Kekuatan Komputasi DNA

Elektron-elektron segera bertenaga, bekerja, dan bersinergi ketika tombol berlambang kode biner (0-1) dari perangkat komputer ditekan. Mereka berlarian dalam grid papan elektronik dan berpindah dari satu terminal ke terminal lain, terminal suplai daya, terminal memori, terminal penyimpan data, dan akhirnya ke terminal logika, tempat sang prosesor bersemayam. Seketika, proses pemeriksaan komponen-komponen perangkat keras diperiksa dengan identifikasi bahasa dunia elektron, selanjutnya komponen lunak bernama sistem operasi yang merupakan manifestasi dari dunia elektron dibangkitkan dengan bahasa pemrograman yang lebih manusiawi. Elektron bekerja sangat indah dan memesona, sangat cepat, dan efisien. Lihat bagaimana mereka bekerja menyampaikan perintah dalam hitungan mikro detik dalam barisan data angka, kata, frase, suara, gambar, ataupun video. Berbagai problema ataupun dilema kompleks matematika teoritis bahkan dengan cepat diselesaikan. Komputasi elektron abad ini merupakan loncatan besar pemikiran manusia, sejak nenek moyang mereka, mesin ENIAC diciptakan puluhan tahun silam. Namun tahukah kalian kalau abad kekuasaan elektron-elektron penguasa grid ini suatu saat akan tergantikan?

Kini ilmuwan tengah mencari alternatif pengganti elektron dalam transmisi data. Ada yang mengklaim menggunakan foton lebih baik, menggunakan kinetika panas, fenomena alam atomik seperti mekanika kuantum, ataupun penghuni alam molekuler, nukleotida jauh lebih unggul. Semua metode baru ini digunakan untuk mencari solusi baru dalam dimensi kecepatan dan tenaga pemrosesan data. Sekali lagi benarlah penilaian Al-quran terhadap manusia, bahwa mereka adalah makhluk yang tidak pernah bisa puas. Terobosan unik dan mutakhir akhir-akhir ini adalah penggunaan nukleotida dalam teknologi komputasi yang diklaim sebagai Komputasi DNA. Hal yang menjanjikan bagi dunia sains dan peradaban manusia kedepan.

Disiplin ilmu yang mensinergiskan pekerjaan alam biner dan alam molekuler ini sejatinya sudah ada sejak masa-masa awal pembuatan mesin komputasi dan penemuan struktur ganda DNA. Dunia komputasi lebih awal menyumbangkan hasil pemikirannya, dalam bentuk disiplin ilmu Komputasi Biologi dan Bioinformatika dan cabang-cabang barunya dalam dekade yang baru ini. Namun di lain pihak, fenomena molekuler juga memberikan inspirasi yang memesona, sebut saja teori algoritma kecerdasan buatan yang menggunakan prinsip genetika, yang dikenal sebagai Genetic Algorithm dan salah satu inspirasi besar beberapa tahun terakhir ini yaitu Komputasi DNA.

Komputasi DNA dirumuskan oleh Leonard M. Adleman pada tahun 1994 (1) ketika dia mempublikasikan hasil risetnya. Dalam penelitiannya, ia mengklaim dapat menyelesaikan masalah komputasi yang cukup terkenal dalam bidang matematika komputasi yaitu Hamiltonian path problem atau yang lebih dikenal dengan nama TSP (The Traveling Salesman Problem). Solusi problema TSP pada hakikatnya adalah menemukan rute paling cepat diantara beberapa kota yang akan dijelajahi sang salesman, namun untuk setiap kota hanya ada satu perjalanan bagi sang salesman. Semakin banyak variabel “Kota” yang digunakan semakin rumit komputasi yang dilakukan. Adleman menggunakan 7 kota dan berhasil memecahkan problema itu menggunakan konsep komputasi baru yang terilhami dari sosok penguhuni alam molekuler, DNA. Dia menggunakan 4 kodon DNA untuk memetakan fungsi sebuah kota dan unik untuk masing-masing kota. Kemudian interaksi masing-masing kota akan dipetakan oleh sebaris sekuen DNA. Selanjutnya proses alamiah interaksi DNA akan bekerja, pembentukan ikatan hidrogen antara basa DNA yang saling komplemen, proses perbanyakan diri melalu rantai PCR, dan pemisahan diri dengan elektroforesis. Hasil akhirnya adalah pemilihan rangkaian DNA yang memetakan seluruh baris sekuen masing-masing kota. Bakat DNA ternyata bisa digunakan dalam menyelesaikan masalah yang sering digeluti oleh elektron di dalam grid. Rangkaian proses laboratorium yang kompleks dalam penyelesaian masalah simpel ini mungkin sedikit merepotkan, tetapi bagi dunia komputasi masa depan, ini adalah sebuah revolusi.

