media
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 
Streaming media adalah suatu teknologi yang mampu mengirimkan file multimedia digital secara on-demand (sesuai permintaan) maupun live broadcast pada jaringan Internet.

Ukuran paket

Strongly Regular Stream
  • Ukuran paket konstan 
  • Contoh : uncompressed audio/video stream 
 Weakly Regular Stream
  • Ukuran paket data berubah secara periodik 
  • Contoh : MPEG 
Irregular Data Stream
  • 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
 Ketiganya berkomunikasi menggunakan protokol internet khusus

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 Internet

Server

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. 
Hal–Hal yang perlu diperhatikan
  • Bandwith: User Internet Connection , Server Internet Connection , Data Center Internal Network , Memperkirakan kebutuhan bandwith pada saat peak
  • Platform/ SO:
  • Hardware:
Read More
1 Comment
Tag : ,

Bioinformatika dan Contoh Bidang Penerapannya | Pengantar Komputasi Modern

By : Panji Maulana Putra


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].
Read More
0 Comments
Tag : , ,

Komputasi Paralel dan Implementasi Perusahaan | Tugas Softskill Pengantar Komputasi Modern

By : Panji Maulana Putra



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
Read More
0 Comments
Tag : , ,

Gunadarma














About Me

My photo
Seorang mahasiswa dari universitas gunadarma yang merasa salah jurusan ._.

- Copyright © Panjiologi - Date A Live - Powered by Blogger - Designed by Johanes Djogan -