Sabtu, 10 Januari 2009

[daarut-tauhiid] Organic Computing: Menyingkap Rahasia Makhluk Hidup

Artikel menarik dari Cak Nugroho Fredivianus, arek Suroboyo, alumnus
ITS yang kini tinggal di Jerman.

Salam,
Andri


Sumber: Nugroho Fredivianus, http://tinyurl.com/7yakoz

---article begins---

Organic Computing: Menyingkap Rahasia Makhluk Hidup

Ahad, 04 Januari 2009 11:25

Apakah Anda saat ini menggunakan Windows? Jika ya, maka setidaknya 30
juta baris perintah sedang ngendon untuk Windows 2000, atau 40 juta
dalam XP, hingga 50 juta penyangga Vista. Dengan XP Service Pack 1,
maka ketahuilah ada 400 buahpatch di dalamnya. Catat juga SP2 yang
total tambalannya tiga kali lipatnya. Linux? Selamat, Anda dapat
diskon dan hanya menelan 10 jutaan baris perintah.

Mungkin tidak Anda sadari, bahwa 'gundukan' perintah tersebut
berpotensi menjadi sumber dari berbagai ketidak-nyamanan yang kadang
cenderung terlupakan. Langkahrestart atau Ctrl+Alt+Del menjadi suatu
kebiasaan yang seolah sudah dapat diterima sepenuhnya sebagai bagian
dari solusi. Namun tahukah Anda potensi besar semacam itu dapat
berakibat sangat fatal dan menyengsarakan dalam tujuan penggunaan yang
berbeda?

Dalam sebuah buku terbitan 1993 berjudul "Digital Woes: Why We Should
Not Depend on Software", Lauren Ruth Wiener menyebutkan bahaya yang
muncul dari program-program berukuran raksasa. Contoh yang diangkat
adalah sebuah peristiwa di tahun 1962, tepatnya pada tanggal 22 Juli.
Roket pembawa Mariner I yang sedang diterbangkan ke Venus terpaksa
diledakkan di angkasa karena kesalahan sepele yakni alpanya sebuah
tanda "bar" (rata-rata) dalam sebuah baris perintah. Komputer di
sentral terus-menerus menyatakan roket tidak dapat dikendalikan meski
sejatinya segalanya baik-baik saja.

Juga dipaparkan di tahun 1991 sebuah perusahaan bernama DSC
Communication Software menguji sebuah perangkat lunak telekomunikasi
yang akan digunakan untuk jaringan telepon kabel untuk beberapa kota
besar Amerika. Dalam pengujian selama 13 minggu, didapatkan bahwa
program bekerja dengan baik dan siap digunakan. Kemudian mereka
"menyempurnakan" program itu dengan memperbaiki 3 baris perintah di
antara jutaan baris yang ada dan memutuskan untuk langsung memasangnya
tanpa menguji lagi karena akan membutuhkan waktu tambahan selama 13
minggu lamanya. Hasilnya, sistem crash dan memunculkan gangguan
sambungan telepon serta kerugian yang amat besar.

Inikah masa depan dunia software? Program yang berisi puluhan juta
baris dan dikerjakan oleh ribuan orang, sehingga bisa dipastikan
menyimpan gunungan bug di dalamnya? Kekhawatiran yang tinggi pun
menyeruak. Berbagai penelitian untuk mendapatkan alternatif solusi
dicari. Akhirnya para pakar menemukan jawaban yang sejatinya sederhana
dan mudah diduga: meniru makhluk hidup.

Setiap makhluk hidup adalah sesuatu yang berdiri sendiri satu sama
lain. Seorang manusia akan tumbuh dengan sendirinya setelah keluar
dari rahim sang ibu, hingga kemudian ia mempelajari hal-hal kecil di
dunia ini untuk kemudian mendapatkan yang lebih besar. Maka kesimpulan
yang didapatkan adalah kita tidak harus menentukan seluruh kemampuan
sebuah sistem melainkan 'membekalinya' dengan kemampuan untuk belajar
secara otonomi. Pada saatnya, sistem itu sendirilah yang akan
menentukan kapan ia menggunakan kemampuan yang ditanamkan kepadanya.

Di negara Republik Federal Jerman, riset ini diwakili dengan topik
Organic Computing dan saat ini merupakan salah satu tema prioritas
dalam kebijakan pengembangan serta riset. Deutsch
Forschungsgemeinschaft disingkat DFG atau "German Research Foundation"
mengalokasikan tidak kurang dari 2 juta Euro setiap tahunnya untuk
membiayai puluhan proyek penelitian di berbagai universitas yang
diketuai oleh Institute of Applied Informatics and Formal Description
Methods di Universität Karlsruhe.

