Secara umum
iIlmu 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, biasanya berupa penerapan simulasi komputer atau
berbagai bentuk komputasi lainnya untuk menyelesaikan masalah-masalah dalam
berbagai bidang keilmuan, tetapi dalam perkembangannya digunakan juga untuk
menemukan prinsip-prinsip baru yang mendasar dalam ilmu.
Bidang ini
berbeda dengan ilmu komputer (computer science), yang mengkaji komputasi,
komputer dan pemrosesan informasi. Bidang ini juga berbeda dengan teori dan
percobaan sebagai bentuk tradisional dari ilmu dan kerja keilmuan. Dalam ilmu
alam, pendekatan ilmu komputasi dapat memberikan berbagai pemahaman baru,
melalui penerapan model-model matematika dalam program komputer berdasarkan
landasan teori yang telah berkembang, untuk menyelesaikan masalah-masalah nyata
dalam ilmu tersebut.
Sedangkan,
definisi dari Teori komputasi adalah cabang dari ilmu komputer dan matematika yang
membahas apakah dan bagaimanakah suatu masalah dapat dipecahkan pada model komputasi, dengan
menggunakan algoritma.
Teori
komputasi ini mempunyai dua buah cabang yaitu teori kompubilitas dan teori
kompleksitas. Definisi dari Teori komputabilitas adalah memeriksa
batasan-batasan berbagai model teoretis komputer, termasuk model yang dikenal
paling berdaya. Sedangkan Teori kompleksitas adalah pengkajian traktabilitas
oleh komputer; beberapa masalah, meski secara teoretis terselesaikan oleh
komputer, tetapi cukup mahal menurut konteks waktu dan ruang, tidak dapat
dikerjakan secara praktis, bahkan dengan cepatnya kemajuan perangkat keras
komputer.
Implementasi
pada komputasi.
Teori
komputasi ini dapat diimplementasikan kedalam bidang – bidang tertentu.
Implementasi bidang – bidang yang berkaitan dengan teori komputasi yaitu :
· Fisika
· Kimia
· Matematika
· Ekonomi
· Geografi
· Geologi
· Biologi
Yang akan dijelaskan kali ini adalah contoh implementasi komputasi pada bidang biologi. Implementasi pada bidang bilogi adalah Bioinformatika. Bioinformatika ini masuk kedalam bidang ilmu komputasi modern.
Bioinformatika, berasal dari kata yaitu “bio” dan “informatika”, adalah gabungan antara ilmu biologi dan ilmu teknik informasi (TI). Bioinformatika didefenisikan sebagai aplikasi dari alat komputasi dan analisa untuk menangkap dan menginterpretasikan data-data biologi. Ilmu ini merupakan ilmu baru yang yang merangkup berbagai disiplin ilmu termasuk ilmu komputer, matematika dan fisika, biologi, dan ilmu kedokteran, dimana kesemuanya saling menunjang dan saling bermanfaat satu sama lainnya.
Istilah bioinformatics 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.
Ilmu
bioinformatika lahir atas insiatif para ahli ilmu komputer berdasarkan artificial
intelligence. Mereka berpikir bahwa semua gejala yang ada di alam ini bisa
diuat secara artificial melalui simulasi dari gejala-gejala tersebut. Untuk
mewujudkan hal ini diperlukan data-data yang yang menjadi kunci penentu
tindak-tanduk gejala alam tersebut, yaitu gen yang meliputi DNA atau RNA.
Bioinformatika ini penting untuk manajemen data-data dari dunia biologi dan
kedokteran modern. Perangkat utama Bioinformatika adalah program software dan
didukung oleh kesediaan internet.
Perkembangan teknologi DNA rekombinan memainkan peranan penting dalam lahirnya bioinformatika. Teknologi DNA rekombinan memunculkan suatu pengetahuan baru dalam rekayasa genetika organisme yang dikenala bioteknologi. Perkembangan bioteknologi dari bioteknologi tradisional ke bioteknologi modren salah satunya ditandainya dengan kemampuan manusia dalam melakukan analisis DNA organisme, sekuensing DNA dan manipulasi DNA.
Sekuensing
DNA satu organisme, misalnya suatu virus memiliki kurang lebih 5.000 nukleotida
atau molekul DNA atau sekitar 11 gen, yang telah berhasil dibaca secara
menyeluruh pada tahun 1977. Kemudia Sekuen seluruh DNA manusia terdiri dari 3
milyar nukleotida yang menyusun 100.000 gen dapat dipetakan dalam waktu 3
tahun, walaupun semua ini belum terlalu lengkap. Saat ini terdapat milyaran
data nukleotida yang tersimpan dalam database DNA, GenBank di AS yang didirikan
tahun 1982. Bioinformatika (bahasa Inggris: bioinformatics) adalah ilmu
yang mempelajari penerapan teknik komputasional 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 protein maupun
struktur sekunder RNA, analisis filogenetik, dan analisis ekspresi gen.
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 meliputipangkalan datauntuk mengelola informasi
hayati, penyejajaran sekuens (sequence alignment), prediksi struktur untuk
meramalkan struktur protein atau pun struktur sekunder RNA,
analisisfilogenetik, dan analisis ekspresi gen.
Bioinformatika
pertama kali dikemukakan pada pertengahan 1980an untuk mengacu kepada
penerapan ilmukomputer dalam bidang biologi. Meskipun demikian, penerapan
bidang-bidang dalam bioinformatika seperti pembuatan pangkalan data dan
pengembangan algoritmauntuk analisis sekuens biologi telah
dilakukan sejak tahun1960an.
Membicarakan
bioinformatika, tak dapat lepas dari proses lahirnya bidang tersebut.
Sebagaimana diketahui, bioteknologi dan teknologi informasi merupakan dua di
antara berbagai teknologi penting yang mengalami perkembangan signifikan dalam
beberapa tahun terakhir ini. Bioteknologi berakar dari bidang biologi,
sedangkan perkembangan teknologi informasi tak dapat dilepaskan dari
matematika. Umumnya biologi dan matematika dianggap sebagai dua bidang yang
sangat berbeda, dan sulit untuk dipadukan. Tetapi perkembangan ilmu pengetahuan
terkini justru menunjukkan sebaliknya. Perpaduan antara biologi dan matematika,
menghasilkan embrio suatu cabang pengetahuan baru yang memiliki masa depan yang
menjanjikan di abad 21 ini. Embrio itulah yang bernama bioinformatika.
Bioinformatika merupakan perpaduan harmonis antara teknologi informasi dan
bioteknologi, yang dilatarbelakangi oleh ledakan data (data explosion)
observasi biologi sebagai hasil yang dicapai dari kemajuan bioteknologi.
Contohnya adalah pertumbuhan pesat database DNA pada GenBank. Genbank adalah
database utama dalam biologi molekuler, yang dikelola oleh NCBI (National
Center for Biotechnology Information) di AS.
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 diAmerika Serikat,
sementara pangkalan data sekuens DNA dikembangkan pada akhir 1970an di Amerika
Serikat danJerman 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 dan1990an. 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
jaringan 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.
Sumber
Referensi :
Komentar
Posting Komentar