Jumat, 12 Juni 2015
QUANTUM COMPUTATION
Quantum Computation
Quantum Computation atau Komputer kuantum adalah alat hitung yang menggunakan sebuah fenomena mekanika kuantum, misalnya superposisi dan keterkaitan, untuk melakukan operasi data. Dalam komputasi klasik, jumlah data dihitung dengan bit; dalam komputer kuantum, hal ini dilakukan dengan qubit. Prinsip dasar komputer kuantum adalah bahwa sifat kuantum dari partikel dapat digunakan untuk mewakili data dan struktur data, dan bahwa mekanika kuantum dapat digunakan untuk melakukan operasi dengan data ini. Dalam hal ini untuk mengembangkan komputer dengan sistem kuantum diperlukan suatu logika baru yang sesuai dengan prinsip kuantum.
Pengoperasian Data Qubit
Bit digambarkan oleh statusnya, 0 atau 1. Begitu pula, qubit digambarkan oleh status quantumnya. Dua status quantum potensial untuk qubit ekuivalen dengan 0 dan 1 bit klasik. Namun dalam mekanika quantum, objek apapun yang memiliki dua status berbeda pasti memiliki rangkaian status potensial lain, disebut superposisi, yang menjerat kedua status hingga derajat bermacam-macam.
Quantum Gates
Untuk memanipulasi sebuah qubit, maka menggunakan Quantum Gates (Gerbang Kuantum). Cara kerjanya yaitu sebuah gerbang kuantum bekerja mirip dengan gerbang logika klasik. Gerbang logika klasik mengambil bit sebagai input, mengevaluasi dan memproses input dan menghasilkan bit baru sebagai output.
Quantum Gates / Gerbang Quantum merupakan sebuah aturan logika / gerbang logika yang berlaku pada quantum computing. Prinsip kerja dari quantum gates hampir sama dengan gerbang logika pada komputer digital. Jika pada komputer digital terdapat beberapa operasi logika seperti AND, OR, NOT, pada quantum computing gerbang quantum terdiri dari beberapa bilangan qubits, sehingga quantum gates lebih susah untuk dihitung daripada gerang logika pada komputer digital.
Algoritma Shor
Algoritma Shor, dinamai matematikawan Peter Shor , adalah algoritma kuantum (suatu algoritma yang berjalan pada komputer kuantum ) untuk faktorisasi bilangan bulat dirumuskan pada tahun 1994.
Sebagai contoh Algoritma Shor yang paling sederhana adalah menemukan faktor-faktor untuk bilangan 15, di mana membutuhkan sebuah komputer kuantum dengan tujuh qubit. Para ahli kimia mendesain dan menciptakan sebuah molekul yang memiliki tujuh putaran nukleus. Nukleus dari lima atom fluorin dan dua atom karbon yang dapat berinteraksi satu dengan yang lain sebagai qubit, dapat diprogram dengan menggunakan denyut-denyut frekuensi radio dan dapat dideteksi melalui peralatan resonansi magnetis nuklir (nuclear magnetic resonance, atau NMR) yang mirip dengan yang banyak digunakan di rumah-rumah sakit dan laboratorium-laboratorium kimia.
Thanks to yang sudah menambah referensi untuk artikel ini :
http://id.wikipedia.org/wiki/Komputer_kuantum
http://mynewsworthy99.blogspot.com/2013/05/pengantar-quantum-computation.html
Baca kabehane »»
Rabu, 10 Juni 2015
CLOUD COMPUTING
Apa itu Cloud Computing?
Jaman sekarang siapa sih yang ngga tau Cloud Computing atau bisa disebut komputasi awan. Sudah banyak orang yang mengetahui tentang komputasi awan tetapi mereka belum mengenal lebih jauh apa itu komputasi awan. Disini akan dijelaskan semua tentang komputasi awan. Komputasi awan (bahasa Inggris: cloud computing) adalah gabungan pemanfaatan teknologi komputer ('komputasi') dan pengembangan berbasis Internet ('awan'). Awan (cloud) adalah metafora dari internet, sebagaimana awan yang sering digambarkan di diagram jaringan komputer. Sebagaimana awan dalam diagram jaringan komputer tersebut, awan (cloud) dalam Cloud Computing juga merupakan abstraksi dari infrastruktur kompleks yang disembunyikannya. Ia adalah suatu metoda komputasi di mana kapabilitas terkait teknologi informasi disajikan sebagai suatu layanan (as a service), sehingga pengguna dapat mengaksesnya lewat Internet ("di dalam awan") tanpa mengetahui apa yang ada didalamnya, ahli dengannya, atau memiliki kendali terhadap infrastruktur teknologi yang membantunya. Menurut sebuah makalah tahun 2008 yang dipublikasi IEEE Internet Computing "Cloud Computing adalah suatu paradigma di mana informasi secara permanen tersimpan di server di internet dan tersimpan secara sementara di komputer pengguna (client) termasuk di dalamnya adalah desktop, komputer tablet, notebook, komputer tembok, handheld, sensor-sensor, monitor dan lain-lain.
