Lompat ke isi

Komputasi DNA: Perbedaan antara revisi

Ensiklopedia Pengetahuan Universitas Islam Sultan Agung

Maintenance script (bicara | kontrib)

37.956 suntingan
Maintenance script (bicara | kontrib)
37.956 suntingan
Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 28378563; atribusi sumber disertakan.
 
Maintenance script (bicara | kontrib)
37.956 suntingan
Pembersihan konten sesuai kebijakan Wiki Unissula
 
(1 revisi perantara oleh pengguna yang sama tidak ditampilkan)
Baris 1: Baris 1:
'''Komputasi DNA''' adalah cabang [[Komputasi (teknologi informasi)|komputasi]] yang menggunakan perangkat keras [[Asam deoksiribonukleat|DNA]], [[biokimia]], dan [[Biologi molekular|biologi molekuler]], alih-alih [[teknologi]] [[komputer]] berbasis silikon tradisional. Penelitian dan pengembangan di bidang ini menyangkut teori, eksperimen, dan aplikasi komputasi DNA. Istilah "molektronik" kadang-kadang digunakan, tetapi istilah ini telah digunakan untuk teknologi sebelumnya, saingan yang tidak berhasil dari [[sirkuit terpadu]] pertama; istilah ini juga telah digunakan secara lebih umum, untuk teknologi elektronik skala molekuler.
'''Komputasi DNA''' adalah cabang [[Komputasi (teknologi informasi)|komputasi]] yang menggunakan perangkat keras [[Asam deoksiribonukleat|DNA]], [[biokimia]], dan [[Biologi molekular|biologi molekuler]], alih-alih [[teknologi]] [[komputer]] berbasis silikon tradisional. Penelitian dan pengembangan di bidang ini menyangkut teori, eksperimen, dan aplikasi komputasi DNA. Istilah "molektronik" kadang-kadang digunakan, tetapi istilah ini telah digunakan untuk teknologi sebelumnya, saingan yang tidak berhasil dari [[sirkuit terpadu]] pertama;<ref>"Molectronic Computer Shown by Texas Instr.", unknown publication, circa 1963, in Box 2, Folder 3, listed in ''Jack Kilby Papers: A Guide to the Collection'', Southern Methodist University. [http://lib.texas.edu/taro/smu/00116/smu-00116.html].</ref> istilah ini juga telah digunakan secara lebih umum, untuk teknologi elektronik skala molekuler.<ref>"Application-specific methods for testing molectronic or nanoscale devices" (filed April 1, 2004), Patent US 7219314 B1. [http://google.com/patents/US7219314] .</ref>


== Sejarah ==
== Sejarah ==
Bidang ini awalnya dikembangkan oleh [[Leonard Adleman]] dari [[Universitas California Selatan|University of Southern California]], pada tahun 1994. Adleman menunjukkan [[Bukti dari konsep|bukti]] dari [[Bukti dari konsep|konsep]] DNA sebagai bentuk perhitungan yang memecahkan masalah jalur tujuh-titik [[Masalah jalur Hamilton|Hamiltonian]]. Sejak percobaan Adleman awal, kemajuan telah dibuat dan berbagai [[mesin Turing]] telah terbukti konstruktif.
Bidang ini awalnya dikembangkan oleh [[Leonard Adleman]] dari [[Universitas California Selatan|University of Southern California]], pada tahun 1994.<ref>L. M. Adleman. ''Molecular computation of solutions to combinatorial problems''. ''Science''. 1994. Vol. 266 (5187). hlm. 1021–1024. doi:10.1126/science.7973651.</ref> Adleman menunjukkan [[Bukti dari konsep|bukti]] dari [[Bukti dari konsep|konsep]] DNA sebagai bentuk perhitungan yang memecahkan masalah jalur tujuh-titik [[Masalah jalur Hamilton|Hamiltonian]]. Sejak percobaan Adleman awal, kemajuan telah dibuat dan berbagai [[mesin Turing]] telah terbukti konstruktif.<ref>D. Boneh. ''On the computational power of DNA''. ''Discrete Applied Mathematics''. 1996. Vol. 71 (1–3). hlm. 79–94. doi:10.1016/S0166-218X(96)00058-3. — Describes a solution for the boolean satisfiability problem. Also available here: [http://www.cs.tau.ac.il/~kempe/TEACHING/SEMINAR-LENS-SPRING08/boneh95DNAcomputational.pdf Archived copy].</ref><ref>Lila Kari. [http://citeseer.ist.psu.edu/kari00using.html Using DNA to solve the Bounded Post Correspondence Problem]. ''Theoretical Computer Science''. January 2000. Vol. 231 (2). hlm. 192–203. doi:10.1016/s0304-3975(99)00100-0. — Describes a solution for the bounded Post correspondence problem, a hard-on-average NP-complete problem. Also available here: [http://www.csd.uwo.ca/~lila/pdfs/Using%20DNA%20to%20solve%20the%20Bounded%20Post%20Correspondence%20Problem.pdf]</ref>


