TUGAS ARSITEKTUR DAN ORGANISASI KOMPUTER

Komputer Super Watson Bisa Diagnosa Pasien

1.    Latar Belakang Masalah

Lahir pada markas besar salah satu perusahaan teknologi terbesar di dunia, IBM’s Watson merupakan sebuah komputer yang dibangun untuk menjawab masalah pertanyaan terbuka (open-question answering). Sementara komputer merupakan perangkat yang sempurna untuk melakukan pencarian yang sangat cepat berdasarkan pada kata kunci (keyword), developer komputer telah lama frustasi pada ketidakmampuan artificial intelligence (kecerdasan buatan) untuk memahami context recognition dan complex relationship yang terlibat pada komunikasi dan bahasa manusia dengan baik. Watson telah didesain secara spesifik untuk mencoba dan mengalahkan masalah yang telah lama muncul ini dalam cara yang unik, yaitu dengan menguji kemampuannya pada sebuah acara yang terkenal di Amerika, Jeopardy.

2.    Rumusan Masalah

1.    Bagaimanakah organisasi komputer dari teknologi Watson buatan IBM, sehingga disebut  komputer super?

2.    Bagaimanakah arsitektur komputer IBM yang mempunyai teknologi Watson, sehingga dapat melakukan proses sampai 200 juta halaman konten per detik?

3.    Tinjauan Pustaka

Arsitektur komputer : mempelajari atribut-atribut sistem komputer yang terkait dengan eksekusi logis sebuah program. Organisasi komputer : mempelajari bagian yang terkait dengan unit-unit operasional komputer dan hubungan antara komponen-komponen sister komputer.

International Business Machines Corporation (IBM) adalah sebuah perusahaan Amerika Serikat yang memproduksi dan menjual perangkat keras dan perangkat lunak komputer. IBM didirikan pada 15 Juni 1911, beroperasi sejak 1888 dan berpusat di Armonk, New York, Amerika Serikat.

Dengan lebih dari 330.000 pegawai di seluruh dunia dan pendapatan US$96 miliar (angka dari 2004), IBM adalah perusahaan teknologi informasi terbesar di dunia, dan salah satu yang terus berlanjut dari abad 19. Dia memiliki teknisi dan konsultan di lebih dari 170 negara dan laboratorium pengembangan yang berlokasi di seluruh dunia, di setiap cabang ilmu komputer dan teknologi informasi; beberapa dari mereka adalah pionir di bidang mulai dari komputer mainframe ke nanoteknologi.

IBM memiliki sejarah panjang dalam memacu pekerjanya untuk menekan batasan teknologi. Sebagai contoh, sebuah komputer cerdas bernama Deep Blue, mengejutkan dunia pada tahun 90-an dengan kemampuannya untuk mengalahkan grand master catur ketika bermain. Project yang menghasilkan Watson seringkali dianggap sebagai follow-up atau keberlanjutan dari komputer Deep Blue, meski tantangan membuat komputer yang menyerupai bahasa alami (natural language) dianggap sebagai tugas yang jauh lebih berat.

Pengembangan Watson pertama kalinya dimulai pada tahun 2005, terinspirasi oleh seorang pemenang game Jeopardy (acara game yang terkenal di Amerika kala itu) 74 kali bernama Ken Jennings. Pada awalnya, pengembangan artificial intelligence alias kecerdasan buatan mungkin cukup sulit untuk sempurna, di mana versi awal sistem pertama membutuhkan beberapa menit untuk menyelesaikan pertanyaan yang dapat dijawab selama beberapa detik saja oleh manusia. Oleh karena itu, untuk mengembangkan komputer yang memiliki kemampuan serupa dengan manusia, tim IBM juga harus mengembangkan komputer Watson yang cepat. Dan jadilah Watson yang cepat pada saat itu.

Superkomputer adalah sebuah komputer yang memimpin di dunia dalam kapasitas proses, terutama kecepatan penghitungan, pada awal perkenalannya. Superkomputer diperkenalkan pada tahun 1960-an, didesain oleh Seymour Cray di Control Data Corporation (CDC), memimpin di pasaran pada tahun 1970an sampai Cray berhenti untuk membentuk perusahaanya sendiri, Cray Research.

Dia kemudian mengambil pasaran superkomputer dengan desainnya, dalam keseluruhan menjadi pemimpin superkomputer selama 25 tahun (1965-1990). Pada tahun 1980an beberapa pesaing kecil memasuki pasar, yang bersamaan dengan penciptaan komputer mini dalam dekade sebelumnya. Sekarang ini, pasar superkomputer dipegang oleh IBM dan HP, meskipun Cray Inc. masih menspesialisasikan dalam pembuatan superkomputer.

