BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1
Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian ( BB-Biogen )
2.1.1 Visi dan Misi BB Biogen Visi BB-Biogen ialah menjadi pusat unggulan (center of excellence) dalam penelitian dan pengembangan bioteknologi dan sumberdaya genetik pertanian yang mampu mendukung ketahanan pangan yang berkelanjutan dan agrobisnis yang berdaya saing tinggi.
Program BB-Biogen disusun dan dirumuskan berdasarkan pada
permasalahan-permasalahan utama yang dihadapi dimana penyelesaiannya secara konvensional sulit atau tidak mungkin dilakukan. Untuk mewujudkan hal tersebut secara spesifik misi BB-Biogen adalah: 1.
Meningkatkan kuantitas sumber daya manusia (SDM) berkualitas di bidang bioteknologi dan sumberdaya genetik pertanian.
2.
Mengelola dan memanfaatkan sumberdaya genetik pertanian untuk mendukung penelitian di bidang bioteknologi dan pemuliaan tanaman.
3.
Mengembangkan suatu program penelitian yang kuat dalam perbaikan sifat genetik tanaman dan mikroba, serta komponen teknologi budidaya pertanian dengan pendekatan bioteknologi sehingga teknologi dan produk BB-Biogen berdaya saing tinggi.
4.
Berkontribusi pada pengembangan pembangunan nasional pertanian dengan jalan mengembangkan dan mendiseminasikan teknologi yang sesuai untuk
7 meningkatkan daya saing produk pertanian Indonesia di dalam pasar nasional dan global. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (BB-Biogen) adalah unit pelaksana teknis di bidang penelitian dan pengembangan yang berada di bawah dan bertanggung jawab kepada Kepala Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian.
BB-Biogen ini terbentuk berdasarkan SK
Mentan No. 631/Kpts/OT.140/12/2003, yang secara efektif sejak Januari 2002. Balitbiogen mempunyai tugas dan mandat untuk melaksanakan kegiatan penelitian bioteknologi dan sumberdaya genetik pertanian. 1. Penyusunan program dan evaluasi penelitian dan pengembangan bioteknologi dan sumberdaya genetik pertanian. 2. Pelaksanaan penelitian konservasi dan karakterisasi yang meliputi fisik, kimia, biokimia, metabolisme biologis dan biomolekuler sumberdaya genetik pertanian. 3. Pelaksanaan penelitian bioteknologi sel, bioteknologi jaringan, rekayasa genetik, dan bioprospeksi sumberdaya genetik. 4. Pelaksanaan keamanan hayati dan keamanan pangan produk bioteknologi. 5. Pelaksanaan pengembangan sistem informasi hasil penelitian dan pengembangan bioteknologi dan sumberdaya genetik pertanian. 6. Pelaksanaan pengembangan komponen teknologi sistem dan usaha agribisnis produk bioteknologi pertanian. 7. Pelaksanaan kerjasama dan pendayagunaan hasil penelitian bioteknologi dan sumberdaya genetik pertanian. 8. Pengelolaan tata usaha dan rumah tangga BB-Biogen. (Sumber: http://www. Biogen.litbang.deptan.co.id /visimisi.php)
8 2.1.2 Stuktur Organisasi Secara struktural, di BB-Biogen terdapat tiga unit kerja masing-masing terdiri dari eselon IVa sebagai Kepala Subbagian dan Kepala Seksi, Eselon IIIb sebagai Kepala Bagian dan Kepala Bidang, dan Eselon II.b sebagai Kepala. Selain jabatan struktural, di BB-Biogen juga terdapat jabatan fungsional yang terdiri dari peneliti, litkayasa, pustakawan, pranata komputer dan statistisi. Di BB-Biogen terdapat empat kelompok peneliti (Kelti) yaitu : Pengelolaan Sumberdaya Genetik (PSDG) , Biologi Molekuler (BM), Biologi Sel dan jaringan (BSJ) , dan Biokimia. Dalam upaya membantu pelaksanaan tugas pokok dan fungsi Kepala Balai, maka di BB-Biogen terdapat beberapa sistem koordinasi dan kepanitiaan, yang antara lain adalah : Koordinasi Penelitian, Unit Komersialiasi Teknologi (UKT), Panitia Evaluasi Karya Ilmiah (PEKI), Panitia Evaluasi Teknisi Litkayasa. Struktur organisasi BB-Biogen secara skematis dapat digambarkan sebagai berikut:
Gambar 2.1 Bagan Struktur Organisasi BB-Biogen Sumber: http://www. Biogen.litbang.deptan.co.id /organisasi.php
9 2.2 2.2.1
Tanaman Jagung Secara Umum Deskripsi Jagung Jagung merupakan tanaman semusim determinat, dan satu siklus hidupnya