Sementara minat awal adalah dalam menggunakan pendekatan baru ini untuk mengatasi masalah [[NP-keras|NP-hard]], segera disadari bahwa mereka mungkin tidak paling cocok untuk jenis komputasi ini, dan beberapa proposal telah dibuat untuk menemukan "[[aplikasi pembunuh]]" untuk pendekatan ini. Pada tahun 1997, ilmuwan komputer Mitsunori Ogihara bekerja dengan ahli biologi Animesh Ray menyarankan seseorang untuk mengevaluasi [[sirkuit Boolean]] dan menggambarkan implementasi.
Sementara minat awal adalah dalam menggunakan pendekatan baru ini untuk mengatasi masalah [[NP-keras|NP-hard]], segera disadari bahwa mereka mungkin tidak paling cocok untuk jenis komputasi ini, dan beberapa proposal telah dibuat untuk menemukan "[[aplikasi pembunuh]]" untuk pendekatan ini. Pada tahun 1997, ilmuwan komputer Mitsunori Ogihara bekerja dengan ahli biologi Animesh Ray menyarankan seseorang untuk mengevaluasi [[sirkuit Boolean]] dan menggambarkan implementasi.<ref>M. Ogihara and A. Ray, [http://wwwcp.tphys.uni-heidelberg.de/comp-phys/handouts/Boolean2.pdf "Simulating Boolean circuits on a DNA computer"]. Algorithmica 25:239–250, 1999.</ref><ref>[http://partners.nytimes.com/library/cyber/week/052197dna.html "In Just a Few Drops, A Breakthrough in Computing"], ''The New York Times'', May 21, 1997</ref>


Pada tahun 2002, para peneliti dari [[Institut Sains Weizmann|Weizmann Institute of Science]] di Rehovot, Israel, meluncurkan mesin komputasi molekuler yang dapat diprogram yang terdiri dari enzim dan molekul DNA alih-alih microchip silikon. Pada tanggal 28 April 2004, [[Ehud Shapiro]], Yaakov Benenson, Binyamin Gil, Uri Ben-Dor, dan Rivka Adar di [[Institut Sains Weizmann|Weizmann Institute]] mengumumkan dalam jurnal [[Nature]] bahwa mereka telah membangun komputer DNA ditambah dengan modul input dan output yang secara teori akan mampu mendiagnosis aktivitas [[kanker]] dalam sel, dan melepaskan obat anti-kanker setelah didiagnosis.


Pada Januari 2013, para peneliti dapat menyimpan [[foto]] JPEG, satu set soneta Shakespeare, dan file audio [[Martin Luther King Jr.|pidato Martin Luther King, Jr.]] [[I Have a Dream]] pada [[penyimpanan data digital DNA]].
Pada Januari 2013, para peneliti dapat menyimpan [[foto]] JPEG, satu set soneta Shakespeare, dan file audio [[Martin Luther King Jr.|pidato Martin Luther King, Jr.]] [[I Have a Dream]] pada [[penyimpanan data digital DNA]].<ref>[http://www.sciencenews.org/view/generic/id/347702/description/DNA_stores_poems_a_photo_and_a_speech DNA stores poems, a photo and a speech Science News].</ref>