Virtualisasi pada Cloud Computing
Virtualization berasal dari kata Virtual atau Maya yang menerangkan sebuah teknik menciptakan sesuatu yang maya dari sesuatu yang konkrit. Teknik ini telah diterapkan sejak jaman mainframe dan terus berkembang sampai diterapkan pada cloud computing sebagai satu feature yang sangat penting. Walaupun tentunya penerapan teknik virtualisasi ini berbeda.
Tujuan lain dari virtualisasi adalah untuk memaksimalkan pemanfaatan sebuah fasilitas infrastructure seperti processor, network, dan communication channel. Tanpa disadari bahwa processor lebih banyak nganggurnya daripada sibuk bekerja. Pada waktu anda melakukan pekerjaan mengetik dengan Microsoft word sebenarnya processor tidaklah begitu banyak dipergunakan. Apalagi kalau kita bicara printer tentunya tidak mungkin atau jarang kita melakukan printing dengan printer itu. Jadi lebih banyak nganggurnya daripada dipakai. Kenyataan inilah yang menyadarkan dunia bisnis untuk mengirit biaya, misalnya biaya media telekomunikasi. Seandainya dulu menyediakan 1 jalur untuk 1 departemen, sekarang tidak lagi tetapi mungkin cukup hanya 2 jalur dan dishare dengan teknik virtualisasi oleh semua departemen. Hebatnya teknik virtualisasi ini adalah bahwa pihak user tidak mengetahui kenyataan ini dan merasa atau mengetahui bahwa mereka memiliki 1 jalur sendiri yang tidak dipakai bersama2 dengan pihak lainnya. Oleh karena itu sekarang peralatan network dan communication seperti buatan Cisco juga sudah memanfaatkan teknik virtualisasi ini.
Nah dengan cloud computing teknik virtualisasi ini sangat penting gunanya yaitu karena:
1. Bisa meningkatkan UTILITY atau pemanfaatan infrastructure mencapai 100% atau semaksimalnya.
2. Bisa menciptakan imunisasi atau security dimana 1 user tidak bisa mengganggu atau merusak user lainnya karena mereka masing masing terselubung dalam 1 virtual machine.
3. Bisa memberikan elastisitas atau ketidakterbatasan infrastructure kepada setiap user.
4. Bisa menciptakan virtual machine atau virtual desktop yang sesuai dengan spesifikasi prosesor, memory, harddisk, dsb yang dibutuhkan oleh user. Sehingga user cukup pakai sebuah IPAD saja untuk mengoperasikan sebuah virtual super desktop atau komputer secanggih apapun karena semua proses dilakukan di cloud host/server dan IPAD itu hanya berfungsi sebagai kepanjangan monitor dan keyboard saja.
Database yang Terintegrasi dengan Cloud Computing
Dalam cloud computing terdapat beberapa database ygang dapat digunakan. Salah satu contohnya yaitu database yang berbasis web, antara lain : Socrata, Cebase, Dabble DB. Berikut ini penjelasan dari masing-masing database berbasis web tersebut.
1. Socrata
Awalnya website ini bernama www.blist.com, tapi karena mengalami perubahan servis dan layanan diubah menjadi Socrata yang beralamat di www.socrata.com. Socrata adalah aplikasi database online yang relatif mudah digunakan dan dirancang untuk keperluan nonteknis pebisnis, seperti spreadsheet dan pemrograman database.
2. Cebase
Cebase (www.cebase.com) memungkinkan anda untuk membuat aplikasi database baru secara online dengan hanya beberapa klik dari mouse komputer anda. Anda juga dapat mendesain tampilan program database seperti membuat form, membuat kolom data entri, dan sebagainya.
Data anda akan ditampilkan dalam tata letak seperti spreadsheet. Anda dapat menyortir, menambah, menghapus, serta menyaring dari kelompok data anda yang diinginkan.
3. Dabble DB
Cara pemakaian Dabble DB (www.dabbledb.com) mirip dengan Cebase. Anda tinggal klik-klik saja pada settingan database yang ingin dibuat. DB menawarkan tiga cara untuk berbagi data. Page Option memungkinkan anda untuk mengumpulkan data dari pengguna lain, tanpa memberikan akses ke database. User Option memungkinkan pengguna lain untuk mengakses data mentah di database. Schema Option dapat mengaktifkan JavaScript API untuk membiarkan orang lain berinteraksi dengan data anda pada situs-situs lain.
Selanjutnya, anda dapat mengurutkan dan menyaring data seperti membuat berbagai jenis laporan dan menggunakan data anda untuk menghasilkan grafik, kalender dan peta.
Komputasi Terdistribusi dalam Cloud Computing
Komputasi Terdistribusi merupakan salah satu tujuan dari Cloud Computing, karena menawarkan pengaksesan sumber daya secara paralel, para pengguna juga bisa memanfaatkannya secara bersamaan (tidak harus menunggu dalam antrian untuk mendapatkan pelayanan), terdiri dari banyak sistem sehingga jika salah satu sistem crash, sistem lain tidak akan terpengaruh dan juga dapat menghemat biaya operasional karena tidak membutuhkan sumber daya (resourches).
Map Reduce dan NoSQL
Map-Reduce adalah salah satu konsep teknis yang sangat penting di dalam teknologi cloud terutama karena dapat diterapkannya dalam lingkungan distributed computing. Dengan demikian akan menjamin skalabilitas aplikasi kita.
Salah satu contoh penerapan nyata map-reduce ini dalam suatu produk adalah yang dilakukan Google. Dengan inspirasi dari functional programming map dan reduce Google bisa menghasilkan filesystem distributed yang sangat scalable, Google Big Table.
Dan juga terinspirasi dari Google, pada ranah open source terlihat percepatan pengembangan framework lainnya yang juga bersifat terdistribusi dan menggunakan konsep yang sama, project open source tersebut bernama Apache Hadoop.
NoSQL adalah istilah untuk menyatakan berbagai hal yang didalamnya termasuk database sederhana yang berisikan key dan value seperti Memcache, ataupun yang lebih canggih yaitu non-database relational seperti MongoDB, Cassandra, CouchDB, dan yang lainnya.
Wikipedia menyatakan NoSQL adalah sistem menejemen database yang berbeda dari sistem menejemen database relasional yang klasik dalam beberapa hal. NoSQL mungkin tidak membutuhkan skema table dan umumnya menghindari operasi join dan berkembang secara horisontal. Akademisi menyebut database seperti ini sebagai structured storage, istilah yang didalamnya mencakup sistem menejemen database relasional.
Komputasi Grid
Komputasi Grid sebenarnya merupakan sebuah aplikasi pengembangan dari jaringan komputer (network). Hanya saja, tidak seperti jaringan komputer konvensional yang berfokus pada komunikasi antar piranti (device), aplikasi pada grid computing dirancang untuk memanfaatkan sumber daya pada terminal dalam jaringannya. Grid Computing biasanya diterapkan untuk menjalankan sebuah fungsi yang terlalu kompleks atau terlalu intensif untuk dikerjakan oleh satu sistem tunggal. Seperti halnya pengguna internet yang mengakses berbagai situs web dan menggunakan berbagai protokol seakan - akan dalam sebuah sistem yang berdiri sendiri, maka pengguna aplikasi Grid Computing seolah - olah akan menggunakan sebuah virtual komputer dengan kapasitas pemrosesan data yang sangat besar.
Menurut definisi Grid Computing atau Komputasi Grid merupakan salah satu dari tipe data komputasi paralel. Karena penggunaan sumber daya nya melibatkan banyak komputer terpisah secara geografis namun tersambung via jalur komunikasi (termasuk internet) untuk memecahkan persoalan komputasi skala besar. Semakin cepat jalur komunikasi terbuka, maka peluang untuk menggabungkan kinerja komputasi dari sumber - sumber komputer yang terpisah menjadi semakin meningkat. Dengan demikian, skala komputasi terdistribusi dapat ditingkatkan secara geografis lebih jauh lagi, melintasi batas - batas domain administrasi yang ada.
