PARALELISASI NEEDLEMAN-WUNSCH

Asril Adi Sunarto, Siti Muawamah Robial

Abstract


Peran ilmu komputer diberbagai domain ilmu lain telah banyak membantu dalam memecahkan masalah komputasi seperti dalam microbiologi dalam melakukan proses penjajaran DNA. Salah satu teknik dalam penjajaran urutan DNA adalah Needleman-Wunsch yang menggunakan dynamic programming. Kompleksitas dynamic programming ini mencapai O(n2). Untuk mengurangi kompleksitas tersebut, maka salah satunya dengan menggunakan komputer pararel. Penelitian ini berfokus pada paralelisasi Needlemen-Wunsch dengan menggunakan dua komputer yang saling terhubung dan sampel DNA dari GenBank: D85708.1 dan X51404.1. Tahap pengisian matrik dengan komputer pertama mengerjakan matriks segitiga atas, sisanya dengan komputer kedua. Hasilnya nilai speed up menurun drastis hingga 0.3 dan efisiensi mencapai 15 %. Besarnya kompleksitas komunikasi saat pemrosesan menjadi penyebab menurunnya performa hingga 3 kali lipat lebih lambat dari komputer tunggal. Buruknya nilai speed up dan efisiensi tersebut mengindikasikan bahwa untuk mempercepat metode Needlemen-Wunsch sangat tidak mungkin dan keliru memilih komputer pararel  untuk menjadi suatu solusi.

Kata Kunci: bioinformatika, dynamic programming, komputer pararel, needlemen-wunsch, sequence alignment.


Full Text:

PDF

References


Yunita Irma, Kristian Tjandradiredja, Seng Hansun. “Perkembangan Bioinformatics dalam Ruang Lingkup Ilmu Komputer”. ULTIMATICS, Vol. VIII, No. 1 | Juni 2016, hal 65-69. 2016.

Singh V K, Singh A K, Chand R., and Kushwaha C. “Role of Bioinformatics in Agriculture and Sustainable Development”. Banaras Hindu University, India. 2011.

Wibawa Hendra, Walujo Budi Prijono, Ni Luh Putu Indi Dharmayanti, Sri Handayani Irianingsih , Yuli Miswati, Anieka Rohmah, Ernes Andesyha, Romlah, Rosmalina Sari Dewi Daulay, dan Kiki Safitria. “Investigasi Wabah Penyakit Pada Itik Di Jawa Tengah, Yogyakarta, Dan Jawa Timur : Identifikasi Sebuah Clade Baru Virus Avian Influenza Subtipe H5n1 Di Indonesia”. BULETIN Laboratorium Veteriner Vol : 12 No : 4 Tahun 2012, hal 2-9. 2012.

Baxevanis AD, Ouellette BFF. “Bioinformatics A Practical Guide to the Analyses of gene and Proteins”. A John Wiley & Sons, Inc., Publication. 2001.

Supatmi. “Bioteknologi Crispr/Cas9: Cara terbaru untuk “Memukul Jatuh Gen". BioTrends Vol.7 No.2 Tahun 2016, hal 31-36. 2016.

Kamarudin Kamarul Rahim, Rehan, Hashim, Gires Usup dan Maryam Mohamed Rehan. “Phylogenetic Relationships within the Genus Holothuria Inferred from 16S Mitochondiral rRNA Gene Sequences”. Sains Malaysiana 45(7)(2016): hal 1079–1087. 2016.

Xue, C.Y. dan Li, D.Z. “Use of dna barcode sensu lato to identify traditional Tibetan medicinal plant Gentianopsis paludosa (Gentianaceae)”. J. Sys. Evol, 49 (3): 267-270. 2011.

Sunarto Asril Adi, W. A. Kusuma and H. Sukoco, "Parallelization of star alignment". 3rd International Conference on Instrumentation, Communications, Information Technology and Biomedical Engineering (ICICI-BME), Bandung, 2013, pp. 167-171.

doi: 10.1109/ICICI-BME.2013.6698486. 2013.

Needleman, Saul B. and Christian D Wunsch. ”A general method applicable to the search for similarities in the amino acid sequence of two proteins”. J. Mol. Biol. 48, 443-453. 1970.

SandAndreas, Morten K. Holt,Jens Johansen, Rolf Fagerberg, Gerth Stølting Brodal, Christian N. S. Pedersenand Thomas Mailund. “Algorithms for Computing the Triplet and Quartet Distances for Binary General Trees”. Biology 2013, 2(4), 1189-1209; doi:10.3390/biology2041189. 2013.

Sourouri Mohammed, Tor Gillberg, Scott B. Baden, and Xing Cai. “Effective Multi-GPU Communication Using Multiple CUDA Streams and Threads”. Conference: 20th International Conference on Parallel and Distributed Systems (ICPADS 2014), DOI: 10.1109/PADSW.2014.7097919. 2015.

Wilkinson Barry and Michael Allen. “Parallel Programming (Techniques and Applications Using a Network of Workstations and Parallel Computers)”. Andi Yogyakarta. 2010.




DOI: https://doi.org/10.33365/jti.v13i1.230

Refbacks



Copyright (c) 2021 Asril Adi Sunarto, Siti Muawamah Robial

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

JURNAL TEKNOINFO
Published by Universitas Teknokrat Indonesia
Organized by Prodi S1 Informatika FTIK Universitas Teknokrat Indonesia

W: http://ejurnal.teknokrat.ac.id/index.php/teknoinfo/index
E : teknoinfo@teknokrat.ac.id.
Jl. Zainal Abidin Pagaralam, No.9-11, Labuhan Ratu, Bandarlampung

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Jumlah Pengunjung : View Teknoinfo StatsCounter

Flag Counter