Pendahuluan
Definisi dari komputasi adalah
sebuah istilah umum untuk segala jenis pemrosesan informasi untuk menemukan
pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma. Komputasi
merupakan sebuah subjek dari computer sains, yang menganalisa apa yang bisa
maupun tidak bisa dilakukan secara komputasi. Hal ini ialah apa yang disebut
dengan teori komputasi, suatu sub-bidang dari ilmu computer dan matematika.
Saat ini dalam perkembangan dunia teknologi sudah
sangat berkembang pesat terutama dalam dunia IT (Information Technology).
Perkembangan dunia IT mempengaruhi berbagai macam bidang kehidupan manusia.
Salah satu bidang yang terpengaruh efek dari perkembangan dunia IT adalah
kesehatan. Tak bisa dipungkiri kemajuan teknologi sangat berguna bagi dunia
kesehatan modern yang telah memanfaatkan perkembangan teknologi untuk
meningkatkan efisiensi serta efektivitas di dunia kesehatan. Pengaplikasian IT
di dunia kesehatan adalah penggunaan alat-alat kedokteran yang menggunakan
aplikasi komputer. Komputer adalah sebuah peralatan elektronik yang beroperasi
di bawah kontrol instruksi yang disimpan di dalam yang dapat menyimpan data,
mengelompokan data menurut aturan yang ditentukan, memberikan hasil dan
menyimpan hasil untuk keperluan penggunanya.
Kebutuhan manusia akan teknologi komputer sangat besar
sehingga menciptakan banyaknya inovasi-inovasi yang telah dibuat di dunia ini,
dari yang sederhana hingga yang paling muktahir. Kemajuan teknologi komputer
memang sangat berpengaruh pada kehidupan manusia saat ini karena komputer
adalah salah satu faktor kecerdasan manusia. Memanfaatkan teknologi komputer
adalah suatu gaya hidup, tidak hanya perorangan tetapi lembaga/perusahaan
sangat bergantung pada teknologi tersebut. Terbukti bahwa memang teknologi
komputer sudah menjadi kebutuhan yang merata di setiap sektor kehidupan
manusia. Sehingga pantas jika komputer adalah penemuan yang paling mutakhir dan
yang paling berpengaruh pada kehidupan manusia.
Komputasi modern yang merupakan implementasi dari
teknologi komputer juga sangat berperan penting dalam kehidupan masa kini.
Komputasi modern sudah diimplementasikan di berbagai bidang, diantaranya adalah
dalam bidang kesehatan, kimia, biologi dan sebagainya. Pada kesempatan ini,
kelompok kami akan membahas mengenai PENERAPAN KOMPUTASI MODERN DI BIDANG
KESEHATAN.
Implementasi komputasi pada bidang Biologi
Bioinformatika,
berasal dari kata yaitu “bio” dan “informatika’ adalah gabungan antara ilmu
biologi dan ilmu teknik informasi. Bioinformatika didefinisikan sebagai
aplikasi dari alat komputasi dan analisa untuk menangkap dan
menginterprerasikan data-data biologi. Ilmu ini merupakan ilmu baru termasuk
ilmu computer, matematika, dan fisika biologi dan ilmu kedokteran, dimana
kesemuanya saling menunjang dan salin bermanfaat satu sama lainnya.
Sejarah bioinformatika
Bioinformatika
mulai diperkenalkan pada pertengahan tahun 1980-an untuk mengacu pada penerapan
computer pada bidang biologi. Tetapi penerapan bdang-bidang pada bioinformatika
sudah dilakukan sejak pertengahan tahun 1960an. Ilmu bioinformatika ini lahir
berdasarkan article intelligence atas inisiatif dari para ahli ilmu computer.
Berdasarkan teori article intelligence ini meraka berpikir bahwa semua gelaja
yang ada pada ala mini dapat dibuat secara artificial melalui simulasi dari
gejala-gejala tersebut.
Sembilan
cabang dalam bidang 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 paling dekat dengan bidang Biologi umum klasik.
Fokus dari computational biologyadalah gerak evolusi, populasi, dan
biologi teoritis daripada biomedis dalam molekul dan sel.
3.
Medical
Informatics
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.
4.
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).
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
Mathematical biology menangani
masalah-masalah biologi, namun metode yang digunakan untuk menangani masalah
tersebut tidak perlu secara numerik dan tidak perlu diimplementasikan
dalam software maupun hardware.