Pada Maret 2013, para peneliti menciptakan [[transkriptor]] (transistor biologis).
Pada Maret 2013, para peneliti menciptakan [[transkriptor]] (transistor biologis).<ref>Jerome Bonnet. ''Amplifying Genetic Logic Gates''. ''Science''. 2013. Vol. 340 (6132). hlm. 599–603. doi:10.1126/science.1232758.</ref>


Pada Agustus 2016, para peneliti menggunakan sistem pengeditan gen CRISPR untuk memasukkan GIF kuda dan pengendara yang berderap ke dalam DNA bakteri yang hidup.
Pada Agustus 2016, para peneliti menggunakan sistem pengeditan gen CRISPR untuk memasukkan GIF kuda dan pengendara yang berderap ke dalam DNA bakteri yang hidup.<ref>Seth L. Shipman. ''CRISPR–Cas encoding of a digital movie into the genomes of a population of living bacteria''. ''Nature''. 12 July 2017. Vol. 547 (7663). hlm. 345–349. doi:10.1038/nature23017.</ref>


Penelitian terbaru tentang komputasi DNA dapat melakukan komputasi DNA reversibel yang membawanya selangkah lebih dekat dengan komputasi berbasis silikon yang digunakan di PC. Secara khusus, [https://users.cs.duke.edu/~reif/index.htm John Reif]  dan kelompoknya di Universitas Duke mengusulkan dua teknik berbeda untuk menggunakan kembali kompleks DNA komputasi. Desain pertama menggunakan gerbang dsDNA sedangkan desain kedua menggunakan kompleks hairpin DNA.
Penelitian terbaru tentang komputasi DNA dapat melakukan komputasi DNA reversibel yang membawanya selangkah lebih dekat dengan komputasi berbasis silikon yang digunakan di PC. Secara khusus, [https://users.cs.duke.edu/~reif/index.htm John Reif]  dan kelompoknya di Universitas Duke mengusulkan dua teknik berbeda untuk menggunakan kembali kompleks DNA komputasi. Desain pertama menggunakan gerbang dsDNA<ref>Sudhanshu Garg. ''Renewable Time-Responsive DNA Circuits''. ''Small''. 2018. Vol. 14 (33). hlm. 1801470. doi:10.1002/smll.201801470.</ref> sedangkan desain kedua menggunakan kompleks hairpin DNA.<ref>A. Eshra. [https://ieeexplore.ieee.org/document/8642913/ Renewable DNA hairpin-based logic circuits]. ''IEEE Transactions on Nanotechnology''. 2019. hlm. 1. doi:10.1109/TNANO.2019.2896189.</ref>


== Ide ==
== Ide ==
Organisasi dan kompleksitas semua makhluk hidup didasarkan pada sistem pengkodean yang berfungsi dengan empat komponen kunci dari [[Asam deoksiribonukleat|molekul DNA]] . Karena itu, DNA sangat cocok sebagai media untuk pengolahan data. Menurut perhitungan yang berbeda, komputer-DNA dengan satu liter cairan yang mengandung enam gram DNA berpotensi memiliki kapasitas memori 3.072 [[eksabita]]. Kecepatan transfer data maksimum teoretis juga akan sangat besar karena [[Komputasi paralel|paralelisme]] yang sangat besar dari perhitungan. Oleh karena itu, sekitar 1.000 [[FLOPS|petaFLOPS]] dapat dijangkau, sementara komputer paling kuat saat ini tidak melampaui beberapa lusin (99 petaFLOPS menjadi rekor saat ini).
Organisasi dan kompleksitas semua makhluk hidup didasarkan pada sistem pengkodean yang berfungsi dengan empat komponen kunci dari [[Asam deoksiribonukleat|molekul DNA]] . Karena itu, DNA sangat cocok sebagai media untuk pengolahan data.<ref>Martyn Amos. ''Topics in the theory of DNA computing''. ''Theoretical Computer Science''. 2002. Vol. 287 (1). hlm. 3–38. doi:10.1016/s0304-3975(02)00134-2.</ref> Menurut perhitungan yang berbeda, komputer-DNA dengan satu liter cairan yang mengandung enam gram DNA berpotensi memiliki kapasitas memori 3.072 [[eksabita]]. Kecepatan transfer data maksimum teoretis juga akan sangat besar karena [[Komputasi paralel|paralelisme]] yang sangat besar dari perhitungan. Oleh karena itu, sekitar 1.000 [[FLOPS|petaFLOPS]] dapat dijangkau, sementara komputer paling kuat saat ini tidak melampaui beberapa lusin (99 petaFLOPS menjadi rekor saat ini).<ref>Pierce. ''Current resolution of data in DNA computing''. ''Bioinformatics Research''. 2016. Vol. 88 (34). hlm. 435–451.</ref>


