5 BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1
Teori-teori Dasar
2.1.1
Multimedia Menurut akar katanya, multi yang berarti dua atau lebih dan media yang berarti
suatu alat yang dapat digunakan untuk menyalurkan informasi (Burger, 1993, p.3), multimedia dapat juga diartikan sebagai penyampaian informasi melalui kombinasi dari dua atau lebih media yang berbeda. Multimedia adalah penggunaan perangkat komputer untuk menampilkan dan mengkombinasi segala media agar tampilan sesuai dengan keinginan user, seperti kombinasi teks, grafik, audio dan video dengan hubungan dan alat-alat yang tepat sehingga user dapat mengontrol, berinteraksi, membuat dan berkomunikasi (Fred T. Hofstetter, 2001, p.2). Multimedia merupakan gabungan dari dua atau lebih media yang berbeda pada suatu komputer pribadi (personal computer) yang dipergunakan untuk berkomunikasi dengan user dalam bentuk teks, grafik, animasi, audio dan video pada komputer. 2.1.1.1
Elemen-elemen Multimedia Multimedia terdiri dari lima elemen yaitu teks, gambar, animasi, audio dan
video. Berikut akan dibahas kelima elemen tersebut : 1. Teks (Text) Teks merupakan elemen multimedia yang paling umum dikenal dan menjadi dasar utama dalam penyampaian informasi. Meski merupakan media yang paling sederhana dan membutuhkan ruang penyimpanan yang paling kecil, tapi teks
6 merupakan elemen vital pada aplikasi multimedia. Teks menurut Fred T. Hofstetter (2001,pp.16-18) teks dibedakan 4 macam : a) Printed text, merupakan teks yang tampak pada kertas. b) Scaned text, merupakan teks yang dihasilkan dari hasil pembacaan suatu printed text yang kemudian diterjemahkan ke dalam suatu mesin pembaca (Scanner) c) Electronic text, merupakan teks yang dapat dibaca melalui komputer (misal : skripsi ditulis dengan menggunakan Microsoft Word) dan dapat dikirimkan secara elektronik pada lebih dari satu jaringan (contoh : e-mail). d) Hypertext, merupakan dokumen bercabang (artikel, dokumen, file, layar, frame) yang dihubungkan dengan link. Link merupakan hubungan yang berasal dari titik tertentu untuk memungkinkan pemakai mengaktifkan objek tertentu untuk mengikutinya. 2. Gambar (Images) Kumpulan titik / dot / pixel (satuan informasi terkecil dalam gambar; pixel tidak sama dengan titik pada sebuah gambar) yang mempunyai parameter yaitu posisi (X,Y), ukuran (panjang x lebar) dan resolusi. Gambar juga dapat didefinisikan sebagai representasi statis pada layar dari ide atau konsep, seperti kurva, peta dan grafik, dapat dikategorikan menjadi 3, yaitu : gambar dari dunia nyata, gambar dari dunia maya dan gabungan dari keduanya. Grafik dibagi menjadi 2 macam : a) Bitmaps, merupakan sebuah gambar yang disimpan sebagai sekumpulan titiktitik (pixels) yang tersusun dalam matrik pada layar komputer dan matrik tersebut menunjukkan warnanya. Bitmaps dapat dibuat dengan menggunakan
7 program paint yang terdapat dalam windows atau program komersial seperti Adobe Photoshop atau CorelDRAW. b) Vector Images, merupakan sebuah gambar yang disimpan dalam bentuk algoritma matematika yang membentuk kurva, garis, dan bentuk-bentuk di dalam sebuah gambar. Vector Images dapat dibuat dengan menggunakan program seperti AutoDesk atau AutoCAD. 3. Animasi (Animation) Animasi mengacu pada elemen gambar yang bergerak. Animasi merupakan penayangan gambar-gambar yang ditampilkan dengan sangat cepat sehingga menghasilkan suatu efek pergerakan. Ada 4 macam animasi (Fred T. Hofstetter, 2001, p.26) : a) Frame Animation : Suatu animasi yang dibuat dengan mengubah objek pada setiap frame. Objek-objek tersebut nantinya akan tampak pada lokasi-lokasi yang berbeda pada layar. b) Vector Animation : Suatu animasi yang dibuat dengan mengubah bentuk suatu objek. c) Computational Animation : Suatu animasi yang dibuat dengan memindahkan objek berdasarkan koordinat x dan y. Koordinat x untuk posisi horisontal dan posisi y untuk posisi vertikal. d) Morphing : Peralihan satu bentuk objek ke bentuk objek lainnya dengan menggunakan
serentetan
frame
sehingga
nantinya
akan
dihasilkan
keseluruhan gerakan yang sangat lembut untuk menampilkan perubahan bentuk satu sampai perubahan bentuk lainnya.