7.
Proteomics
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”.
8.
Pharmacogenomics
Pharmacogenomics adalah
aplikasi dari pendekatan genomik dan teknologi pada identifikasi dari
target-target obat.
9.
Pharmacogenetics
Pharmacogenetics adalah bagian
dari pharmacogenomics yang menggunakan metode genomik atau
Bioinformatika untuk mengidentifikasi hubungan-hubungan genomik.
Perkembangan
DNA pada teknologi
DNA rekombinan
memainkan peranan yang penting dalam terciptanya bioinformatika. Pada teknologi
DNA rekombinan memberikan suatu pengetahuan baru dalam bidang rekayasa genesika
organisme yang disebut bioteknologi. Perkembangan pada bioteknologi dari
tradisional ke modern salah satunya ditandai dengan kemampuan manusia dalam
melakukan analisis DNA organisme,sequencing DNA dan manipulasi.
Contoh Sequencing DNA
Suatu virus
memiliki kurang lebih 5.000 nukleotida atau molekul DNA atau sekitar 11 gen,
yang telah berhasil dibaca secara menyeluruh pada tahun 1977. Kemudian 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.
Implementasi komputasi modern pada Fisika
Fisika adalah
ilmu yang mengembangkan konsep dan hukum untuk memahami alam. Hukum-hukum
fisika merupkan hasil pemikiran manusia yang memiliki keterbatasan. Fisika
menjadi ilmu pengetahuan yang mendasar. Fisika adalah bidang ilmu yang tertua,
karena dimulai dengan pengamatan-pengamatan dari gerakan benda-benda langit,
bagaimana lintasannya, periodenya, usianya, dan lain-lain
Implementasi
komputasi modern di bidang fisika yaitu Fisika Komputasi (Computational
Physics) yang mempelajari suatu gabungan antara Fisika, Komputer Sains dan
Matematika Terapan untuk memberikan solusi pada “Kejadian dan masalah yang
kompleks pada dunia nyata” baik dengan menggunakan simulasi juga penggunaan
algoritma yang tepat. Pemahaman fisika pada teori, eksperimen, dan komputasi haruslah
sebanding, agar dihasilkan solusi numerik dan visualisasi / pemodelan yang
tepat untuk memahami masalah Fisika.
Fisika komputasi
dapat dimanfaatkan untuk memecahkan masalah-masalah berikut :
a. Modeling (NN & GA)
Modeling
merupakan suatu hal yang penting dalam melakukan suatu perhitungan yang rumit.
b. 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.
c. Akurasi (big, floating point)
Akurasi tentu
merupakan masalah yang paling penting dalam memecahkan masalah. Karena itu pada
komputasi dilakukan perhitungan bagaimana bisa menghasilkan suatu jawaban yang
akurat dari sebuah masalah.
d. Kompleksitas (Menggunakan Teori big O)
Komputasi
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.
e. Kecepatan (dalam satuan Hz)
Manusia pasti
menginginkan masalah dapat diselesaikan dengan cepat. Karena itu perhitungan
masalah kecepeatan adalah suatu hal yang penting. Komputasi harus dapat
dilakukan dalam waktu yang cepat ketika mengolah suatu data.
Fisika Komputasi merupakan kajian ilmu yang merupakan
gabungan antara Fisika, Komputer Sains dan Matematika Terapan untuk memberikan
solusi pada “Kejadian dan masalah yang komplek pada dunia nyata” baik dengan
menggunakan simulasi juga penggunaan algoritma yang tepat dan sangat penting untuk
dipelajari.
Selain itu , banyak perangkat lunak ataupun bahasa
yang digunakan, baik MatLab, Visual Basic, Fortran, Open Source Physics (OSP),
Labview, Mathematica, dan lain sebagainya digunakan untuk pemahaman dan
pencarian solusi numerik dari masalah-masalah pada Fisika komputasi.
Implementasi Komputasi Modern pada Bidang Kesehatan
Dunia kesehatan modern tak luput dari
perkembangan teknologi. Teknologi pada bidang ini digunakan untuk meningkatkan
efisiensi serta efektivitas di dunia kesehatan. Dalam dunia kesehatan komputer
mempermudah dokter dan perawat dalam memonitor kesehatan pasien, monitor detak
jantung pasien lewat monitor komputer, aliran darah, memeriksa organ dalam
pasien dengan sinar X.
