Negara Seni dalam Komputasi Paralel dengan R

Nama   : Diastri Rachmawati

NPM   : 51410982

Kelas   : 4IA13

KOMPUTASI PARALEL

Sebelum membahas lebih lanjut, kita harus mengerti terlebih dahulu mengenai paralel komputasi. Untuk memahami dan mengevaluasi perbedaan paket yang tersedia, penting untuk memiliki gambaran tentang teknologi yang sudah ada untuk komputasi paralel. Perkenalan rinci dapat ditemukan dalam berbagai buku untuk komputasi atau komputer cluster paralel. Secara umum, komputasi paralel berhubungan dengan hardware dan software untuk perhitungan di mana banyak perhitungan dilakukan secara bersamaan. Tujuan utama dari komputasi paralel adalah peningkatan dalam menghitung kapasitas.

Pada saat yang sama, kemajuan metodologis telah menyebabkan lebih komputasi menuntut solusi. Metode ini baru-baru ini adalah penggunaan simulasi dan resampling teknik. Kedua ukuran data meningkat dan peningkatan tuntutan simulasi telah didekati oleh para peneliti melalui komputasi paralel. Jurnal ini membahas tentang keadaan komputasi paralel dengan R, dan menyediakan titik awal untuk peneliti tertarik untuk mengadopsi metode komputasi paralel.

Sebelumnya kita ketahui dahulu apa itu bahasa R. R adalah bahasa pemrograman open source dan software lingkungan yang matang untuk komputasi statistik dan grafis. R instalasi inti menyediakan penerjemah bahasa dan banyak fungsi statistik dan modeling. R awalnya diciptakan oleh R. Ihaka dan R. Gentleman pada tahun 1993 dan sekarang sedang dikembangkan oleh Development R. Banyak bidang penelitian statistik mengalami pertumbuhan pesat dalam ukuran set data. Pendekatan yang umum adalah untuk menggunakan komputasi paralel.

Jurnal ini menyajikan gambaran teknik untuk komputasi paralel dengan R pada komputer cluster, pada sistem multicore, dan komputasi grid. Dua paket (snow, Rmpi) sangat cocok untuk penggunaan umum di komputer cluster. Paket untuk komputasi grid masih dalam pengembangan, hanya satu paket saat ini yang tersedia untuk pengguna akhir.  Dua paket R yang berkembang dengan baik menonjol untuk digunakan dalam high performance lingkungan multicomputer yaitu Rmpi dan snow. Keduanya memiliki kegunaan yang dapat diterima, mendukung spektrum fungsi untuk komputasi paralel dengan R, dan memberikan kinerja yang baik. Paket lain mencoba untuk meningkatkan kegunaan, tetapi keuntungan kegunaannya sejauh ini biasanya bisa dicapai dengan mengorbankan fungsionalitas yang lebih rendah.

Fasilitas memanfaatkan arsitektur multicore yang ada. Eksternal dan arsitektur perpustakaan dioptimalkan (misalnya PBLAS) merupakan salah satu solusi. Namun, aljabar linear tidak selalu substansial bottleneck dalam perhitungan statistik umum. Paket Rmpi dan snow dapat menggunakan beberapa contoh R dimulai pada satu mesin , menggunakan soket atau MPI untuk komunikasi. Namun, setiap contoh R membutuhkan memori sendiri utamanya, dan jumlah memori utama akan sering membatasi skalabilitas .

Paket tahap awal untuk komputasi grid yang tersedia. Perkembangan lebih lanjut bergantung pada pemahaman yang lebih jelas tentang bagaimana infrastruktur jaringan dapat dimanfaatkan untuk aplikasi statistik.

Mengenai perkembangan yang lebih lanjutnya, paket R untuk lingkungan multicomputer berkembang dengan baik dan sangat berguna. Ada ruang untuk perbaikan kecil dalam dokumentasi (misalnya menambahkan sketsa untuk membantu pengguna baru dalam membangun cluster sederhana) dan optimalisasi kinerja. Prospek paling menarik untuk pembangunan baru di daerah lain dari lingkungan multicomputer ditutupi dengan baik oleh snow dan Rmpi .

Sistem multicore sekarang sangat umum, dan jumlah prosesor per chip semakin banyak. Ada kebutuhan mendesak untuk integrasi kode R ke dalam lingkungan multicore. Paket pnmath adalah langkah terlebih dulu ke arah ini. Pendekatan ini memiliki potensi untuk mempercepat kode numerik intensif, menghasilkan faktor perbaikan yang diberikan dengan jumlah yang tersedia dalam prosesor. Mengaktifkan fungsionalitas multicore seperti yang diterapkan dalam pnmath diperlukan panduan penyesuaian semua fungsi tingkat C. Untuk merancang sebuah paket yang mendukung penggunaan yang lebih abstrak sistem multicore untuk pengembangan paket tampaknya menjadi tugas yang sangat sulit; interaktif sifat R dan teknologi multicore yang ada menyiratkan kompilasi runtime. Multicore paket, terlebih dulu dibebaskan setelah ulasan ini selesai, merupakan pendekatan yang sangat menjanjikan pengolahan pada chip multicore .

Dari perspektif pengguna akhir, cluster komputer sering tidak tersedia, biaya fisik (akuisisi, pemeliharaan, dll) yang tinggi, dan penggunaan efektif memerlukan keahlian (misalnya beragam, konfigurasi sistem user tingkat lanjut, penguasaan batch penyerahan pekerjaan). Oleh karena itu sulit untuk menggunakan teknologi ini. Cloud computing (Vouk 2008) memungkinkan pengguna untuk mengakses layanan dari Internet tanpa mengetahui tentang infrastruktur teknologi yang mendukung mereka . Layanan web ini menyediakan kapasitas komputer resizable di awan. Ada beberapa perusahaan yang menawarkan jasa untuk biaya yang relatif sederhana dalam komputasi. Cloud computing biasanya menawarkan sebelumnya “gambar mesin” yang berisi dukungan OpenMPI, dan yang dapat diperpanjang dengan R terbaru versi dan paket. Sebuah prospek yang menarik akan menjadi pengembangan dari paket R baru untuk komunikasi dengan awan, sebuah portal web untuk mengontrol akses, dan bisnis yang tepat memodelkan untuk mengelola biaya. Paket komputasi awan tersebut dapat memberikan biaya komputasi yang efektif berbasis cluster untuk pengguna akhir .

Dalam hal perangkat keras (paralel) daya komputasi dari unit pengolahan grafis (GPU) mungkin memberikan kinerja yang signifikan untuk pengguna R. Standar untuk pemrograman GPU dalam mode vendor-independen mulai muncul (Grup Khronos 2008). Mereka menawarkan model pemrograman yang dirancang untuk memungkinkan akses langsung ke grafis spesifikasi hardware, dengan hardware grafis menjalankan sejumlah sangat tinggi dari thread secara paralel. Sebuah aplikasi bioinformatika untuk urutan keselarasan dengan GPU (kode C, tidak ada integrasi R) telah diterbitkan oleh Manavski dan Valle (2008) dan menggambarkan kegunaan dari GPU untuk percepatan dan manajemen dalam jumlah besar data biologis.

Fleksibilitas dari sistem paket R memungkinkan terjadinya integrasi yang banyak. Ini memberikan kesempatan yang baik untuk mengeksplorasi paket R agar terintegrasi ke dalam perangkat lunak pengguna akhir. Hal ini membawa kita untuk mengharapkan bahwa ketika teknologi baru muncul, R harus berada di posisi yang baik untuk mengambil keuntungan dari mereka. Makalah ini diakhiri dengan ide-ide untuk perkembangan lebih lanjut dalam komputasi kinerja tinggi dengan kode R. Contoh tersedia dalam lampiran.

