KOMPUTASI MODERN DI BIDANG KESEHATAN

Pendahuluan

Komputasi merupakan sebuah konsep yang digunakan untuk memecahkan permasalahan dari sebuah data input dengan menggunakan algoritma. Teori 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. Namun sekarang, kebanyakan komputasi telah dilakukan dengan menggunakan komputer, sehingga mempercepat dalam proses perhitungan.

Secara umum iIlmu komputasi adalah bidang ilmu yang mempunyai perhatian pada penyusunan model matematika dan teknik penyelesaian numerik serta penggunaankomputer 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.

Teori komputasi adalah cabang ilmu komputer dan matematika yang membahas apakah dan bagaimanakah suatu masalah dapat dipecahkan pada model komputasi, menggunakan algoritma. Bidang ini dibagi menjadi dua cabang: teori komputabilitas dan teori kompleksitas, namun kedua cabang berurusan dengan model formal komputasi.

Komputasi di bidang kesehatan

Perkembangan kesehatan dunia di era modern ini telah menggunakan computer untuk meningkatkan efisiensi dan efektifitas di dunia kesehatan. Di dunia medis, dengan berkembangnya pengetahuan yang begitu cepat, dokter akan segera ketinggalan jaman jika tidak menggunakan berbagai alat untuk mengupdate perkembangan terbaru. Selain memiliki potensi untuk menyaring dan mengolah data menjadi informasi, computer mampu menjaga jumlah kapasitas lebih banyak daripada metode manual. Komputer juga memungkinkan data kesehatan mudah diinformasikan dengan mudah dan cepat. Dan komputasi merupakan proses mengolah datanya.

Salah satu contoh komputasi di bidang kesehatan yaitu membangun system informasi rumah sakit secara luas, untuk membantu komunikasi dan informasi yang dibutuhkan rumah sakit. Seperti, lisensi, rekam medis, akuntansi, kantor, perawatan, laboratorium, radiologi, farmasi, supali pusat, layanan nutrisi/makan, personel dan gaji.

Beberapa implementasi komputasi di bidang kesehatan:

1.      CT Scan (Computerized Axial Tomografi)

CT Scan adalah suatu prosedur yang digunakan untuk mendapatkan gambaran dari berbagai sudut kecil dari tulang tengkorak dan otak.

Tujuan penggunaan CT Scan:

Menemukan patologi otak dan medulla spinalis dengan teknik scanning/pemeriksaan tanpa radioisotope. Dengan demikian CT scan hampir dapat digunakan untuk menilai semua organ dalam tubuh, bahkan di luar negeri sudah digunakan sebagai alat skrining menggantikan foto rontgen dan ultrasonografi. Yang penting pada pemeriksaan CT scan adalah pasien yang akan melakukan pemeriksaan bersikap kooperatif artinya tenang dan tidak bergerak saat proses perekaman. CT scan sebaiknya digunakan untuk :

• Menilai kondisi pembuluh darah misalnya pada penyakit jantung koroner, emboli paru, aneurisma (pembesaran pembuluh darah) aorta dan berbagai kelainan pembuluh darah lainnya.
• Menilai tumor atau kanker misalnya metastase (penyebaran kanker), letak kanker, dan jenis kanker.
• Kasus trauma/cidera misalnya trauma kepala, trauma tulang belakang dan trauma lainnya pada kecelakaan. Biasanya harus dilakukan bila timbul penurunan kesadaran, muntah, pingsan ,atau timbulnya gejala gangguan saraf lainnya.
• Menilai organ dalam, misalnya pada stroke, gangguan organ pencernaan dll.
• Membantu proses biopsy jaringan atau proses drainase/pengeluaran cairan yang menumpuk di tubuh. Disini CT scan berperan sebagai “mata” dokter untuk melihat lokasi yang tepat untuk melakukan tindakan.

-          Alat bantu pemeriksaan bila hasil yang dicapai dengan pemeriksaan radiologi lainnya kurang memuaskan atau ada kondisi yang tidak memungkinkan anda melakukan pemeriksaan selain CT scan.

2.      USG (Ultrasonografi medis (sonografi)

Adalah sebuah teknik diagnostik pencitraan menggunakan suara ultra yang digunakan untuk mencitrakan organ internal dan otot, ukuran mereka, struktur, dan luka patologi, membuat teknik ini berguna untuk memeriksa organ. Sonografi obstetrik biasa digunakan ketika masa kehamilan.

