BAB I PENDAHULUAN. ada dua pendekatan yang dapat digunakan, pendekatan yang pertama adalah

dokumen-dokumen yang mirip
SIMULASI PERAMBATAN GELOMBANG SUARA DENGAN METODE STAGGERED GRID FINITE DIFFERENCE TIME DOMAIN MENGGUNAKAN ARSITEKTUR CUDA GPU

BAB I PENDAHULUAN. Tsunami ini merupakan kejadian alam yang dipengaruhi oleh adanya aktifitas

1. BAB I PENDAHULUAN. efek. Penggunaan visual efek untuk film di sebabkan lebih mudah di arahkan dan

BAB I PENDAHULUAN. dengan alat medis seperti Computed Tomography (CT) scan atau Magnetic

1. PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG MASALAH

Dosen Fakultas Teknik Universitas Merdeka Madiun

BAB I PENDAHULUAN. piksel yang memiliki karakteristik tersebut. pendekteksian tepi. Salah satu metode yang ada adalah active contour yang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Sampai tahun 2006, pemrograman paralel sulit untuk dibuat pada GPU. Ini

BAB III LANDASAN TEORI

BAB I PENDAHULUAN. penggunaan teknologi dalam menunjang kehidupan sehari - hari. berdasarkan data yang dihimpun oleh Gartner International Data

BAB 1 PENDAHULUAN. Web caching server mempunyai peranan penting dalam menangani trafik web

BAB I PENDAHULUAN. Merancang aplikasi Paralel Processing yang diimplementasikan dengan penggunaan Computer-Unified-Device-Architecture (CUDA).

BAB I PENDAHULUAN. Keamanan dapat menjadi sebuah ketidak nyamanan. Namun, di zaman yang

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Pendeteksian Kemacetan Lalu Lintas dengan Compute Unified Device Architecture (CUDA)

SEGMENTASI CITRA MENGGUNAKAN LEVEL SET UNTUK ACTIVE CONTOUR BERBASIS PARALLEL GPU CUDA

BAB I PENDAHULUAN. Myanmar, Bangladesh, Srilangka, India, Maladewa, Somalia dan Kenya.

Implementasi AES-ECB 128-bit untuk Komputasi Paralel pada GPU menggunakan Framework NVIDIA CUDA

PENGANTAR KOMPUTASI MODERN

BAB III LANDASAN TEORI. dalam bentuk sebuah tabel. Lingkungan semacam ini sering ditemui pada dunia

PROSEDUR PARALELISASI PERKALIAN MATRIKS PADA GRAPHICS PROCESSING UNIT (GPU)

KOMPUTASI PARALEL UNTUK SEGMENTASI CITRA DIGITAL DENGAN PARTICLE SWARM OPTIMIZATION

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA & LANDASAN TEORI

BAB I PENDAHULUAN. ingin merestorasi hasil karya seni lukisan dari zaman Mediterania dan Renaissance yang

Analisis Kinerja Matrix Multiplication Pada Lingkungan Komputasi Berkemampuan Tinggi (Cuda Gpu)

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Nama : Reza Alfian Firdiansyah NPM : Jurusan : Sistem Informasi Pembimbing : Prof. Dr-Ing. Adang Suhendra. SSi.,Skom.,MSc


BAB II TINJAUAN PUSTAKA. apapun yang melalui beberapa pengolahan berarti (Tse, 2012). Mencerahkan citra,

BAB 1 PENDAHULUAN. Pengenalan pola adalah komponen esensial dalam kecerdasan buatan dan computer

PARALELISASI TRANSFORMASI WAVELET DISKRIT MENGGUNAKAN ARSITEKTUR CUDA PADA GRAPHIC PROCESSING UNIT UNTUK DE-NOISING CITRA

BAB II LANDASAN TEORI. informasi menjadi sebuah teks yang tidak dapat dibaca (Ferguson dkk, 2010).

Paralelisasi Transformasi Fourier pada Arsitektur General Purpose Graphic Processing Unit Untuk Klasifikasi Alat Musik Dengan Instrumen Solo

BAB I PENDAHULUAN. Pencarian jalur terpendek merupakan sebuah masalah klasik pada bidang

THESIS KOMPUTASI PARALEL BERBASIS GPU CUDA UNTUK PEMODELAN 2D TSUNAMI DENGAN METODE LATTICE BOLTZMANN

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

1.1 Latar Belakang dan Identifikasi Masalah

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

A-1 BAB I PENDAHULUAN

KOMPUTASI PARALEL PADA METODE DISTANCE REGULARIZED LEVEL SET EVOLUTION (DRLSE) UNTUK SEGMENTASI CITRA MEDIS

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

UKDW BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN. telinga, wajah, infrared, gaya berjalan, geometri tangan, telapak tangan, retina,

PARALELISASI PERKALIAN MATRIKS SPARSE VEKTOR DENGAN CUBLAS

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

USUL PENELITIAN HIBAH BERSAING

BAB I 1.PENDAHULUAN. kemampuan processing yang relatif lambat, tetapi kemampuan komputer ini

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Pesatnya perkembangan teknologi informasi dan komunikasi mendukung

BAB 1 PENDAHULUAN. Sudah tidak diragukan lagi bahwa penerapan teknologi komputer dan teknologi informasi

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Paralelisasi Transformasi Fourier Para Arsitektur General Purpose Graphic Processing Unit Untuk Klasifikasi Alat Musik Dengan Solo Instrumen

SEGMENTASI CITRA PADA VIDEO DENGAN METODE LEVEL SET BERBASIS PEMROGRAMAN PARALEL GPU CUDA TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN PENGENALAN ANGKA MENGGUNAKAN MULTI GPU PADA PLATFORM CUDA

UKDW BAB 1 PENDAHULUAN

Analisis Performa Komputasi Paralel GPU Menggunakan PYCUDA dan PYOPENCL dengan Komputasi Serial CPU pada Citra Digital

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. yang dilakukan oleh (Goldberg, 2007) yang membandingkan beberapa algoritma

BAB I PENDAHULUAN. seiring perkembangan teknologi mikroprosesor, proses komputasi kini dapat

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Deteksi Kebakaran pada Video Berbasis Pengolahan Citra dengan Dukungan GPU

Penggunakan lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara simultan. Tujuan Utama Untuk meningkatkan performa komputasi.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA. 3.1 Mampu menganalisis, merencanakan, mengelola, mengevaluasi, dan mengkomunikasikan sumber daya informasi

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Pada bagian ini akan dijelaskan tentang state of the art dari hal-hal. CVE, dan implementasi deteksi tabrakan pada CVE.

Analisis Perbandingan Komputasi GPU dengan CUDA dan Komputasi CPU untuk Image dan Video Processing

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. bersumber dari ledakan besar gunung berapi atau gempa vulkanik, tanah longsor, atau

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

OPTIMISASI ALGORITMA A* PADA LINGKUNGAN BERBASIS HEXAGON MENGGUNAKAN PARALLEL BIDIRECTIONAL SEARCH

MULTITASKING DENGAN MENGGUNAKAN NVIDIA CUDA. oleh Agustinus Ardiyan Abi Ravinda NIM :

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

10. PARALLEL PROCESSING

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah. Meter air merupakan alat untuk mengukur banyaknya air yang digunakan oleh

BAB II DASAR TEORI GPU Computing

TESIS VISUALISASI FLUIDA SATU DAN DUA FASE DENGAN PEMROGRAMAN PARALEL GPU CUDA. ARIFIYANTO HADINEGORO No. Mhs.: /PS/MTF

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Tuntutan Sistem Produksi Maju

TOPIK PENELITIAN MAHASISWA PRODI S-1 SISTEM INFORMASI UNIVERSITAS U'BUDIYAH INDONESIA TAHUN AJARAN 2015/2016

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG MASALAH

Penerapan Perintah Suara Berbahasa Indonesia untuk Mengoperasikan Perintah Dasar di Windows

BAB 1 PENDAHULUAN. Ilmu pengetahuan dan teknologi dewasa ini semakin berkembang pesat

SINKRONISASI DATA DENGAN PEMROSESAN PARALEL MENGGUNAKAN MODEL PEMROGRAMAN MAPREDUCE

BAB. IV SIMULASI DAN EKSPERIMEN SISTEM PENCITRAAN ULTRASONIK

Bab 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN. Terdapat sistem operasi yang berkembang antara lain mobile phone

BAB I PENDAHULUAN. globalisasi, kini menjadi semakin diperlukannya kebutuhan akan suatu sistem

BAB 1 PENDAHULUAN. pemanasan tersebut akan timbul suatu masalah apabila daerah yang dipanaskan

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

Bab 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Desain yang baik dari sebuah airfoil sangatlah perlu dilakukan, dengan tujuan untuk meningkatkan unjuk kerja airfoil

BAB I PENDAHULUAN. pengadaan, inventarisasi, katalogisasi, sirkulasi bahan pustaka, serta. pengelolaan data anggota dan statistik.

BAB I PENDAHULUAN. Pendahuluan

BAB I PENDAHULUAN. organ dalam tubuh seperti Computed Tomography (CT) scan, Digital

BAB 1 PENDAHULUAN. perusahaan diharapkan agar mampu menerapkan dan mengikuti. pelayanannya dimana petugas yang melayani pemesanan travel harus

Fino Nurcahyo Nugrohoadi

BAB I PENDAHULUAN. pengetahuan yang sangat populer saat ini. Dengan ilmu pengetahuan ini, teknologi di

BAB 1 PENDAHULUAN. masyarakat modern. Misalnya seorang karyawan bagian penjualan membutuhkan

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Universitas Sumatera Utara

Transkripsi:

BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Seiring dengan perkembangan teknologi informasi yang sangat pesat, saat ini dapat ditemui berbagai macam media dan sarana untuk menyampaikan pengetahuan dan informasi. Bahkan dengan memanfaatkan teknologi informasi dapat dibangun sebuah simulasi untuk memodelkan fenomena-fenomena fisis yang terjadi di dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu fenomena fisis yang cukup menarik untuk dikembangkan adalah fenomena perambatan gelombang suara pada sebuah ruang akustik. Beberapa pendekatan dapat digunakan untuk memodelkan perilaku dari perambatan gelombang suara, pada penelitian yang telah dilakukan sebelumnya ada dua pendekatan yang dapat digunakan, pendekatan yang pertama adalah dengan menggunakan metode numerik seperti Finite Difference Time Domain (FDTD) dan Digital Waveguide Mesh. sedangkan pendekatan yang kedua adalah dengan menggunakan metode Raytracing dimana pada metode ini gelombang suara digambarkan seperti sebuah sinar. Akan tetapi, meskipun teknik ini dapat digunakan untuk memodelkan pantulan secara akurat, teknik ini tidak memungkinkan untuk menampilkan efek difraksi gelombang suara. Oleh karena itu pada penelitian ini peneliti akan menggunakan pendekatan yang pertama yaitu menggunakan metode numerik dengan FDTD. Pemodelan secara fisis dengan menggunakan metode numerik sendiri telah 1

2 lama dikembangkan sejak 1970, dan dikenal sebagai salah satu metode yang paling realistis untuk sebuah pemodelan fenomena gelombang suara. Sehingga dengan merumuskan model matematika yang tepat akan dapat menggambarkan perilaku perambatan gelombang suara dan menghasilkan simulasi yang cukup realistis (Webb, 2010). Akan tetapi pemodelan dengan menggunakan FDTD tersebut memiliki kebutuhan komputasi yang cukup berat, sehingga untuk menjalankan program simulasi tersebut akan diperlukan waktu komputasi yang cukup lama dan kebutuhan spesifikasi perangkat keras yang tinggi. Permasalahan tersebut sebenarnya dapat diselesaikan dengan menggunakan konsep komputasi paralel, dimana proses komputasi dapat dibagi ke beberapa komputer yang dirangkai dan terhubung satu sama lain dalam sebuah jaringan. Akan tetapi dengan menyediakan beberapa komputer yang kemudian saling terkoneksi dalam sebuah jaringan akan membutuhkan biaya yang cukup tinggi. Dalam beberapa tahun terakhir perkembangan arsitektur GPU berkembang cukup pesat, dan GPU pada masa kini dapat diprogram untuk melakukan proses komputasi, bahkan memiliki kemampuan komputasi yang lebih baik dari CPU sehingga hal ini dapat menjadi solusi untuk mengatasi masalah komputasi yang cukup berat pada penggunaan metode FDTD untuk mensimulasikan perambatan gelombang suara. Seperti yang telah ditunjukan oleh Kirk dan Hwu(2010) yaitu, konsep untuk memanfaatkan GPU seperti komputer paralel, dimana dengan arsitektur GPU masa kini memungkinkan untuk memiliki banyak core dalam sebuah prosesor GPU.