Sumber : http://www.jstatsoft.org/v31/i01/paper

QUANTUM COMPUTING

Nama : Diastri Rachmawati
Kelas : 4IA13
NPM : 51410982

Quantum Computing

          Kuantum ada kaitannya dengan fisika, seperti atom dan elektron dimana perhitungan fisika berbeda dengan pengalaman kita. Sama seperti terjadinya ombak di pantai yang memiliki daya dan kecepatan, pengiriman roket ke bulan, dll. Elemen-elemen nyata pada tingkatan ini tidak dijelaskan bagaiman penggunaannya dengan momentum, kecepatan, posisi, dll. Jika kita memiliki kuantum sistem, sebuah komputer quantum dapat menampilkan tugas yang tidak dapat kita harapkan dari yang ditampilkan oleh komputer digital biasa. Bisa dikatakan itu hanyalah sebuah mimpi belaka.

        Komputer kuantum adalah alat hitung yang menggunakan sebuah fenomena mekanika kuantum, misalnya superposisi dan keterkaitan, untuk melakukan operasi data. 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. Dalam mekanika kuantum, suatu partikel bisa berada dalam dua keadaan sekaligus. 

          Dalam komputasi klasik, jumlah data dihitung dengan bit biner. Dalam komputer kuantum, hal ini dilakukan dengan qubit (kuantum bit). Perbedaan antara informasi kuantum dan informasi klasik yaitu pada informasi kuantum yaitu tentang intrinsik acak, prinsip ketidakpastian, belitan, dll. Dalam komputer kuantum, selain 0 dan 1 dikenal pulsa superposisi dari keduanya. Ini berarti keadaannya bisa berupa 0 dan 1 yang dikombinasikan, bukan hanya 0 atau 1 seperti di komputer digital biasa. Dengan demikian, qubit dapat berisi sejumlah besar informasi dan hasil ini dalam komputer kuantum yang secara eksponensial lebih kuat daripada komputer klasik (non-kuantum). Karena kemampuannya untuk berada di bermacam keadaan (multiple states), komputer kuantum memiliki potensi untuk melaksanakan berbagai perhitungan secara simultan sehingga jauh lebih cepat daripada komputer digital. Komputer kuantum menggunakan partikel yang bisa berada dalam dua keadaan sekaligus, misalnya foton (partikel cahaya) yang berada di dua tempat berbeda pada saat bersamaan.

           Pada kasus kuantum bit, kita letakkan sebuah objek didalam sebuah kotak. Kita dapat membuka kotak tersebut dengan berbagai macam cara. Ketika kita membuka sebuah sisi, kita tidak akan tahu bit apa yang akan ditunjukkan. Bagitu pula jika kita membuka sisi lainnya. Inilah maksudnya dari metode intrinsik acak. 

          Metode pengacakan berasal dari kemampuan dari kuantum untuk menjadi sebuah superposisi. Seperti gabungan antara 0 dan 1 yang tadinya terpisah, pada kuantum kita memiliki keduanya, tidak hanya salah satunya saja. Superposisi merupakan dasar dari pengacakan. Contoh lain jika kita melempar sebuah koin kemudian menutupinya dengan tangan, kita tidak akan tahu apakah kepala atau ekor yang akan tampak. Namun itu bukanlah sebuah superposisi, itu hanyalah kemungkinan distribusi. Jika kita memiliki penjelasan yang paling mungkin mengenai sistem kuantum bit, misalnya bit awalnya yaitu 1 namun ketika dimasukkan ke dalam komputer kuantum maka hasil keluarannya bisa jadi 0 ataupun 1. Itulah pengertian dari superposisi. 

         Telah dipercaya dengan sangat luas, bahwa apabila komputer kuantum dalam skala besar dapat dibuat, maka komputer tersebut dapat menyelesaikan sejumlah masalah lebih cepat daripada komputer biasa. Semua kuantum yang ada diluar sana banyak yang belum diselidiki. 

Sumber :

•     http://portalgaruda.org/journals/index.php/generic/article/download/103/46
•         http://id.wikipedia.org/wiki/Komputer_kuantum

Video : http://www.youtube.com/watch?v=T2DXrs0OpHU

IMPLEMENTASI CLOUD COMPUTING PADA BIDANG BISNIS (FOR SMALL BUSINESS)

Nama          : Diastri Rachmawati

Kelas          : 4IA13

NPM           : 51410982

Cloud Computing

Pengertian Cloud computing pada dasarnya adalah menggunakan Internet-based service untuk mensupport  business process. Kata “Cloud” merujuk kepada simbol awan di dunia TI yang digunakan untuk menggambarkan jaringan internet (internet cloud). Adanya cloud computing sangat membantu manusia dimanapun dan kapanpun, misalnya dalam bekerja yang dapat dilakukan dari rumah. Di dalam video ini server atau pusatnya adalah perusahaan Microsoft.

Pemanfaatan teknologi cloud computing di beberapa perusahaan bisnis besar dalam penggunaannya sebagai disaster recovery planning menjadi salah satu hal yang sangat penting dalam kelangsungan suatu bisnis. Terlebih apabila perusahaan tersebut menggunakan platform web dimana tingkat privacy dan security dari data perusahaan menjadi pertimbangan yang utama. Namun ada tiga hal penting yang harus diingat dalam pembuatan cloud computing di dunia bisnis, antara lain perkembangan bisnis seperti bagaimana cara mendapatkan pelanggan, bagaimana cara mendapatkan bisnis yang banyak (lebih), pengoperasiannya seperti bagaimana cara memberikan barang ke pelanggan, bagaimana membuat bisnis yang efisien dan cara melayani pelanggan seperti penyediaan layanan untuk customer (pelanggan).

           

Beberapa alasan mengapa pada proses bisnis perlu menggunakan cloud computing yaitu membantu mengurangi perjalanan dengan memungkinkan kolaborasi jarak jauh, memungkinkan anda menjadi produktif kapan saja pada perangkat apapun, mengurangi waktu untuk mencari dokumen, backup otomatis, menghasilkan penghasilan yang tinggi, membuat anda memegang kendali, mengurangi biaya perjalanan, mengurangi biaya kesempatan, mengurangi penutupan bekas, adalah opex, meningkatkan respon kepada pelanggan/klien. Biaya dari pembuatan cloud computing itu sendiri sangat murah, bisa dibandingkan dengan harga 3 gelas kopi per user per bulan.

Dalam bidang e-business, terdapat komponen-komponen penting yang mendukung terselenggaranya proses bisnis suatu perusahaan yang menggunakan teknologi cloud computing yaitu people, process, dan technology. Melalui penggabungan teknologi cloud computing sebagai solusi disaster recovery planning di bidang e-business, maka didapatkan keuntungan-keuntungan yang nantinya dirasakan oleh beberapa pihak. Manfaat yang ada digambarkan sebagai berikut :

1. Reduced Costs

Penggunaan infrastruktur cloud yang diselenggarakan oleh perusahaan, tidak diperlukan pembangunan baru terhadap perangkat dan teknologi. Perusahaan cukup mempercayakan kepada perusahaan pihak ketiga (third party vendor) yang memang benar-benar dipercaya sebagai tempat penyimpanan basis data keseluruhan pada perusahaan. Hal ini akan mengurangi biaya yang dianggarkan oleh perusahaan dalam pembangunan infrastruktur IT. Sesuai dengan layanan cloud computing “pay as you use”, maka layanan ini hanya akan dianggarkan oleh perusahaan jika hanya perusahaan benar-benar akan mengimplementasikan dan mengotomatisasikan proses-proses bisnis internal perusahaan bersangkutan menggunakan teknologi cloud computing ini.