Komputer juga memungkinkan data
kesehatan di-share secara mudah dan cepat. Salah satu potensi yang digunakan
untuk melakukan pemantauan kesehatan tersebut bernama telemedicine,
yaitu suatu pemantauan dan pengobatan pasien dari jarak jauh melalui sensor
yang tersambung ke internet. Telemedicine juga dapat membawa
perawatan medis kepada masyarakat di lokasi terpencil.
Berikut beberapa alat kedokteran yang
merupakan hasil dari implementasi komputasi modern:
1.
CT Scan atau CT-scanner (computerized tomography scanner)
CT Scan adalah mesin sinar-x khusus
yang mengirimkan berbagai berkas pencintraan secara bersamaan dari sudut yang
berbeda. Berkas-berkas sinar-X melewati tubuh dan kekuatannya diukur dengan
algoritma khusus untuk pencitraan. Sebuah komputer dapat menggunakan
informasi ini untuk menampilkan sebagai gambar dua dimensi pada monitor.
2.
Biosensor
Biosensor adalah sensor yang
mengombinasikan komponen hayati dengan komponen elektronik (transduser)
yang mengubah sinyal dari komponen hayati menjadi luaran yang terukur. Contoh
yang paling umum dari biosensor adalah pengukur gula darah, yang menggunakan enzim glukosa
oksidase untuk memecah gula
darah.
3.
USG (Ultra Sonografi)
USG adalah sebuah teknik
diagnostik pencitraan menggunakan suara ultra yang digunakan untuk mencitrakan
organ internal dan otot, ukuran, struktur, dan luka patologi, membuat teknik
ini berguna untuk memeriksa organ. Sonografi obsterik biasa digunakan ketika
masa kehamilan. USG memanfaatkan gelombang ultrasonik, yaitu gelombang suara
yang memiliki frekuensi yang tinggi (250 kHz – 2000 kHz) yang kemudian hasilnya
ditampilkan dalam layar monitor.
4.
Mycin
Mycin adalah sistem pakar berbasis-aturan yang
mendiagnosis infeksi bakteri pada darah. MYCIN dapat mengenali sekitar 100
penyebab infeksi bakteri. Dengan demikian MYCIN dapat merekomendasi resep obat
yang efektif. Mycin dikembangkan di bidang kedokteran oleh dr. Edward H.
Shortliffe di Standford Medical School.
5.
Smart Card
Smart card, seperti artinya yaitu sebuah kartu cerdas
yang di pegang oleh klien dan tenaga kesehatan untuk dapat mengakses dengan
mudah data kesehatan klien secara akurat. Pelayanan kesehatan yang bervisi
maju serta mengedepankan kenyamanan, dilakukan pengembangan “Aplikasi Pelayanan
Kesehatan” dengan berbasis pada smart card.
6.
Rekam Medis
Rekam medis merupakan berkas yang berisi catatan
dan dokumen yang terdiri dari identitas pasien, pemeriksaan yang telah
dilakukan, pengobatan yang diberikan oleh dokter, tindakan dan pelayanan lain
yang diberikan kepada pasien.
Pembahasan
Komputasi
Modern merupakan sebuah sistem yang akan menyelesaikan masalah matematis
menggunakan komputer dengan cara menyusun algoritma yang dapat dimengerti oleh
komputer yang berguna untuk menyelesaikan suatu masalah. Dalam komputasi modern
terdapat perhitungan dan pencarian solusi dari masalah. Perhitungan dari
komputasi modern adalah akurasi, kecepatan, problem, volume dan besar
kompleksitas.
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 penadan 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.
Komputasi
modern tak hanya berguna pada bidang teknologi, beberapa bidang lainnya juga
memanfaatkan komputasi modern ini seperti pada bidang pendidikan, industri,
bisnis, sains, kemanan, kesehatan dan sebagainya. Salah satu contoh
pengaplikasian dunia IT di dunia kesehatan adalah penggunaan alat-alat
kedokteran yang mempergunakan aplikasi komputer. Komputer mempermudah dokter
dan perawat dalam memonitor kesehatan pasien, detak jantung pasien lewat
monitor komputer, aliran darah, memeriksa organ dalam pasien dengan sinar X.
Ini artinya peranan teknologi informasi dan dunia medis sangatlah berhubungan.
Referensi :