== Kemampuan ==
== Kemampuan ==
Komputasi DNA adalah suatu bentuk [[komputasi paralel]] yang mengambil keuntungan dari banyak molekul DNA yang berbeda untuk mencoba berbagai kemungkinan sekaligus. Untuk masalah khusus tertentu, komputer DNA lebih cepat dan lebih kecil daripada komputer lain yang dibuat sejauh ini. Selain itu, perhitungan matematis tertentu telah terbukti bekerja pada komputer DNA. Sebagai contoh, molekul [[Asam deoksiribonukleat|DNA]] telah digunakan untuk mengatasi [[masalah penugasan]].
Komputasi DNA adalah suatu bentuk [[komputasi paralel]] yang mengambil keuntungan dari banyak molekul DNA yang berbeda untuk mencoba berbagai kemungkinan sekaligus.<ref>D. I. Lewin. ''DNA computing''. ''Computing in Science & Engineering''. 2002. Vol. 4 (3). hlm. 5–8. doi:10.1109/5992.998634.</ref> Untuk masalah khusus tertentu, komputer DNA lebih cepat dan lebih kecil daripada komputer lain yang dibuat sejauh ini. Selain itu, perhitungan matematis tertentu telah terbukti bekerja pada komputer DNA. Sebagai contoh, molekul [[Asam deoksiribonukleat|DNA]] telah digunakan untuk mengatasi [[masalah penugasan]].<ref>Jian-Jun Shu. ''DNA-based computing of strategic assignment problems''. ''Physical Review Letters''. 2011. Vol. 106 (18). hlm. 188702. doi:10.1103/PhysRevLett.106.188702.</ref>


== Lihat pula ==
== Lihat pula ==
* [[Biokomputer]]
* [[Biokomputer]]
* [[Gen komputasional]]
* [[Gen komputasional]]
Baris 35: Baris 33:
* [[Transkriptor]]
* [[Transkriptor]]
* [[Komputer perangkat basah]]
* [[Komputer perangkat basah]]
== Referensi ==


== Pranala luar ==
== Pranala luar ==
* [https://web.archive.org/web/20140726100148/http://www.alexpetty.com/index.php/2010/09/11/vortex-math-based-computing/ DNA modeled computing]
* [https://web.archive.org/web/20140726100148/http://www.alexpetty.com/index.php/2010/09/11/vortex-math-based-computing/ DNA modeled computing]
* [http://computer.howstuffworks.com/dna-computer.htm How Stuff Works explanation]
* [http://computer.howstuffworks.com/dna-computer.htm How Stuff Works explanation]
Baris 48: Baris 42:
* [http://www.sciam.com/article.cfm?articleID=0005BC6A-97DF-1446-951483414B7F0101 Bringing DNA computers to life, in Scientific American]
* [http://www.sciam.com/article.cfm?articleID=0005BC6A-97DF-1446-951483414B7F0101 Bringing DNA computers to life, in Scientific American]
* [http://www.treehugger.com/clean-technology/e-coli-bacteria-could-become-our-next-computer-hard-drives.html Japanese Researchers store information in bacteria DNA]
* [http://www.treehugger.com/clean-technology/e-coli-bacteria-could-become-our-next-computer-hard-drives.html Japanese Researchers store information in bacteria DNA]
* [http://www.dna-computing.org/ International Meeting on DNA Computing and Molecular Programming]
* [http://www.dna-computing.org/ International Meeting on DNA Computing and Molecular Programming]  
* [http://www.livescience.com/technology/dna-computers-100517.html LiveScience.com-How DNA Could Power Computers]
* [http://www.livescience.com/technology/dna-computers-100517.html LiveScience.com-How DNA Could Power Computers]