8 4. Audio Menurut Andleigh (1996, p.36), suara dapat diartikan sebagai fenomena fisik yang dihasilkan oleh pergerakan materi. Audio dapat juga didefinisikan sebagai komponen multimedia untuk menyajikan informasi secara lisan, informasi tersebut dapat ditangkap oleh indra pendengaran. Terdiri dari 3 kategori, yaitu ucapan (speech), musik, efek suara (sound effect). Ada 4 tipe objek suara (Fred T. Hofstetter, 2001, p.26) : Waveform Audio (.wav), MIDI / Musical Instrument Digital Interface (.mid), Compact Disk audio, dan MP3. 5. Video Video hampir menyerupai definisi animasi, hanya saja Video merupakan gabungan dari animasi dengan suara sehingga menghasilkan suatu film. Sering kali Video diperoleh dari adegan dunia nyata yang disimpan dalam sebuah file. Ada 4 tipe video (Fred T. Hofstetter, 2001, p.26) : live video feeds, video tape, videodisk, dan digital video. 2.1.1.2
Kegunaan dari Multimedia Multimedia mulai banyak digunakan dikarenakan memberikan beberapa
kelebihan-kelebihan. Kelebihan dari multimedia adalah : 1. Waktu untuk belajar berkurang Metode pengajaran dengan menggunakan multimedia adalah cara yang efisien dalam memberikan pengajaran suatu materi. Suatu materi pelajaran dengan metode pengajaran tradisional dapat diajarkan dalam dua hari sedangkan dengan materi yang sama banyaknya dapat diajarkan dalam dua jam apabila menggunakan metode pengajaran berbasis multimedia. Lebih dari 30 penelitian telah menemukan bahwa pengajaran dengan menggunakan multimedia dapat
9 mengurangi waktu untuk belajar dari 40 sampai 60 persen dibandingkan dengan menggunakan metode pengajaran tradisional. 2. Materi pelajaran yang diberikan lebih konsisten Metode pengajaran berbasis multimedia dapat mengajarkan dengan materi yang sama, diajarkan dengan cara yang sama, dari pelajar ke pelajar yang lain. Setiap pelajar dapat menerima pengajaran dengan materi yang tepat secara terusmenerus. Materi pengajaran dapat diberikan secara konsisten, dengan cara yang dapat diandalkan tanpa mengurangi kualitasnya dari satu kelas ke kelas yang lain, dari satu pengajar dengan pengajar yang lain atau dari satu tempat ke tempat yang lain. 3. Waktu untuk belajar lebih mudah disesuaikan Pengajaran dengan menggunakan multimedia dapat dilakukan di mana saja dan kapan saja sebab materi pelajaran dapat diakses dalam dua puluh empat jam sehari, tujuh hari dalam seminggu. Sehingga seorang pelajar dapat menyesuaikan waktu belajar dengan waktu luang yang ada. 4. Meningkatkan daya ingat dan dorongan untuk belajar Metode pengajaran dengan menggunakan multimedia memberikan kepada pelajar terlibat di dalam proses belajar. Hal ini secara interaktif memperkuat dalam materi pengajaran dan membantu pelajar mengulang materi pelajaran. Seorang pelajar dapat mengulang materi pelajarannya dan pengajaran dengan menggunakan multimedia dapat memberikan umpan balik. Dengan adanya keterlibatan pelajar itu telah membuktikan bahwa dapat memberikan dorongan yang tinggi dalam belajar serta pelajar dapat lebih fokus dalam memperhatikan materi palajaran.
10 5. Gaya belajar seseorang dapat terpenuhi Pengajaran dengan menggunakan komputer dapat memberikan pelajar, yang memiliki kemampuan dan tingkat pengetahuan yang berbeda, arahan dan mengendalikan langkah-langkah dalam pelajaran sebagai pelajar sehingga dapat menemukan daerah yang baru dari minat dan kecakapan sehingga mereka menjadi pencari ilmu pengetahuan, tidak hanya menerima intruksi. Metode pengajaran tradisional hanya fokus pada satu gaya belajar pada satu waktu. Dengan menggunakan grafik, audio, dan aktifitas yang interaktif, pelatihan dengan menggunakan multimedia dapat memberikan berberapa gaya belajar seseorang yang terdiri dari secara visual, secara audio, dan percobaan. 6. Kemampuan setelah belajar dapat diuji Pengajaran dengan menggunakan multimedia menggunakan ujian sebelum dan sesudah pelajaran dalam penguasaan dan ujian bertingkat untuk menampilkan tingkat kemampuan mereka dalam materi pelajaran. Ujian dapat membantu pelajar bagian mana yang perlu mereka pelajari ulang. Ujian berbasis komputer dapat memberikan nilai secara langsung kepada pelajar, dan data dapat dianalisa secara statistik apabila diperlukan. 7. Biaya yang dipakai untuk per orang lebih rendah Infestasi awal untuk metode pengajaran berbasis multimedia akan memberikan pengurangan yang sangat banyak dalam hal biaya pengajaran dan waktu pengajaran. Pengajaran dengan menggunakan multimedia memiliki biaya yang kecil per orang karena biaya yang utama adalah membentuk pengajaran berbasis komputer dan produksi. Biaya replikasi, distribusi yang membebani metode
11 pengajaran tradisional dapat dikurangi atau dihilangkan dengan menggunakan metode pengajaran menggunakan multimedia. 8. Dalam dunia pekerjaan dapat lebih aman dan sehat Dalam pekerjaan yang berbahaya dan yang membutuhkan ketelitian dapat menggunakan pengajaran menggunakan multimedia supaya dapat lebih siap sebelum melakukan yang sesungguhnya. Dengan pengajaran menggunakan multimedia
dapat
mengurangi
biaya
yang
tidak
perlu,
meningkatkan
produktifitas, dan mencegah akibat yang berbahaya. 9. Sistem belajar mengajar terdokumentasi Kelebihan
dari
pengajaran
dengan
menggunakan
multimedia
adalah
kemampuannya dalam menguji dan melihat kemajuan dari seorang pelajar. Data seperti kemajuan seorang pelajar, waktu yang dihabiskan di dalam
tempat
belajar, dan hasil ujian dapat di telusuri dan di monitor.