Beberapa kemampuan alami yang dimiliki DNA sehingga iya cocok menjadi penerus generasi elektron, antara lain yaitu: memiliki ukuran yang dapat dibedakan menurut data densitas dan ukurannya lebih besar 100.000 kali lipat dibanding densitas teknologi penyimpanan data saat ini (DNA sebesar 1jt GB sedangkan magnetik disk 7GB), merupakan molekul yang memiliki ketahanan yang andal, informasi yang tersimpan didalamnya dapat bertahan dengan baik selama ribuan tahun. Pada tahun 2008, sekitar 80% sekuen genome Mammoth yang hidup ribuan tahun lalu berhasil dibaca dari fosil rambutnya. DNA juga memiliki mekanisme alami dalam pengecekan adanya error, DNA yang komplementer akan selalu dicek apakah sudah sesuai pasangannya atau belum. Kedahsyatan DNA menunggu ribuan tahun pengetahuan manusia agar dapat membuka satu demi satu rahasianya. Sungguh indah dan brilian bakat DNA. Maha suci Allah, tuhan segala pencipta, pencipta DNA dan kita manusia.

Pustaka :

Leonard M. Adleman (1994-11-11). “Molecular Computation of Solutions to Combinatorial Problems.” Science, 266 (11): 1021–1024.

POTENSI BESAR KOMPUTASI AWAN DALAM UPAYA PENGUATAN SIN

Untuk mewujudkan Gerakan Membangun Sistem Inovasi Daya Saing dan Kohesi Sosial di seluruh wilayah nusantara (Gerbang Indah Nusantara) diperlukan adanya pengembangan infrastruktur TIK dan pengembangan jaringan sistem inovasi nasional (SIN), dalam konteks kerjasama antar entitas terkait. Diantaranya yaitu Usaha Kecil Menengah (UKM), universitas dan pemerintah daerah. Inisiatif yang sudah ada dapat dikembangkan secara bertahap, mengingat di Indonesia terdapat 524 pemerintah daerah dengan masing-masing UKM yang ada di dalamnya, 3.000 lebih universitas dan banyaknya lembaga maupun entitas lainnya, ungkap Deputi Kepala BPPT Bidang Pengkajian Kebijakan Teknologi (PKT), Tatang A Taufik dalam diskusi panel Government Cloud pada acara FutureGov Indonesia 2012, di Jakarta (21/2).

Memang menurut Tatang, diakui bahwa tingkat adopsi teknologi di Indonesia masih rendah, bahkan di antara negara-negara ASEAN dan negara tetangga Malaysia sekalipun. Penggunaan platform, kebutuhan maupun jenis layanan yang berbeda-beda menjadikan implementasi semakin rumit di sisi teknis.  Dalam konteks memperkuat  SIN, komputasi awan berpotensi memberikan kontribusi besar dan diharapkan inisiatif kecil yang dimulai BPPT mendapat sambutan dan dapat diperluas lebih jauh lagi.  Contoh yang paling sederhana adalah sharing kisah sukses. Stabilitas dan skalabilitas dari sistem merupakan dua elemen penting yang harus diadopsi, jelas Tatang.

Diskusi Panel Government Cloud sendiri menekankan pada dominasi sektor publik dalam pemanfaatan komputasi awan dan bagaimana bagian TI di pemerintahan seharusnya bersikap terhadap kondisi tersebut.  Beberapa tema yang kemudian dibahas mencakup arahan dan batasan dalam proyek komputasi awan pada sektor publik, pengaturan kebutuhan internal pemerintah untuk aplikasi komputasi awan, dan mengharmonisasikan komputasi awan antar pemerintah.

Sesaat sebelumnya saat membuka diskusi, Srinath Chakravarthy dari National Institute for Smart Government, India, memaparkan kondisi implementasi komputasi awan di India yang masih jauh dari kondisi ideal dan masih banyaknya proses yang masih bersifat on-going. Terdapat dua faktor penting yang perlu dipertimbangkan dalam pengembangan kebijakan dan panduan, yaitu mekanisme membeli layanan dari penyedia yang telah disertifikasi dan isu-isu terkait keamanan data yang digunakan sebagai dasar membangun solusi spesifik dari kondisi nol, unique ID project serta intra government cloud, urainya.