Dalam kasus kehamilan, Ultrasonografi (USG) digunakan oleh dokter spesialis kandungan (DSOG) untuk memperkirakan usia kandungan dan memperkirakan hari persalinan. Dalam dunia kedokteran secara luas, alat USG (ultrasonografi) digunakan sebagai alat bantu untuk melakukan diagnosa atas bagian tubuh yang terbangun dari cairan.

3.      MRI (Magnetic Resonance Imaging)

Ialah gambaran pencitraan bagian badan yang diambil dengan menggunakan daya magnet yang kuat mengelilingi anggota badan tersebut. Berbeda dengan "CT scan", MRI tidak menggunakan radiasi Sinar-X dan cocok untuk mendeteksi Jaringan Lunak, misalnya Kista ataupun Tumor yang masih sedikit, tetapi pencitraan dengan MRI lebih mahal daripada menggunakan CT scan.

Magnetic Resonance Imaging (MRI) merupakan suatu teknik yang digunakan untuk menghasilkan gambar organ dalam pada organisme hidup dan juga untuk menemukan jumlah kandungan air dalam struktur geologi. Biasa digunakan untuk menggambarkan secarapatologi atau perubahan fisiologi otot hidup dan juga memperkirakan ketelusan batu kepadahidrokarbon.

Nama : Twin Edo Nugraha

Kelas : 4IA15

NPM : 59413020

Jurusan: Teknik Informatika

Dosen: Waliya Rahmawanti

Matkul: Pengantar Komputasi Modern#

Referensi:

http://ilhamamirullah7.blogspot.co.id/2017/03/penerapan-komputasi-modern-pada-website.html

http://riyanwelly.blogspot.co.id/2013/05/benefits-of-computers-in-health-sector.html

http://fajrucmedicine.blogspot.co.id/2013/04/pengertian-dan-fungsi-ct-scan.html

https://id.wikipedia.org/wiki/Ultrasonografi_medis

https://id.wikipedia.org/wiki/Pencitraan_resonansi_magnetik

http://perfectbody.fit/wp-content/uploads/2016/12/smmc_ctscan21.jpg

http://res.cloudinary.com/dk0z4ums3/image/upload/v1470370102/attached_image/lebih-jauh-tentang-usg-alodokter.jpg

http://www.medicalnewstoday.com/content/images/articles/297/297000/an-mri-scanner-can-be-found-in-most-hospitals-and-is-an-important-tool-to-analyze-patients.jpg

BIO INFORMATIKA

Pengertian BioInformatika

Secara umum, Bioinformatika dapat digambarkan sebagai: segala bentuk penggunaan computer dalam menangani informasi-informasi biologi. Dalam prakteknya, definisi yang digunakan oleh kebanyakan orang bersifat lebih terperinci. Bioinformatika menurut kebanyakan orang adalah satu sinonim dari komputasi biologi molekul (penggunaan komputer dalam menandai karakterisasi dari komponenkomponen molekul dari makhluk hidup).

Definisi Bioinformatika menurut Fredj Tekaia dari Institut Pasteur [TEKAIA2004] adalah: "metode matematika, statistik dan komputasi yang bertujuan untuk menyelesaikan masalah-masalah biologi dengan menggunakan sekuen DNA dan asam amino dan informasi-informasi yang terkait dengannya."

Cabang-cabang yang terkait dengan BioInformatika

-          Biophysics

Biologi molekul sendiri merupakan pengembangan yang lahir dari biophysics. Biophysics adalah sebuah bidang interdisipliner yang mengaplikasikan teknik-teknik dari ilmu Fisika untuk memahami struktur dan fungsi biologi (British Biophysical Society). Sesuai dengan definisi di atas, bidang ini merupakan suatu bidang yang luas. Namun secara langsung disiplin ilmu ini terkait dengan Bioinformatika karena penggunaan teknik-teknik dari ilmu Fisika untuk memahami struktur membutuhkan penggunaan TI.

-          Computational Biology

Computational biology merupakan bagian dari Bioinformatika (dalam arti yang paling luas) yang paling dekat dengan bidang Biologi umum klasik. Fokus dari computational biology adalah gerak evolusi, populasi, dan biologi teoritis daripada biomedis dalam molekul dan sel.

