Software dan Evolusi Software
Software adalah program komputer dan dokumentasi yang terkait dengannya. Produk software yang
dikembangkan untuk customer tertentu atau untuk kebutuhan general market. Produk software terdiri dari:
1. Generic – dikembangkan untuk dijual ke berbagai customer
2. Bespoke (custom) – dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan customer yang tertentu
Software mengalami evolusi dalam beberapa dekade, terlihat dalam gambar berikut :
Selama awal periode, hardware dengan fungsi umum memegang peranan penting, sedangkan software merupakan tambahan untuk setiap aplikasi dan mempunyai distribusi yang terbatas. Program dikembangkan dan digunakan oleh beberapa orang atau organisasi, mobilitas masih sangat rendah. Perancangan program/sistem merupakan proses yang terpisah dan dokumentasi tidak tersedia. Selama awal periode lebih ditekankan pada implementasi sistem berbasis komputer dari pada pengembangan sistem.
Era kedua mulai pertengahan 1960 sampai 1970-an. Sistem multiprogramming dan multi user mulai diperkenalkan sebagai konsep baru dalam interaksi manusia-komputer. Sistem Real-time mampu mengumpulkan, menganalisa dan memindahkan data dari berbagai sumber dengan proses pengawasan dan menghasilkan output dalam hitungan milisecond. Karakteristik lainnya dari era kedua adalah penggunaan produk-produk software yang disediakan oleh “software house”, dimana program dikembangkan untuk distribusi yang lebih luas dan pangsa pasar yang lebih beragam. Program digunakan oleh ratusan orang bahkan ribuan, sehingga banyak muncul permintaan baru terhadap program. Ketika banyak permintaan dan kesalahan yang ditemukan dalam sebuah program, maka dilakukan modifikasi sesuai keinginan user, aktifitas ini secara kolektif disebut sebagai software maintenance.
Era ketiga mulai pertengahan 1970 hingga akhir 1980-an. Sistem terdistribusi dengan multiple komputer, dan masing-masing menjalankan fungsi secara serentak, serta berkomunikasi antar komputer, menambah rumit sistem berbasis komputer. Era ketiga juga ditandai dengan penggunaan mikroprosesor, komputer personal dan stasiun kerja yang handal. Mikroprosesor menghasilkan produk dengan kemampuan tinggi seperti oven microwave, peralatan diagnostik darah. Dalam banyak kasus, teknologi software diintegrasikan di produk-produk oleh para staf teknikal.
Era keempat baru saja dimulai. Teknologi berorientasi objek diterapkan dalam berbagai area aplikasi. Expert system dan artificial intelligence mulai berubah dari laboratorium menjadi aplikasi praktikal untuk area permasalahan yang lebih luas.
Karakteristik Software
Penting untuk memeriksa karakteristik software, yang membedakannya dari hal lainnya yang dapat dibangun/dibuat oleh manusia. Software merupakan elemen sistem yang bersifat logikal, karakteristik software diantaranya :
1. Software dibangun/direncanakan, bukan barang pabrikan dalam artian umum
Walaupun sepertinya ada kesamaan antara Pengembangan software (software development ) dan pembuatan hardware (hardware manufacture ), tetapi kedua aktivitas ini secara mendasar sangat berbeda. Dalam kedua aktifitas, kualitas yang baik didapat melalui perancangan yang baik, dan melakukan konstruksi untuk produk tetapi dengan pendekatan yang berbeda.
2. Software tidak lekang oleh waktu
Hardware dapat habis dimakan waktu (wear out), dan ketika terjadi kerusakan atau kesalahan padahardware, yang dapat dilakukan adalah dengan mengganti bagian yang rusak dengan yang baru, tetapi hal tersebut tidak berlaku dalam software. Jika terjadi kerusakan atau kesalahan pada software maka kesalahan tersebut dapat mengindikasikan kesalahan pada saat perancangan
3. Kebanyakan software merupakan `custom-builts` dari pada dibuat untuk suatu kepentingan tertentu
Jika dalam perancangan suatu hardware seorang perancang cukup menggambarkan rancangannya, kemudian membangun/membuat hardware yang dimaksud, tetapi tidak demikian dengan software, tidak ada gambar yang dapat mendeskripsikan komponen software.
Aplikasi-aplikasi software
1. System Software,
merupakan kumpulan program-program yang dibuat untuk menjalankan program lainnya. Beberapa contoh system software diantaranya : compiler, editor, dan file management utilities, jenis lainnya adalah OS, component, drivers dan telecommunications processors. Dari kesemuanya, area sistem software dapat ditandai dengan interaksi yang kuat dengan hardware komputer, penggunaan yang banyak oleh banyak user, operasi konkuren yang memerlukan penjadwalan, penggunaan bersama sumberdaya yang ada, manajemen proses yang baik, struktur data yang rumit, dan interface eksternal yang banyak
2. Real time software,
adalah software yang mengawasi/menganalisa/ mengatur kejadian nyata. Elemen dari real-time software termasuk komponen pengumpulan data yang mengumpulkan dan memformat informasi dari lingkungan luar, komponen analisis merubah informasi yang dibutuhkan oleh aplikasi, komponen input/output yang memberikan respon pada lingkungan luar dan komponen pengawasan yang mengkoordinasikan seluruh komponen sehingga respon real-time (dengan kisaran waktu 1 milidetik s/d 1 menit) dapat dilaksanakan.
3. Business software,
pemrosesan informasi bisnis merupakan area aplikasi software terbesar. Sistem terbatas (seperti program penggajian, program inventory dsb) mengalami perubahan menjadi sistem informasi manajemen (MIS) yang mengakses satu atau lebih database yang berisikan informasi bisnis. Aplikasi dalam area ini merestrukturisasi data yang telah ada dengan suatu cara yang bertujuan untuk menfasilitasi operasi bisnis dan pembuat keputusan manajemen.
4. Engineering and scientific software,
karakteristik engineering dan scientific software adalah dengan digunakannya sejumlah algoritma yang rumit. Lingkup aplikasi mulai dari astronomi hingga vulkanologi, dari biologi molekuler hingga pabrikan otomatis. Aplikasi barunya berupa sistem simulasi dan sistem interaksi lainnya yang bersifat real-time.
5. Embedded software,
produk-produk pintar mulai menguasai konsumen, embedded software digunakan untuk mengatur produk dan sistem untuk konsumen dan pasar industri, misalnya fungsi-fungsi digital pada kendaraan seperti alat ukur tangki bensin, tampilan dashboard, sistem rem dan lain-lain.
6. Personal Computer software,
meliputi word processing, spreadsheet, computer graphic, entertainment, database management, aplikasi bisnis keuangan dsb. PC software merepresentasikan rancangan interface manusia-komputer yang paling inovatif.
7. Artificial intelligence software,
menggunakan algoritma nonnumerik untuk mengatasi masalah yang rumit, contohnya adalah expert system. Juga dikenal dengan istilah knowledge based system. Area aplikasi lainnya adalah pattern recognitions (gambar dan suara), pembuktian teorema dan permainan.
Software Engineering
Software engineering adalah bidang disiplin ilmu rekayasa yang terkait dengan aktifitas produksi software. Perekayasa software semestinya mengadopsi pendekatan yang sistematik dan terorganisir dalam menyelesaikan pekerjaannya dengan memanfaatkan tools dan teknik yang tepat bergantung pada permasalahan yang akan dipecahkan, batasan pengembangan dan sumberdaya yang tersedia. Software process adalah sekumpulan aktifitas yang terstruktur yang dibutuhkan untuk pengembangan atau evolusi software. Aktifitas umum dalam software process diantaranya :
1. Specification – Apa yang harus dikerjakan sistem dan batasan pengembangannya
2. Development – Produksi dari sistem software
3. Validation – Pemeriksaan apakah software memenuhi kebutuhan customer
4. Evolution – Perubahan software terhadap perubahan kebutuhan
Software process model adalah representasi sederhana dari software process, yang dipresentasikan dari sudut pandang tertentu. Contoh dari sudut pandang proses diantaranya :
1. Workflow perspective - sequence of activities
2. Data-flow perspective - information flow
3. Role/action perspective - who does what
Model proses secara umum :
1. The waterfall model, memisahkan dan membedakan tahapan-tahapan spesifikasi dan pengembangan.
2. Evolutionary development, specifikasi dan pengembangan saling berselakan
3. Formal systems development, model sistem matematika yang secara formal diubah untuk di implementasikan
4. Reuse-based
Linear SequentialModel/ Waterfall Model
Model ini adalah model klasik yang bersifat sistematis, berurutan dalam
membangun software. Berikut ini ada dua gambaran dari waterfall model.
Sekalipun keduanya menggunakan nama-nama fase yang berbeda, namun sama
dalam intinya.
Fase-fase dalam Waterfall Model menurut referensi Pressman:
Fase-fase dalam Waterfall Model menurut referensi Sommerville :
1. Requirements analysis and definition:
Mengumpulkan kebutuhan secara lengkap kemudian kemudian dianalisis dan didefinisikan kebutuhan yang harus dipenuhi oleh program yang akan dibangun. Fase ini harus dikerjakan
secara lengkap untuk bisa menghasilkan desain yang lengkap.
2. System and software design:
Desain dikerjakan setelah kebutuhan selesai dikumpulkan secara lengkap.
3. Implementation and unit testing:
desain program diterjemahkan ke dalam kode-kode dengan menggunakan bahasa pemrograman yang sudah ditentukan. Program yang dibangun langsung diuji baik secara unit.
4. Integration and system testing:
Penyatuan unit-unit program kemudian diuji secara keseluruhan (system testing).
5. Operation and maintenance:
mengoperasikan program dilingkungannya dan melakukan pemeliharaan, seperti penyesuaian atau perubahan karena adaptasi dengan situasi sebenarnya.
Kekurangan yang utama dari model ini adalah kesulitan dalam mengakomodasi
perubahan setelah proses dijalani. Fase sebelumnya harus lengkap dan selesai
sebelum mengerjakan fase berikutnya.
Masalah dengan waterfall :
1. Perubahan sulit dilakukan karena sifatnya yang kaku.
2. Karena sifat kakunya, model ini cocok ketika kebutuhan dikumpulkan secara lengkap sehingga perubahan bisa ditekan sekecil mungkin. Tapi pada kenyataannya jarang sekali konsumen/pengguna yang bisa memberikan kebutuhan secara lengkap, perubahan kebutuhan adalah sesuatu yang wajar terjadi.
3. Waterfall pada umumnya digunakan untuk rekayasa sistem yang besar dimana proyek dikerjakan di beberapa tempat berbeda, dan dibagi menjadi beberapa bagian sub-proyek.
Evolutionary Software Process Models
Bersifat iteratif/ mengandung perulangan. Hasil proses berupa produk yang makin lama makin lengkap sampai versi terlengkap dihasilkan sebagai produk akhir dari proses.
Dua model dalam evolutionary software process model adalah:
1. Incremental Model (Original: Mills)
1. kombinasikan element-element dari waterfall dengan sifat iterasi/perulangan.
2. element-element dalam waterfall dikerjakan dengan hasil berupa produk dengan spesifikasi tertentu, kemudian proses dimulai dari fase pertama hingga akhir dan menghasilkan produk dengan spesifikasi yang lebih lengkap dari yang sebelumnya. Demikian seterusnya hingga semua spesifikasi memenuhi kebutuhan yang ditetapkan oleh pengguna.
3. produk hasil increment pertama biasanya produk inti (core product), yaitu produk yang memenuhi kebutuhan dasar. Produk tersebut digunakan oleh pengguna atau menjalani review/pengecekan detil. Hasil review tersebut menjadi bekal untuk pembangunan pada increment berikutnya. Hal ini terus dikerjakan sampai produk yang komplit dihasilkan.
4. model ini cocok jika jumlah anggota tim pengembang/pembangun PL tidak cukup.
5. Mampu mengakomodasi perubahan secara fleksibel.
6. Produk yang dihasilkan pada increment pertama bukanlah prototype, tapi produk yang sudah bisa berfungsi dengan spesifikasi dasar.
Masalah dengan Incremental model:
1. cocok untuk proyek berukuran kecil (tidak lebih dari 200.000 baris coding)
2. mungkin terjadi kesulitan untuk memetakan kebutuhan pengguna ke dalam rencana spesifikasi masing-masing hasil increment
2. Spiral Model (Original: Boehm)
Proses digambarkan sebagai spiral. Setiap loop mewakili satu fase dari software process. Loop paling dalam berfokus pada kelayakan dari sistem, loop selanjutnya tentang definisi dari kebutuhan, loop berikutnya berkaitan dengan desain sistem dan seterusnya. Setiap Loop dibagi menjadi beberapa sektor :
1. Objective settings (menentukan tujuan):
menentukan tujuan dari fase yang ditentukan. Batasan-batasan pada proses dan produk sudah diketahui. Perencanaan sudah disiapkan. Resiko dari proyek sudah diketahui. Alternatif strategi sudah disiapkan berdasarkan resiko-resiko yang diketahui, dan sudah direncanakan.
2. Risk assessment and reduction (Penanganan dan pengurangan resiko):
setiap resiko dianalisis secara detil pada sektor ini. Langkahlangkah penanganan dilakukan, misalnya membuat prototype untuk mengetahui ketidakcocokan kebutuhan.
3. Development and Validation (Pembangunan dan pengujian):
Setelah evaluasi resiko, maka model pengembangan sistem dipilih. Misalnya jika resiko user interface dominan, maka membuat prototype User Interface. Jika bagian keamanan yang bermasalah, maka menggunakan model formal dengan perhitungan matematis, dan jika masalahnya adalah integrasi sistem model waterfall lebih cocok.
4. Planning:
Proyek dievaluasi atau ditinjau-ulang dan diputuskan untuk terus ke fase loop selanjutnya atau tidak. Jika melanjutkan ke fase berikutnya rencana untuk loop selanjutnya.
Pembagian sektor tidak bisa saja dikembangkan seperti pada pembagian sektor
berikut pada model variasi spiral di bawah ini:
1. Customer communication: membangun komunikasi yang baik dengan pengguna/customer.
2. Planning: mendefinisikan sesumber, batas waktu, informasi-informasi lain seputar proyek
3. Risk analysis: identifikasi resiko managemen dan teknis
4. Engineering: pembangunan contoh-contoh aplikasi, misalnya prototype
5. Construction and release : pembangunan, test, install dan support.
6. Customer evaluation: mendapatkan feedback dari pengguna beradasarkan evaluasi PL pada fase engineering dan fase instalasi.
Pada model spiral, resiko sangat dipertimbangkan. Resiko adalah sesuatu yang mungkin mengakibatkan kesalahan. Model spiral merupakan pendekatan yang realistik untuk PL berskala besar. Pengguna dan pembangun bisa memahami dengan baik software yang dibangun karena setiap kemajuan yang dicapai selama proses dapat diamati dengan baik. Namun demikian, waktu yang cukup panjang mungkin bukan pilihan bagi pengguna, karena waktu yang lama sama dengan biaya yang lebih besar.
RAD (Rapid Application Development)
RAD adalah model proses pembangunan PL yang incremental. RAD menekankan pada siklus pembangunan yang pendek/singkat. RAD mengadopsi model waterfall dan pembangunan dalam waktu singkat dicapai dengan menerapkan component based construction. Waktu yang singkat adalah batasan yang penting untuk model ini.
Jika kebutuhan lengkap dan jelas maka waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan secara komplit software yang dibuat adalah misalnya 60 sampai 90 hari.
Kelemahan dalam model ini:
1. tidak cocok untuk proyek skala besar
2. proyek bisa gagal karena waktu yang disepakati tidak dipenuhi
3. sistem yang tidak bisa dimodularisasi tidak cocok untuk model ini
4. resiko teknis yang tinggi juga kurang cocok untuk model ini
Fase-fase di atas menggambarkan proses dalam model RAD. Sistem dibagi-bagi
menjadi beberapa modul dan dikerjakan dalam waktu yang hampir bersamaan
dalam batasan waktu yang sudah ditentukan.
1. Business modelling :
menjawab pertanyaan-pertanyaan: informasi apa yang mengendalikan proses bisnis? Informasi apa yang dihasilkan? Siapa yang menghasilkan informasi? Kemana informasi itu diberikan? Siapa yang mengolah informasi? _ kebutuhan dari sistem
2. Data modelling:
aliran informasi yang sudah didefinisikan, disusun menjadi sekumpulan objek data. Ditentukan karakteristik/atribut dan hubungan antar objek-objek tersebut _ analisis kebutuhan dan data
3. Process Modelling :
objek data yang sudah didefinisikan diubah menjadi aliran informasi yang diperlukan untukmenjalankan fungsi-fungsi bisnis.
4. Application Generation:
RAD menggunakan component program yang sudah ada atau membuat component yang bisa digunakan lagi, selama diperlukan.
5. Testing and Turnover:
karena menggunakan component yang sudah ada, maka kebanyakan component sudah melalui uji atau testing. Namun component baru dan interface harus tetap diuji.
Prototyping Model
Kadang-kadang klien hanya memberikan beberapa kebutuhan umum software
tanpa detil input, proses atau detil output. Di lain waktu mungkin dimana tim
pembangun (developer) tidak yakin terhadap efisiensi dari algoritma yang
digunakan, tingkat adaptasi terhadap sistem operasi atau rancangan form user
interface. Ketika situasi seperti ini terjadi model prototyping sangat membantu
proses pembangunan software.
Proses pada model prototyping yang digambarkan pada gambar 1, bisa dijelaskan
sebagai berikut:
- pengumpulan kebutuhan: developer dan klien bertemu dan menentukan tujuan umum, kebutuhan yang diketahui dan gambaran bagian-bagian yang akan dibutuhkan berikutnya. Detil kebutuhan mungkin tidak dibicarakan disini, pada awal pengumpulan kebutuhan
- perancangan : perancangan dilakukan cepat dan rancangan mewakili semua aspek software yang diketahui, dan rancangan ini menjadi dasar pembuatan prototype.
- Evaluasi prototype: klien mengevaluasi prototype yang dibuat dan digunakan untuk memperjelas kebutuhan software.
Perulangan ketiga proses ini terus berlangsung hingga semua kebutuhan terpenuhi. Prototype-prototype dibuat untuk memuaskan kebutuhan klien dan untuk memahami kebutuhan klien lebih baik. Prototype yang dibuat dapat dimanfaatkan kembali untuk membangun software
lebih cepat, namun tidak semua prototype bisa dimanfaatkan. Sekalipun prototype memudahkan komunikasi antar developer dan klien, membuat klien mendapat gambaran awal dari prototype , membantu mendapatkan kebutuhan detil lebih baik namun demikian prototype juga menimbulkan masalah:
1. dalam membuat prototype banyak hal yang diabaikan seperti efisiensi, kualitas, kemudahan dipelihara/dikembangkan, dan kecocokan dengan lingkungan yang sebenarnya. Jika klien merasa cocok dengan prototype yang disajikan dan berkeras terhadap produk tersebut, maka developer harus kerja keras untuk mewujudkan produk tersebut menjadi lebih baik, sesuai kualitas yang seharusnya.
2. developer biasanya melakukan kompromi dalam beberapa hal karena harus membuat prototype dalam waktu singkat. Mungkin sistem operasi yang tidak sesuai, bahasa pemrograman yang berbeda, atau algoritma yang lebih sederhana.
Agar model ini bisa berjalan dengan baik, perlu disepakati bersama oleh klien dan developer bahwa prototype yang dibangun merupakan alat untuk mendefinisikan kebutuhan software.
Component-based Development Model
Component-based development sangat berkaitan dengan teknologi berorientasi objek. Pada pemrograman berorientasi objek, banyak class yang dibangun dan menjadi komponen dalam suatu software. Class-class tersebut bersifat reusable artinya bisa digunakan kembali. Model ini bersifat iteratif atau berulang-ulang prosesnya.
Secara umum proses yang terjadi dalam model ini adalah:
1. identifikasi class-class yang akan digunakan kembali dengan menguji class tersebut dengan data yang akan dimanipulasi dengan aplikasi/software dan algoritma yang baru
2. Class yang dibuat pada proyek sebelumnya disimpan dalam class library, sehingga bisa langsung diambil dari library yang sudah ada. Jika ternyata ada kebutuhan class baru, maka class baru dibuat dengan metode berorientasi objek.
3. bangun software dengan class-class yang sudah ditentukan atau class baru yang dibuat, integrasikan. Penggunaan kembali komponen software yang sudah ada menguntungkan dari
segi:
1. siklus waktu pengembangan software, karena mampu mengurangi waktu 70%
2. biaya produksi berkurang sampai 84% arena pembangunan komponen berkurang Pembangunan software dengan menggunakan komponen yang sudah tersedia dapat menggunakan komponen COTS (Commercial off-the-shelf) – yang bisa didapatkan dengan membeli atau komponen yang sudah dibangun sebelumnya secara internal.
Component-Based Software Engineering (CBSE) adalah proses yang menekankan perancangan dan pembangunan software dengan menggunakan komponen software yang sudah ada. CBSE terdiri dari dua bagian yang terjadi secara paralel yaitu software engineering (component-based development) dan domain engineering seperti yang digambarkan pada Gambar 2:
1. domain engineering menciptakan model domain bagi aplikasi yang akan digunakan untuk menganalisis kebutuhan pengguna. Identifikasi, pembangunan, pengelompokan dan pengalokasikan komponen-komponen software supaya bisa digunakan pada sistem yang ada dan yang akan datang.
2. software engineering (component-based development) melakukan analisis terhadap domain model yang sudah ditetapkan kemudian menentukan spesifikasi dan merancang berdasarkan model struktur dan spesifikasi sistem, kemudian melakukan pembangunan software dengan menggunakan komponen-komponen yang sudah ditetapkan berdasarkan analisis dan rancangan yang dihasilkan sebelumnya hingga akhirnya menghasilkan software.
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
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 juga diperhitungkan.
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 feed back 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.
Penutup
Dari model-model di atas dan model-model yang akan dibahas kemudian, tidak ada satupun model yang cocok untuk semua jenis proyek pembuatan software. Penggunaan lebih dari satu model sangatlah dimungkinkan. Misalnya dalam model spiral dan model incremental dalam fase tertentu menggunakan model lain untuk mendapatkan hasil yang baik.
Diadaptasi dari:
1. Pressman, Roger.S. "Software Engineering : A Practioner's Approach." 4th .
McGrawHill. 1997
2. Sommerville, Ian. "Software Engineering". 6th. Addison Wesley. 2001.
3. Beck, Kent. “Extreme Programming”. www.extremeprogramming.org
iya sama sama mas :) makasih yaah :)