2.1.2
Interaksi Manusia dan Komputer Interaksi Manusia dan komputer adalah bidang ilmu komputer yang berhubungan
dengan perancangan, evaluasi, dan implementasi sistem komputer interaktif untuk digunakan oleh manusia, serta studi fenomena-fenomena besar yang berhubungan dengannya. Ada 5 kriteria yang perlu diperhatikan dalam menyusun suatu sistem user interface yang user-friendly menurut Shneiderman (1998, p.15), diantaranya : 1. Waktu untuk belajar Menentukan berapa lama waktu yang dibutuhkan agar seorang pengguna dapat mempelajari sistem yang ada.
12 2. Kecepatan kinerja Menentukan berapa lama waktu yang dibutuhkan agar sistem dapat menjalankan perintah yang diberikan pengguna. 3. Tingkat kesalahan pengguna Menentukan berapa banyak dan kesalahan seperti apa yang dilakukan pengguna dalam mengerjakan tugasnya. 4. Lama penyimpanan Menentukan berapa lama pengguna tetap mengingat apa yang telah mereka pelajari. 5. Kepuasan pengguna Menentukan kesukaan pengguna terhadap berbagai aspek sistem. Hal ini dapat diketahui dengan wawancara atau dengan kuesioner atau angket.
Dalam Eight Golden Rules, Shneiderman memberikan delapan aturan yang perlu diperhatikan dalam membuat user interface yang baik, yaitu : 1. Berusaha keras untuk konsisten. Peraturan ini merupakan peraturan yang sering dilanggar. Hal-hal yang tercakup didalamnya, antara lain : konsisten dalam layar bantuan (help screen), pemilihan warna, penulisan teks, dan lain-lain. 2. Mengijinkan pengguna dalam menggunakan tombol-tombol bantu (shortcuts). Dengan adanya hal ini, maka pengguna mendapatkan waktu respon yang singkat, dan tampilan yang cepat. 3. Memberikan umpan balik yang informatif. 4. Merancang dialog untuk menampilkan keadaan akhir.
13 5. Memberikan penanganan kesalahan yang sederhana. 6. Mengijinkan pembalikan aksi (undo) dengan mudah. 7. Mendukung internal locus of control (pemakai menguasi sistem atau inisiator, bukan responden). 8. Mengurangi beban ingatan jangka pendek.
2.1.3
Rekayasa Piranti Lunak Definisi mula-mula dari Rekayasa Piranti Lunak dikemukakan oleh Frietz Bauer.
Menurut beliau Rekayasa Piranti Lunak adalah penerapan dan penggunaan prinsipprinsip rekayasa dalam usaha mendapatkan piranti lunak yang ekonomis, yaitu piranti lunak yang terpercaya dan bekerja efisien pada mesin / komputer (Pressman, 2001, p.20). Untuk memecahkan masalah-masalah yang muncul, seorang pembangun piranti lunak atau sebuah tim pembangun harus memasukkan sebuah strategi pembangunan yang meliputi proses-proses, metode-metode, peralatan-peralatan, dan tahapan-tahapan umum. Strategi ini biasanya dikenal dengan model proses atau paradigma rekayasa piranti lunak (Pressman, 2001, p.26).
2.1.3.1
The Classic Life Cycle Paradigma ini biasanya disebut juga dengan Waterfall Model, yaitu paradigma
yang menuntut pendekatan yang sistematis dan berurutan untuk pengembangan Piranti Lunak yang dimulai dari tingkatan dan perkembangan sistem melalui analisa, perancangan, pengkodean, pengujian, dan dukungan.
14 •
Teknik sistem / informasi dan pemodelan (System / Information Engineering and Modeling). Piranti lunak selalu merupakan bagian dari sistem yang besar, maka pengerjaannya selalu dimulai dengan menentukan keperluan-keperluan dari semua elemen-elemen sistem, dan kemudian mengalokasikan beberapa bagian dari kebutuhan ini ke dalam piranti lunak. Pandangan sistem ini penting ketika software harus berinteraksi dengan elemen-elemen lainnya seperti hardware, pengguna, dan basis data.
•
Analisa Kebutuhan Piranti Lunak (Software Requirements Analysis) Proses pengumpulan kebutuhan ditekankan dan difokuskan khususnya untuk piranti lunak. Untuk mengerti bentuk asli dari program yang dibuat, software engineer (analis) harus mengerti sumber informasi untuk piranti lunak, sebaik fungsi yang dibutuhkan, penampilan, dan tatap muka. Kebutuhan-kebutuhan untuk kedua sistem dan piranti lunak didokumentasikan dan diulang kepada pengguna.
•
Perancangan (Design) Perancangan piranti lunak merupakan proses aktual yang berfokus kepada empat atribut yang jelas pada program, yaitu : struktur data, arsitektur komputer, detil prosedur, karakteristik tatap muka. Proses perancangan mengubah kebutuhan kepada representasi dari piranti lunak yang dapat diperkirakan untuk kualitas sebelum pengkodean dilakukan.
•
Pengkodean (Coding) Pengkodean harus diartikan menjadi bentuk mesin yang dapat dibaca. Tahapan pengkodean menampilkan tugas ini. Jika perancangan ditampilkan secara detil, pengkodean dapat diselesaikan secara mekanik. Pada tahap ini perancangan dari
15 bentuk piranti lunak yang diinginkan dibuat ke dalam bentuk yang dapat dibaca oleh komputer. •
Pengujian (Testing) Sesudah kode digeneralisasi, pengujian program dimulai. Proses pengujian difokuskan kepada logika yang ada di dalam piranti lunak, memastikan semua pernyataan yang ada sudah diuji, dan berada dalam fungsi eksternal. Oleh karena itu, ujian untuk menemukan kesalahan dan memastikan bahwa masukan yang telah didefinisikan akan menghasilkan hasil yang nyata yang disepakati oleh hasil yang dibutuhkan.
•
Dukungan (Support) Software biasanya akan melalui perubahan sewaktu diantarkan kepada pemakai. Perubahan akan muncul karena kesalahan-kesalahan yang telah ditemui, karena software harus menyesuaikan diri terhadap perubahan yang terjadi di luar lingkungannya (perubahan yang disebabkan oleh perubahan sistem operasi yang baru, media yang baru dan lainnya).
Classic Life Cycle adalah paragdigma yang tertua dan yang paling luas untuk teknik komputer.
System / Information Engineering Analysis
Design
Code
Gambar 2.1 The Linear Sequential Model
Test
16 2.1.4
Sistem Basis Data Pengertian Basis Data adalah sebuah koleksi dari data logis yang berhubungan
dan dipakai bersama-sama, dirancang untuk memenuhi kebutuhan informasi dari suatu organisasi (Connolly, 2002, p.14). Sifat dari basis data adalah integrated dan shared (Date, 1995, p.6). Integrated berarti basis data tersebut terdiri dari penggabungan beberapa file data yang berbeda-beda dengan mengurangi dan membatasi pengulangan baik keseluruhan file maupun sebagian. Sedangkan shared berarti data individual dalam basis data dapat digunakan secara bersamaan oleh beberapa user yang berbeda. Sistem
Basis
Data
adalah
sebuah
sistem
penyimpanan
data
yang
terkomputerisasi, dimana sistem ini dalam tujuan umumnya adalah untuk menjaga informasi dan membuat informasi tersebut tersedia untuk memenuhi permintaan (Date, 1995, p.4). Informasi yang dimaksud adalah semua hal yang dianggap penting untuk perorangan maupun organisasi dimana sistem akan diterapkan. 2.1.4.1
Database Management System (Sistem Pengelola Basis Data) Sistem Pengelola Basis Data adalah sistem piranti lunak yang memungkinkan
pengguna untuk mendefinisikan, membuat, memelihara, dan mengendalikan akses dalam basis data (Connolly, 2002, p.16). Adapun bentuk bahasa yang dipakai dalam Sistem Pengelola Basis Data adalah : 1. Data Definition Language (DDL) Data Definition Language (DDL) memungkinkan pengguna untuk menentukan tipe dan struktur data dan pembatas dari data yang akan disimpan ke dalam basis data.
17 2. Data Manipulation Language (DML) Data Manipulation Language (DML) memungkinkan pengguna untuk memasukkan, merubah, menghapus, dan mengambil kembali data dari basis data. Ada 5 komponen utama dalam Sistem Pengelola Basis Data, yaitu : 1. Perangkat Keras (Hardware) Sistem Pengelola Basis Data dan aplikasi lainnya memerlukan perangkat keras untuk mengoperasikannya. Perangkat keras yang biasanya terdapat dalam sebuah Sistem Pengelola Basis Data adalah : komputer termasuk didalamnya harddisk, tape atau removeable disk dan perangkat komunikasi (untuk sistem jaringan). 2. Piranti Lunak (Software) Secara khusus, aplikasi program ditulis dalam generasi ketiga dari bahasa pemrograman (3GL) seperti C, C++, Java, Visual Basic, Delphi, atau Pascal, atau menggunakan bahasa generasi keempat (4GL), seperti SOL. Pemakaian 4GL dapat meningkatkan produktivitas secara nyata dan menghasilkan program yang lebih mudah dipertahankan. 3. Data Hal yang paling penting dalam Sistem Pengelolaan Basis Data adalah data, tentu saja dari sudut pandang pengguna. Data berperan sebagai penghubung antara komponen-komponen mesin dengan komponen-komponen manusia. 4. Prosedur-prosedur Prosedur-prosedur berkaitan dengan perintah-perintah dan peraturan-peraturan yang mengendalikan perancangan dan pemakaian basis data. Pengguna sistem dan staf yang mengatur basis data memerlukan dokumentasi dari prosedur dalam hal memakai dan menjalankan sistem.
18 5. Manusia Manusia sebagai komponen dalam hal ini berarti manusia terlibat dengan sistem yang ada. Keuntungan Pengguna Sistem Basis Data (Date, 1995, p.14-16) : 1. Redudansi dapat dikurangi. Dengan adanya sistem basis data, maka data-data yang sama tidak berkali-kali disimpan sehingga efisiensi / optimalisasi penggunaan ruang penyimpanan dapat dilakukan. Hal ini bukan berarti sistem basis data menghilangkan keseluruhan redudansi, namun mengendalikan jumlah redudansi di dalam suatu basis data. 2. Ketidak-konsistenan dapat dihindari. Dengan adanya basis data, maka ketidak-konsistenan dapat dihindari. Ketidakkonsistenan yang dimaksud adalah apabila basis data tidak dapat memberikan data yang akurat bagi para penggunanya. Pemanfaatan pengkodean atau pembentukan relasi antar data sangat berguna untuk menekan ketidakkonsistenan pemasukan data. 3. Kebersamaan pemakaian data. Kebersamaan pemakaian data yang dimaksud di sini bukan hanya aplikasi yang sudah ada, namun meliputi juga aplikasi baru. Dengan kata lain, pemenuhan kebutuhan data dari aplikasi baru dapat dilakukan tanpa harus membuat penambahan kepada data yang ada. 4. Standarisasi dapat diterapkan. Standarisasi sangat menentukan dalam kebersamaan pemakaian data dan kemudahan pemakaian data. Standarisasi ini dilakukan oleh pengatur basis data (Database Administrator).
19 5. Aspek keamanan dapat diterapkan. Keamanan basis data melindungi basis data dari pemakaian oleh pengguna yang tidak memiliki otoritas. Dengan demikian dapat ditentukan pemakai yang dapat menggunakan basis data beserta objek-objek di dalamnya dan menentukan operasi-operasi apa saja yang boleh dilakukan. 6. Keutuhan data dapat dipelihara. Keutuhan data sangat diperlukan dalam basis data yang digunakan banyak pemakai dibandingkan dengan basis data yang digunakan oleh ‘pemakai pribadi’, karena adanya pemakaian bersama basis data. 7. Keperluan yang bertentangan dapat diatur. Dalam suatu bagian, seorang pengguna mempunyai keperluan yang mungkin bertentangan dengan pengguna lainnya. Pengelola basis data (Database Administrator)
dapat
membuat
keputusan
mengenai
perancangan
dan
penggunaan basis data yang terbaik dalam keseluruhan bagian. 2.1.4.2
Structure Query Language SQL adalah bahasa yang digunakan dalam mengakses data pada database
relational. SQL merupakan suatu struktur bahasa yang digunakan untuk memanipulasi database. Standar untuk SQL telah diakui oleh ANSI (American National Standards Institute) dan juga ISO (Internationa Standar Organization). Tujuan penggunaan SQL adalah untuk mengefisiensikan penggunaan informasi yang tersimpan dalam basis data, dapat menggunakan data dalam berbagai cara tanpa harus mengubah struktur basis data, mengkombinasikan berbagai data yang terdapat di berbagai tabel, pembatasan yang bervariasi dan menyederhanakan data yang berjumlah besar.
20 2.1.5 2.1.5.1
Alat Perancangan Sistem Spesifikasi Proses Digunakan untuk menggambar cara kerja dari semua proses model aliran yang
muncul pada tahap akhir. Isi dari spesifikasi proses dapat berupa teks, pseudocode, persamaan matematika, tabel, diagram. Dengan menyediakan “mini spec” yang bertindak sebagai langkah awal dalam pembuatan spesifikasi kebutuhan piranti lunak dan sebagai panduan untuk mendisain komponen program yang mengimplementasi proses (Pressman, 2001, p.327). 2.1.5.2
State Transition Diagram State Transition Diagram (atau lebih dikenal dengan STD) merupakan teknik
yang sering dipakai untuk menggambarkan sifat dari suatu sistem. Menurut Yourdon (1989, p.259-265), State Transition Diagram merupakan suatu modelling tool yang menggambarkan sifat ketergantungan pada waktu dari suatu sistem. Suatu sistem yang tergantung pada waktu dikenal dengan nama sistem real time. Contoh dari sistem ini adalah kontrol proses, sistem swicth telepon, sistem pertukaran data kecepatan tinggi, sistem komando militer dan sistem kontrol. Beberapa dari sistem ini bersifat pasif, artinya sistem tersebut tidak mengontrol lingkungan disekelilingnya, tetapi hanya memberi aksi atau data tentang lingkungan tersebut misalnya suatu sistem yang mengambil data penting dari satelit dengan kecepatan tinggi. Sistem real time yang lain lebih bersifat aktif, dalam hal ini sistem tersebut mengontrol dan mengawasi aspekaspek di sekitar lingkungan misalnya kontrol proses dan beberapa jenis sistem embedded termasuk kategori ini.
21 2.1.5.2.1
Notasi State Transition Diagram
Komponen-komponen utama Satate Transition Diagram : •
State Sistem State sistem dilambangkan dengan kotak yang melambangkan keadaan yang terjadi di dalam sistem. Notasi :
Menunjukkan State Sistem
•
Perubahan State Perubahan State digambarkan pada State Transition Diagram dengan menghubungkan dua state yang saling relevan dengan simbol anak panah. Notasi : Menunjukkan Perubahan State
•
Kondisi dan Aksi Untuk membuat State Transition Diagram yang lengkap, maka memerlukan penambahan dua hal penting yaitu kondisi yang merubah state dan aksi yang dilakukan sistem ketika state berubah. Kondisi adalah suatu event pada external environment yang dapat dideteksi oleh sistem sedangkan aksi adalah yang dilakukan oleh sistem bila terjadi perubahan state atau merupakan reaksi terhadap kondisi. Aksi akan menghasilkan output, message display pada screen.
22
Notasi : Kondisi Aksi Kondisi dan aksi digambarkan dengan panah yang menghubungkan dua keadaan yang berkaitan. State 1 Kondisi Aksi State 2
2.2
Teori-teori Khusus yang Berhubungan dengan Topik Yang Dibahas
2.2.1
Pengajaran dengan Bantuan Komputer Di dalam dunia pendidikan, proses belajar mengajar merupakan bagian utama
yang menentukan keberhasilan dari proses pendidikan. Proses belajar mengajar merupakan suatu kegiatan yang secara umum bertujuan membekali pelajarnya suatu keahlian, kecakapan, kemahiran, dan ketrampilan dalam berfikir maupun bertindak. Seiring dengan bertumbuhnya peradapan manusia yang ditandai dengan perkembangan ilmu dan teknologi khususnya komputer yang semakin pesat seperti saat ini. Kegiatan belajar dan mengajar pun mengalami perubahan dari yang konvensional hingga semakin canggih dan kompleks dengan menggunakan bantuan komputer.
23 Metode pengajaran dengan bantuan komputer dalam dunia internasional dikenal dengan nama Computer Assisted / Aided Instruction (CAI). Sedangkan pengajaran dengan bantuan komputer dikenal dengan Courseware. Kedua istilah ini perlu dimengerti perbedaannya. Metode pengajaran dengan bantuan komputer lebih mengarah pada teknik-teknik dalam mengajar yang dapat diterapkan dalam komputer untuk menjelaskan suatu materi pelajaran tertentu. Sedangkan pengajaran dengan bantuan komputer adalah suatu piranti lunak yang dibuat untuk mengajarkan suatu materi pelajaran tertentu. 2.2.1.1
Sejarah, Pengertian dan Istilah Pengajaran dengan Bantuan Komputer Percobaan penggunaan komputer sebagai alat bantu dalam pengajaran dimulai di
Amerika Serikat yaitu pada akhir tahun 1950 dan awal tahun 1960, yang sebagian besar dibiayai oleh IBM dan Control Data Coorporation, Agen Federal seperti National Science foundation (NSF), dan juga perusahaan pribadi seperti Carniege dan universitas besar yang proyeknya ditangani, khususnya Dartmounth, Standford dan Universitas Illionis (Chamber, 1983, p.6). Dalam perkembangannya di Amarika Serikat, CAI dikenal juga dengan istilah Computer-based Instruction (CBI) atau Computer-based Education (CBE). Sedangkan di Eropa istilah CAI lebih dikenal dengan istilah Computer-aided Instruction (CaI), Computer-aided Learning (CaL), Computer Based Learning (CBL). Pengertian Computer Aided Instruction menurut Jack A.Chamber dan Jerry W.Sprecher (1983, p.3) adalah suatu fungsi dari komputer yang menyediakan instruksi dalam bentuk latihan, tutorial, dan simulasi.
24
2.2.1.2
Jenis-jenis Computer Assisted Instruction Menurut Jack A.Chamber dan Jerry W.Sprecher (1983, p.3-4), terbagi menjadi
tiga kategori, yaitu : 1. Drill and Practice Drill and Practice merupakan jenis termudah dalam penggunaan komputer untuk instruksi. Cara kerjanya dengan menampilkan suatu pertanyaan atau suatu masalah kemudian menerima masukkan atau respon dari pemakai atau user. Program akan memeriksa jawaban atau respon yang diberikan, memberi komentar dan penilaian atau umpan balik, dilanjutkan dengan pertanyaan yang lain berdasarkan kebenaran jawaban dan kriteria keahlian untuk instruksi tersebut. Umumnya jenis ini tidak menampilkan suatu instruksi atau konsep, hanya mempraktekkan konsep yang sudah ada sebelumnya. 2. Tutorial Merupakan jenis CAI yang paling lengkap dan paling banyak digunakan. Menampilkan bahan pelajaran terlebih dahulu kemudian dibuat semacam evaluasi semacam kuis di akhir pertanyaan. 3. Simulation Jenis ini memungkinkan pengguna untuk langsung berperan, berinteraksi, dan memanipulasi komputer. Jenis ini lebih cenderung bersifat artificial intelligence yaitu sistem perangkat ajar komputer yang dapat mendiagnosa input yang diterima.
25
2.2.1.3
Langkah-langkah Pengembangan Computer Assisted Instruction (CAI)
Jack A.Chamber dan Jerry W.Sprecher (1983, p.147) membagi langkah-langkah pengembangan dalam lima tahap (gambar 2.2), yaitu : 1. Pengembangan spesifikasi perancangan detail Tujuan dari tahap ini meliputi perluasan konsep perancangan untuk menciptakan suatu rencana yang efektif. 2. Pengembangan teknik Pada tahap ini biasanya dilakukan dengan persetujuan dari tim perancang, meliputi penyusunan instruksi komputer, pengembangan grafik, dokumentasi, pengujian, dan pengujian ulang. Tahap ini biasanya dilakukan berulang-ulang dan sering terjadi perbaikan-perbaikan. 3. Evaluasi Evaluasi atau pengujian dibutuhkan untuk menghasilkan suatu perangkat ajar yang dapat memenuhi kriteria yang diharapkan. Pengujian ini biasanya dilakukan oleh pelajar dan pengajar. Hasil dari pengujian kemudian akan dievaluasi oleh tim design. 4. Produksi dan pengembangan Produksi dilakukan secara teknis dan logis, baik dalam hal penyalinan dan pengepakan produk Computer Assisted Instruction maupun dalam pembuatan dokumentasi. Pengembangan Computer Assisted Instruction yang dilakukan mengacu pada proses penyebarannya. 5. Evaluasi akhir
26 Pengujian ulang merupakan tahap yang dilakukan setelah segala sesuatunya siap digunakan. Pengujian ulang ini dapat dilakukan melalui suatu kuesioner atau konsultasi dengan pemakai atau user. Hasil dari pengujian ulang ini dapat dijadikan suatu pedoman untuk menentukan perlu atau tidaknya perbaikan pada perangkat ajar yang telah dibuat.
Pengembangan Spesifikasi perancangan detail Review Pengembangan Teknik Review Evaluasi Review Produksi dan Pengembangan Evaluasi Akhir Review
Gambar 2.2 Langkah-langkah Pengembangan Computer Assisted Instruction
2.2.2
Teori Umum Momentum, Impuls, dan Tumbukan Momentum Momentum linier (secara singkat biasa disebut momentum) sebuah benda di
definisikan sebagai hasil kali antara massa dengan kecepatannya. Momentum biasanya
27 diberi simbol p. Menurut definisi diatas, didapat rumus momentum adalah p=m.v Momentum adalah besaran vektor yang besarnya p = mv dan arahnya sama dengan arah kecepatan v. Satuan momentum adalah satuan massa dikalikan satuan kecepatan. Dalam Sistem SI satuan momentum adalah kg ms-1. Menurut rumus diatas, sebuah mobil yang bergerak cepat akan mempunyai momentum yang lebih besar daripada mobil bermassa sama yang bergerak lebih lambat. Demikian pula sebuah truk yang memiliki massa yang lebih besar daripada mobil sedan, akan mempunyai momentum yang lebih besar jika keduanya bergerak dengan kecepatan yang sama. Semakin besar momentum suatu benda, maka semakin besar pula usaha yang dibutuhkan untuk menghentikan benda tersebut. Impuls Untuk mengubah momentum suatu benda, baik besar maupun arahnya, diperlukan gaya. Jadi, terdapat hubungan antara gaya yang bekerja pada benda dan perubahan momentum (impuls) itu. Jika gaya F mempercepat gerakan benda, maka kecepatan dan momentum benda itu akan berubah. Dengan ∆p menunjukkan perubahan momentum. Dalam menerapkan konsep perubahan momentum benda pada situasi dimana gaya yang bekerja pada benda berubah-ubah sehingga kita mendapatkan persamaan seperti di bawah ∆p = F . ∆t
Jadi hasil perkalian antara gaya ( F ) dan selang waktu tertentu (∆t ) disebut sebagai impuls, atau impuls gaya, yang diberi simbol I. Jadi,
28
I = ∆p = p2 – p1 Persamaan ini dikenal sebagai teorema impuls-momentum. Dari definisi, satuan impuls adalah Ns. Akan tetapi, menurut persamaan ini impuls sama dengan perubahan momentum. Jadi, satuan impuls sama dengan satuan momentum.
Hukum Kekekalan Momentum Konsep momentum memegang peranan penting dalam fisika, sebab dibawah kondisi tertentu momentum merupakan besaran yang besifat kekal. Dari hasil pengamatan, momentum benda-benda yang bertumbukan selalu tetap. Hukum Kekekalan Momentum adalah jumlah momentum sistem benda-benda yang terisolasi selalu tetap. Bentuk matematis hukum kekekalan momentum dapat ditulis menjadi m1v1 + m2v2 = m1v’1 + m2v’2 Sebuah sistem, secara sederhana dapat diartikan sebagai sekumpulan bendabenda yang saling berinteraksi satu sama lainnya. Sedangkan sistem terisolasi maksudnya adalah sebuah sistem dengan gaya-gaya yang ada hanyalah gaya-gaya yang berada diantara benda-benda dalam sistem, yang menurut Hukum III Newton jumlah gaya-gaya ini sama dengan nol. Jika ada gaya-gaya luar, yaitu gaya-gaya yang bekerja pada benda dari luar sistem, yang jika dijumlahkan tidak menghasilkan resultan gaya yang sama dengan nol, maka hukum kekekalan momentum tidak berlaku. Akan tetapi, dengan mendefinisikan ulang sistem sehingga benda lain ( yang memberikan gaya pada sistem itu ) masuk kedalam sistem, maka Hukum Kekekalan Momentum menjadi berlaku. Sebagai contoh, pada sistem batu jatuh bebas tidak berlaku Hukum Kekekalan Momentum, karena ada gaya luar yang berupa gaya grafitasi bumi. Akan tetapi, jika
29 bumi kita masukkan kedalam sistem, sehingga menjadi sistem batu-bumi, maka Hukum kekekalan Momentum menjadi berlaku. Tumbukan Penerapan hukum kekekalan momentum dapat dilihat pada peristiwa tumbukan antara dua benda. Pada semua tumbukan, benda-benda saling berinteraksi secara kuat hanya selama waktu tumbukan itu berlangsung. Jika ada gaya luar, gaya ini jauh lebih kecil dibandingkan dengan gaya interaksi selama tumbukan sehingga gaya luar ini dapat diabaikan. Sebagai contoh, pada peristiwa tumbukan antara dua bola bilyar, kedua bola ini geraknya diperlambat oleh gaya gesekan meja, tetapi gaya gesek ini dapat diabaikan jika dibandingkan dengan gaya interaksi selama tumbukan itu berlangsung. Jika energi kinetik total kedua benda setelah tumbukan sama seperti sebelum tumbukan, tumbukannya disebut tumbukan elastis sempurna atau tumbukan lenting sempurna. Sebaliknya, jika energi kinetik total kedua benda setelah tumbukan tidak sama seperti sebelum tumbukan, tumbukannya disebut tumbukan tidak elastis atau tumbukan tidak lenting. Pada tumbukan tidak elastis, energi kinetik sebelum tumbukan diubah menjadi energi bentuk lain seperti energi termal atau energi potensial, sehingga energi kinetik total setelah tumbukan lebih kecil daripada energi kinetik total sebelum tumbukan. Kebalikannya dapat juga terjadi, yaitu energi kinetik total setelah tumbukan lebih besar daripada energi kinetik total sebelum tumbukan. Jika setelah tumbukan kedua benda menjadi satu, tumbukannya disebut tumbukan tidak elastis sempurna. Sebagai contoh seperti dua bola dempul yang bertumbukan dan menjadi satu, peluru yang ditembakkan pada balok dan bersarang di dalamnya. Perlu ditegaskan bahwa pada setiap peristiwa tumbukan yang gaya-gaya luarnya dapat diabaikan selalu berlaku
30 hukum kekekalan momentum. Akan tetapi, hukum kekekalan energi kinetik hanya berlaku pada tumbukan elastik. Tumbukan yang akan dibahas hanya tumbukan sentral saja yaitu tumbukan antara benda-benda yang arah kecepatan terletak pada satu garis lurus yang menghubungkan titik berat dari kedua benda itu. Untuk membedakan jenis-jenis tumbukan digunakan koefisien restitusi. Koefisien restitusi, dengan simbol e, didefinisikan sebagai harga negatif dari perbandingan antara besarnya kecepatan relatif kedua benda setelah tumbukan dan sebelum tumbukan. Secara matematis,
e=−
v'1 − v'2 v1 − v 2
Untuk tumbukan lenting sempurna memiliki koefisien restitusi 1 (e = 1), pada tumbukan tidak lenting sempurna memiliki koefisien restitusi 0 (e = 0), dan pada tumbukan lenting sebagian memiliki koefisien restitusinya antara 0 dan 1 (0 < e > 1). Pada setiap jenis tumbukan berlaku Hukum Kekekalan Momentum.