diselesaikan dalam 80-150 hari. Paruh pertama dari siklus merupakan tahap pertumbuhan vegetatif dan paruh kedua untuk pertumbuhan generatif. Tanaman jagung termasuk famili rumput-rumputan dari subfamili myadeae. Dua famili yang berdekatan dengan jagung adalah teosinte dan tripsacum yang diduga merupakan asal dari tanaman jagung. Teosinte berasal dari Mexico dan Guatemala sebagai tumbuhan liar di daerah pertanaman jagung. Jagung merupakan akar serabut dengan tiga macam akar, yaitu (a) akar seminal, (b) akar adventif, (c) akar kait atau penyangga. Akar seminal adalah akar yang berkembang dari radikula dan embrio. Akar adventif adalah akar yang semula berkembang dari buku di ujung mesokotil, kemudian set akar adventif berkembang dari tiap buku secara berurutan dan terus ke atas antara 7-10 buku, semuanya di bawah permukaan tanah. Akar kait atau penyangga adalah akar adventif yang muncul pada dua atau tiga buku di atas permukaan tanah. Perkembangan akar jagung tergantung pada varietas, pengolahan tanah, fisik dan kimia tanah, keadaan air tanah, dan pemupukan. Tanaman jagung mempunyai batang yang tidak bercabang, berbentuk silindris, dan terdiri atas sejumlah ruas dan buku ruas. Batang memiliki tiga komponen jaringan utama, yaitu kulit (epidermis), jaringan pembuluh (bundles vaskuler), dan pusat batang (pith). Bundles vaskuler tertata dalam lingkaran konsentris dengan kepadatan bundles yang tinggi, lingkaran-lingkaran menuju perikarp dekat epidermis. Kepadatan bundles berkurang begitu mendekati pusat batang. Konsentrasi bundles vaskuler yang tinggi di bawah epidermis menyebabkan batang tahan rebah.
10 Daun terdiri atas helaian daun, ligula, dan pelepah daun yang erat melekat pada batang. Jumlah daun sama dengan buku batang. Jumlah daun umumnya berkisar antara 10-18 helai. Tanaman jagung di daerah tropis mempunyai jumlah daun relatif lebih banyak dibanding di daerah beriklim sedang (Paliwal 2000). Lebar helai daun dikategorikan mulai dari sangat sempit (<5cm), sempit (5.1-7 cm), sedang (7.1.-9 cm), lebar (9.1-11 cm), hingga sangat lebar (>11cm). Bentuk ujung daun berbeda, yaitu runcing, runcing agak bulat, bulat agak tumpul, dan tumpul. Berdasarkan letak posisi daun terdapat dua tipe daun jagung, yaitu tegak (errect) dan menggantung (pendant). Jagung disebut juga tanaman berumah satu karena bunga jantan dan betinanya terdapat dalam satu tanaman. Bunga betina, tongkol, muncul dari axillary tajuk. Bunga jantan berkembang dari titik tumbuh apikal di ujung tanaman. Rambut jagung (silk) adalah pemanjangan dari saluran stylar ovary yang matang pada tongkol. Rambut jagung tumbuh dengan panjang hingga 30.5 cm atau lebih sehingga keluar dari ujung kelobot. Panjang rambut jagung bergantung pada panjang tongkol dan kelobot. Penyerbukan pada jagung terjadi bila serbuk sari dan bunga jantan menempel pada rambut tongkol. Hampir 95% dari persarian tersebut berasal dari serbuk tanaman lain, dan hanya 5% yang berasal dari serbuk tanaman sendiri. Oleh karena itu, tanaman jagung disebut tanaman bersari silang, dimana sebagian besar dari serbuk sari berasal dari tanaman lain. Terlepasnya serbuk sari berlangsung 3-6 hari, bergantung pada varietas, suhu, dan kelembaban. Penyerbukan selesai dalam 24-36 jam dan biji mulai terbentuk sesudah 10-15 hari. Setelah penyerbukan, warna rambut tongkol berubah menjadi coklat dan kemudian kering. Tanaman jagung mempunyai satu atau dua tongkol, tergantung varietas. Tongkol jagung yang terletak pada bagian atas umumnya lebih dahulu terbentuk dan lebih besar
11 dibanding yang terletak pada bagian bawah. Setiap tongkol terdiri atas 10-16 baris biji yang jumlahnya selalu genap. Biji jagung terdiri atas tiga bagian utama, yaitu (a) pericarp, berupa lapisan luar yang tipis, berfungsi mencegah embrio dari organisme peganggu dan kehilangan air. (b) endosperm, sebagai cadangan makanan, mencapai 75% dari bobot biji yang mengandung 90% pati dan 10% protein, mineral, minyak, dan lainnya; dan (c) embrio (lembaga), sebagai miniatur tanaman yang terdiri atas plamule, akar radikal, scutelum, dan koleoptil (Hardman and Gunsolus 1998). 2.2.2
Pembentukan Varietas Jagung Hibrida Tanaman jagung mempunyai komposisi genetik yang sangat dinamis karena cara
penyerbukan bunganya menyilang. Varietas hibrida merupakan generasi pertama hasil persilangan antara tetua berupa galur inbrida. Varietas hibrida dapat dibentuk pada tanaman menyerbuk sendiri maupun menyerbuk silang. Pada awal penggunaan jagung hibrida, varietas yang dilepas adalah hibrida silang puncak ganda, namun sekarang lebih banyak hibrida silang tunggal. Varietas hibrida merupakan generasi pertama (F1) hasil persilangan antara tetua berupa galur inbrida atau varietas bersari bebas yang berbeda genotype. Hal yang perlu dilakukan dalam pemuliaan varietas hibrida adalah pembuatan galur inbrida, yakni galur tetua yang homozigot melalui silang dalam (inbreeding) pada tanaman menyerbuk silang. Dalam pembuatan varietas hibrida dua galur yang homozigot disilangkan dan diperoleh generasi F1 yang heterozigot, kemudian ditanam sebagai varietas hibrida. Terdapat tiga langkah dalam pembentukan varietas hibrida: •
Membentuk galur inbrida, secara normal dengan melakukan beberapa generasi silang dalam (inbreeding) pada species tanaman menyerbuk silang.
12 •
Penilaian galur inbreed berdasarkan uji daya gabung umum dan daya gabung khusus untuk menentukan kombinasi-kombinasi varietas hibrida.
•
Menyilangkan pasangan galur murni yang tidak berkerabat untuk membentuk varietas hibrida F1. Terdapat beberapa jenis jagung hibrida , yaitu silang puncak, silang tunggal, dan
silang ganda. Hibrida silang ganda memiliki hasil lebih rendah dan fenotipe tanaman kurang seragam disbanding silang tunggal. Hibrida silang tunggal memiliki hasil dan daya adaptasi lingkungan yang tinggi. Hibrida silang tiga jalur dan modifikasi silang tunggal lebih banyak dipasarkan. Untuk membuat silang ganda diperlukan dua hibrida silang tunggal dari empat galur inbrida yang berbeda dan hasilnya tinggi. Untuk pembentukan hibrida silang tiga jalur diperlukan satu hibrida silang tunggal dan satu inbrida. 2.3
Perancangan Percobaan
2.3.1
Tahapan Perancangan Percobaan Definisi percobaan menurut Ahmad Ansori Mattjik dan I Made Sumertajaya(2006,
p.26), adalah suatu uji atau sederetan uji baik itu menggunakan statistika deskripsi maupun statistika inferensia, yang tujuannya untuk mengubah peubah input menjadi suatu output yang merupakan respon dari percobaan tersebut. Dalam penelitian tanaman, penggunaan paling umum untuk menilai pengaruh faktor lingkungan yang tidak dapat dikendalikan pada respon tanaman adalah dengan mengulangi percobaan dibeberapa lokasi.
13 2.3.2
Prinsip Dasar Perancangan Percobaan Adapun prinsip dari perancangan percobaan menurut (Ahmad Ansori Mattjik dan I
Made Sumertajaya 2006) ialah : 1. Ulangan (replication). Ulangan berarti perlakuan yang dicobakan lebih dari sekali. Ulangan dimaksudkan untuk menduga adanya kesalahan percobaan (error).
Makin
banyak ulangan yang diberikan maka akan semakin teliti, tetapi konsekuensiya biaya untuk percobaan juga meningkat. Ulangan diperlukan karena jarang atau tidak ada kejadian yang muncul / terjadi persis sama. 2. Pengacakan (randomization). Penempatan perlakuan percobaan dilakukan secara acak (random). Hal ini dimaksudkan untuk menghindari adanya bias dan untuk menghindari adanya kesalahan sistematis, sehingga semua unit percobaan itu memperoleh kesempatan yang sama untuk menerima perlakuan yang dicobakan. Tujuan dari pengacakan ini untuk menjamin agar pendugaan pengaruh perlakuan dan galat (error) percobaan menjadi tak berbias. 3. Pengendalian lokasi (local control). Dalam melaksanakan percobaan harus diperhatikan faktor-faktor (perlakuan) lain diluar faktor yang dicobakan. Sehingga pendugaan pengaruh perlakuan dapat dipisahkan dari pengaruh faktor lain tadi yang mungkin dapat terlibat di dalam percobaan.
14 2.3.3 Klasifikasi Rancangan Percobaan Secara garis besar rancangan percobaan dapat diklasifikasikan sebagai berikut (Ahmad Ansori Mattjik dan I Made Sumertajaya 2006) : 1. Rancangan Perlakuan Rancangan yang melibatkan banyaknya faktor yang akan dijadikan sebagai perlakuan percobaan. Diantaranya rancangan perlakuan: a. Satu faktor b. Dua faktor atau lebih 2. Rancangan Lingkungan Rancangan percobaan yang memperhatikan faktor lingkungan dan mencoba untuk mengetahui pengaruhnya dengan memisahkan pengaruh tersebut dari pengaruh perlakuan untuk meningkatkan ketelitian dari percobaan. a. Rancangan Acak Lengkap b. Rancangan Acak Kelompok Lengkap c. Rancangan Bujur Sangkar Latin d. Rancangan Tersarang 2.4
Rancangan Acak Kelompok Lengkap Rancangan Acak Kelompok lengkap merupakan salah satu rancangan percobaan
yang paling luas digunakan dalam penelitian pertanian. Rancangan ini sangat cocok untuk percobaan lapangan dimana banyaknya perlakuan tidak begitu besar dan areal percobaan mempunyai produktivitas yang dapat diduga.
15 Model linear rancangan acak kelompok lengkap menurut (Ahmad Ansori Mattjik dan I Made Sumertajaya 2006) dapat dituliskan sebagai berikut :
Yij = μ + τ i + β j + ∈ij Dimana,
Yij = nilai pengamatan pada perlakuan ke-i dan kelompok ke-j
μ = rata-rata τ i = prngaruh perlakuan ke-i
β j = pengaruh kelompok ke-j Hipotesis yang dapat diuji dari rancangan acak kelompok yaitu pengaruh perlakuan dan pengaruh pengelompokkan.Bentuk hipotesisnya dapat ditulis sebagai berikut : Pengaruh perlakuan: H0 : τ 1 = ... = τ t = 0 (perlakuan tidak berpengaruh terhadap respon yang diamati) H1 : paling sedikit ada satu i dimana τ i ≠ 0
Pengaruh pengelompokkan: H0 : β 1 = ... = β r = 0 (kelompok tidak berpengaruh terhadap respon yang diamati) H1 : paling sedikit ada satu j dimana β j ≠ 0 Untuk mengetahui pengaruh perlakuan yang diuji dalam percobaan, dapat diketahui melalui Anova.
16
Tabel 2.1
Anova Setiap Lokasi Sumber
Derajat Bebas
Jumlah
Kuadrat
Keragaman
(DB)
Kuadrat(JK)
Tengah (KT)
F. Hitung
Perlakuan
t–1
JKP
KTP
KTP/KTG
Kelompok
r–1
JKK
KTK
KTK/KTG
Galat
(t - 1) (r - 1)
JKG
KTG
Total
tr – 1
JKT
Langkah-langkah perhitungannya dapat diuraikan sebagai berikut : FK = Faktor koreksi
FK =
(Y ..) 2 tr
JKT = Jumlah kuadrat total t
r
(
)
JKT = ∑∑ Yij − Y .. = ∑∑Yij2 − FK i=1 j =1
2
JKP = Jumlah Kuadrat Perlakuan
(
JKP = ∑∑ Yi. . − Y..
)
2
2
Y = ∑ i. − FK r
JKK = Jumlah kuadrat kelompok
17
(
JKK = ∑∑ Y. j − Y..
) =∑ 2
Y. j t
2
− FK
JKG = Jumlah kuadrat galat
(
JKG = ∑ ∑ Yij − Y i. − Y . j + Y .. 2
2
2
2
)
= JKT − JKP − JKK
KTP = Kuadrat tengah perlakuan
KTP = JKP / DB perlakuan KTK = Kuadrat tengah kelompok
KTK = JKK / DB kelompok KTG = Kuadrat tengah galat KTP = JKG / DB galat Dimana, t = jumlah varietas r = ulangan db = derajat bebas Pengujian hipotesis : Fhitung = KTP / KTG mengikuti sebaran F dengan derajat bebas pembilang sebesar t-1 dan derajat bebas penyebut sebesar (t-1)(r-1). Jika nilai Fhitung lebih besar dari Fα,db1,db2 maka hipotesis nol ditolak dan berlaku sebaliknya. Fhitung = KTK / KTG mengikuti sebaran F dengan derajat bebas pembilang sebesar r-1 dan derajat bebas penyebut sebesar (t-1)(r-1). Jika nilai Fhitung lebih besar dari Fα,db1,db2 maka hipotesis nol ditolak dan berlaku sebaliknya.
18 Koefisien determinasi= R 2 =
JKP , dimana nilai yang didapat diantara 0 sampai JKT
dengan 1. Dimana nilai yang mendekati nilai 1 berarti kesalahan dari pelaksanaan percobaan itu semakin kecil.
2.5
Analisis Diallel Kumpulan hasil persilangan dari kombinasi n tetua
dikenal dengan nama
persilangan diallel, analisis dari persilangan ini dikenal dengan nama analisis diallel (Singh dan Chaudhary 1979). Dua pendekatan yang mengikuti analisis diallel adalah •
Pendekatan Hayman
•
Pendekatan Griffing Pada kasus ini maka penulis menggunakan pendekatan Griffing karena sesuai
dengan yang terdapat di dalam kasus ini. Di dalam pendekatan Griffing tiga istilah yang sudah dinamakan adalah tetua (induk), persilangan F1 dan kebalikan. Griffing (1956) membuat 4 metode analisis diallel tergantung model persilangannya yaitu •
Tetua ada n,hasil persilangan F1 sebanyak n(n-1)/2 dan kebalikannya
•
Tetua dan hanya F1
•
F1 ’s dan kebalikan
•
Dan hanya F1 ’s Di tiap metode ada 2 langkah yang selalu terpakai dalam menganalisa data.
Langkah pertama yaitu analisa data untuk menguji hipotesis nol dimana tidak ada perbedaan genotip diantara F1 ’s, tetua dan kebalikan. Hanya jika perbedaan significant terjadi maka harus melakukan langkah kedua yaitu menganalisis daya gabungnya.
19
2.5.1 Pendekatan metode Griffing’s Kadang-kadang mungkin untuk membuat asumsi bahwa tidak ada perbedaan reciprocals (persilangan kebalikannya). Di dalam beberapa kasus tidak akan diperlukan
untuk membuat persilangan reciprocals. Kemudian tetua dan 1 set dari F1 ’s dianalisis. Dengan n tetua (induk), total masukkan untuk dianalisis di dalam metode ini adalah {n(n+1)}/2. Berbagai langkah yang dilakukan di metode ini menurut Singh dan Chaudhary 1979 yaitu:
1.Menganalisa perbedaan nyata dari genotip (a) Menghitung jumlah kuadrat (b) Membuat Anova Penting untuk diingat bahwa untuk setiap ulangan terdapat satu pengamatan. Ini menunjukkan bahwa variabel total bisa dikelompokkan ke dalam komponen seperti ulangan, perlakuan, dan error. Langkah-langkah untuk menduga jumlah kuadrat yaitu seperti membuat Anova di dalam rancangan acak kelompok lengkap.
2. Analisis Daya Gabung Menduga jumlah Kuadrat
1 ⎡ 4 ⎤ 2 Yi. + Yii ) − Y ..⎥ ( ∑ ⎢ 1.Hitung jumlah kuadrat daya gabung umum (Gca)= n + 2 ⎣ n ⎦
2.Hitung jumlah kuadrat daya gabung khusus (Sca) =
∑∑ Y
ij
2
−
1 2 2 Y 2 .. (Yi. + Yiii ) + ∑ (n + 1)(n + 2) n+2
3.Hitung jumlah kuadrat galat = S.S galat/ r
20 Tabel 2.2 Anova Gca dan Sca Sumber (Source)
Db (df)
Varians (Variance)
Fhitung
DGU (GCA)
n-1
Mg
Mg / Me
DGK (SCA)
n(n-1)/2
Ms
Ms / Me
Galat (Error)
(r-1)(1/2 n(n+1)-1)
Me
Fhitung = M g / M e mengikuti sebaran F dengan derajat bebas pembilang sebesar n-1 dan derajat bebas penyebut sebesar (t-1)(r-1). Jika nilai Fhitung lebih besar dari Fα,db1,db2 maka hipotesis nol ditolak dan berlaku sebaliknya. Fhitung = M s / M e mengikuti sebaran F dengan derajat bebas pembilang sebesar r-1 dan derajat bebas penyebut sebesar (t-1)(r-1). Jika nilai Fhitung lebih besar dari Fα,db1,db2 maka hipotesis nol ditolak dan berlaku sebaliknya. 3.Menduga Efek Daya Gabung Umum dan Daya Gabung Khusus (a) Efek Daya gabung umum = g n =
1 ⎡ 2 (Yi. + Yii ) − Y ..⎤⎥ ∑ ⎢ n+2 ⎣ n ⎦
Efek daya gabung umum menunjukkan tingkat kesesuaian suatu tetua terhadap berbagai pasangan persilangan. (b) Efek daya gabung khusus= Sij = Yij −
1 2 Yi. + Yii + Y. j + Yij ) + Y.. ( n+2 (n + 1)(n + 2)
Efek daya gabung khusus menunjukkan tingkat kesesuaian pasangan yang spesifik.
21
2.6
Rekayasa Piranti Lunak
2.6.1
Pengertian Piranti Lunak Menurut Pressman (2001, p6), piranti lunak dapat diartikan sebagai berikut : a.
Perintah-perintah dalam suatu program komputer yang jika dijalankan akan memberikan fungsi dan hasil yang diinginkan.
b.
Struktur-struktur
data
yang
membuat
program
dapat
memanipulasi data. c.
Dokumen yang menggambarkan operasi dan penggunaan program.
Sedangkan menurut O’Brien (O’Brien, 1999), perangkat lunak adalah seluruh perintah yang digunakan untuk memproses informasi. Perangkat lunak dapat berupa program atau prosedur. Program adalah kumpulan perintah yang dimengerti oleh komputer sedangkan prosedur adalah perintah yang dibutuhkan oleh pengguna dalam memproses informasi
2.6.2
Pengertian Rekayasa Piranti Lunak Menurut Pressman (2001, p20) rekayasa piranti lunak adalah penerapan dan
pemakaian prinsip rekayasa dalam rangka mendapatkan piranti lunak ekonomis yang terpercaya dan bekerja secara efisien pada mesin komputer. Rekayasa piranti lunak mencakup tiga elemen yang mampu mengontrol proses perkembangan piranti lunak, yaitu : a. Metode Metode merupakan cara-cara teknis membangun piranti lunak yang terdiri dari perancangan proyek dan estimasi, analisis kebutuhan sistem dan piranti lunak,
22 perancangan struktur data, arsitektur program, prosedur algoritma, pengkodean, pengujian dan pemrograman. b. Alat-alat bantu Alat-alat bantu menyediakan dukungan otomatis atau semi otomatis untuk metode-metode seperti Computer Aided Software Engineering (CASE) yang mengkombinasikan piranti lunak dan piranti keras dan software engineering database (tempat penyimpanan yang mengandung informasi yang penting tentang analisis, perancangan, pembuatan program, dan pengujian) untuk pengembangan
piranti
lunak
yang
sejalan
dengan
Computer
Aided
Design/Engineering (CAD/E) untuk piranti keras. c. Prosedur-prosedur Prosedur-prosedur untuk menghubungkan alat-alat bantu dengan metode. Tujuan dari prosedur yaitu untuk mendapatkan piranti lunak yang efisien, berguna dan ekonomis.
2.6.3
Tujuan Rekayasa Piranti Lunak Tujuan rekayasa piranti lunak adalah:
1. Memperoleh biaya produksi perangkat lunak yang rendah. 2. Menghasilkan perangkat lunak yang kinerjanya tinggi, andal dan tepat waktu 3. Menghasilkan perangkat lunak yang dapat bekerja pada berbagai jenis platform 4. Menghasilkan perangkat lunak yang biaya perawatannya rendah.
23 2.6.4
Daur Hidup Pengembangan Piranti Lunak Dalam rekayasa piranti lunak terdapat berbagai macam model seperti model
sekuensial linier, model prototipe, model RAD, model inkremental, model spiral, dan lain-lain. Model yang sering digunakan adalah The Classic Life Cycle atau metode yang biasanya disebut Waterfall Model (Model Air Terjun). Model ini melakukan pendekatan secara sistematis dan urut mulai dari level kebutuhan sistem lalu menuju ke tahap analisis, desain, coding, testing / verification, dan maintenance. Disebut dengan waterfall karena tahap demi tahap yang dilalui harus menunggu selesainya tahap sebelumnya dan berjalan berurutan. Tahapan pada model waterfall dapat dilihat sebagai berikut:
Gambar 2.2 Waterfall Model
Roger S. Pressman memecah model ini menjadi 6 tahapan meskipun secara garis besar sama dengan tahapan-tahapan model waterfall pada umumnya. Berikut adalah penjelasan dari tahap-tahap yang dilakukan di dalam model ini menurut Pressman:
24 •
System / Information Engineering and Modeling. Permodelan ini diawali dengan mencari kebutuhan dari keseluruhan sistem yang akan diaplikasikan ke dalam bentuk software. Hal ini sangat penting, mengingat software harus dapat berinteraksi dengan elemen-elemen yang lain seperti hardware, database, dsb. Tahap ini sering disebut dengan Project Definition.
•
Software Requirements Analysis. Proses pencarian kebutuhan diintensifkan dan difokuskan pada software. Untuk mengetahui sifat dari program yang akan dibuat, maka para software engineer harus mengerti tentang domain informasi dari software, misalnya fungsi yang dibutuhkan, user interface, dsb. Dari 2 aktivitas tersebut (pencarian kebutuhan sistem dan software) harus didokumentasikan dan ditunjukkan kepada pelanggan.
•
Design. Proses ini digunakan untuk mengubah kebutuhan-kebutuhan diatas menjadi representasi ke dalam bentuk “blueprint” software sebelum coding dimulai. Desain harus dapat mengimplementasikan kebutuhan yang telah disebutkan pada tahap sebelumnya. Seperti 2 aktivitas sebelumnya, maka proses ini juga harus didokumentasikan sebagai konfigurasi dari software.
•
Coding. Untuk dapat dimengerti oleh mesin, dalam hal ini adalah komputer, maka desain tadi harus diubah bentuknya menjadi bentuk yang dapat dimengerti oleh mesin, yaitu ke dalam bahasa pemrograman melalui proses coding. Tahap ini merupakan implementasi dari tahap design yang secara teknis nantinya dikerjakan oleh programmer.
•
Testing / Verification. Sesuatu yang dibuat haruslah diujicobakan. Demikian juga dengan software. Semua fungsi-fungsi software harus diujicobakan, agar
25 software bebas dari error, dan hasilnya harus benar-benar sesuai dengan kebutuhan yang sudah didefinisikan sebelumnya. •
Maintenance. Pemeliharaan suatu software diperlukan, termasuk di dalamnya adalah pengembangan, karena software yang dibuat tidak selamanya hanya seperti itu. Ketika dijalankan mungkin saja masih ada errors kecil yang tidak ditemukan sebelumnya, atau ada penambahan fitur-fitur yang belum ada pada software tersebut. Pengembangan diperlukan ketika adanya perubahan dari eksternal perusahaan seperti ketika ada pergantian sistem operasi, atau perangkat lainnya.
2.7
Interaksi Manusia dan Komputer IMK adalah ”Sebuah hubungan antara manusia dan komputer yang mempunyai
karakteristik tertentu untuk mencapai suatu tujuan tertentu dengan menjalankan sebuah sistem yang menggunakan antarmuka (interface)”. Perancangan multimedia haruslah user-friendly. Tujuan rekayasa sistem interaksi manusia dan komputer (Shneiderman, 2003, pp914) adalah : a. Fungsionalitas yang sesuai Sistem dengan fungsionalitas yang kurang memadai mengecewakan pemakai dan sering ditolak atau tidak digunakan. Sedangkan sistem denganfungsionalitas yang berlebihan berbahaya dalam implementasi, pemeliharaan, proses belajar dan penggunaan yang sulit.
26 b. Kehandalan, Ketersediaan, Keamanan dan Integritas data Kehandalan berfungsi seperti yang diinginkan, tampilan akurat. Ketersediaan berarti siap ketika hendak digunakan dan jarang mengalami masalah. Keamanan berarti terlindung dari dari akses yang tidak diinginkan dan kerusakan yang disengaja. Integritas data adalah keutuhan data yang terjamin, tidak mudah dirusak atau diubah oleh orang tidak berhak. c. Standarisasi, Integrasi, Konsistensi dan Portabilitas Standarisasi adalah keseragaman sifat-sifat antar muka pemakai pada aplikasi yang berebeda. Integrasi adalah kesatuan dari berbagai paket aplikasi dan peralatan perangkat lunak. Konsistensi adalah keseragaman dalam satu program aplikasi, seperti urutan perintah, istilah, satuan, warna, tipografi. Portabilitas berarti dimungkinkannya data dikonversi dan dipindahkan, dan dimungkinkannya antar muka pemakai dipakai di berbagai lingkungan perangkat lunak dan perangkat keras. d. Penjadwalan dan anggaran Perencanaan yang hati-hati dan manajemen yang berani diperlukan karena adanya persaingan dengan vendor lain sehingga proyek harus sesuai jadwal dan anggaran, sistem yang perlu tepat pada waktunya (real time), serta murah agar dapat diterima.
27 Lima faktor yang harus dapat dipenuhi oleh suatu sistem yang user-friendly (Shneiderman, pp15-19), yaitu : 1. Waktu untuk belajar tidak lama (Time to learn) Berapa lama waktu yang dibutuhkan user untuk mempelajari penggunaan perintah (command) yang relevan untuk rangkaian tugas (tasks). 2. Kecepatan penyajian informasi yang cepat (Speed of performance) Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tugas. 3. Tingkat kesalahan pengguna yang rendah (Rate of errors by users) Berapa banyak kesalahan (error) dan kesalahan apa saja yang dilakukan oleh orang dalam menyelesaikan tugas? Walaupun waktu untuk membuat dan memperbaiki kesalahan tidak sesuai dengan Speed of performance, error handling adalah salah satu komponen yang penting (critical) dari penggunaan sistem. 4. Pengingatan melewati jangka waktu (Retention over time) Perancangan yang dibuat dalam suatu sistem yang bisa diingat penggunaannya, fungsi, dan manfaatnya dalam jangka waktu yang lama. 5. Kepuasan pribadi (Subjective satisfaction) Ketertarikan dari pengguna (user) untuk menggunakan aspek yang bervariasi atau beragam dari sistem. Jawabannya dapat dipastikan dengan melakukan wawancara (interview) atau dengan survey tertulis yang berisikan tingkat kepuasan dan ruang untuk komentar.
28 Dalam perancangan sebuah interface terdapat aturan-aturan yang telah dikenal dengan Eight Golden Rules of Interface Design, yaitu : 1. Berusaha keras untuk konsisten. (strive for consistency) Hal ini berhubungan dengan urutan tindakan yang harus dilakukan dalam situasi yang serupa, istilah yang serupa juga harus digunakan dalam prompts, menu, help screen, pemilihan warna, layout, ukuran dan bentuk huruf. 2. Memungkinkan frequent users menggunakan shortcut. (enable frequent users to use shortcuts) Bersamaan dengan meningkatnya pengguna (user), special keys, hidden command, dan fasilitas lainnya juga sangat diperlukan oleh para pengguna. Penggunaan waktu untuk merespon dari pengguna (user) yang relatif cepat dan tepat dalam menampilkan tampilan juga merupakan salah satu daya tarik bagi para pengguna. 3. Memberikan umpan balik yang informatif. (offer informative feedback) Untuk setiap tindakan yang dilakukan oleh user, harus diberikan umpan balik (feed back). Presentasi visual dari objek yang menarik akan menciptakan lingkungan yang menyenangkan untuk menunjukkan adanya perubahan yang menyeluruh. 4. Merancang dialog untuk menghasilkan keadaan akhir (sukses, selesai). (design dialogs to yield closure) Urutan dari tindakan harus diatur ke dalam suatu kelompok yang memiliki bagian awal, bagian tengah, dan bagian akhir. Umpan balik yang informative dari penyelesaian suatu kelompok akan memberikan
29 kepuasan bagi operator, dan akan menandakan bahwa jalannya sudah jelas untuk menyiapkan kelompok lainnya. 5. Memberikan penanganan kesalahan yang sederhana. (offer error prevention and simple error handling) Dalam
mendesain,
contohnya,
pada
sebisa menu
mungkin untuk
diberikan
memasukkan
error nama,
prevention, user
tidak
diperbolehkan untuk memasukkan angka. Jika user melakukan kesalahan, sistem harus dapat mendeteksi kesalahan tersebut dan menampilkan kesalahan si pengguna dan memberikan contoh penggunaan yang benar secara sederhana. 6. Mengizinkan pembalikan aksi (undo) dengan mudah. (permit easy reversal of actions) Dalam melakukan desain, sebisa mungkin diberikan undo. Hal ini akan memudahkan user jika melakukan kesalahan yang tidak disengaja ketika sedang mengerjakan sesuatu. 7. Menyediakan kendali internal bagi user (support internal locus of control) Sistem harus dirancang supaya user merasa menguasai sistem dan system akan memberi respon atas aksi yang diberikan. 8. Mengurangi beban ingatan jangka pendek. (reduce short-term memory load) Keterbatasan manusia dalam memproses informasi dalam waktu yang singkat membutuhkan akses online yang sesuai untuk memerintahkan format sintaksis, singkatan, kode, dan lain informasi harus disediakan.
30
2.8
State Transition Diagram (STD) Menurut Whitten et al (2004, p 673 – 674) State Transition Diagram (STD)
merupakan diagram yang digunakan untuk menggambarkan urutan dan variasi dari layer yang terjadi ketika pengguna sistem berada di terminal. Ada beberapa notasi yang digunakan dalam menggambarkan suatu STD yaitu : 1. State State merepresentasikan reaksi yang ditampilkan ketika suatu tindakan dilakukan.Ada dua jenis state yaitu state awal (start) dan state akhir (finish). State akhir dapat berupa beberapa state sedangkan state awal tidak lebih dari satu. 2. Arrow Arrow seringkali disebut juga transisi state yang diberi label dengan ekspresi aturan. Label tersebut menunjukkan kejadiaan yang menyebabkan transisi terjadi. 3. Condition and Action Conditional adalah suatu event pada lingkungan eksternal yang bisa di deteksi oleh sistem, sedangkan action adalah aksi yang dilakukan oleh suatu sistem bila terjadi perubahan state atau merupakan reaksi terhadap kondisi. Aksi akan menghasilkan keluaran / tampilan (ouput).
2.9
Diagram Alir (Flowchart) Diagram alir (flowchart) adalah representasi grafik dari langkah-langkah yang
harus diikuti dalam menyelesaikan suatu permasalahan yang terdiri atas sekumpulan simbol, dimana masing-masing simbol merepresentasikan suatu kegiatan tertentu.
31 Flowchart diawali dengan penerimaan input, pemrosesan input, dan diakhiri dengan penampilan output. Flowchart dapat menunjukkan secara jelas arus pengendalian suatu algoritma, yang bagaimana melaksanakan suatu rangkaian kegiatan secara logis dan sistematis. Suatu flowchart dapet memberikan gambaran dua dimensi yang berupa symbol-symbol grafis. Masing-masing symbol telah ditetapkan terlebih dahulu fungsi dan artinya. Simbol-simbol tersebut dipakai untuk menunjukkan berbagai kegiatan operasi dan jalur pengendalian.
Simbol-simbol yang digunakan untuk menggambarkan diagram alir : Tabel 2.3 Tabel Simbol Flowchart Notasi
Arti Notasi
Proses / pengolahan
Predefined proses
Operasi input / output
Decision, berupa pertanyaan atau penentuan suatu keputusan
32 Terminal, untuk menandai awal dan akhir program
Preparation, untuk inisialisasi suatu nilai
Panah, sebagai penghubung antar komponen dan penunjuk arah
Manual input, input dari pengguna
On-page connector, sebagai penghubung dalam satu halaman Off-page connector, sebagai penghubung antar halaman yang berbeda
2.10. Kerangka pemikiran Kerangka pemikiran penelitian ini adalah hasil persilangan dipengaruhi oleh variabel bebas yaitu tetua yang digunakan . Dalam hal ini ingin dilihat perlakuan (tetua) mana yang menghasilkan persilangan jagung paling baik.
33
Variabel Bebas
Tetua dan hasil persilangan Perlakuan
Variabel tak bebas Data respon pertumbuhan dan Hasil Jagung
Gambar 2.3 Kerangka Pemikiran Penelitian Hasil analisis harus cepat dan akurat. Untuk itu diperlukan sistem pengolahan data, khusus untuk analisis diallel, yang dapat digunakan oleh para peneliti pemuliaan tanaman.
