Tingkat kekuatan komputasi yang lebih tinggi untuk universitas
UMBC mengelola mata kuliah yang menantang dengan IBM Cloud for Education
Kampus UMBC

Jumlah data layanan kesehatan makin besar. Beberapa contohnya adalah ketika dokter memperbarui rekam medis pasien, laboratorium mengeluarkan laporan pengujian, atau ada makalah penelitian baru yang diterbitkan. Dengan perkiraan laju pertumbuhan sebesar 36% per tahun, data layanan kesehatan berkembang pesat daripada data media, manufaktur, dan keuangan. Pun demikian dengan kebutuhan untuk menggunakan informasi penting ini untuk meningkatkan kualitas layanan kesehatan dan mengendalikan biaya.

Namun, ada dua hambatan besar yang jadi batu sandungan dalam pengoptimalan Big Healthcare Data. Pertama, sebagian besar data layanan kesehatan (seperti catatan dokter yang mereka tulis sendiri) tidak terstruktur sehingga catatan kesehatan elektronik sulit dianalisis dan dibagikan. Selain itu, Undang-Undang Portabilitas dan Akuntabilitas Asuransi Kesehatan AS (HIPAA) secara ketat mengatur akses ke informasi kesehatan yang dilindungi dan menjatuhkan hukuman atas pelanggaran privasi pasien.

“Data layanan kesehatan adalah tantangan yang sangat menarik,” kata Dr. Karuna Joshi, Lektor Kepala Sistem Informasi di Universitas Maryland, Baltimore County (UMBC) dan Direktur Center for Accelerated Real Time Analytics di UMBC. “Sebagian besar datanya berbentuk teks yang sangat sensitif sekaligus tidak dapat dibagikan secara bebas. Namun, sebagian besar data ini perlu dibagikan, terutama mengingat pandemi COVID-19. Jadi bagaimana Anda menganalisis data tanpa melanggar privasi dan keamanan?”

Otomatisasi

 

Menyediakan layanan cloud untuk studi penelitian perawatan kesehatan yang inovatif guna mengotomatiskan peraturan HIPAA dan mempercepat akses ke data terenkripsi

Solusi untuk mahasiswa

 

Akan memberikan solusi pendidikan di cloud untuk membantu para dosen mengajar mahasiswa ilmu komputer dan teknik elektro

Tantangan terkait data makin pelik dengan banyaknya data layanan kesehatan yang harus diakses. "Kami memiliki miliaran catatan terkait kesehatan dan kami perlu sistem untuk memproses informasi ini secara otomatis. Pasalnya, proses ini sangat memakan waktu jika dilakukan secara manual," ujar Dr. K. Joshi.

Dr. K. Joshi dan tim analisis datanya di UMBC melihat adanya kebutuhan mendesak akan alat penelitian. Alat ini diharapkan dapat mempercepat dan mengotomatiskan akses ke Big Healthcare Data meskipun terdapat kendala, yaitu data yang tidak terstruktur dan aturan privasi. Akan tetapi, untuk mendukung penelitian kompleks ini, mereka memerlukan sumber daya komputasi yang melampaui kemampuan laptop, desktop, dan sistem TI yang sudah ada. “Saya diperkenalkan dengan teknologi cloud dan komputasi virtual melalui IBM,” kata Dr. K. Joshi, “dan sudah barang tentu kami kemudian menggunakan IBM Cloud for Education.”

IBM Cloud for Education memiliki seperangkat alat yang lengkap, dan banyak aplikasi serta layanan yang dapat kita gunakan dengan mudah. Dengan demikian, mahasiswa tidak perlu banyak memprogram. IBM juga sangat terbuka untuk berkolaborasi dengan para peneliti. Jika memiliki ide, saya yakin dapat menemukan seseorang yang mungkin kompeten diajak berkolaborasi untuk menggalinya bersama. Dr. Karuna Joshi Lektor Kepala Sistem Informasi, Universitas Maryland, Direktur Center for Accelerated Real Time Analytics Baltimore County dan UMBC
Big data dan penelitian yang lebih komprehensif

Ketika Dr. K. Joshi dan tim penelitinya mulai menggali cara-cara untuk menganalisis data layanan kesehatan yang sangat diatur dan dienkripsi, salah satu pertanyaan utamanya berkutat pada enkripsi. "Anda harus memahami dan mengambil keputusan dengan cepat dalam aspek layanan kesehatan. Namun, perlu waktu berhari-hari untuk mulai mendekripsi banyak data terkait," kata Dr. K. Joshi. "Jadi, bagaimana caranya agar data tetap terenkripsi, tetapi algoritma dan mekanisme kontrol akses berfungsi? Karena ketika Anda memiliki data terenkripsi dalam jumlah besar dan Anda ingin mengkueri tanpa mendekripsinya, proses komputasinya akan sangat merepotkan."

Dengan mengembangkan pendekatan baru menggunakan enkripsi dan penalaran semantik, tim peneliti Dr. K. Joshi mampu mengambil segelintir data dan mendekripsi bagian kecil dari catatan tersebut untuk mengambil informasi yang diperlukan dengan cepat untuk dekripsi. "Langkah inovatif yang kami coba lakukan di sini adalah menggunakan pendekatan AI dan pembelajaran mendalam untuk mengakses informasi tanpa mendekripsi data," kata Dr. K. Joshi.

Dengan menggunakan alat IBM Cloud for Education untuk menyempurnakan strategi ini, tim UMBC baru-baru ini menerbitkan dua makalah penelitian penting tentang topik ini, termasuk, "A Semantically Rich Knowledge Graph to Automate HIPAA Regulations for Cloud Health IT Services" untuk Konferensi Big Data Security 2022 dan "Delegated Access Control using Attribute-Based Encryption," yang disponsori oleh Office of Naval Research.

“Pendekatan penalaran semantik dan enkripsi kami telah diterima dengan tangan terbuka oleh komunitas peneliti,” kata Dr. K. Joshi. “Perusahaan memiliki kebijakan dan organisasi memiliki aturan tentang cara mengenkripsi data serta mengirimkannya melalui internet. Karena aturan-aturan ini tidak dapat diotomatisasi sekarang, kami ingin mengotomatiskan kebijakan ini.”

Lanjutnya: "Cloud adalah solusi ampuh untuk pekerjaan ini karena tersedia kapan pun. Semua orang dapat membagikannya dengan mudah. Karena persyaratan komputasi untuk penelitian kami akan sangat besar, peran cloud akan sangat penting dalam pekerjaan kami. Komunitas riset dan komunitas perawatan kesehatan yang berinteraksi dengan kami pun sangat antusias dengan gagasan tersebut. "

Menempatkan cloud pada kurikulum

Dr. Anupam Joshi, adalah Oros Family Professor dan ketua departemen Computer Science and Electrical Engineering (CSEE) di UMBC. Bertahun-tahun sudah dia telah menggunakan IBM Cloud for Education untuk mendukung proyek penelitiannya.

"Sebagai contoh, saya kini sedang menjalankan sebuah proyek dengan Amerika Serikat dan Jepang untuk memahami isolasi sosial pada populasi lansia," kata Dr. A. Joshi. "Penelitian ini mengandalkan data audio yang dikumpulkan dari percakapan. Dalam hal ini, performa alat analisis IBM Cloud sangat positif sehingga kami dapat memahami intonasi dan sentimen percakapan sekaligus menjaga privasi."

Dr. A. Joshi juga memberikan saran kepada para mahasiswa pascasarjana yang menggunakan IBM Cloud untuk proyek-proyek penelitian dan pengembangan tesis. "Masukan dari para siswa saya sangat positif," ujarnya. "Sebagai contoh, ketika salah satu siswa saya menghadapi masalah, dia dapat menemukan solusinya dalam satu jam. Para mahasiswa pascasarjana dikejar waktu dan mereka bersyukur karena perusahaan sebesar IBM dapat memenuhi permintaan dengan begitu cepat."

Berdasarkan pengalaman penelitiannya menggunakan IBM Cloud for Education, Dr. A. Joshi memilih Solusi Pendidikan di platform IBM Cloud untuk membantu mengajar mata kuliah teknik komputer tingkat tinggi UMBC tentang sistem operasi. "Di luar algoritma, sistem operasi adalah salah satu mata kuliah tersulit untuk dipelajari dalam kurikulum ilmu komputer yang baik," kata Dr. A. Joshi. "Untuk melakukan tugas-tugas yang diminta oleh kelas ini, kami mengalihkannya ke IBM Cloud untuk memanfaatkan skalabilitas cloud."

Saat mengambil kelas ini, mahasiswa diminta mengubah kernel Linux dan mem-boot ulang sistem operasi dengan kernel mereka sendiri. "Mengompilasi kernel Linux dapat memakan banyak waktu di mesin Anda sendiri dan Anda perlu menyiapkan sistem komputer yang sangat mumpuni," kata Dr. A. Joshi. "Karena sebagian besar mahasiswa membutuhkan mesin ini demi memenuhi tenggat waktu proyek, kami menggunakan mesin virtual berbasis cloud."