3 Arsitektur komputasi paralel pada Graphic Processing Unit (GPU) yang saat ini banyak digunakan adalah Compute Unified Device Architecture (CUDA). CUDA memiliki 3 komponen dasar untuk mengatur proses pengolahan data paralel, komponen tersebut adalah CUDA driver, CUDA Application Programming Interface (API), dan CUDA mathematical libraries. Ketiga komponen tersebut berjalan menggunakan compiler C (OČKAY dkk, 2008). Lebih dari sebelas tahun pemanfaatan GPU untuk proses komputasi telah diterapkan pada berbagai kegiatan ilmiah, seperti aplikasi database, geometri, aplikasi pengolahan citra, dan kesemuanya diterapkan dalam rangka untuk mendapatkan performa komputasi yang lebih baik (Savioja dkk, 2010). Oleh karena itu peneliti akan menggunakan konsep komputasi paralel pada GPU dengan menggunakan arsitektur CUDA yang dikembangkan oleh Nvidia. I.2. Perumusan Masalah Adapun permasalahan pada penelitian Simulasi Perambatan Gelombang dengan menggunakan arsitektur CUDA GPU ini dapat dirumuskan sebagai berikut : 1. Perlu dibangun sebuah aplikasi simulasi perambatan gelombang suara dengan menggunakan metode Finite Difference Time Domain Staggered Grid untuk mendapatkan penggambaran dari fenomena perambatan gelombang suara. 2. Diperlukan metode komputasi yang dapat mempercepat proses komputasi FDTD yang cukup berat tanpa perlu menggunakan beberapa Komputer

4 seperti pada metode komputasi parallel tradisional. I.3. Batasan Masalah Adapun batasan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Model simulasi yang dibangun menggunakan kawasan waktu. 2. Metode yang digunakan adalah Staggered Grid Finite Difference Time Domain 2 dimensi. I.4. Keaslian Penelitian Berdasarkan beberapa buku, artikel, jurnal ilmiah dan penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya, belum ditemukan buku atau penelitian yang secara khusus membahas tentang analisa dari pengembangan simulasi perambatan gelombang suara dengan metode Staggered Grid FDTD menggunakan arsitektur CUDA GPU. I.5. Manfaat Penelitian Hasil dari penelitian ini dapat memberikan gambaran dan penjelasan mengenai pemanfaatan arsitektur CUDA GPU dalam mempercepat proses komputasi menggunakan metode numerik khususnya pada kasus Simulasi Perambatan Gelambang Suara dengan menggunakan metode Staggered Grid FDTD. I.6. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

5 1. Membangun model perambatan gelombang suara pada ruang akustik dengan menggunakan metode Staggered Grid FDTD. 2. Membangun simulasi perambatan gelombang suara dan menentukan algoritma yang tepat pada sebuah ruang akustik dengan konsep komputasi paralel menggunakan arsitektur CUDA untuk mempercepat waktu komputasi. I.7. Sistematika Penulisan Dokumen penelitian ini terdiri dari enam bab, yaitu : 1. BAB I PENDAHULUAN Bab ini menguraikan tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan yang digunakan untuk penelitian serta sistematika penulisan. 2. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bab ini menguraikan tentang teori-teori yang mendukung dalam memecahkan masalah dan analisa-analisa yang digunakan. Bab ini meliputi hasil-hasil penelitian terdahulu, tentang arsitektur CUDA GPU, aplikasi-aplikasi simulasi dengan menggunakan GPU, dan simulasi perambatan gelombang suara. 3. BAB III METODOLOGI PENELITIAN Bab ini menguraikan langkah-langkah dalam melakukan penelitian yang bertujuan untuk membuat kerangka penelitian secara sistematis dan terarah. Metodologi penelitian ini berisi tentang langkah-langkah dalam

6 menyusun persamaan numerik dan penyusunan code program dengan menggunakan CUDA GPU. 4. BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA Bab ini menguraikan analisa dari hasil pengujian aplikasi menggunakan CPU dan CUDA GPU. 5. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran dari hasil penelitian yang telah dilakukan.