Konferensi tahunan FutureGov Indonesia 2012 merupakan pertemuan penting bagi para pejabat tinggi Indonesia dengan mitra internasional dari ASEAN, India, Korea, dan Australia untuk mendiskusikan pendekatan baru menuju modernisasi kepemerintahan dan untuk mendapatkan solusi dari kendala-kendala umum. Forum FutureGov Indonesia 2012 fokus pada peluang mengenai Data Centres, Cloud Computing, Mobile Government, Information Security, National  Identity System, serta Business Intelligence. FutureGov Forum Indonesia 2012 yang diselenggarakan oleh FutureGov majalah Asia Pasifik, menampilkan perkembangan baru dalam sektor jasa pengiriman publik dari seluruh dunia, dan menyediakan platform untuk pegawai negeri Indonesia untuk bertemu dan berinteraksi dengan rekan-rekan mereka baik di lingkungan nasional maupun internasional.

Dalam FutureGov Forum Indonesia 2012 kali ini selain terdapat diskusi panel mengenai Government Cloud, juga terdapat tiga diskusi panel lainnya yang membahas masing-masing tentang Mobile Government, Leveraging Big Data, dan Information Security. Narasumber dari berbagai lembaga nasional dan internasional pun dihadirkan dalam forum tersebut.  (SYRA/humas)

sumber : http://www.bppt.go.id

Komputasi Modern

Komputasi modern mungkin merupakan kalimat yang jarang terdengar di telinga masyarakat Indonesia pada umumnya. Komputasi modern pengertian nya adalah cara untuk menemukan pemecahan masalah/solusi dari data input dengan menggunakan suatu algoritma tertentu. Komputasi merupakan suatu sub-bidang dari ilmu komputer dan matematika.

Selama ribuan tahun, perhitungan dan komputasi umumnya dilakukan dengan menggunakan pena dan kertas, atau kapur dan batu tulis, atau dikerjakan secara mental, kadang-kadang dengan bantuan suatu tabel. Sebenarnya sudah lama komputasi modern ini di cetuskan dan tokoh di balik semua ini yaitu John Von Neumann, Von Neumann memberikan berbagai sumbangsih dalam bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer yang di salurkan melalui karya-karyanya. Berkat teori-teori nya itulah pada saat itu computer mengalami perkembangan dan kemajuan pesat terlihat saat dia menjadi seorang konsultan pada pengembangan komputer ENIAC. karena jasa-jasa nya John von Neumann di sebut bapak komputasi modern. Dia juga dia merancang konsep arsitektur komputer yang masih dipakai sampai sekarang. Arsitektur Von Nuemann adalah seperangkat komputer dengan program yang tersimpan (program dan data disimpan pada memori) dengan pengendali pusat, I/O, dan memori.Komputasi modern digunakan untuk memecahkan masalah antara lain untuk menghitung:

1. Akurasi (big, Floating point)
   Akurasi tentu merupakan masalah yang paling penting dalam memecahkan masalah. Karena itu pada komputasi modern dilakukan perhitungan bagaimana bisa menghasilkan suatu jawaban yang akurat dari sebuah masalah. Tentu kita pernah mendengar tipe data floating point yang biasa digunakan untuk menyimpan data numerik dalam bentuk pecahan. Tipe data tersebut memiliki range penyimpanan numerik yang besar, sehingga dapat digunakan oleh komputer untuk melakukan komputasi yang akurat.
2. Kecepatan (dalam satuan Hz)
   Manusia pasti menginginkan masalah dapat diselesaikan dengan cepta. Karena itu perhitungan masalah kecepeatan adalah suatu hal yang penting. Komputasi harus dapat dilakukan dalam waktu yang cepat ketika mengolah suatu data. Sehingga perlu metode kecepatan untuk mengolah perhitungan dalam waktu singkat.
3. Problem Volume Besar (Down Sizzing atau paralel)
   Data yang besar tentu membutuhkan suatu cara penyelesaian yang khusus. Karena data yang besar dapat menjadi masalah jika ada yang terlewatkan. Oleh karena itu digunakan metode Down Sizzing atau paralel pada komputasi modern untuk menangani masalah volume yang besar. Dengan metode ini data yang besar diparalelkan dalam pengolahannya sehigga dapat diorganisir dengan baik.
4. Modeling (NN & GA)
   Modeling merupakan suatu hal yang penting dalam melakukan suatu perhitungan yang rumit. Bayangkan saja jika kita dihadapi dalam suatu masalah perhitungan yang banyak dan kompleks, tetapi tidak ada model matematika yang kita miliki. Perhitungan akan berjalan berantakan dan tidak akan mendapatkan hasil yang akurat. Maka dari itu komputasi modern membutuhkan modeling sebelum melakukan perhitungan.
5. Kompleksitas (Menggunakan Teori big O)
   Komputasi modern dirancang untuk menangani masalah yang kompleks, sehingga diterapkan pada komputer. Dengan menggunakan teori Big O, maka komputasi modern dapat melakukan perhitungan untuk memecahkan masalah kompleksitas yang kerap dihadapi.