Superkomputer digunakan untuk tugas penghitungan-intensif seperti prakiraan cuaca, riset iklim (termasuk riset pemanasan global, pemodelan molekul, simulasi fisik (seperti simulasi kapal terbang dalam terowongan angin, simulasi peledakan senjata nuklir, dan riset fusi nuklir), analisikrip, dll. Militer dan agensi sains salah satu pengguna utama superkomputer.

4.    Pembahasan

Dengan mengetahui dan memahami berbagai komponen yang terkait dalam superkomputer dari teknologi Watson buatan IBM tersebut maka kita dapat menjawab masalah yang telah disebutkan pada awal artikel ini.

Saat ini IBM punya order baru, yaitu membuat super komputer terbesar dunia untuk keperluan penelitian genetika penyakit. Pesanan itu diberikan oleh sebuah perusahaan riset genetik, NuTec Sciences Inc. Super komputer yang bakal dibuat Big Blue memiliki cluster lebih dari seribu sever yang akan menolong para peneliti untuk menemukan penyebab penyakit dan mengindentifikasinya untuk membuat penangkal. Menurut James Coffin, world director of life science solution IBM, sistem komputer ini akan menjadi komputer tercanggih kelima atau keenam di dunia, dan menjadi komputer paling canggih di luar yang digunakan oleh pemerintah. Superkomputer ini juga memiliki kecepatan 18-20 ribu kali dibandingkan PC biasa. Coffin menambahkan superkomputer ini mampu melakukan kalkulasi 7,5 triliun dalam satu detik. Hal ini berkat adanya 1.250 sever IBM p640 yang di cluster di dalamnya. Untuk menjalankannya digunakan sistem operasi AIX Operating System dan DB2 Universal Data Base yang dibuat oleh IBM. Tidak hanya itu, super komputer ini akan dilengkapi memori sebesar 2,5 Tbytes, 50 Tbytes disk storage dan infrastruktur hingh-bandwith network. Kecanggihan komputer super ini dirancang untuk membantu para ilmuwan memahami basis genetik penyakit. "NuTec tengah bekerja bersama National Institute of Health untuk meneliti penyakit yang sangat kompleks seperti penyakit hati dan diabetes," tutur Coffin seperti dikutip TechWeb. Coffin menyatakan untuk membuat sistem komputer ini diperlukan biaya 'hanya' puluhan juta dolar saja. Bagi IBM, konstruksi sistem komputer ini mewakili keinginan perusahaan untuk memperluas bisnisnya dalam bidang sains.

            Dari penjelasan di atas dapat kita ketahui bahwa Watson merupakan superkomputer yang sangat cerdas dan diharapkan akan dapat memuaskan seluruh penggunanya di masa depan dengan segala keunggulannya mulai dari kecepatannya yang mencapai 18—20ribu kali dibandingkan PC biasa dan mampu melakukan kalkulasi 7,5 triliun dalam satu detik. Keunggulan tersebut tentu saja berkat adanya dukungan 1.250 sever IBM p640 yang di cluster di dalamnya, sistem operasi berupa AIX Operating System dan DB2 Universal Data Base, serta memori sebesar 2,5 Tbytes, 50 Tbytes disk storage dan infrastruktur hingh-bandwith network. Semua kecanggihan komputer super ini dirancang dengan tujuan membantu para ilmuwan memahami basis genetik penyakit.

Superkomputer biasanya unggul dalam kecepataan dari komputer biasa dengan menggunakan desain inovatif yang membuat mereka dapat melakukan banyak tugas secara paralel, dan juga detail sipil yang rumit. Komputer ini biasanya menspesialisasikan untuk penghitungn tertentu, biasanya penghitungan angka, dan dalam tugas umumnya tidak bagus hasilnya. Hirarki memorinya didesain secara hati-hati untuk memastikan prosesornya tetap menerima data dan instruksi setiap saat; dalam kenyataan, perbedaan performa dengan komputer biasa terletak di hirarki memori dan komponennya. Sistem I/Onya juga didesain supaya bisa mendukung bandwidth yang tinggi.

Seperti dengan sistem paralel pada umumnya, hukum Amdahl berlaku, dan superkomputer didesain untuk menghilangkan serialisasi software, dan menggunakan hardware untuk mempercepat leher botol.

Watson, komputer super buatan IBM yang berhasil mengalahkan manusia dalam permainan yang menguji kecerdasan ini sekarang digunakan juga untuk kepentingan medis.

Dalam sebuah permainan kuis populer di Amerika Serikat (AS), Jeopardy, Watson unggul setelah berhasil menendang pemenang Jeopardy edisi sebelumnya, Ken Jennings dan Brad Rutter.

Dilansir Times of India, Minggu (16/01/2011), kemenangan Watson dinilai signifikan karena permainan kuis tersebut melibatkan pemikiran non-linear dan pertanyaan dalam bahasa alami dimana komputer jauh tertinggal dari manusia dalam kemampuan tersebut.

"Setelah empat tahun lamanya, tim ilmiah kami percaya bahwa Watson sangat siap dengan tantangan seperti di kuis Jeopardy," kata David Ferrucci selaku ilmuwan yang memimpin tim riset IBM yang mengembangkan Watson.

Permainan berlangsung di laboratorium komputer IBM yang didekorasi sama seperti studio tempat kuis biasanya dilangsungkan. Berkat kepintarannya, Watson berhasil memboyong USD 4.400, sedangkan kompetitornya, Jennings dan Rutter yang menjadi juara dua dan tiga masing-masing mendapat USD 3.400 dan USD 1.200. IBM telah menandatangani kerjasama dengan perusahaan asuransi kesehatan WellPoint sehingga memungkinkan WellPoint menggunakan teknologi pada Watson memberikan saran perawatan atau diagnosa awal kepada pasien.

Tercapainya kesepakatan kerjasama ini, seperti dilansir The Wall Street Journal dan dikutip detikINET, Senin (12/9/2011), menandai pertama kalinya teknologi Watson digunakan dalam aplikasi komersial.

Wellpoint berharap, teknologi Watson bisa membantu meningkatkan kualitas perawatan pasien dan membantu memangkas biaya. Sistem ini akan diperkenalkan tahun depan dengan mulai digunakan oleh perawat yang meninjau permintaan perawatan kesehatan dari dokter.

Rencananya, penggunaan Watson akan diperluas ke kalangan ahli Onkologi terpilih dan dibuat agar mudah diakses oleh para dokter melalui perangkat mereka sendiri.

IBM mengklaim teknologi Watson dapat memproses 200 juta halaman konten dalam kecepatan kurang dari tiga detik. Dengan demikian, Watson dinilai tangguh digunakan meninjau beragam lietaratur medis.

5.    Kesimpulan

Pada awalnya, pengembangan artificial intelligence alias kecerdasan buatan mungkin cukup sulit untuk sempurna, di mana versi awal sistem pertama membutuhkan beberapa menit untuk menyelesaikan pertanyaan yang dapat dijawab selama beberapa detik saja oleh manusia. Oleh karena itu, untuk mengembangkan komputer yang memiliki kemampuan serupa dengan manusia, tim IBM juga harus mengembangkan komputer Watson yang cepat. Dan jadilah Watson yang cepat pada saat itu.

Dari penjelasan di atas dapat kita ketahui bahwa Watson merupakan superkomputer yang sangat cerdas dan diharapkan akan dapat memuaskan seluruh penggunanya di masa depan dengan segala keunggulannya mulai dari kecepatannya yang mencapai 18—20ribu kali dibandingkan PC biasa dan mampu melakukan kalkulasi 7,5 triliun dalam satu detik.

Watson adalah sebuah sistem yang dirancang untuk beban kerja dioptimalkan kompleks analisis , dimungkinkan dengan mengintegrasikan massal paralel Power7 prosesor dan perangkat lunak IBM DeepQA untuk menjawab Jeopardy! pertanyaan di bawah tiga detik. Watson terdiri dari sekelompok sembilan puluh IBM Power 750 server (plus tambahan I / O, node pengendali jaringan dan cluster di 10 rak) dengan total 2880 core prosesor Power7 dan 16 terabyte RAM. Setiap Daya 750 server yang menggunakan 3,5 GHz Power7 prosesor delapan inti, dengan empat thread per inti. Prosesor Power7 itu kemampuan pemrosesan paralel masif merupakan pertandingan ideal untuk perangkat lunak DeepQA Watson IBM yang memalukan paralel (yang merupakan beban kerja yang mudah dibagi menjadi tugas-tugas paralel).

6.    Daftar Pustaka

Ø http://id.wikipedia.org/wiki/Superkomputer, diakses 13 September 2011(18.31 WIB).

Ø http://id.wikipedia.org/wiki/IBM , diakses 13 September 2011(18.33 WIB).

Ø http://islam-download.net/lain-lain/apa-yang-dimaksud-dengan-ibms watson.html , diakses 13 September 2011(18.36 WIB).

Ø http://tokocampuran.wordpress.com/2010/12/16/pengertian-super-komputer/ , diakses 13 September 2011(18.39 WIB).

Ø http://www.detikinet.com/read/2011/09/12/151953/1720354/511/komputer-super-watson-bisa-diagnosa-pasien, diakses 13 September 2011(18.41 WIB).