 
== Referensi ==
<references />


== Sumber dan atribusi ==
== Sumber dan atribusi ==


Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Komputasi+DNA&oldid=28378563 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 28378563 (2025-11-08T00:42:15Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.
Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Komputasi+DNA&oldid=28378563 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 28378563 (2025-11-08T00:42:15Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.
<!-- WIKI_UNISSULA_PRESENTATION_V4 -->

Revisi terkini sejak 9 September 2026 06.25

Komputasi DNA adalah cabang komputasi yang menggunakan perangkat keras DNA, biokimia, dan biologi molekuler, alih-alih teknologi komputer berbasis silikon tradisional. Penelitian dan pengembangan di bidang ini menyangkut teori, eksperimen, dan aplikasi komputasi DNA. Istilah "molektronik" kadang-kadang digunakan, tetapi istilah ini telah digunakan untuk teknologi sebelumnya, saingan yang tidak berhasil dari sirkuit terpadu pertama;[1] istilah ini juga telah digunakan secara lebih umum, untuk teknologi elektronik skala molekuler.[2]

Sejarah

Bidang ini awalnya dikembangkan oleh Leonard Adleman dari University of Southern California, pada tahun 1994.[3] Adleman menunjukkan bukti dari konsep DNA sebagai bentuk perhitungan yang memecahkan masalah jalur tujuh-titik Hamiltonian. Sejak percobaan Adleman awal, kemajuan telah dibuat dan berbagai mesin Turing telah terbukti konstruktif.[4][5]

Sementara minat awal adalah dalam menggunakan pendekatan baru ini untuk mengatasi masalah NP-hard, segera disadari bahwa mereka mungkin tidak paling cocok untuk jenis komputasi ini, dan beberapa proposal telah dibuat untuk menemukan "aplikasi pembunuh" untuk pendekatan ini. Pada tahun 1997, ilmuwan komputer Mitsunori Ogihara bekerja dengan ahli biologi Animesh Ray menyarankan seseorang untuk mengevaluasi sirkuit Boolean dan menggambarkan implementasi.[6][7]


Pada Januari 2013, para peneliti dapat menyimpan foto JPEG, satu set soneta Shakespeare, dan file audio pidato Martin Luther King, Jr. I Have a Dream pada penyimpanan data digital DNA.[8]

Pada Maret 2013, para peneliti menciptakan transkriptor (transistor biologis).[9]

Pada Agustus 2016, para peneliti menggunakan sistem pengeditan gen CRISPR untuk memasukkan GIF kuda dan pengendara yang berderap ke dalam DNA bakteri yang hidup.[10]

Penelitian terbaru tentang komputasi DNA dapat melakukan komputasi DNA reversibel yang membawanya selangkah lebih dekat dengan komputasi berbasis silikon yang digunakan di PC. Secara khusus, John Reif dan kelompoknya di Universitas Duke mengusulkan dua teknik berbeda untuk menggunakan kembali kompleks DNA komputasi. Desain pertama menggunakan gerbang dsDNA[11] sedangkan desain kedua menggunakan kompleks hairpin DNA.[12]

Ide

Organisasi dan kompleksitas semua makhluk hidup didasarkan pada sistem pengkodean yang berfungsi dengan empat komponen kunci dari molekul DNA . Karena itu, DNA sangat cocok sebagai media untuk pengolahan data.[13] Menurut perhitungan yang berbeda, komputer-DNA dengan satu liter cairan yang mengandung enam gram DNA berpotensi memiliki kapasitas memori 3.072 eksabita. Kecepatan transfer data maksimum teoretis juga akan sangat besar karena paralelisme yang sangat besar dari perhitungan. Oleh karena itu, sekitar 1.000 petaFLOPS dapat dijangkau, sementara komputer paling kuat saat ini tidak melampaui beberapa lusin (99 petaFLOPS menjadi rekor saat ini).[14]