Mahasiswa UMBC juga nantinya berpeluang untuk bekerja di mesin virtual di IBM Cloud. Di situ, mereka dapat bereksperimen, mengelola pekerjaan, dan mendapatkan pengalaman dalam menggunakan mesin virtual agar siap bekerja di bidang teknik komputer.

Banyak mahasiswa berasal dari kalangan menengah ke bawah yang tidak mampu membeli laptop yang canggih. Solusi untuk masalah ini adalah pendidikan komputer berbasis cloud. “Pesan UMBC adalah 'keunggulan inklusif'. Kami menerima semua kalangan dengan tangan terbuka dan berusaha semaksimal mungkin memfasilitasi mereka agar sukses," kata Dr. A. Joshi. "Daripada para siswa harus membeli perangkat canggih yang mahal, kami memiliki sumber daya di IBM Cloud. Dengan begitu, mereka dapat mengakses perangkat keras dan perangkat lunak yang mungkin tidak dapat mereka dapatkan di perangkat mereka sendiri."

Beralih ke komputasi awan

Selain IBM Cloud for Education dan Solusi Pendidikan di IBM Cloud, solusi serta layanan IBM lainnya yang berkontribusi pada penelitian dan pengajaran UMBC, antara lain:

  • IBM Cloud Bare Metal Servers, yang menjalankan beban kerja IBM Cloud for Education di server yang khusus mengelola performa maksimum dan tenancy tunggal yang kaya akan keamanan.
  • IBM Cloud Satellite Infrastructure Service, solusi cloud terdistribusi yang menerapkan dan menjalankan aplikasi di cloud publik, pusat data on-premises, dan sistem komputasi edge.
  • IBM Cloud App ID untuk menambahkan autentikasi, mengamankan back end dan API, serta mengelola data khusus pengguna untuk aplikasi seluler dan web.
  • IBM Cloud Object Storage dengan penyimpanan cloud yang fleksibel, ekonomis, dan dapat diskalakan di lokasi terpencil untuk data yang tidak terstruktur, seperti catatan layanan kesehatan dan data pencitraan.
  • IBM Db2 on Cloud, database cloud SQL terkelola dengan kemampuan AI yang menawarkan tim operasi khusus, pemulihan point-in-time, dan penskalaan independen untuk aplikasi perusahaan.
  • Red Hat OpenShift di IBM Cloud untuk mengotomatiskan pembaruan, penskalaan, dan penyediaan dengan ketahanan untuk menangani lonjakan mendadak.

IBM Cloud for Education merupakan puncak dari kolaborasi bertahun-tahun antara IBM dan perguruan tinggi serta universitas di seluruh Amerika dan Eropa. "IBM Cloud for Education didasarkan pada solusi yang dikembangkan IBM hampir dua dekade lalu, yaitu Virtual Computing Lab (VCL). Negara Bagian Carolina Utara adalah lembaga utamanya dan UMBC berpartisipasi sejak awal," kata Dr. A. Joshi. "Ini adalah salah satu solusi cloud pertama yang dikembangkan secara khusus untuk pendidikan pada saat istilah 'komputasi cloud' belum populer."

"IBM memberi saya akses ke VCL dan dari situlah saya pertama kali tahu tentang teknologi cloud dan mesin virtual," ujar Dr. K. Joshi. "IBM juga sangat terbuka untuk berkolaborasi dengan para peneliti dan saling bertukar informasi serta ide. Jika memiliki ide, saya yakin dapat menemukan seseorang yang dapat menggalinya."

Sebagai contoh, dia ingat ketika seorang pengacara IBM datang ke UMBC untuk menghadiri suatu ceramah. Kemudian, pengacara itu bertemu dengannya dan mendiskusikan beberapa tantangan hukum terkait kepatuhan data. "Selama setengah jam pengacara tersebut berbincang dengan saya. Perlu diketahui bahwa jarang ada penasihat hukum dari sebuah perusahaan besar yang membahas gagasan penelitian. Itulah alasan lain yang menjadikan hubungan kami dengan IBM Cloud sukses."

Masa depan berbasis kolaborasi untuk cloud

Pada musim gugur 2022, Dr. K. Joshi akan mengajar analitik data tingkat senior dan berencana menggunakan sumber daya dari IBM Cloud for Education untuk membantu para mahasiswanya. "Saya berencana memberikan akses kepada para mahasiswa saya ke alat analitik IBM Watson. Mereka ingin mempelajari perangkat lunak ini sehingga dapat menjadi pakarnya setelah lulus nanti, dan itu adalah salah satu kolaborasi yang saya harapkan."

Selain mendukung penelitian akademis dan pengajaran di kelas, IBM Cloud for Education juga telah dikembangkan sebagai platform cloud serbaguna. Platform ini dapat mendukung sisi bisnis universitas dan laboratorium aplikasi yang berada di dalam platform ini dapat berintegrasi dengan layanan IBM lainnya yang menarik bagi para staf pengajar. Ini termasuk AI, blockchain, IoT, dan solusi-solusi lainnya.