Beberapa konsep dasar dari komputasi grid:
Sumber daya dikelola dan dikendalikan secara lokal
Sumber daya berbeda dapat mempunyai kebijakan dan mekanisme berbeda
Secara generik, keuntungan dasar dari penerapan komputasi grid, yaitu:
Perkalian dari sumber daya: Resource pool dari CPU dan storage tersedia ketika idle
Lebih cepat dan lebih besar: Komputasi simulasi dan penyelesaian masalah dapat berjalan lebih cepat dan mencakup domain yang lebih luas
Software dan aplikasi: Pool dari aplikasi dan pustaka standard, Akses terhadap model dan perangkat berbeda, Metodologi penelitian yang lebih baik.
Data: Akses terhadap sumber data global, dan hasil penelitian lebih baik.
Keamanan Data Pada Cloud Computing
Cloud Storage memberikan media penyimpanan yang cukup luas, disini anda bisa menggunakannya untuk menyimpan berbagai keperluan seperti dokumen, presentasi, foto, atau video. Tidak hanya dari piranti yang dipakai, kita bisa bebas mengakses data yang ada pada penyimpanan cloud melalui perangkat lain karena kini aplikasi cloud sudah menyebar diberbagai sistem operasi dari windows, linux, ios, hingga mobile. Namun apakah anda sudah tahu mengenai keamanan data yang ada pada cloud storage? dibawah ini ada beberapa poin penting agar data kita yang berada di cloud storage aman & terjamin.
Proteksi Data
Ketika kita sudah memutuskan untuk adopsi atau migrasi data ke Cloud, yang yang diperhatikan adalah bagaimana penyedia layanan Cloud memberikan proteksi terhadap data kita. Dengan metode apa mereka melakukan proteksi sehingga kita yakin data aman, selain itu lokasi penyimpanan data juga adalah pertimbangan penting dimana ini hubungannya dengan Data Center. Dipastikan data center yang mereka buat sudah tersertifikasi/teraudit, misalnya lokasi bebas gempa, standar sumber daya listrik 3 lapis dll.
Security Control
Setelah data kita betul-betul terproteksi, selanjutnya adalah bagaimana keamanan dari akses terhadap data kita (role), bagaimana prosedurnya sehingga hanya orang-orang yang berhak saja yang bisa akses data kita. Disini termasuk akses para pekerja/karyawan di penyedia layanan terhadap data kita.
Compliance
Standar yang diterapkan pada penyedia layanan Cloud Computing, misalnya untuk keamanan data menggunakan ISO 27001, untuk penyediaan layanan memakai ITIL, COBIT, Cloud Security Alliance, termasuk regulasi internasioanl dan pemerintah. Sehingga jika ada pelanggaran akan mudah dalam penyelesaian
Multi-tenancy
Salah satu sifat Cloud computing adalah resource sharing, nah bagaimana ketika ada penyewa lain terdapat melakukan kecurangan atau bocor, apa imbasnya terhadap data kita disana, ini harus dipertimbangkan. Karena secara fisikal, data kita bisa jadi ada dalam satu media fisik yang sama dengan yang lain.
Security Governance
Ini lebih kepada policy governance dari penyedia layanan atau kita sebagai pemakai layanan, harus dijabarkan dan governance-nya paka apa harus didefinisikan disni.
Isu yang lagi hangat di Indonesia adalah setiap penyedia layanan elektronik luar harus mempunyai data center di Indonesia, ini adalah salah satu regulasi pemerintah terkait peraturan data center. Sama juga dengan kita ketika ingin memindahkan data ke Cloud, pastikan data kita ada dimana, karena setiap negara mempunyai tersendiri dan cara melakukan data dan data center-nya sendiri.