2. Scalability

Dari sisi skalabilitas, maka teknologi ini mudah untuk meningkatkan kapasitas, sebagai kebutuhan komputasi yang setiap waktu terus berubah, tanpa membeli peralatan tambahan. Jangkauan akses dari teknologi cloud computing ini juga tidak terbatas. Bahkan bagian personal mampu mengakses data dimanapun dan kapanpun berada asalkan terkoneksi internet.

3.  Competitive Differentiation

Bagi perusahaan, layanan cloud computing ini sebagai bukti bahwa perusahaan mengimplementasikan proses bisnis menggunakan teknologi informasi (ICT). Hal ini berdampak pada brand image perusahaan, efektifitas dan efisiensi dalam proses bisnis internal, adanya value creation yang diberikan pelanggan menjadi lebih mudah dan berdampak positif, serta memungkinkan terjadinya disintermediation sehingga pelanggan akan merasakan dampak langsung terhadap implementasi teknologi cloud computing.

4.  Accessibilty

Sama seperti poin Skalabilitas bahwa teknologi ini memungkinkan akses jamak oleh seluruh staff, karyawan, maupun bagian top management perusahaan dalam melakukan akses data internal perusahaan. Tingkat jangkauan akses dimana saja dan kapan saja menggunakan koneksi internet.

5. Document Recovery

Salah satu keunggulan tersendiri implementasi teknologi cloud computing adalah adanya document recovery apabila terjadi suatu bencana alam yang menyebabkan perangkat-perangkat pada perusahaan rusak. Tentunya kekuatan infrastruktur penyedia layanan serta adanya kehandalan dan backup data secara berkala menjadikan keunggulan tersendiri dalam proses Disaster Recovery Planning maupun Business Continuity Plan. Selain itu adanya tingkat keamanan perlindungan data dan privacy terhadap data internal perusahaan merupakan bahasan tersendiri terlepas dari lingkup pemanfaatan teknologi cloud computing sebagai penunjang e-business dalam kaitannya dengan disaster recovery planning.

Dengan menggunakan pemanfaatan teknologi cloud computing, perusahaan pelaku bisnis baik yang melakukannya secara offline maupun online dapat sedikit bernafas lega. Karena, dengan teknologi tersebut dapat dengan mudah untuk melakukan replikasi data perusahaan yang penting akibat terjadinya suatu bencana yang diakibatkan oleh banyak hal. Karena secara rasional Disaster Recovery Planning merupakan salah satu metode perencanaan preventif untuk pengelolaan secara rasional dan cost effective terhadap bencana yang telah dan akan terjadi. Dalam dunia bisnis pemanfaatan teknologi cloud computing mempunyai peranan besar dalam reducing cost bagi perusahaan pelaku bisnis. Kedepannya cakupan dari bahasan teknologi cloud computing ini mencakup keseluruhan aspek yang ada pada suatu perusahaan entrprise skala besar maupun SME (Small Medium Enterprise)

Keunggulan Cloud Computing

Uraian mengenai keuntungan (sisi potensial) yang didapat dalam penggunaan Cloud Computing. Namun, secara spesifik, merujuk kepada (Thia, 2008) keuntungan Cloud Computing antara lain: (1) Keuntungan bagi para pelaku bisnis adalah minimalisasi biaya investasi infrastruktur publik sehingga bisnis bisa lebih terfokus pada aspek fungsionalitasnya, (2) Bagi application developer, layanan PaaS memungkinkan pengembangan dan implementasi aplikasi dengan cepat sehingga meningkatkan produktivitas, (3) Bagi para praktisi yang bergerak di industri TI, hal ini berarti terbukanya pasar baru bagi industri jasa pengembangan teknologi informasi, (4) Bagi pebisnis di bidang infrastruktur, hal ini merupakan peluang yang besar karena dengan meningkatnya penggunaan layanan SaaS ini akan meningkatkan penggunaaan bandwidth internet, (5) Integrasi aplikasi dengan berbagai perangkat. Keunggulan lainnya adalah :

