Bioinformatika

Pengertian

Bioinformatika merupakan kajian yang memadukan disiplin biologi molekul, matematika dan teknik informasi (TI). Ilmu ini didefinisikan sebagai aplikasi dari alat komputasi dan analisa untuk menangkap dan menginterpretasikan data-data biologi molekul. Biologi molekul sendiri juga merupakan bidang interdisipliner, mempelajari kehidupan dalam level molekul.

Sejarah
Istilah bioinformatika mulai dikemukakan pada pertengahan 1980an untuk mengacu kepada penerapan komputer dalam biologi. Meskipun demikian, penerapan bidang-bidang dalam bioinformatika seperti pembuatan pangkalan data dan pengembangan algoritma untuk analisis sekuens biologi telah dilakukan sejak tahun 1960an.

Kemajuan teknik biologi molekuler dalam mengungkap sekuens biologi protein (sejak awal 1950an) dan asam nukleat (sejak 1960an) mengawali perkembangan pangkalan data dan teknik analisis sekuens biologi. Pangkalan data sekuens protein mulai dikembangkan pada tahun 1960an di Amerika Serikat, sementara pangkalan data sekuens DNA dikembangkan pada akhir 1970an di Amerika Serikat dan Jerman pada Laboratorium Biologi Molekuler Eropa (European Molecular Biology Laboratory).

Penemuan teknik sekuensing DNA yang lebih cepat pada pertengahan 1970an menjadi landasan terjadinya ledakan jumlah sekuens DNA yang dapat diungkapkan pada 1980an dan 1990an. Hal ini menjadi salah satu pembuka jalan bagi proyek-proyek pengungkapan genom, yang meningkatkan kebutuhan akan pengelolaan dan analisis sekuens, dan pada akhirnya menyebabkan lahirnya bioinformatika.

Perkembangan internet juga mendukung berkembangnya bioinformatika. Pangkalan data bioinformatika yang terhubungkan melalui internet memudahkan ilmuwan dalam mengumpulkan hasil sekuensing ke dalam pangkalan data tersebut serta memperoleh sekuens biologi sebagai bahan analisis. Selain itu, penyebaran program-program aplikasi bioinformatika melalui internet memudahkan ilmuwan dalam mengakses program-program tersebut dan kemudian memudahkan pengembangannya.

Contoh-contoh penggunaan dalam Bioinformatika

1. Bioinformatika dalam Bidang Klinis

Aplikasi Informatika ini berbentuk data-data mengenai informasi klinis dari seorang pasien seperti data analisa diagnosa laboratorium, hasil konsultasi dan saran, foto rontgen, ukuran detak jantung, dan lain lain.

2. Bioinformatika untuk Identifikasi Agent Penyakit Baru

Aplikasi ini digunakan untuk mendeteksi kemungkinan penyakit baru yang akan muncul baik melalui virus ataupun media yang lainnya.

3. Bioinformatika untuk Diagnosa Penyakit Baru

Aplikasi ini digunakan untuk mendiagnosa penyakit apa yang diderita oleh pasien dan untuk mengetahui obat apa yang tepat dan perawatan yang akan diberikan kepada pasien.

4. Bioinformatika untuk Penemuan Obat

Aplikasi ini digunakan untuk menemukan terobosan pada obat dengan kombinasi berbagai macam senyawa seperti enzim, asam amino dan lain-lan

Cabang-cabang terkait dengan Bioinformatika

1. Biophysics

Biophysics adalah sebuah bidang interdisipliner yang mengaplikasikan teknik-teknik dari ilmu Fisika untuk memahami struktur dan fungsi biologi (British Biophysical Society).

2. Computational Biology

Computational biology merupakan bagian dari Bioinformatika yang membahas mengenai gerak evolusi, populasi, dan biologi teoritis daripada biomedis dalam molekul dan sel.