Thanks to yang sudah menambah referensi untuk artikel ini :
http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi_awan
http://www.purwadhikapress.com/cloud-computing-virtualization.html
https://aflah7.wordpress.com/2012/06/26/database-cloud-computing/#more-542
http://putrifebiani.blogspot.com/2014/05/distributed-computation-dalam-cloud.html
http://chip.co.id/chipversity/general/6695/keamanan_data_pada_cloud_computing
Baca kabehane »»
Minggu, 22 Maret 2015
Implementasi Komputasi Pada Bidang Kimia
Implementasi komputasi modern di bidang kimia ada Computational Chemistry yaitu penggunaan ilmu komputer untuk membantu menyelesaikan masalah kimia, contohnya penggunaan super komputer untuk menghitung struktur dan sifat molekul. Istilah kimia teoridapat didefinisikan sebagai deskripsi matematika untuk kimia, sedangkan kimia komputasi biasanya digunakan ketika metode matematika dikembangkan dengan cukup baik untuk dapat digunakan dalam program komputer. Perlu dicatat bahwa kata "tepat" atau "sempurna" tidak muncul di sini, karena sedikit sekali aspek kimia yang dapat dihitung secara tepat. Hampir semua aspek kimia dapat digambarkan dalam skema komputasi kualitatif atau kuantitatif hampiran.
Molekul terdiri atas inti dan elektron, sehingga diperlukan metode mekanika kuantum. Kimiawan komputasi sering berusaha memecahkan persamaan Schrödinger non-relativistik, dengan penambahan koreksi relativistik, walaupun beberapa perkembangan telah dilakukan untuk memecahkan persamaan Schrödinger yang sepenuhnya relativistik. Pada prinsipnya persamaan Schrödinger mungkin diselesaikan, baik dalam bentuk bergantung-waktu atau tak-bergantung-waktu, disesuaikan dengan masalah yang dikaji, tetapi pada praktiknya tidak mungkin kecuali untuk sistem yang amat kecil. Karena itu, sejumlah besar metode hampiran dikembangkan untuk mencapai kompromi terbaik antara ketepatan perhitungan dan biaya komputasi.
Dalam kimia teori, kimiawan dan fisikawan secara bersama mengembangkan algoritma dan program komputer untuk memungkinkan peramalan sifat-sifat atom dan molekul, dan/atau lintasan reaksi untuk reaksi kimia, serta simulasi sistem makroskopis. Kimiawan komputasi kebanyakan “sekedar” menggunakan program komputer dan metodologi yang ada dan menerapkannya untuk permasalahan kimia tertentu. Di antara sebagian besar waktu yang digunakan untuk hal tersebut, kimiawan komputasi juga dapat terlibat dalam pengembangan algoritma baru, maupun pemilihan teori kimia yang sesuai, agar diperoleh proses komputasi yang paling efisien dan akurat.
Terdapat beberapa pendekatan yang dapat dilakukan:Kajian komputasi dapat dilakukan untuk menemukan titik awal untuk sintesis dalam laboratorium.
1. Kajian komputasi dapat digunakan untuk menjelajahi mekanisme reaksi dan menjelaskan pengamatan pada reaksi di laboratorium.
2. Kajian komputasi dapat digunakan untuk memahami sifat dan perubahan pada sistem makroskopis melalui simulasi yang berlandaskan hukum-hukum interaksi yang ada dalam sistem.
Terdapat beberapa bidang utama dalam topik ini, antara lain:
• Penyajian komputasi atom dan molekul
• Pendekatan dalam penyimpanan dan pencarian spesi kimia (Basisdata kimia)
• Pendekatan dalam penentuan pola dan hubungan antara struktur kimia dan sifat-sifatnya (QSPR, QSAR).
• Elusidasi struktur secara teoretis berdasarkan pada simulasi gaya-gaya
• Pendekatan komputasi untuk membantu sintesis senyawa yang efisien
• Pendekatan komputasi untuk merancang molekul yang berinteraksi lewat cara-cara yang khusus, khususnya dalam perancangan obat.
• Simulasi proses transisi fase
• Simulasi sifat-sifat bahan seperti polimer, logam, dan kristal (termasuk kristal cair).
Sejumlah paket perangkat lunak menyediakan berbagai metode kimia-kuantum. Di antara yang luas digunakan adalah:
• Gaussian
• Gamess
• Q-Chem
• ACES
• Dalton
• Spartan
• Psi
• PLATO (Package for Linear Combination of Atomic Orbitals)
• MOLCAS
• MOLPRO
• MPQC
• NWChem
• Psi3
• PC GAMESS
• Spartan
• TURBOMOLE
souurce : http://livemakefun.blogspot.com/2014/03/perkembangan-teori-komputasi-modern_16.html
Baca kabehane »»