Judul: Komputasi Paralel Multiple Sequence Alignment menggunakan Message Passing Interface
Abstrak: Multiple sequence alignment (MSA) adalah teknik untuk menemukan kesamaan dalam banyak sekuen. Teknik ini sangat penting untuk mendukung banyak tugas bioinformatika seperti mengidentifikasi single nucleotide polymorphism (SNP), membuat phylogenetic tree, dan metagenome fragments binning. Algoritma sederhana untuk MSA adalah Algoritma Star. Algoritma ini terdiri atas tiga tahap, yaitu menjajarkan semua kemungkinan pasangan sekuen, menentukan sekuen star yang dipilih dari sekuen yang memiliki nilai penjajaran maksimum, dan menjajarkan semua sekuen terhadap sekuen star. Setiap pasangan sekuen dijajarkan dengan menggunakan teknik pemrograman dinamis. Kompleksitas penjajaran sekuen DNA menggunakan teknik pemrograman dinamis mengikuti fungsi eksponensial. Waktu komputasi meningkat secara eksponensial seiring dengan meningkatnya jumlah dan panjang sekuen DNA. Penelitian ini bertujuan untuk mempercepat perhitungan MSA menggunakan message passing interface (MPI). Evaluasi kinerja dari metode yang diusulkan dilakukan dengan menghitung speedup. Percobaan dilakukan dengan menggunakan data Glycine max-kromosom-9-BBI dengan jumlah 64 sekuen yang memiliki panjang seragam, yaitu 800 base pair (bp). Sekuens ini dihasilkan dengan cara memotong secara acak sekuen referensi dari Glycine max-kromosom-9-BBI yang bersumber dari national center for biotechnology information (NCBI). Hasil penelitian menunjukkan bahwa teknik yang diusulkan mampu menghasilkan speedup sebesar tiga kali, dengan menggunakan lima komputer. Selain itu, dapat ditarik kesimpulan bahwa peningkatan jumlah komputer akan meningkatkan speedup. Kata kunci : multiple sequence alignment, message passing interfaces, komputasi paralel, DNA.
Keyword: multiple sequence alignment, message passing interfaces, komputasi paralel, DNA

Judul: Paralelisasi Algoritme Pairwise Alignment dan Neighbor Joining pada Progressive Multiple Sequence Alignment
Abstrak: Multiple sequence alignment (MSA) adalah permasalahan dasar dalam Bioinformatika yang bertujuan menjajarkan lebih dari dua sekuens biologi untuk menemukan kemiripan pada masing-masing sekuens. MSA digunakan dalam analisis phylogenetic, identifikasi motif pada keluarga protein dan pemodelan homologi tiga dimensi. Tantangan yang dihadapi dalam melakukan implementasi MSA adalah kompleksitas algoritme dan ukuran data sekuens yang besar. Progressive MSA ClustalW merupakan metode heuristic yang banyak digunakan untuk menyelesaikan masalah kompleksitas algoritme MSA. Beberapa penelitian membuktikan bahwa paralelisasi progressive MSA dapat meningkatkan kinerja dalam menghadapi ukuran data sekuens yang besar. Penelitian ini bertujuan melakukan paralelisasi algoritme pairwise alignment dan neighbor joining pada progressive MSA ClustalW menggunakan model pemrograman message passing, shared memory, dan gabungan keduanya. Perancangan program paralel dilakukan dengan empat tahap yaitu partitioning, communication, agglomeration dan mapping. Perancangan program paralel tersebut menghasilkan lima skenario implementasi untuk algoritme pairwise alignment dan satu skenario untuk algortime neighbor joining. Skenario tersebut antara lain pureMPI, pureOpenMP, ompInner, mpiOmpInner, dan mpiOmpOuter pada algoritme pairwise alignment serta skenario pureOpenMP pada algoritme neighbor joining. Skenario pureOpenMP menjadi skenario terbaik pada algoritme pairwise alignment dengan speedup hingga 12.20 kali menggunakan 20 prosesor. Skenario pureOpenMP pada algoritme neighbor joining menghasilkan speedup hingga 6.11 kali menggunakan 20 prosesor. Algoritme pairwise alignment dan neighbor joining memperoleh speedup terbaik menggunakan skenario pureOpenMP yang merupakan implementasi model pemrograman shared memory. Penggunaan skenario tersebut pada gabungan kedua algoritme diperoleh speedup hingga 12 kali menggunakan 20 prosesor. Paralelisasi kedua algoritme tersebut menggunakan skenario pureOpenMP berkontribusi untuk menjaga algoritme gabungan tetap kokoh pada data yang memiliki sekuens yang panjang dan jumlah sekuens yang banyak.
Keyword: message passing, multiple sequence alignment, neighbor joining, pairwise alignment, shared memory

Judul: Thermal Characteristics and Dynamics of Tropical Cyclone over Western North Pacific Ocean: A Case Study of Typhoon Songda (Chedeng) 2011
Abstrak: The frequent occasion of Tropical Cyclone (TC) over Western North Pacific (WNP) Ocean lies from 10˚N to 26˚N and 121˚E to 170˚E. Sources of TC development come from warm ocean temperature where latent heat is released during condensation processes and subsequently concentrated in the boundary layer. Relative humidity at 850-700 hPa is responsible to produce the most intense storm. Meanwhile, weak vertical wind shear between 850-200 hPa is one of the dynamical factors that lead to the development of TC. Pressure level of 850-200 hPa is chosen to minimize the thermodynamic effect in the lower troposphere. Typhoon Songda (Chedeng in the Philippines) or TSC lasted from May 18th to 30th, 2011 and strengthened into powerful Super Typhoon stage between May 24th and 27th. Long curving track and the exhibition of all sequences of TC life cycle, TSC is then considered as an ideal case of TC. The objective of the study with case of TSC is to investigate the role of thermal characteristics and dynamics on TC intensity. The research is carried out by using Advanced Research of Weather Research and Forecasting model (WRF ARW model) version 3.3. Two domains are employed in the model. The first domain situate from 02˚N to 40˚N and 118˚E to 149˚E and cover spatial resolution () of 33.1 km. The second domain situate from 09˚N to 27˚N and 119˚E to 132˚E with of 11 km. Timestep of the model () is 120 seconds. The model is supported by the following physical parameterization, i.e., Yonsei University Scheme (YSU) in the boundary layer, Kain-Fritsch scheme (KF) in the cumulus, and WRF Single-Moment 3-class scheme in the microphysics. Initial meteorological condition prior to the formation of the cyclone is generated using WRF ARW standard-release model. Sensitivity of the model output is obtained from a selected single-parameter change scenarios, namely, 10 % to 20 % decrease and increase of wind shear initial data at 850-200 hPa, and by 10 % to 20 % decrease of relative humidity initial data at 850-700 hPa. The result showed that the negative correlations between wind shear and intensity are found in wind shear scenarios. Wind shears of 10 ms-1 which lead to strengthening of the wind intensity in the early period of Typhoon development are found in wind shear scenarios. The effect of wind shear changes on wind intensity is statistically significant in the 20 % wind shear scenarios. During mature stage, weak wind intensity occurred when wind shear increase as given in the WRF standard-release and the 20 % decreasing scenario. Different situation is found in the 20 % increasing scenario where wind shear tend to weak and lead to strong wind intensity at this stage. Meanwhile, the reduction of moisture supply at 850-700 hPa resulting from 20 % decreasing relative humidity play a major role in the weakening of wind intensity and reduces mechanical energy of the cycle process as much as 300 J kg-1.
Keyword: