Pemodelan Perangkat Lunak

Pada rekayasa perangkat lunak, banyak model yang telah dikembangkan untuk membantu proses pengembangan perangkat lunak. Model-model ini pada umumnya mengacu pada model proses pengembangan sistem yang disebut System Development Life Cycle (SDLC) seperti terlihat pada gambar dibawah ini:

      1.      Model Sekuensial Linier atau Waterfall Development Model

Model Sekuensial Linier atau sering disebut Model Pengembangan Air Terjun, merupakan paradigma model pengembangan perangkat lunak paling tua, dan paling banyak dipakai. Model ini mengusulkan sebuah pendekatan perkembangan perangkat lunak yang sistematik dan sekunsial yang dimulai pada tingkat dan kemajuan sistem pada seluruh tahapan analisis, desain , kode, pengujian, dan pemeliharaan.

Berikut Merupakan Tahapan – tahapanPengembangan  Model Sekuensial Linear / Waterfall Development Model :

1.       Rekayasa dan pemodelan sistem/informasi

Langkah pertama dimulai dengan membangun keseluruhan elemen sistem dan memilah bagian-bagian mana yang akan dijadikan bahan pengembangan perangkat lunak, dengan memperhatikan hubungannya dengan Hardware, User, dan Database.

2.       Analisis kebutuhan perangkat lunak

Pada proses ini, dilakukan penganalisaan dan pengumpulan kebutuhan sistem yang meliputi Domain informasi, fungsi yang dibutuhkan unjuk kerja/performansi dan antarmuka.  Hasil penganalisaan dan pengumpulan tersebut didokumentasikan dan diperlihatkan kembali kepada pelanggan.

3.       Desain

Pada proses Desain, dilakukan penerjemahan syarat kebutuhan sebuah perancangan perangkat lunak yang dapat diperkirakan sebelum dibuatnya proses pengkodean (coding). Proses ini berfokus pada  struktur data, arsitektur perangkat lunak, representasi interface, dan detail algoritma prosedural.

4.       Pengkodean

Pengkodean merupakan proses menterjemahkan perancangan desain ke bentuk yang dapat dimengerti oleh mesin, dengan menggunakan bahasa pemrograman.

5.       Pengujian

Setelah Proses Pengkodean selesai, dilanjutkan dengan proses pengujian pada program perangkat lunak, baik Pengujian logika internal, maupun Pengujian eksternal fungsional untuk memeriksa segala kemungkinan terjadinya kesalahan dan memeriksa apakah hasil dari pengembangan tersebut sesuai dengan hasil yang diinginkan.

6.       Pemeliharaan

Proses Pemeliharaan merupakan bagian paling akhir dari siklus pengembangan dan dilakukan setelah perangkat lunak dipergunakan. Kegiatan yang dilakukan pada proses pemeliharaan antara lain :

·         Corrective Maintenance : yaitu mengoreksi apabila terdapat kesalahan pada perangkat lunak, yang baru terdeteksi pada saat perangkat lunak dipergunakan.

·         Adaptive Maintenance : yaitu dilakukannya penyesuaian/perubahan sesuai dengan lingkungan yang baru, misalnya hardware, periperal, sistem operasi baru, atau sebagai tuntutan atas perkembangan sistem komputer, misalnya penambahan driver, dll.

·         Perfektive Maintenance : Bila perangkat lunak sukses dipergunakan oleh pemakai. Pemeliharaan ditujukan untuk menambah kemampuannya seperti memberikan fungsi-fungsi tambahan, peningkatan kinerja dan sebagainya.

Contoh Penerapan dari Pengembangan Model Sekuensial Linear / Waterfall Development Model:

Contoh dari penerapan model pengembangan ini adalah pembuatan program pendaftaran online ke suatu Instansi Pendidikan. Program ini akan sangat membantu dalam proses pendaftaran, karena dapat meng-efektifkan waktu serta pendaftar tidak perlu repot-repot langsung mendatangi Instansi Pendidikan. 

  

2.       Model Prototype

Metode Prototype merupakan suatu paradigma baru dalam metode pengembangan perangkat lunak dimana metode ini tidak hanya sekedar evolusi dalam dunia pengembangan perangkat lunak, tetapi juga merevolusi metode pengembangan perangkat lunak yang lama yaitu sistem sekuensial yang biasa dikenal dengan nama SDLC atau waterfall development model.

Dalam Model Prototype, prototype dari perangkat lunak yang dihasilkan kemudian dipresentasikan kepada pelanggan, dan pelanggan tersebut diberikan kesempatan untuk memberikan masukan sehingga perangkat lunak yang dihasilkan nantinya betul-betul sesuai dengan keinginan dan kebutuhan pelanggan.

Perubahan dan presentasi prototype dapat dilakukan berkali-kali sampai dicapai kesepakatan bentuk dari perangkat lunak yang akan dikembangkan.

Teknik – teknik Prototyping Meliputi :

·         Perancangan Model

·         Perancangan Dialog

·         Simulasi

Berikut adalah 4 langkah yang menjadi karakteristik dalam proses pengembangan pada metode prototype, yaitu :

·         Pemilihan fungsi

·         Penyusunan Sistem Informasi

·         Evaluasi

·         Penggunaan

Selanjutnya metode ini menyajikan gambaran yang lengkap dari suatu sistem perangkat lunak, terdiri atas model kertas, model kerja dan program. Pihak pengembang akan melakukan identifikasi kebutuhan pemakai, menganalisa sistem dan melakukan studi kelayakan serta studi terhadap kebutuhan pemakai, meliputi model interface, teknik prosedural dan teknologi yang akan dimanfaatkan.

Berikut adalah Tahapan – tahapan Proses Pengembangan dalam Model Prototype, yaitu :

1.      Pengumpulan kebutuhan

Pelanggan dan pengembang bersama-sama mendefinisikan format seluruh perangkat lunak, mengidentifikasikan semua kebutuhan, dan garis besar sistem yang akan dibuat.

2.      Membangun prototyping

Membangun prototyping dengan membuat perancangan sementara yang berfokus pada penyajian kepada pelanggan (misalnya dengan membuat input dan format output).

3.      Evaluasi protoptyping

Evaluasi ini dilakukan oleh pelanggan, apakah prototyping yang sudah dibangun sudah sesuai dengan keinginan pelanggan atau belum. Jika sudah sesuai, maka langkah selanjutnya akan diambil. Namun jika tidak, prototyping direvisi dengan mengulang langkah-langkah sebelumnya.

4.      Mengkodekan system

Dalam tahap ini prototyping yang sudah di sepakati diterjemahkan ke dalam bahasa pemrograman yang sesuai.

5.      Menguji system

Setelah sistem sudah menjadi suatu perangkat lunak yang siap pakai, kemudian dilakukan proses Pengujian. Pengujian ini dilakukan dengan White Box, Black Box, Basis Path, pengujian arsitektur, dll.

6.      Evaluasi Sistem

Pelanggan mengevaluasi apakah perangkat lunak yang sudah jadi sudah sesuai dengan yang diharapkan . Jika ya, maka proses akan dilanjutkan ke tahap selanjutnya, namun jika perangkat lunak yang sudah jadi tidak/belum sesuai dengan apa yang diharapkan, maka tahapan sebelumnya akan diulang.

7.      Menggunakan system

Perangkat lunak yang telah diuji dan diterima pelanggan siap untuk digunakan.

Berikut merupakan Jenis – jenis dari Prototyping :

·         Feasibility prototyping

digunakan untuk menguji kelayakan dari teknologi yang akan digunakan untuk system informasi yang akan disusun.

·         Requirement prototyping

digunakan untuk mengetahui kebutuhan aktivitas bisnis user.

·         Desain Prototyping

digunakan untuk mendorong perancangan sistem informasi yang akan digunakan.

·         Implementation prototyping

merupakan lanjutan dari rancangan prototype, prototype ini langsung disusun sebagai suatu sistem informasi yang akan digunakan.

Contoh Penerapan Metode Prototype.

Sebuah rumah sakit ingin membuat aplikasi sistem database untuk pendataan pasiennya. Seorang atau sekelompok programmer akan melakukan identifikasi mengenai apa saja yang dibutuhkan oleh pelanggan, dan bagaimana model kerja program tersebut. Kemudian dilakukan rancangan program yang diujikan kepada pelanggan. Hasil/penilaian dari pelanggan dievaluasi, dan analisis kebutuhan pemakai kembali di lakukan.

3.       Model Rapid Application Development (RAD)

Rapid Aplication Development (RAD) adalah sebuah model proses perkembanganperangkat lunak sekuensial linier yang menekankan siklus perkembangan yang sangat pendek (kira-kira 60 sampai 90 hari). Model RAD ini merupakan sebuah adaptasi “kecepatan tinggi” dari model sekuensial linier dimana perkembangan cepat dicapai dengan menggunakan pendekatan konstruksi berbasis komponen.

Berikut adalah Tahapan – tahapan Proses Pengembangan dalam Model Rapid Application Development (RAD), yaitu :

1.       Bussiness Modeling

Fase ini untuk mencari aliran informasi yang dapat menjawab pertanyaan berikut:

1.       Informasi apa yang menegndalikan proses bisnis?

2.       Informasi apa yang dimunculkan?

3.       Di mana informasi digunakan ?

4.       Siapa yang memprosenya ?

2.       Data Modeling

Aliran informasi yang didefinisikan sebagai bagian dari fase bussiness modeling disaring ke dalam serangkaian objek data yang dibutuhkan untuk menopang bisnis tersebut. Karakteristik (atribut) masing-masing objek diidentifikasi dan hubungan antar objek-objek tersebut didefinisikan.

3.       Proses Modeling

Aliran informasi yang didefinisikan di dalam fase data modeling ditransformasikan untuk mencapai aliran informasi yang perlu bagi implementasi sebuah fungsi bisnis. Gambaran pemrosesan diciptakan untuk menambah, memodifikasi, menghapus, atau mendapatkan kembali sebuah objek data.

4.       Aplication Generation

Selain menggunakan bahasa pemrograman generasi ketiga, RAD juga memakai komponen program yang telah ada atau menciptakan komponen yang bisa dipakai lagi. Ala-alat bantu bisa dipakai untuk memfasilitasi konstruksi perangkat lunak.

5.       Testing dan Turnover

Karena proses RAD menekankan pada pemakaian kembali, banyak komponen program telah diuji. Hal ini mengurangi keseluruhan waktu pengujian. Tetapi komponen baru harus diuji dan semua interface harus dilatih secara penuh.

4.       Model Evolutionary Development / Evolutionary Software Process Models

Model Evolutionary Development bersifat iteratif (mengandung perulangan). Hasil prosesnya berupa produk yang makin lama makin lengkap sampai versi terlengkap dihasilkan sebagai produk akhir dari proses. Model Evolutionary Development / Evolutionary Software Process terbagi menjadi 2, yaitu :

1. Model Incremental : Model Incremental merupakan hasil kombinasi elemen-elemen dari model waterfall yang diaplikasikan secara berulang, atau bisa disebut gabungan dari Model linear sekuensial (waterfall) dengan Model Prototype. Elemen-elemen tersebut dikerjakan hingga menghasilkan produk dengan spesifikasi tertentu kemudian proses dimulai dari awal kembali hingga muncul hasil yang spesifikasinya lebih lengkap dari sebelumnya dan tentunya memenuhi kebutuhan pemakai.

Model ini berfokus pada penyampaian produk operasional dalam Setiap pertambahanya. Pertambahan awal ada di versi stripped down dari produk akhir, tetapi memberikan kemampuan untuk melayani pemakai dan juga menyediakan platform untuk evaluasi oleh pemakai. Model ini cocok dipakai untuk proyek kecil dengan anggota tim yang sedikit dan ketersediaan waktu yang terbatas.

Pada proses Pengembangan dengan Model Incremental, perangkat lunak dibagi menjadi serangkaian increment yang dikembangkan secara bergantian.

·         Contoh Penerapan Model Incremental

Perangkat lunak pengolah kata yang dikembangkan dengan menggunakan paradigma pertambahan akan menyampaikan manajemen file, editing, serta fungsi penghasilan dokumen pada pertambahan pertama, dan selanjutnya. Pertambahan pertama dapat disebut sebagai produk inti (core product).  Dan pada pertambahan selanjutnya, produk inti akan dikembangkan terus hingga menghasilkan produk jadi yang siap untuk digunakan/dipasarkan.

2. Model Spiral / Model Boehm

Model ini mengadaptasi dua model perangkat lunak yang ada yaitu model prototyping dengan pengulangannya dan model waterfall dengan pengendalian dan sistematikanya.  Model ini dikenal dengan sebutan Spiral Boehm. Pengembang dalam model ini memadupadankan beberapa model umum tersebut untuk menghasilkan produk khusus atau untuk menjawab persoalan-persoalan tertentu selama proses pengerjaan proyek.

Tahap-tahap model ini dapat dijelaskan secara ringkas sebagai berikut :

·         Tahap Liason: pada tahap ini dibangun komunikasi yang baik dengan calon pengguna/pemakai.

·         Tahap Planning (perencanaan): pada tahap ini ditentukan sumber-sumber informasi, batas waktu dan informasi-informasi yang dapat menjelaskan proyek.

·         Tahap Analisis Resiko: mendefinisikan resiko, menentukan apa saja yang menjadi resiko baik teknis maupun manajemen.

·         Tahap Rekayasa (engineering): pembuatan prototipe.

·         Tahap Konstruksi dan Pelepasan (release): Pada tahap ini dilakukan pembangunan perangkat lunak yang dimaksud, diuji, diinstal dan diberikan sokongan-sokongan tambahan untuk keberhasilan proyek.

·         Tahap Evaluasi: Pelanggan/pemakai/pengguna biasanya memberikan masukan berdasarkan hasil yang didapat dari tahap engineering dan instalasi.

Model Spiral/Boehm sangat cocok diterapkan untuk pengembangan sistem dan perangkat lunak skala besar di mana pengembang dan pemakai dapat lebih mudah memahami kondisi pada setiap tahapan dan bereaksi terhadap kemungkinan terjadinya kesalahan. Selain itu, diharapkan juga waktu dan dana yang tersedia cukup memadai.

    5.       Model Evolusi

Model evolusi adalah sebuah model yang berulang-ulang. Model ini memiliki karakteristik yang memungkinkan para programmer mengembangkan perangkat lunaknya menjadi semakin lengkap di tiap versinya. Model ini diterapkan karena persyaratan (requierement) sering berubah sehingga hasil akhir dari sebuah produk tidak akan realistis, dimana edisi komplit dari produk tersebut mustahil dikeluarkan dikarenakan deadline market yang begitu ketat. Oleh karena itu lebih baik mengeluarkan versi limited untuk memperkenalkannya terlebih dahulu dan programmer dapat membuat model dari sebuah design untuk mengakomodasikan produk, yang secara bertahap akan diselesaikan dari waktu ke waktu.

Kelebihan Model Evolusi :

1.       Meningkatkan kemampuan memimpin dan mengatur sesuatu dengan pengembangan diri.

2.       Menciptakan suasana yang sadar akan kualitas suatu produk.

3.       Fungsi inti dari quality control dalam perusahaan besar pada tingkat lokakarya.

4.       Meningkatkan kebersamaan untuk mencapai suatu hasil dan semangat kerja karyawan.

5.       Meningkatkan kualitas dengan biaya efektif.

6.       Membebaskan manajemen.

7.       pekerja Shop Floor adalah lokasi terbaik untuk mengidentifikasi masalah.

Kekurangan Model Evolusi :

1.       Intensitas pekerjaan meningkat karena masalah akan lebih banyak dari pada yang diperkirakan.

2.       Manajemen perlu berkomitmen untuk sistem yang berkualitas, jika sebuah solusi dari sebuah masalah tidak dapat diterapkan maka itu bisa membuat frustasi para pekerja.

3.       Dapat memiliki efek negatif pada hubungan industrial.

4.       Dapat fokus pada masalah duniawi. 

Contoh Penerapan model evolusi:

Proyek SITINA dimulai dengan kebutuhan terhadap suatu sistem EDM utilitas yang harus melalukan pemantauan dengan mudah, benar-benar otomatis,pada pembangkit listrik tenaga air . Tujuan utama adalah untuk mengembangkan aplikasi dengan biaya rendah yang memungkinkan dewan direksi untuk memonitor pembangkit listrik tersebut dan mengambil data statistik pada produksi mereka.
Hal ini tidak dalam melingkupi penjelasan rinci tentang SITINA . Namun, seperti yang dapat kita lihat dari akhir arsitektur umum pada Gambar 1, kita berhadapan dengan sistem yang kompleks dengan SCADA/EMS2 yang terbentuk dari penggunaan banyak teknologi dari beberapa produk-produk perangkat lunak yang berbeda.

6. Model V / V-Model.

Bisa dikatakan model ini merupakan perluasan dari model waterfall. Disebut sebagai perluasan karena tahap-tahapnya mirip dengan yang terdapat dalam model waterfall. Jika dalam model waterfall proses dijalankan secara linear, maka dalam model V proses dilakukan bercabang. Dalam model V ini digambarkan hubungan antara tahap pengembangan software dengan tahap pengujiannya.

Kelebihan v model :

1. V Model sangat fleksibel. V Model mendukung project tailoring dan penambahan dan pengurangan method dantool secara dinamik. Akibatnya sangat mudah untuk melakukan tailoring pada V Model agar sesuai dengan suatu proyek tertentu dan sangat mudah untuk menambahkan method dan tool baru atau menghilangkan method dan tool yang dianggap sudah obsolete.
2. V Model dikembangkan dan di-maintain oleh publik. Userdari V Model berpartisipasi dalam change control boardyang memproses semua change request terhadap V Model.

    Kekurangan v model :

1.       V Model adalah model yang project oriented sehingga hanya bisa digunakan sekali dalam suatu proyek.

2.       V Model terlalu fleksibel dalam arti ada beberapa activitydalam V Model yang digambarkan terlalu abstrak sehingga tidak bisa diketahui dengan jelas apa yang termasuk dalamactivity tersebut dan apa yang tidak.

7. Extreme Programming (XP) Model
Model proses ini diciptakan dan dikembangkan oleh Kent Beck. Model ini adalah model proses yang terbaru dalam dunia rekayasa perangkat lunak dan mencoba menjawab kesulitan dalam pengembangan software yang rumit dan sulit dalam implementasi. Menurut Kent Beck XP adalah : “A lightweight, efficient, low-risk, flexible,predictable, scientific and fun way to develop software”. Suatu model yang menekankan pada:

► keterlibatan user secara langsung

► pengujian

► pay-as-you-go design

Sebagai contoh :

Adapun empat nilai penting dari XP :

1.    Communication/Komunikasi : komunikasi antara developer dan klien sering menjadi masalah. Karena itu komunikasi dalam XP dibangun dengan melakukan pemrograman berpasangan (pair programming). Developer didampingi oleh pihak klien dalam melakukan coding dan unit testing sehingga klien bisa terlibat langsung dalam pemrograman sambil berkomunikasi dengan developer. Selain itu perkiraan beban tugas jugadiperhitungkan.

2.    Simplicity/ sederhana: Menekankan pada kesederhanaan dalam pengkodean: “What is the simplest thing that could possibly work?” Lebih baik melakukan hal yang sederhana dan mengembangkannya besok jika diperlukan. Komunikasi yang lebih banyak mempermudah, dan rancangan yang sederhana mengurangi penjelasan.

3.    Feedback / Masukan/Tanggapan: Setiap feedback ditanggapi dengan melakukan tes, unit test atau system integration dan jangan menunda karena biaya akan membengkak (uang, tenaga, waktu).

4.    Courage / Berani: Banyak ide baru dan berani mencobanya, berani mengerjakan kembali dan setiap kali kesalahan ditemukan, langsung diperbaiki.