Kemampuan

Komputasi DNA adalah suatu bentuk komputasi paralel yang mengambil keuntungan dari banyak molekul DNA yang berbeda untuk mencoba berbagai kemungkinan sekaligus.[15] Untuk masalah khusus tertentu, komputer DNA lebih cepat dan lebih kecil daripada komputer lain yang dibuat sejauh ini. Selain itu, perhitungan matematis tertentu telah terbukti bekerja pada komputer DNA. Sebagai contoh, molekul DNA telah digunakan untuk mengatasi masalah penugasan.[16]

Lihat pula

Pranala luar

Referensi

  1. ↑ "Molectronic Computer Shown by Texas Instr.", unknown publication, circa 1963, in Box 2, Folder 3, listed in Jack Kilby Papers: A Guide to the Collection, Southern Methodist University. [1].
  2. ↑ "Application-specific methods for testing molectronic or nanoscale devices" (filed April 1, 2004), Patent US 7219314 B1. [2] .
  3. ↑ L. M. Adleman. Molecular computation of solutions to combinatorial problems. Science. 1994. Vol. 266 (5187). hlm. 1021–1024. doi:10.1126/science.7973651.
  4. ↑ D. Boneh. On the computational power of DNA. Discrete Applied Mathematics. 1996. Vol. 71 (1–3). hlm. 79–94. doi:10.1016/S0166-218X(96)00058-3. — Describes a solution for the boolean satisfiability problem. Also available here: Archived copy.
  5. ↑ Lila Kari. Using DNA to solve the Bounded Post Correspondence Problem. Theoretical Computer Science. January 2000. Vol. 231 (2). hlm. 192–203. doi:10.1016/s0304-3975(99)00100-0. — Describes a solution for the bounded Post correspondence problem, a hard-on-average NP-complete problem. Also available here: [3]
  6. ↑ M. Ogihara and A. Ray, "Simulating Boolean circuits on a DNA computer". Algorithmica 25:239–250, 1999.
  7. ↑ "In Just a Few Drops, A Breakthrough in Computing", The New York Times, May 21, 1997
  8. ↑ DNA stores poems, a photo and a speech Science News.
  9. ↑ Jerome Bonnet. Amplifying Genetic Logic Gates. Science. 2013. Vol. 340 (6132). hlm. 599–603. doi:10.1126/science.1232758.
  10. ↑ Seth L. Shipman. CRISPR–Cas encoding of a digital movie into the genomes of a population of living bacteria. Nature. 12 July 2017. Vol. 547 (7663). hlm. 345–349. doi:10.1038/nature23017.
  11. ↑ Sudhanshu Garg. Renewable Time-Responsive DNA Circuits. Small. 2018. Vol. 14 (33). hlm. 1801470. doi:10.1002/smll.201801470.
  12. ↑ A. Eshra. Renewable DNA hairpin-based logic circuits. IEEE Transactions on Nanotechnology. 2019. hlm. 1. doi:10.1109/TNANO.2019.2896189.
  13. ↑ Martyn Amos. Topics in the theory of DNA computing. Theoretical Computer Science. 2002. Vol. 287 (1). hlm. 3–38. doi:10.1016/s0304-3975(02)00134-2.
  14. ↑ Pierce. Current resolution of data in DNA computing. Bioinformatics Research. 2016. Vol. 88 (34). hlm. 435–451.
  15. ↑ D. I. Lewin. DNA computing. Computing in Science & Engineering. 2002. Vol. 4 (3). hlm. 5–8. doi:10.1109/5992.998634.
  16. ↑ Jian-Jun Shu. DNA-based computing of strategic assignment problems. Physical Review Letters. 2011. Vol. 106 (18). hlm. 188702. doi:10.1103/PhysRevLett.106.188702.

Sumber dan atribusi

Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 28378563 (2025-11-08T00:42:15Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.


Diperoleh dari "https://wiki.unissula.ac.id/index.php?title=Komputasi_DNA&oldid=36979"