3. Medical Informatics

Menurut Aamir Zakaria [ZAKARIA2004] Pengertian dari medical informatics adalah "sebuah disiplin ilmu yang baru yang didefinisikan sebagai pembelajaran, penemuan, dan implementasi dari struktur dan algoritma untuk meningkatkan komunikasi, pengertian dan manajemen informasi medis."

Medical informatics lebih memperhatikan struktur dan algoritma untuk pengolahan data medis, dibandingkan dengan data itu sendiri.

4. Cheminformatics

Cheminformatics adalah kombinasi dari sintesis kimia, penyaringan biologis, dan pendekatan data-mining yang digunakan untuk penemuan dan pengembangan obat

5. Genomics

Genomics adalah bidang ilmu yang ada sebelum selesainya sekuen genom, kecuali dalam bentuk yang paling kasar. Genomics adalah setiap usaha untuk menganalisa atau membandingkan seluruh komplemen genetik dari satu spesies atau lebih.

6. Mathematical Biology

Menurut Alex Kasman [KASMAN2004] Secara umum mathematical biology melingkupi semua ketertarikan teoritis yang tidak perlu merupakan sesuatu yang beralgoritma, dan tidak perlu dalam bentuk molekul, dan tidak perlu berguna dalam menganalisis data yang terkumpul.

7. Proteomics

Istilah proteomics pertama kali digunakan untuk menggambarkan himpunan dari protein-protein yang tersusun (encoded) oleh genom. Ilmu yang mempelajari proteome, yang disebut proteomics.

8. Pharmacogenomics

Pharmacogenomics adalah aplikasi dari pendekatan genomik dan teknologi pada identifikasi dari target-target obat

9. Pharmacogenetics

Bidang ini digunakan untuk mengenali karakteristik dari profil respons pasien tertentu dan menggunakan informasi-informasi tersebut untuk memberitahu administrasi dan pengembangan terapi pengobatan.

Sumber 1
Sumber 2

Kinerja Komputasi dengan Paralel Processing

Assalamualaikum WR WB, menyambung materi sebelumnya yaitu mengenai Komputasi Modern, pada kesempatan kali ini saya akan mencoba membahas Kinerja Komputasi dengan Paralel Processing. Sebelum kita membahas lebih lanjut, ada baiknya flash back terlebih dahulu apa itu komputasi? Komputasi adalah suatu cara untuk menentukan pemecahan masalah dari sebuah data input dengan menggunakan suatu algoritma. Sedangkan Komputasi Modern adalah suatu cara untuk menemukan pemecahan masalah dari suatu data input dengan suatu algoritma dengan cara yang modern yaitu dengan menggunakan komputer, dalam hal ini melalui hardware dan software. Sekarang kita masuk kepada pengertian Paralel Processing.

1. Pengertian Paralel Processing

Pemrosesan paralel (parallel processing) adalah penggunakan lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara simultan. Idealnya, parallel processing membuat program berjalan 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 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.

Sebagai contoh : diberikan 5 buah data acak yang nantinya akan diurutkan secara Ascending dengan menggunakan CRCW-Sort dengan menggunakan perhitungan [n/2]. n = jumlah data

[n/2] = [5/2] = [2,5] = 3, jadi kita memerlukan 3 kali putaran untuk mengurutkan data tersebut.
Dan masing-masing data diproses oleh 1 processor. Berikut gambar dari pemrosesan diatas.

Klik gambar untuk memperjelas

Dari gambar diatas bisa dilihat dari data yang tidak terurut {6,5,9,2,4} menjadi terurut dengan menggunakan 3 kali putaran searching secara ganjil dan genap dengan menggunakan 5 buah processor. Yang menghasilkan data yang terurut menjadi {2,4,5,6,9}

Jadi dari kedua pengertian diatas dapat diambil sebuah kesimpulan bahwa kinerja komputasi dengan paralel proccesing memungkinkan beberapa pekerjaan dilakukan secara bersamaan dan dalam waktu yang bersamaan dan semakin banyak pekerjaan yang dapat diselesaikan tepat waktu.

Sekian penjelasan singkat dari saya, semoga bermanfaat
Sumber 1