IBM Cloud for Education juga didukung oleh IBM Center for Advanced Studies (CAST), yang mengelola hubungan universitas untuk salah satu komunitas pengembangan IBM terbesar. Ini termasuk UMBC dan banyak lembaga pendidikan tinggi lainnya di Amerika Utara.

"Menurut kami, IBM Cloud for Education merupakan solusi yang tepat untuk masa depan, terutama untuk mata kuliah khusus yang membutuhkan kombinasi perangkat keras dan perangkat lunak khusus, seperti teknik komputer dan keamanan komputer," ujar Dr. A. Joshi. "Kami akan terus menggali berbagai kemungkinan dan memanfaatkan semangat yang kami miliki untuk sumber daya komputasi ini."

Logo UMBC
Tentang Universitas Maryland, Baltimore County

UMBC (tautan berada di luar ibm.com) adalah universitas riset publik yang terkenal dengan pengajaran inovatif, penelitian berdampak tinggi, dan komunitas suportif yang memberdayakan serta menginspirasi mereka yang penuh dengan rasa ingin tahu. UMBC melayani 14.000 mahasiswa sarjana dan pascasarjana serta merupakan salah satu komunitas pendidikan paling inklusif di negara itu. US News & World Report memberi peringkat #6 kepada UMBC di tingkat nasional dalam pengajaran dan inovasi pendidikan sarjana. NSF menilai UMBC sebagai salah satu universitas teratas lokal yang menerima kucuran dana dari lembaga federal untuk penelitian, terutama di bidang ilmu sosial dan yang didukung NASA.. Universitas berkontribusi pada pembangunan ekonomi melalui kemitraan pemerintah dan industri yang memajukan kewirausahaan, pelatihan tenaga kerja, pendidikan K–16, dan komersialisasi teknologi.

Ambil langkah selanjutnya

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang solusi IBM yang ditampilkan dalam cerita ini, silakan hubungi perwakilan IBM atau Mitra Bisnis IBM Anda.

Lihat lebih banyak studi kasus Hubungi IBM University of the Arts London

Siswa memamerkan karya seni dengan Red Hat OpenShift on IBM Cloud

Baca studi kasus
American Airlines

Jalan menuju transformasi pengalaman pelanggan adalah melalui cloud

Baca studi kasus
The Weather Company

Menjaga orang lebih aman dalam cuaca ekstrem

Baca studi kasus
Hukum

© Hak Cipta IBM Corporation 2022. IBM Corporation, Hybrid Cloud, New Orchard Road, Armonk, NY 10504

Diproduksi di Amerika Serikat, Januari 2022.

IBM, logo IBM, ibm.com, Db2, IBM Cloud, IBM Cloud Satellite, dan IBM Watson adalah merek dagang milik International Business Machines Corp, yang terdaftar di banyak yurisdiksi di seluruh dunia. Nama produk dan layanan lain mungkin merupakan merek dagang milik IBM atau perusahaan lain. Daftar merek dagang IBM saat ini tersedia di web di ibm.com/legal/copyright-trademark.

Red Hat dan OpenShift adalah merek dagang atau merek dagang terdaftar dari Red Hat, Inc. atau anak perusahaannya di Amerika Serikat dan negara lain.

Merek dagang terdaftar Linux digunakan sesuai sublisensi dari Linux Foundation, pemegang lisensi eksklusif dari Linus Torvalds, pemilik merek di seluruh dunia.

Dokumen ini adalah yang terbaru pada tanggal awal publikasi dan dapat diubah oleh IBM kapan saja. Tidak semua penawaran tersedia di setiap negara tempat IBM beroperasi.

Data kinerja dan contoh klien yang dikutip disajikan hanya untuk tujuan ilustrasi. Hasil kinerja aktual dapat bervariasi, tergantung pada konfigurasi dan kondisi pengoperasian tertentu. INFORMASI DALAM DOKUMEN INI DISEDIAKAN "SEBAGAIMANA ADANYA" TANPA JAMINAN APA PUN, BAIK TERSURAT MAUPUN TERSIRAT, TERMASUK TANPA JAMINAN UNTUK DAPAT DIPERJUALBELIKAN, KESESUAIAN UNTUK TUJUAN TERTENTU, DAN JAMINAN ATAU KETENTUAN APA PUN YANG TIDAK MELANGGAR. Produk IBM dijamin sesuai dengan syarat dan ketentuan perjanjian yang mengatur penyediaan produk tersebut.