Simulasi dan Komputasi a Pendahuluan
63
informasi yang dibutuhkan. Keterbatasan sumber daya pada umumnya akan terkompensasi oleh waktu pengolahan yang lebih lama. Permasalahan menjadi
semakin parah apabila volume data yang menjadi masukan dalam proses komputasi cukup besar, atau apabila simulasi memerlukan iterasi dalam jumlah
yang cukup besar. Permasalahan volume data atau jumlah iterasi yang besar ini seringkali muncul sebagai tuntutan untuk memperoleh statistik luaran yang sahih
dan akurat. Kondisi tersebut sebenarnya dapat diatasi apabila tersedia perangkat
superkomputer yang memiliki kemampuan komputasi berkecepatan tinggi dan memori yang besar. Harga yang sangat mahal menjadi kendala utama bagi solusi
ini. Namun di Indonesia keterbatasan dana dan infrastruktur fisik justru dapat mendorong timbulnya aneka inovasi baru untuk mengatasi masalah tersebut.
Sebagai contoh, adanya kebutuhan lokal akan pengolahan data dalam jumlah besar maupun kemampuan komputasi tinggi untuk kalkulasi numerik melahirkan
aneka inovasi baru dengan harga terjangkau serta kemampuan yang setara melalui sistem mesin paralel. Keterbatasan infrastruktur dapat pula menjadi
pendorong inovasi sistem komunikasi alternatif yang sesuai dengan kondisi lokal untuk merealisasikan sistem komputasi Grid.
b Sasaran
Riset teknologi informasi dan komunikasi untuk bidang terkait simulasi dan komputasi diarahkan untuk mencapai sasaran :
1 Meningkatkan kemampuan pelaku riset dasar sehingga memiliki tingkat kompetensi global. Hal ini akhirnya akan mendorong penguatan kemampuan
riset dasar yang mutlak dimiliki suatu bangsa untuk menguasai dan mengembangkan teknologi modern.
2 Memberikan alternatif baru pengambilan keputusan berbasis teknologi simulasi dan komputasi sehingga lebih dapat dipertanggung-jawabkan secara
publik. 3 Menghasilkan program-program yang efisien sehingga meningkatkan
kecepatan komputasi dan simulasi guna kepentingan praktis maupun penelitian itu sendiri.
4 Mengembangkan kemampuan prediksi yang akurat terhadap berbagai besaran acak yang penting dan sering muncul dalam kehidupan masyarakat,
64
seperti fenomena alam atau fluktuasi ekonomi. 5 Mengembangkan aplikasi simulasi dan komputasi untuk teknologi sistem
peringatan dini bencana alam.
c Kegiatan penelitian
1 Parallel processing
Pengolahan secara serial mempunyai keterbatasan dalam hal kecepatan, karena sangat bergantung kepada kemampuan satu komputer. Akan tetapi
dengan pengolahan paralel yang melibatkan sejumlah komputer, kecepatan komputasi dapat ditingkatkan. Dengan demikian perlu dilakukan
pengembangan dan implementasi sistem komputasi paralel berbasis mesin paralel mandiri, termasuk di dalamnya pengembangan aplikasi dan sistem
perangkat keras yang relevan untuk mesin paralel. Perlu dikembangkan teknik cluster computing di mana sejumlah komputer personal yang berdekatan
dihubungkan sehingga seolah-olah menjadi suatu komputer yang besar. Teknik ini dapat memberikan kinerja yang sama dengan biaya yang lebih
efisien dibandingkan dengan penggunaan komputer tunggal dan dapat diterapkan untuk memecahkan masalah komputasi skala besar.
2 Grid computing
Teknologi komputasi Grid adalah suatu teknologi komputasi yang memanfaatkan komputer-komputer yang terhubung dalam jaringan yang
berbeda. Teknologi ini dapat dipakai untuk memecahkan masalah komputasi dengan skala sangat besar. Dalam hal ini perlu dikembangkan koneksi mesin-
mesin paralel mandiri dalam sistem Grid, termasuk di dalamnya pengembangan aplikasi, teknologi komunikasi, dan sistem perangkat keras
yang relevan dengan sistem Grid.
3 Simulation modeling and analysis
Perlu pula dipelajari dan dikembangkan teknik pemodelan simulasi beserta analisisnya, terutama dalam memprediksi besaran-besaran acak yang terkait
dengan fenomena alam atau kegiatan ekonomi yang mempengaruhi hajat hidup orang banyak. Pemodelan matematis yang lengkap dan akurat dari
besaran-besaran acak serta metode analisis yang sistematis memungkinkan diperolehnya prediksi yang mendekati kenyataan dan mendukung
65
pengambilan keputusan yang tepat di berbagai bidang kehidupan masyarakat. Termasuk di dalamnya adalah kemampuan deteksi dan peringatan dini
terhadap bencana alam.
4 Real time processing
Pengolahan secara waktu nyata banyak diperlukan di dunia industri dan niaga. Pengolahan waktu nyata untuk skala industri besar pada umumnya
memerlukan kekuatan komputasi yang besar. Oleh sebab itu perlu dikembangkan sistem dan aplikasi pemrosesan waktu riil yang mampu
menunjang kebutuhan komputasi skala besar.
d Roadmap
Roadmap simulasi dan komputasi mempunyai 3 tahapan, yaitu: Tahap 1: Penguasaan Teknologi Cluster Computing
Pada tahap ini dikembangkan implementasi mesin paralel berbiaya rendah terutama dengan memanfaatkan infrastruktur yang telah ada
serta berbasis open-source. Tahap 2: Penguasaan teknologi Grid Computing dan aplikasi lanjut
Tahap ini diteliti teknik koneksi mesin paralel di berbagai lembaga penelitian yang telah ada dengan koneksi mandiri. Kesuksesan
implementasi dalam skala kecil kemudian dapat dilanjutkan ke skala yang lebih besar.
Tahap 3: Pengembangan aplikasi Pada tahap ini dikembangkan aneka aplikasi dan eksplorasi topik yang
membutuhkan komputasi tinggi, baik yang bersifat aplikatif maupun penelitian dasar. Secara khusus akan diterapkan pemakaian mesin
paralel danatau komputasi Grid untuk analisis aneka masalah yang membutuhkan komputasi tinggi.
66 Tabel 9. Simulasi dan Komputasi
Fase Kegiatan
Keluaran
Penguasaan teknologi
- Pengembangan teknologi
cluster computing dan aplikasi dasar
- Pengembangan pusat-pusat
komputasi - Komputer
cluster -
Aplikasi dasar pemanfaatan cluster PC
- Sentra komputasi di lembaga
BPPT, LIPI dan PT Penguasaan
teknologi Grid Computing
dan aplikasi lanjut
- Pengembangan teknologi
Grid Computing
- Pengembangan aplikasi parallel
pada bidang sains bioinformatika
- Pengembangan aplikasi
peramalan cuaca, tsunami forecasting
- Nasional Grid Node
- Aplikasi komputasi
Cluster, Grid -
Aplikasi peramalan cuaca dan tsunami forecasting
Pengembang an aplikasi
- Pengembangan aplikasi simulasi
dan komputasi pada bidang industri
- Pengembangan Grid Nasional
- Pengembangan aplikasi
cluster dan grid pada bidang industri
kapal, pesawat, roket, dll -
National Grid Computing