-          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. Disiplin ilmu ini, untuk alasan praktis, kemungkinan besar berkaitan dengan data-data yang didapatkan pada level biologi yang lebih "rumit" --yaitu informasi dari sistem-sistem superselular, tepat pada level populasi—di mana sebagian besar dari Bioinformatika lebih memperhatikan informasi dari sistem dan struktur biomolekul dan selular.

-          Cheminformatics

Cheminformatics adalah kombinasi dari sintesis kimia, penyaringan biologis, dan pendekatan data-mining yang digunakan untuk penemuan dan pengembangan obat (Cambridge Healthech Institute's Sixth Annual Cheminformatics conference). Pengertian disiplin ilmu yang disebutkan di atas lebih merupakan identifikasi dari salah satu aktivitas yang paling populer dibandingkan dengan berbagai bidang studi yang mungkin ada di bawah bidang ini.

-          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. Secara logis tentu saja mungkin untuk membandingkan genom-genom dengan membandingkan kurang lebih suatu himpunan bagian dari gen di dalam genom yang representative.

-          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.

-          Proteomics

Michael J. Dunn [DUNN2004], Pemimpin Redaksi dari Proteomics mendefiniskan kata "proteome" sebagai: "The PROTEin complement of the genOME". Dan mendefinisikan proteomics berkaitan dengan: "studi kuantitatif dan kualitatif dari ekspresi gen di level dari protein-protein fungsional itu sendiri". Yaitu: "sebuah antarmuka antara biokimia protein dengan biologi molekul".

-          Pharmacogenomics

Pharmacogenomics adalah aplikasi dari pendekatan genomik dan teknologi pada identifikasi dari target-target obat. Contohnya meliputi menjaring semua genom untuk penerima yang potensial dengan menggunakan cara Bioinformatika, atau dengan menyelidiki bentuk pola dari ekspresi gen di dalam baik patogen maupun induk selama terjadinya infeksi, atau maupun dengan memeriksa karakteristik pola-pola ekspresi yang ditemukan dalam tumor atau contoh dari pasien untuk kepentingan diagnose (kemungkinan untuk mengejar target potensial terapi kanker).

-          Pharmacogenetics

Pharmacogenetics adalah bagian dari pharmacogenomics yang menggunakan metode genomik/Bioinformatika untuk mengidentifikasi hubungan-hubungan genomik, contohnya SNP (Single Nucleotide Polymorphisms), karakteristik dari profil respons pasien tertentu dan menggunakan informasi-informasi tersebut untuk memberitahu administrasi dan pengembangan terapi pengobatan. Secara menakjubkan pendekatan tersebut telah digunakan untuk "menghidupkan kembali" obat-obatan yang sebelumnya dianggap tidak efektif, namun ternyata diketahui manjur pada sekelompok pasien tertentu. Disiplin ilmu ini juga dapat digunakan untuk mengoptimalkan dosis kemoterapi pada pasien-pasien tertentu.

Sumber:

Dwi Astuti Aprijani, M. Abdushshomad Elfaizi. 2004. BIOINFORMATIKA: Perkembangan, Disiplin Ilmu dan Penerapannya di Indonesia.

ftp://ftp.gunadarma.ac.id/pub/linux/docs/v06/Kuliah/SistemOperasi/2003/50/Bioinformatika.pdf

PARALLEL PROCESSING

Jika komputer adalah manusia, maka unit pemrosesan pusatnya (CPU) akan menjadi otaknya. CPU adalah mikroprosesor - mesin komputasi pada sebuah chip. Sementara mikroprosesor modern berukuran kecil, mereka juga sangat hebat. Mereka bisa menafsirkan jutaan instruksi per detik. Meski begitu, ada beberapa masalah komputasi yang sangat rumit sehingga mikroprosesor yang kuat membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk menyelesaikannya.

Ilmuwan komputer menggunakan pendekatan yang berbeda untuk mengatasi masalah ini. Salah satu pendekatan potensial adalah mendorong mikroprosesor yang lebih kuat. Ini berarti menemukan cara untuk menyesuaikan lebih banyak transistor pada chip mikroprosesor. Computer Engineers sudah membangun mikroprosesor dengan transistor yang lebarnya hanya beberapa lusin nanometer. Seberapa kecil nanometer? Sepersejuta meter. Sel darah merah memiliki diameter 2.500 nanometer - lebar transistor modern adalah sebagian kecil dari ukuran itu.

Membangun mikroprosesor yang lebih kuat membutuhkan proses produksi yang intens dan mahal. Beberapa masalah komputasi membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk menyelesaikannya bahkan dengan keuntungan dari mikroprosesor yang lebih kuat. Sebagian karena faktor-faktor ini, ilmuwan komputer terkadang menggunakan pendekatan yang berbeda, yang disebut Parallel Processing(Pemrosesan Paralel).

Secara umum, Parallel Processing/Pemrosesan Paralel berarti setidaknya dua mikroprosesor menangani sebagian keseluruhan tugas. Konsepnya cukup sederhana: Seorang ilmuwan komputer membagi masalah yang kompleks menjadi bagian komponen dengan menggunakan perangkat lunak khusus yang dirancang khusus untuk tugas itu. Dia kemudian memberikan masing-masing bagian komponen ke prosesor khusus. Setiap prosesor memecahkan sebagian dari keseluruhan masalah komputasi. Perangkat lunak ini menyusun kembali data untuk mencapai kesimpulan akhir dari masalah kompleks yang asli.

Arsitektur Komputer Parallel

1.      Komputer SISD (Single Instruction, Single Data)

Semua instruksi dikerjakan terurut satu demi satu. Pada umumnya komputer terdiri atas satu buah pemroses (single processor).

2.      Komputer SIMD (Single Instruction, Multiple Data)

Terdapat lebih dari satu elemen pemrosesan yang dikendalikan oleh sebuah unit pengendali yang sama.

3.      Komputer MISD (Multiple Instruction, Single Data)

Memiliki n unit pemroses yang masing-masing menerima dan mengoperasikan instruksi yang berbeda terhadap aliran data yang sama.

4.      Komputer MIMD(Multiple Instruction, Multiple Data)

Murni terdapat interaksi di antara n pemroses, bersifat tightly coupled jika tingkat interaksi antara pemroses tinggi dan loosely coupled jika tingkat interaksi antara pemroses rendah.

Hubungan antara Komputasi Modern dengan Paralel Processing

Kinerja komputasi dengan menggunakan paralel processing itu menggunakan dan memanfaatkan beberapa komputer atau CPU untuk menemukan suatu pemecahan masalah dari masalah yang ada. Sehingga dapat diselesaikan dengan cepat daripada menggunakan satu komputer saja. Komputasi dengan paralel processing akan menggabungkan beberapa CPU, dan membagi-bagi tugas untuk masing-masing CPU tersebut. Jadi, satu masalah terbagi-bagi penyelesaiannya. Tetapi ini untuk masalah yang besar saja, komputasi yang masalah kecil, lebih mudah menggunakan satu CPU saja.

Sumber:

http://computer.howstuffworks.com/parallel-processing1.htm

revida.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/48805/14+Parallel_Processing.pdf
https://en.wikipedia.org/wiki/SISD
https://en.wikipedia.org/wiki/SIMD
https://en.wikipedia.org/wiki/MISD
https://en.wikipedia.org/wiki/MIMD

http://57412627ug.blogspot.co.id/2016/05/hubungan-antara-komputasi-modern-dengan.html

KOMPUTASI MODERN

        Secara bahasa, komputasi modern tersusun dari 2 kata, yaitu Komputasi dan Modern. Komputasi sebetulnya bisa diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma. Hal ini ialah apa yang disebut dengan teori komputasi, 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. Namun sekarang, kebanyakan komputasi telah dilakukan dengan menggunakan komputer.

        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.

Modern biasanya merujuk pada sesuatu yang "terkini", "baru", dsb.

Jadi, bisa disimpulkan komputasi modern ialah cara terkini atau cara yang paling baru untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma.

Jenis-jenis komputasi modern ada 3 macam, yaitu :

1. Mobile Computing atau Komputasi Bergerak Mobile computing (komputasi bergerak) 

Merupakan kemajuan teknologi komputer sehingga dapat berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa menggunakan kabel serta mudah dibawa atau berpindah tempat, tetapi berbeda dengan komputasi nirkabel. 

2. Grid Computing Komputasi grid 

Memanfaatkan kekuatan pengolahan idle berbagai unit komputer, dan menggunakan kekuatan proses untuk menghitung satu pekerjaan. 

3. Cloud Computing atau Komputasi Awan Cloud computing 

Adalah perluasan dari konsep pemrograman berorientasi objek abstraksi. Abstraksi, sebagaimana dijelaskan sebelumnya, menghapus rincian kerja yang kompleks dari visibilitas.   

Manfaat Komputasi Modern

Banyak manfaat yang terjadi dengan adanya komputasi modern, diantaranya adalah:

Perhitungan-perhitungan kompleks yang bisa mencapai ribuan data dapat dengan mudah dikerjakan manusia dengan bantuan komputer. Hal ini tentunya dapat mengurangi waktu, biaya dan lain sebagainya.

Lahirnya komputer dapat membantu pekerjaan manusia, dalam berbagai bidang. Misalnya pada bidang kedokteran, pertanian, astronomi, teknologi, ekonomi dan lainnya. Bahkan komputer sekarang telah ada dalam hampir semua bidang di dunia ini.

Sejarah Komputasi Modern

John von Neumann (1903-1957) adalah ilmuan yang meletakkan dasar-dasar komputer modern. Dalam hidupnya yang singkat, Von Neumann telah menjadi ilmuwan besar abad 21. Von Neumann meningkatkan karya-karyanya dalam bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer. Beliau juga merupakan salah seorang ilmuwan yang sangat berpengaruh dalam pembuatan bom atom di Los Alamos pada Perang Dunia II lalu.

Von Neumann dilahirkan di Budapest, Hungaria pada 28 Desember 1903 dengan nama Neumann Janos. Dia adalah anak pertama dari pasangan Neumann Miksa dan Kann Margit. Di sana, nama keluarga diletakkan di depan nama asli. Sehingga dalam bahasa Inggris, nama orang tuanya menjadi Max Neumann. Pada saat Max Neumann memperoleh gelar, maka namanya berubah menjadi Von Neumann. Setelah bergelar doktor dalam ilmu hukum, dia menjadi pengacara untuk sebuah bank. Pada tahun 1903, Budapest terkenal sebagai tempat lahirnya para manusia genius dari bidang sains, penulis, seniman dan musisi.

Von Neumann juga belajar di Berlin dan Zurich dan mendapatkan diploma pada bidang teknik kimia pada tahun 1926. Pada tahun yang sama dia mendapatkan gelar doktor pada bidang matematika dari Universitas Budapest. Keahlian Von Neumann terletak pada bidang teori game yang melahirkan konsep seluler automata, teknologi bom atom, dan komputasi modern yang kemudian melahirkan komputer. Kegeniusannya dalam matematika telah terlihat semenjak kecil dengan mampu melakukan pembagian bilangan delapan digit (angka) di dalam kepalanya.

Setelah mengajar di Berlin dan Hamburg, Von Neumann pindah ke Amerika pada tahun 1930 dan bekerja di Universitas Princeton serta menjadi salah satu pendiri Institute for Advanced Studies.

Dipicu ketertarikannya pada hidrodinamika dan kesulitan penyelesaian persamaan diferensial parsial nonlinier yang digunakan, Von Neumann kemudian beralih dalam bidang komputasi.  Sebagai konsultan pada pengembangan ENIAC, dia merancang konsep arsitektur komputer yang masih dipakai sampai sekarang. Arsitektur Von Nuemann adalah komputer dengan program yang tersimpan (program dan data disimpan pada memori) dengan pengendali pusat, I/O, dan memori. (dna)

Nama               : Hasan Ridlo A

Kelas               : 4IA15

NPM                : 53413967

Jurusan            : Teknik Informatika

Dosen              : Waliya Rahmawanti

Matkul             : Pengantar Komputasi Modern#

https://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi

http://www.beritanet.com/Education/John-Von-Neumann.html

http://dr-prakoso.blogspot.co.id/2016/04/komputasi-modern.html

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5e/JohnvonNeumann-LosAlamos.gif

https://id.wikipedia.org/wiki/Modern

https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhL9-Hv3l_BNNW_-wzxpt8mEZ7DamD3zIiK3UL-K1XgkQPCjpmxorlGJan9LvXZ9D5MO1mavX1f09oDX3-xXyC6C8Wi4pLBrHAhUDoOKZSC8MeqSszkTjWJKfjfKlpOyNA41SV5Tk7ElPM/s1600/new_dataprocessing.jpg

https://www.kullabs.com/uploads/mobile_computing1.jpg

http://www.assignmenthelp.net/images/grid-computing-assignment.jpg

https://blog.gamatechno.com/wp-content/uploads/2015/02/cloud.png