Riza Dwi Prayoga
Program Studi S1 Pendidikan Teknik Informatika, Universitas Negeri Malang
Jalan Semarang 05 Malang, Indonesia
rd.prayoga@yahoo.co.id
1. Pendahuluan
Super Komputer Watson merupakan salah satu dari jenis komputer buatan dari IBM, komputer ini pada awalnya dibuat untuk mengikuti salah satu kuis yaitu Jeopardy, jeopardy adalah kuis televisi yang para pesertanya harus mengartikan apa yang tersirat, berbagai ironi, teka-teki, dan petunjuk-petunjuk rumit lainnya.IBM Watson sendiri adalah pengembangan dari komputer seri Deep Blue, yang sukses mengalahkan manusia yaitu Gary Kasparov dalam sebuah pertandingan catur pada tahun 1997. Saat ini IBM Watson tidak hanya dipakai pada untuk sekedar menjawab pertanyaan-pertanyaan dari kuis Jeopardy tersebut, tetapi telah diimplementasikan dalam membantu penanganan medis.
2. Rumusan Masalah
1. Organisasi superkomputer dari teknologi IBM Watson.
2. Arsitektur superkomputer IBM Watson dalam pemrosesan data.
3. Tinjauan Pustka
3.1 Pengertian Organisasi Komputer
3.1.1 Organisasi komputer berkaitan dengan unit-unit operasional dan interkoneksinya yang merealisasikan spesifikasi arsitektural.
3.1.2 Organisasi komputer berkaitan dengan unit-unit operasional dan interkoneksinya yang merealisasikan spesifikasi arsitektural, Control signals, interfaces, memory technology.
3.2 Pengertian Arsitektur Komputer
3.2.1 Arsitektur komputer berkaitan dengan atribut – atribut yang mempunyai dampak langsung pada eksekusi logis sebuah program.[William Stalling].
Misal : Set Instruksi, jumlah bit yang digunakan untuk penyajian data, mekanisme I/O, teknik pengalamatan (addressing techniques).
3.2.2 Arsitektur komputer berkaitan dengan atribute-atribute yang nampak bagi programmer.
Misalnya : Set Instruksi, jumlah bit yang digunakan untuk penyajian data, mekanisme I/O, teknik pengalamantan (addressing techniques).
3.3 Pengertian Pemrosesan Data
Pemrosesan Data adalah jenis pemrosesan yang dapat mengubah data menjadi informasi atau pengetahuan, Pemrosesan data ini sering menggunakan komputer sehingga bisa berjalan secara otomatis. Setelah diolah, data ini akan mempunyai nilai yang informatif.
3.4 IBM Watson
IBM Watson merupakan super komputer buatan IBM yang dipasangi dengan aplikasi DeepQA buatan IBM. DeepQA sendiri merupakan program komputer yang didesain untuk mengenali bahasa manusia dan ditanami kecerdasan buatan.
3.5 Superkomputer
Superkomputer adalah sebuah komputer yang memimpin di dunia dalam kapasitas proses, terutama kecepatan penghitungan. 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.
4. Pembahasan
4.1 Organisasi Komputer IBM Watson
Watson adalah super komputer berbasis server IBM Power 7 dan piranti lunak tanya jawab DeepQA, Power 7 sendiri adalah Mikroarsitektur prosesor yakni evolusi substansial dari desain POWER6, lebih fokus pada efisiensi daya melalui beberapa core dan multithreading simultan (TPS), POWER7 procesor memiliki delapan core dan empat thread per core, untuk kapasitas teoritis total 32 thread simultan, Power7 adalah prosesor multi-core, tersedia dengan 4, 6, atau 8 core. Adapun mesinnya terdiri atas 90 server IBM Power 750 termasuk tambahan input/output, jaringan, dan node pengontrol cluster dalam 10 rak. Total core atau intinya adalah 2.880, serta memori sebesar 2,5 Tbytes, 50 Tbytes disk storage dan infrastruktur hingh-bandwith network.
4.2 Arsitektur Komputer IBM Watson
Modus TurboCore pada POWER 7 dapat mematikan setengah dari core dari delapan prosesor inti, tetapi keempat core lain masih memiliki akses ke semua kontroler memori dan L3 cache, hal ini menyebakan kinerja masing-masing core dapat disesuaikan dengan beban kerja komputer. Power7 mengeksekusi instruksi out-of-order bukan di-order. Pada IBM Watson tiap server memakai delapan core prosesor dengan kecepatan 3,4 GHz dan empat thread untuk tiap core-nya. Proses kerjanya dilakukan secara paralel, yang cocok untuk DeepQA. Dengan menggunakan algoritma khusus, yakni dengan memanfaatkan input dengan bahasa natural (DeepQA), sementara software lainya masih memanfaatkan algoritma yang di asosiasikan dengan query dan keyword. Sytem ini mampu memproses informasi secara paralel, sambil menyimpan datanya di dalam memory, sehingga dengan metode tersebut teknologi ini telah mampu mengcut down masalah latency pada I/O dimana jika data disimpan pada disk. Dengan kombinasi in-memory processing, analytic dan juga advanced hardware membuat Watson mampu menjawab query pertanyaan dalam waktu 3 detik.
Dari sisi file system, Watson menggunakan GPFS (general purpose file system) dan diusung software seperti Hadoop, yang akan memberikan kemampuan komputer ini untuk menganalisa data ke seluruh server, keunggulan tersebut tentu saja berkat adanya dukungan 1.250 sever IBM p640 yang di cluster di dalamnya, GPFS menyediakan layanan penting yang memungkinkan untuk efektif mengelola jumlah data terstruktur. GPFS memanfaatkan arsitektur cluster untuk menyediakan lebih cepat akses ke file data. File data secara otomatis menyebar di beberapa perangkat penyimpanan, menyediakan penggunaan optimal sehingga memberikan kinerja yang lebih tinggi. GPFS berbeda secara signifikan dengan Network File System (NFS). Dengan GPFS, tidak ada hambatan server tunggal atau protokol overhead untuk transfer data. GPFS membutuhkan manajemen file luar tunggal sistem dengan menyediakan akses terukur dari beberapa sistem ke namespace global. Untuk memasukkan data, IBM Watson harus memasukkan semua isi Wikipedia atau informasi lain dari Internet dalam bentuk normal text, kemudian database film, dan semua hal ke dalam database IBM Watson. Komputer ini banyak menggunakan aplikasi open source, antara lain menggunakan Apache Hadoop untuk distributed file system, kemudian Apache UIMA yaitu Unstructured Information Management Architecture. Fungsi dari UIMA ini adalah membuat berbagai data text mentah yang dimasukkan ke dalam database IBM Watson menjadi saling berhubungan, hal ini diperlukan Watson untuk menjawab pertanyaan. Dalam menjawab pertanyaan ini komputer akan mengaitkan berbagai data yang sesuai dengan pertanyaan atau situasi tentang penyakit dan tindakan medis yang diperlukan. Sistem operasi berupa AIX Operating System dan DB2 Universal Data Base, Watson mampu memproses data sebesar 500 Gigabita per detik. Ini setara denganAnda membaca sejuta buku dalam satu detik. IBM juga menambahkan FPGA (field programmable gate array) untuk melakukan data prosesing yang lebih spesifik pada server, selain itu IBM juga melakukan redesig server untuk mengurangi latency antara CPU dan memory
5. Kesimpulan
Super Komputer IBM Watson adalah pengembangan dari Deep Blue yang dipasang DeepQA, yakni merupakan program komputer yang didesain untuk mengenali bahasa manusia dan ditanami kecerdasan buatan, DeepQA sendiri disusun dengan algoritma khusus dan memakai bahasa c++ dan java dalam pembuatanya, dengan demikian maka superkomputer IBM Watson dapat mengerti pertanyaan dan pernyataan dari bahasa manusia (Bahasa Inggris). Sytem ini mampu memproses informasi secara paralel, sambil menyimpan datanya di dalam memory. Sedangkan dari sisi file system, Watson menggunakan GPFS (general purpose file system) dan diusung software seperti Hadoop, yang akan memberikan kemampuan komputer ini untuk menganalisa data ke seluruh server. Untuk memasukkan data dari server, IBM Watson harus memasukkan semua isi Wikipedia atau informasi lain dari Internet dalam bentuk normal text, kemudian database film, dan semua hal ke dalam database IBM Watson, dan dengan menggunakan UIMA maka akan membuat berbagai data text mentah yang dimasukkan ke dalam database IBM Watson menjadi saling berhubungan, hal ini diperlukan Watson untuk menjawab pertanyaan, sehingga IBM Watson ini akan dapat menemukan jawaban atas pernyataan dan pertanyaan yang dilontarkan tentang penyakit.
Dari segi arsitekturnya, IBM Watson memakai POWER7 procesor yang memiliki delapan core dan empat thread per core, untuk kapasitas teoritis total 32 thread simultan, mesin IBM Watson terdiri atas 90 server IBM Power 750 termasuk tambahan input/output, jaringan, dan node pengontrol cluster. Total core atau intinya yang dipakai adalah 2.880 serta memori sebesar 2,5 Tbytes, 50 Tbytes disk storage dan infrastruktur hingh-bandwith network.
6. Daftar Pustaka
2. http://ft.umsida.ac.id/berita-117-komputer-ibm-berhasil-kalahkan-otak-manusia.html Diakses 16 September 2011.
5. http://www.scribd.com/doc/54925876/1-2-Struktur-Dan-Organisasi-Komputer Diakses 17 September 2011.
6. http:// mti.ugm.ac.id/~yudha/ORKOM/PERTEMUAN%201.ppt Diakses 17 September 2011.
9. http://teknopreneur.com/informatika/komputer-watson-akan-bantu-dokter-diagnosis-pasien, diakses 18 September 2011.