1.      Tanpa Investasi Awal

Dengan cloud computing, kita dapat menggunakan sebuah layanan tanpa investasi yang signifikan di awal. Ini sangat penting bagi bisnis, terutama bisnis pemula (startup). Mungkin di awal bisnis, kita hanya perlu layanan CRM untuk 2 pengguna. Kemudian meningkat menjadi 10 pengguna. Tanpa model cloud computing, maka sejak awal kita sudah harus membeli hardware yang cukup untuk sekian tahun ke depan. Dengan cloud computing, kita cukup membayar sesuai yang kita butuhkan.

2.      Mengubah CAPEX menjadi OPEX

Sama seperti kelebihan yang pertama, kelebihan yang kedua masih seputar keuangan. Tanpa cloud computing, investasi hardware dan software harus dilakukan di awal, sehingga kita harus melakukan pengeluaran modal (Capital Expenditure, atau CAPEX). Sedangkan dengan cloud computing, kita dapat melakukan pengeluaran operasional (Operational Expenditure, atau OPEX). Jadi, sama persis dengan biaya utilitas lainnya seperti listrik atau telepon ketika kita cukup membayar bulanan sesuai pemakaian. Hal ini akan sangat membantu perusahaan secara keuangan.

3.      Lentur dan  Mudah Dikembangkan

Dengan memanfaatkan Cloud Computing, bisnis kita dapat memanfaatkan TI sesuai kebutuhan. Penggunaan TI secara bisnis biasanya tidak datar-datar saja. Dalam skenario “Predictable Bursting”, ada periode di mana penggunaan TI meningkat tajam. Contoh mudah adalah aplikasi Human Resource (HR) yang pada akhir bulan selalu meningkat penggunaannya karena mengelola gaji karyawan. Untuk skenario “Growing Fast”, bisnis meningkat dengan pesat sehingga kapasitas TI juga harus mengikuti. Contoh skenario “Unpredictable Bursting” adalah ketika sebuah website berita mendapat pengunjung yang melonjak karena ada berita menarik. Skenario “On and Off” adalah penggunaan TI yang tidak berkelanjutan. Misalnya, sebuah layanan pelaporan pajak, yang hanya digunakan di waktu-waktu tertentu setiap tahun. Tanpa layanan cloud computing, ke empat skenario ini akan membutuhkan perencanaan TI yang sangat tidak efisien, karena investasi TI harus dilakukan sesuai kapasitas tertinggi, walaupun mungkin hanya terjadi di saat-saat tertentu. Hal ini dilakukan untuk mencegah terjadi kegagalan layanan pada saat “peak time” tersebut. Dengan cloud computing, karena sifatnya yang lentur dan mudah dikembangkan (elastic and scalable), maka kapasitas dapat ditingkatkan pada saat dibutuhkan, dengan biaya penggunaan sesuai pemakaian.

4.      Fokus pada Bisnis, bukan TI

Dengan menggunakan Cloud Computing, kita dapat fokus pada bisnis utama perusahaan, dan bukan berkecimpung di dalam pengelolaan TI. Hal ini dapat dilakukan karena pengelolaan TI dilakukan oleh penyedia layanan, dan bukan oleh kita sendiri. Misalnya, melakukan patching, security update, upgrade hardware, upgrade software, maintenance, dan lain-lain. Apabila kita memiliki tim TI, maka tim tersebut dapat fokus pada layanan TI yang spesifik untuk bisnis kita, sedangkan hal-hal umum sudah ditangani oleh penyedia layanan.

Sumber : http://it-fanz.blogspot.com/2013/11/cloud-computing-dan-implementasinya.html

Video : http://www.youtube.com/watch?v=1YiS6QsEFaY