"Organic Computing" atau OC secara sederhana dapat dijelaskan sebagai
"perupaan sistem yang ada pada makhluk hidup pada perangkat komputer".
Contoh umum dalam dunia teknologi adalah Fuzzy Logic (Logika Tak
Tentu), yang merupakan perluasan dari Binary Logic atau Logika Biner.
Jika biner hanya memiliki dua nilai dasar yakni NOL dan SATU, Fuzzy
Logic mengijinkan kita untuk menggunakan bilangan desimal di
antaranya.

Korelasinya dengan makhluk hidup? Semisal saat kita berusaha
menentukan apakah seorang laki-laki berusia 21 tahun memiliki tinggi
badan 160 cm dapat dikatakan 'tinggi' atau 'pendek' (0 atau 1), maka
dengan Fuzzy Logic kita memiliki pilihan untuk mengatakan 'agak
tinggi', 'agak pendek', 'rata-rata' dan sebagainya.

Juga Artificial Neural Network atau Jaringan Syaraf Tiruan (JST).
Algoritma yang telah umum dikenal oleh mahasiswa teknik ini meniru
cara kerja sel-sel syaraf otak (neuron) dan menyimbolkannya dengan
beberapa layer (lapisan). Sebagaimana otak, kita harus terlebih dulu
memberikan training. Semisal kita ingin program dapat mengenali huruf
A dalam berbagai bentuk font, maka kita harus melatihnya hingga
algoritma tersebut memahami maksud kita.

Ada lagi istilah algoritma koloni semut atau Ant Colony Optimization,
yang diilhami oleh perilaku sekelompok kawanan semut. Ditemukan di
awal tahun 90-an oleh seorang berkebangsaan Italia bernama Marco
Dorigo, algoritma ini menjadi salah satu tonggak riset OC. Berbagai
publikasi ilmiah Prof. Dorigo kini telah dikutip sebagai referensi
dalam puluhan ribu karya ilmiah (termasuk Tugas Akhir di S1 dan thesis
MSc saya ). Temuannya dapat menjawab secara meyakinkan berbagai
problematika dalam permasalahan optimasi dan efisiensi, dan itu
berawal dari pengamatannya terhadap makhluk hidup kecil ciptaan Allah
bernama semut.

Anda mungkin bertanya, memangnya ada apa dengan semut?

Semut adalah makhluk kecil yang sering kita lihat, kadang terkesan
mengganggu dan ingin kita usir atau bahkan dimusnahkan. Namun tanpa
dinyana, semut memiliki sebuah keistimewaan dalam hal menemukan jalur
menuju makanan. Dorigo mengamati kawanan semut yang berangkat dari
sarang untuk mengambil makanan di suatu lokasi yang tidak jauh.
Semut-semut itu, seperti biasa yang kita lihat, mengambil suatu jalur
tertentu yang dipergunakan beramai-ramai. Saat ditaruhobstacle atau
rintangan yang menutup jalur itu, kawanan semut ternyata mampu dengan
segera mendapatkan jalan terdekat untuk menyambungnya kembali.

Hanya itu saja? Ternyata tidak.

Saat rintangan itu diletakkan sedemikian hingga salah satu alternatif
jalan berjarak lebih dekat dibanding yang lain, kawanan semut tersebut
tidak membutuhkan waktu lama untuk mendapatkan jarak terdekat
(optimal) dalam waktu singkat (efisien). Ini didapatkan setelah
percobaan terhadap kedua alternatif. Bagaimana bisa? Dalam melakukan
setiap perjalanannya, setiap semut meninggalkan jejak yang dikenal
dengan istilah pheronome. Zat ini dapat dilacak oleh semut-semut lain
yang lewat berikutnya. Otomatis dalam rentang waktu yang sama, jarak
yang lebih singkat dilalui lebih banyak semut sehingga baunya lebih
kuat. Bau ini kemudian menjadi petunjuk bagi semut yang sedang
berhadapan dengan pilihan jalan untuk memutuskan jalan mana yang
dilalui hingga akhirnya seluruh semut mampu memilih dengan tepat jarak
yang terdekat. Subhanallah!

Oleh Dorigo, cara kerja kawanan semut itu kemudian diadaptasi dalam
sebuah algoritma bernama Ant Colony Optimization (ACO) yang hingga
kini telah memiliki puluhan varian untuk berbagai permasalahan.
Semisal yang pernah penulis lakukan dengan metode ini adalah
scheduling atau penentuan urutan lokasi yang dikunjungi dalam area
kota Surabaya.Contoh sederhana, jika saat ini kita berada di titik A
dan hendak mengunjungi 3 titik lain yakni B, C, dan D, untuk kemudian
kembali ke A. Yang diminta adalah jarak tedekat (optimal) untuk
melakukan perjalanan tersebut. Bisa jadi jawabannya adalah A–B–C–D–A
atau A–D–C–B–A atau 4 kemungkinan lain. Memang solusi untuk 4 titik
relatif mudah, namun akan jauh lebih rumit jika terdapat lebih banyak
titik.

Hasil yang didapatkan menggunakan ACO, dari sejumlah 23 percobaan
dengan jumlah titik bervariasi antara 12 dan 20 ditemukan penghematan
jarak tempuh total sebesar 14,78% atau 729 km dibandingkan metode
konvensional. Penghematan yang luar biasa, apalagi jika dikaitkan
harga BBM yang membubung tinggi. Untuk contoh kasus yang berbeda di
kota Darmstadt, Jerman tempat saya menempuh kuliah master, hasilnya
juga memuaskan.

Subhanallah, solusi itu ternyata telah Allah sediakan dalam makhluk
kecil-Nya yang bernama semut. Ciptaan yang kadang kita remehkan dan
yang kita ingat hanyalah gigitan serta gangguannya. Tidak hanya ACO,
dalam dunia engineering juga dikenal metodeGenetic Algorithm (GA) yang
didasarkan pada pembelahan dan penyilangan gen manusia, Behavior Based
sebagai bentuk tiruan kecerdasan makhluk hidup dalam mengenali
lingkungannya, dan masih banyak lagi.

Kita bayangkan di masa depan setiap mobil dan kendaraan lain yang
berlalu lalang di jalan raya memiliki kemampuan 'belajar nyupir'
hingga menempatkan diri di tempat parkir setelah terlebih dulu
menemukan ruang kosong. Robot pembersih mampu melihat jenis lantai dan
kotoran yang ada dan kemudian menentukan apa yang harus dilakukan
untuk menyelesaikan tugasnya. Sistem pengamanan rumah pun bisa
menentukan apakah yang sedang berteriak di depan pintu adalah si
pemilik yang sedang kehilangan kunci rumah ataukah tukang sayur yang
kebetulan mampir.

Sungguh sangat layak kita senantiasa bertasbih, Maha Suci Allah yang
telah menciptakan semua makhluknya dengan kesempurnaan. Sebagai
muslim, insya Allah kita semua meyakini bahwa ada berbagai rahasia
Allah lainnya yang masih 'berserakan' dan menunggu untuk ditemukan
oleh manusia dalam rangka memberikan kebaikan kepada seluruh alam.
Upaya itu akan semakin menemukan hasil, insya Allah bersamaan dengan
tumbuhnya kesadaran umat ini dalam mendekat dan berjuang menuju
kejayaan Islam.


QS. 10:3. Sesungguhnya Tuhan kamu ialah Allah Yang menciptakan langit
dan bumi dalam enam masa, kemudian Dia bersemayam di atas 'Arsy untuk
mengatur segala urusan. Tiada seorangpun yang akan memberi syafa'at
kecuali sesudah ada izin-Nya. (Dzat) yang demikian itulah Allah, Tuhan
kamu, maka sembahlah Dia. Maka apakah kamu tidak mengambil pelajaran?

QS. 16:13. dan Dia (menundukkan pula) apa yang Dia ciptakan untuk kamu
di bumi ini dengan berlain-lainan macamnya. Sesungguhnya pada yang
demikian itu benar-benar terdapat tanda (kekuasaan Allah) bagi kaum
yang mengambil pelajaran.


Allahu a'lam.


---article ends---


[Non-text portions of this message have been removed]


------------------------------------

===================================================
Menuju Ahli Dzikir, Ahli Fikir, dan Ahli Ikhtiar
===================================================
website: http://dtjakarta.or.id/
===================================================Yahoo! Groups Links

<*> To visit your group on the web, go to:
http://groups.yahoo.com/group/daarut-tauhiid/

<*> Your email settings:
Individual Email | Traditional

<*> To change settings online go to:
http://groups.yahoo.com/group/daarut-tauhiid/join
(Yahoo! ID required)

<*> To change settings via email:
mailto:daarut-tauhiid-digest@yahoogroups.com
mailto:daarut-tauhiid-fullfeatured@yahoogroups.com

<*> To unsubscribe from this group, send an email to:
daarut-tauhiid-unsubscribe@yahoogroups.com

<*> Your use of Yahoo! Groups is subject to:
http://docs.yahoo.com/info/terms/

Tidak ada komentar: