BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Sistem Informasi
2.1.1 Pengertian Sistem
Menurut McLeod (2004, P9), Sistem adalah sekelompok elemen yang terintegrasi dengan maksud yang sama untuk mencapai suatu tujuan.
Menurut O’Brien (2005, P29) sistem didefinisikan sebagai sekumpulan komponen yang saling terhubung dan saling berinteraksi untuk mencapai tujuan bersama dengan menerima input serta menghasilkan output dalam proses transformasi yang teratur/terorganisir.
Jadi, dari definisi di atas dapat disimpulkan bahwa sistem adalah suatu jaringan kerja dari prosedur-prosedur yang saling berhubungan, terintegrasi, dan berkumpul bersama-sama untuk melakukan suatu kegiatan dalam menyelesaikan suatu sasaran tertentu.
2.1.2 Pengertian Informasi
Menurut McLeod (2004, P12), Informasi adalah data yang telah diproses atau data yang memiliki arti.
Menurut Laudon dalam bukunya yang berjudul Essentials of Management Information Systems (2003, P7), informasi adalah data yang
telah mengalami perubahan menjadi suatu bentuk yang lebih berarti atau berharga dan berguna untuk kebutuhan pemakai.
Sedangkan menurut Turban, Rainer, dan Potter dalam bukunya yang berjudul Introduction to Information Technology (2001, P17), informasi adalah kumpulan fakta-fakta (data) yang terorganisir dalam beberapa cara sehingga berarti bagi penerima.
Jadi, dari definisi-definisi di atas dapat disimpulkan bahwa informasi adalah data yang diolah menjadi lebih berguna dan lebih bermanfaat bagi yang menggunakannya. Setiap Informasi memiliki kadar kualitas yang bergantung pada : keakuratan, ketepatan waktu, kelengkapan, reabilitas dan relevansinya.
2.1.3 Pengertian Sistem Informasi
Menurut O’Brien (2005, P5), sistem informasi adalah kombinasi yang diorganisasi oleh manusia, perangkat keras (hardware), perangkat lunak (software), jaringan komunikasi, sumber-sumber data yang dikumpulkan, dibentuk dan informasi yang disebarkan dalam organisasi.
Menurut Laudon (2003, P7), sistem informasi adalah komponen-komponen yang saling terhubung yang bekerja sama untuk mengumpulkan, memproses, menyimpan, dan penyebaran informasi untuk mendukung pengambilan keputusan, koordinasi, dan mengontrol atau mengendalikan suatu organisasi.
Menurut Turban, Rainer, dan Potter (2001, P17), sistem informasi adalah mengambil/mengumpulkan, memproses, menyimpan,
menganalisis dan menyebarkan informasi untuk mencapai tujuan yang spesifik.
Jadi, dari definisi-deinisi di atas dapat disimpulkan bahwa sistem informasi adalah suatu komponen yang saling berhubungan yang mengumpulkan, memproses, menganalisis, sehingga dapat menghasilkan informasi bagi suatu organisasi untuk mencapai tujuan yang spesifik. Sistem informasi dapat membantu para manager dan karyawan dalam menganalisis masalah, menyederhanakan subjek yang komplek dan menciptakan suatu produk yang baru.
2.2 Geografi
2.2.1 Pengertian Geografi
Menurut Richthoffen (Prahasta, 2005, P12), geografi adalah ilmu yang mempelajari permukaan bumi sesuai dengan referensinya, atau studi mengenai area-area yang berada di permukaan bumi.
Kata geografi berasal dari kata geographika dari bahasa yunani yang dikemukakan oleh Eratosthenes sekitar abad ke-1 SM. Asal katanya adalah Geo yang berarti Bumi dan graphika yang berarti tulisan atau lukisan. Berdasarkan asal katanya, geografi dapat diartikan sebagai tulisan mengenai Bumi atau lukisan tentang Bumi. Dalam arti yang lebih luas, geografi merupakan ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang permukaan bumi, penduduk, serta hubungan timbal-balik antara keduanya.
Berdasarkan pengertian di atas, yang dimaksud dengan permukaan bumi ialah tempat mahkluk hidup yang meliputi daratan, air atau perairan dan udara atau lapisan udara.
2.2.2 Pengertian Peta
Peta adalah suatu alat peraga untuk menyampaikan suatu ide berupa suatu gambaran mengenai tinggi rendahnya suatu daerah (topologi), penyebaran penduduk, jaringan jalan dan hal lainnya yang berhubungan dengan kedudukan dalam ruang. Peta digambarkan dalam skala tertentu dengan tulisan atau simbol sebagai keterangan yang dapat dilihat dari atas. Peta haruslah mewakili sebagian atau seluruh permukaan Bumi sehingga fenomena yang ditampilkan harus benar-benar akurat sesuai dengan data dilapangan (yang sebenarnya). Ilmu pengetahuan yang mempelajari peta adalah Kartografi.
Sedangkan menurut Burrough, peta adalah sekumpulan titik, garis, area yang digunakan untuk mendefinisikan lokasi dan tempat yang mengacu pada sistem koordinat, dan peta biasanya direpresentasikan dalam bentuk 2 dimensi, tapi tidak tertutup kemungkinan direpresentasikan dalam bentuk 3 dimensi.
2.2.3 Jenis Peta
Ada beberapa jenis peta yang ditinjau dari berbagai aspek, yaitu tujuan, kegunaan, dan skalanya.
1) Peta Umum
Peta yang melukiskan semua kenampakan pada suatu wilayah secara umum. Kenampakan-kenampakan tersebut adalah keadaan alam atau daerah dengan berbagai bentuk permukaan bumi, yaitu gunung, daratan, lembah, sungai dan sebagainya yang merupakan suatu kesatuan. Contohnya Peta Dunia.
2) Peta Khusus atau Tematik
Peta yang memuat informasi geografi tentang fenomena alam dan sosial budaya pada ruang dan waktu tertentu. Contohnya Peta Iklim.
b. Berdasarkan kegunaannya 1) Peta Referensi Umum
Peta yang digunakan mengidentifikasi dan verifikasi macam-macam bentuk geografi termasuk fitur tanah, perkotaan, jalan dan lain sebagainya.
2) Peta Mobilitas
Peta ini digunakan untuk membantu masyarakat dalam menentukan jalur dari satu tempat ke tempat lainnya, digunakan untuk perjalanan darat, laut dan udara.
3) Peta Tematik
Peta yang menunjukkan penyebaran dari suatu objek tertentu seperti populasi, curah hujan dan sumber daya alam.
Peta yang menunjukkan lokasi dari fitur-fitur khusus misalnya posisi gedung di suatu wilayah.
c. Berdasarkan skala
1) Skala Besar : Berskala antara 1 : 100 – 1 : 250.000
2) Skala Sedang : Berskala antara 1 : 250.000 – 1 : 1.000.000 3) Skala Kecil : Berskala antara lebih dari 1 : 1.000.000
2.2.4 Penggunaan Peta
Peta pada umumnya digunakan untuk mengetahui berbagai kenampakan pada suatu wilayah yang dipetakan, yakni :
a. Memperlihatkan posisi suatu tempat dipermukaan bumi.
b. Mengukur luas dan jarak suatu daerah di permukaan bumi berdasarkan skala dan ukuran peta.
c. Memperlihatkan bentuk suatu daerah yang sesungguhnya dengan skala tertentu.
d. Menghimpun data suatu daerah yang disajikan dalam bentuk peta. Sedangkan peta khusus digunakan untuk tujuan tertentu yang menonjolkan satu jenis data saja. Misalnya : Peta Curah Hujan, Peta Iklim, Peta Penyebaran Penduduk dan sebagainya.
2.2.5 Syarat-syarat Peta
Peta yang ideal mempunyai luas, bentuk, arah dan jarak yang benar. Peta yang baik dan lengkap harus mencantumkan :
Judul peta merupakan identitas yang menggambarkan isi dan jenis peta. Karena itu, judul peta harus ditulis sesuai dengan jenis informasi yang disampaikan dalam peta tersebut. Judul peta harus diletakkan di atas tengah. Contoh : Peta Sulawesi Utara.
2. Tahun Pembuatan
Tahun pembuatan peta diletakkan di kanan bawah atau kiri bawah. Tahun pembuatan peta penting untuk memastikan bahwa peta tersebut masih relevan dan masih baik untuk digunakan.
3. Skala Peta
Skala adalah perbandingan jarak pada peta dengan jarak sesungguhnya dipermukaan bumi. Ada 3 macam skala peta, yaitu :
a. Skala numerik
Contoh: 1 : 100000, artinya 1 Cm pada peta sama dengan 100000 Cm pada permukaan bumi.
b. Skala verbal atau skala kalimat Contoh: 1 inch : 1 mil
c. Skala garis atau skala grafik
Skala pada peta berupa garis yang menunjukkan jarak sesungguhnya pada permukaan bumi.
4. Petunjuk Arah (mata angin)
Setiap pembuatan peta harus dicantumkan mata angin sebagai penunjuk arah dari daerah atau wilayah yang dipetakan. Pembuatan mata angin harus memperhatikan hal-hal berikut :
b. Petunjuk arah ditempatkan pada bagian kosong agar tidak menganggu peta induk.
5. Legenda
Informasi pada peta cenderung banyak dan padat, sehingga tidak dimungkinkan semua data dibubuhi keterangan secara rinci. Karena itu, keterangan pada peta dibuat berupa simbol-simbol. Keterangan berupa simbol ini pada peta dinamakan legenda. Ada 2 macam simbol pada peta :
a. Simbol Kualitatif
Digunakan untuk melukiskan bentuk-bentuk dipermukaan bumi. Simbol kualitatif meliputi simbol titik, simbol garis, dan simbol warna.
b. Simbol Kuantitatif
Digunakan untuk menunjukkan jumlah data yang diwakili, misalnya untuk menggambarkan jumlah penduduk di daerah tertentu. Contoh :
● : 1000 jiwa ●● : 2000 jiwa ●●● : 3000 jiwa 6. Sumber Peta
Merupakan keterangan tentang asal data atau informasi yang ada dalam peta. Sumber peta dapat berasal dari instansi atau lembaga yang berwewenang dan melalui survei lapangan.
2.3 Sistem Informasi Geografi
2.3.1 Pengertian Sistem Informasi Geografi
Menurut Prahasta (2005, P49) sistem informasi geografi merupakan suatu kesatuan formal yang terdiri dari berbagai sumber daya fisik dan logika yang berkenaan dengan objek-objek yang terdapat di permukaan bumi.
Sistem Informasi Geografi merupakan bidang kajian ilmu dan teknologi yang relatif masih baru. Berikut ini merupakan beberapa definisi dari SIG yang telah beredar di berbagai pustaka :
1. SIG adalah sistem yang terdiri dari perangkat keras, perangkat lunak, data, manusia, organisasi dan lembaga yang digunakan untuk mengumpulkan, menyimpan, menganalisa, dan menyebarkan informasi-informasi mengenai daerah-daerah di permukaan bumi. [Chrisman97]
2. SIG merupakan sistem informasi yang dirancang untuk bekerja dengan data yang tereferensi secara spasial atau koordinat-koordinat geografi. SIG adalah sistem basisdata dengan kemampuan-kemampuan khusus untuk data yang tereferensi secara geografi berikut sekumpulan operasi-operasi yang mengelola data tersebut. [Foote95]
3. SIG merupakan sistem informasi yang dirancang untuk bekerja dengan data yang terreferensi secara spasial atau koordinat geografi. SIG adalah basis data dengan kemampuan-kemampuan khusus untuk
data yang terreferensi secara geografi berikut sekumpulan operasi-operasi yang mengelola data tersebut. [Star90]
2.3.2 Subsistem Sistem Informasi Geografi (SIG)
Sistem Informasi Geografi dapat diuraikan menjadi beberapa subsistem (Prahasta, 2005, P56), yaitu :
1. Data Input
Subsistem ini bertugas untuk mengumpulkan dan mempersiapkan data spasial dan atribut dari berbagai sumber. Subsistem ini pula yang bertanggung jawab dalam mengkonversi atau mentranformasikan format-format yang dapat digunakan oleh sistem informasi geografi.
2. Data Output
Subsistem ini menampilkan atau menghasilkan keluaran seluruh atau sebagian basis data baik dalam bentuk softcopy maupun dalam bentuk hardcopy seperti tabel, grafik, peta, dan lain-lain.
3. Data Manajemen
Subsistem ini mengorganisasikan baik data spasial maupun atribut ke dalam sebuah basis data sedemikian rupa sehingga mudah dipanggil, diperbaharui, dan diperbaiki.
4. Data Manipulation and Analysis
Subsistem ini menentukan informasi-informasi yang dapat dihasilkan oleh sistem informasi geografi. Selain itu, subsistem ini
juga melakukan manipulasi dan pemodelan data untuk menghasilkan informasi yang diharapkan.
Uraian dari subsistem-subsistem tersebut dapat digambarkan sebagai berikut :
Gambar 2.1 Uraian Subsistem-subsistem SIG
2.3.3 Komponen Sistem Informasi Geografi Komponen-komponen SIG terdiri dari :
1. Perangkat keras (hardware)
SIG membutuhkan komputer untuk menyimpan dan memproses data. SIG dengan skala yang kecil membutuhkan PC (Personal Computer) yang kecil untuk menjalankannya, namun ketika sistem menjadi besar dibutuhkan komputer yang lebih besar serta host untuk client machine yang mendukung penggunaan multiple user. Perangkat keras yang digunakan dalam SIG memiliki spesifikasi yang lebih
tinggi dibandingkan dengan sistem informasi lainnya. Ini dikarenakan penyimpanan data yang digunakan dalam SIG baik data raster maupun data vector membutuhkan ruang yang besar dan dalam proses analisisnya membutuhkan memori yang besar dan processor yang cepat. Selain itu diperlukan juga digitizer untuk mengubah peta ke dalam bentuk digital.
2. Perangkat lunak (software)
Perangkat lunak dalam SIG haruslah mampu menyediakan fungsi dan tool untuk melakukan penyimpanan data, analisis, dan menampilkan informasi geografi. Dengan demikian, elemen yang harus terdapat dalam komponen perangkat lunak SIG adalah :
a. Tool untuk melakukan input dan transformasi data geografi. b. Sistem Manajemen Basis Data.
c. Tool yang mendukung query geografi, analisis dan visualisasi. d. Graphical User Interface (GUI) untuk memudahkan akses pada
tool geografi. Ada banyak perangkat lunak SIG yang dapat digunakan, diantaranya adalah Map Info, Arc Info, Arc View, Arc GIS dan masih banyak lainnya.
3. Data
Menurut McLeod (2004, P12), data merupakan fakta-fakta dan angka-angka yang relatif tidak berarti bagi pemakai. Sedangkan Laudon (2003, P8) mendeskripsikan data sebagai berkas-berkas fakta yang masih mentah yang menggambarkan kejadian-kejadian yang terjadi di dalam perusahaan/organisasi atau di lingkungan fisik
sebelum di susun dalam bentuk yang dapat dimengerti dan digunakan oleh pemakai. Jenis data yang digunakan dalam sistem informasi geografi adalah data spasial (peta) dan data non-spasial(keterangan/atribut).
Perbedaan antara 2 jenis data tersebut adalah sebagai berikut : a. Data Spasial
Data spasial adalah data sistem informasi yang terpaut pada dimensi ruang dan dapat digambarkan dengan berbagai komponen data spasial, yaitu :
1. Titik
Titik merupakan representasi grafis yang paling sederhana untuk suatu objek. Representasi ini tidak memiliki dimensi tetapi dapat diidentifikasi di atas peta dan dapat ditampilkan pada layar monitor dengan menggunakan simbol-simbol. Titik dapat mewakili objek-objek tertentu berdasarkan skala yang ditentukan, misalnya : letak bangunan, kota, dan lain-lain.
2. Garis
Garis adalah bentuk linier yang akan menghubungkan paling sedikit dua titik dan digunakan untuk merepresentasikan objek-objek satu dimensi. Batas-batas poligon merupakan garis-garis, demikian pula dengan jaringan listrik, saluran buangan, jalan, sungai, dan lain sebagainya.
Poligon digunakan untuk merepresentasikan objek-objek dua dimensi. Suatu danau, batas propinsi, batas kota, batas-batas persil tanah milik adalah tipe-tipe entity yang pada umumnya direpresentasikan sebagai poligon. Suatu poligon paling sedikit dibatasi oleh 3 garis yang saling terhubung diantara ketiga titik tersebut.
Gambar 2.2 Komponen data Spasial b. Data Non-spasial (atribut)
Data atribut adalah data yang mendeskripsikan karakteristik atau fenomena yang dikandung pada suatu objek data dalam peta dan tidak mempunyai hubungan dengan posisi geografi. Contoh : data atribut suatu ATM berupa lokasi ATM, kecamatan, kelurahan, beserta atribut-atribut lainnya yang masih mungkin dimiliki dan diperlukan. Atribut dapat dideskripsikan secara kualitatif dan kuantitatif. Pada pendeskripsian secara kualitatif, dideskripsikan tipe, klasifikasi, label suatu objek agar dapat dikenal dan dibedakan dengan objek lain, misalnya : perkantoran, rumah sakit, hotel, dan sebagainya. Bila dilakukan secara kuantitatif, data objek dapat diukur atau dinilai berdasarkan skala ordinat
atau tingkatan, interval atau selang, dan rasio atau perbandingan dari suatu titik tertentu.
4. Metode
Untuk menghasilkan SIG sesuai dengan yang diinginkan, maka SIG harus direncanakan dengan matang dengan menggunakan metologi yang benar. SIG yang baik memiliki keserasian antara rencana desain yang baik dan aturan dunia nyata, yaitu metode, model dan implementasi akan berbeda-beda untuk setiap permasalahan.
5. Manusia
Teknologi SIG tidak akan bermanfaat tanpa manusia yang mengelola sistem dan membangun perencanaan untuk diaplikasikan sesuai dunia nyata. Sumber daya manusia sangat diperlukan untuk mendefinisikan, menganalisa, mengoperasikan serta menyimpulkan masalah yang sedang dihadapi dalam pembuatan SIG. Pemakai pada SIG terdiri dari beberapa tingkatan, dari tingkatan spesialis teknis yang mendesain dan memelihara sistem sampai pada pengguna yang menggunakan SIG untuk membantu pekerjaan sehari-hari.
2.4 Model Data Spasial dalam SIG
Data Spasial direpresentasikan di dalam basis data sebagai raster atau vektor. Berikut ini merupakan perbedaan dari kedua model data.(Prahasta, 2005, P146)
2.4.1 Model Data Raster
Model data raster menampilkan, menempatkan, dan menyimpan data spasial dengan menggunakan struktur matriks atau piksel-piksel yang membentuk grid. Setiap sel pada grid memiliki bentuk dan ukuran yang sama dan masing-masing diidentifikasi oleh koordinat lokasi sebagai nilai dalam model raster. Akurasi model data ini sangat bergantung pada resolusi atau ukuran pikselnya (sel grid) di permukaan bumi. Dengan model ini, dunia nyata disajikan sebagai elemen matriks atau sel-sel grid yang homogen. Dengan demikian, secara konseptual model data raster merupakan model data spasial yang paling sederhana.
2.4.2 Model Data Vektor
Model data vektor menampilkan, menempatkan, dan menyimpan data spasial dengan menggunakan titik-titik, garis atau kurva, atau poligon beserta atribut-atributnya. Bentuk-bentuk dasar representasi data spasial dalam sistem model data vektor didefinisikan oleh sistem koordinat kartesian dua dimensi (x,y).
Dalam vektor, titik merupakan blok pembangun dasar dalam membangun entity spasial. Dan garis-garis atau kurva (busur atau arc) merupakan sekumpulan titik-titik terurut yang dihubungkan. Sedangkan luasan atau poligon disimpan sebagai sekumpulan data titik-titik tetapi dengan catatan bahwa titik awal dan titik akhir polygon memiliki nilai koordinat yang sama.
2.5 Basis Data
2.5.1 Pengertian Basis Data
Menurut Connolly (2005, p15) basis data adalah kumpulan bersama dari data-data logikal yang saling terkait, dan deskripsi dari data tersebut, dibuat untuk memenuhi kebutuhan informasi dari suatu organisasi. (Basis Data, menurut McLeod, adalah kumpulan data komputer yang terintegrasi, diatur dan disimpan berdasarkan suatu cara yang memudahkan pengambilan kembali. Basis Data merupakan sebuah gudang data tunggal dan besar yang di-sharing dan dapat digunakan secara simultan oleh banyak departemen dan banyak user).
2.5.2 Pengertian Sistem Manajemen Basis Data (DBMS)
Menurut Connolly (2005, p16) DBMS adalah sebuah sistem perangkat lunak yang memungkinkan user untuk menentukan, menciptakan, memelihara dan mengontrol akses ke basis data. Sebuah DBMS menyediakan fasilitas-fasilitas berupa :
1. Data Definition Language (DDL) yang memungkinkan user menentukan basis data, misalnya jenis data, struktur data, dan batasan-batasan pada data yang hendak disimpan dalam basis data. 2. Data Manipulation Language (DML) yang memungkinkan user
untuk memasukkan, meng-update, menghapus dan me-retrieve data dari basis data.
a. Sistem keamanan yang mana mencegah user yang tidak berhak untuk akses ke basis data.
b. Sistem terintegrasi yang mana memelihara konsistensi data yang disimpan.
c. Sistem kontrol konkuren yang mana memperbolehkan akses bersama terhadap basis data.
d. Sistem kontrol pengembalian data yang mana dapat mengembalikan data ke keadaan sebelumnya apabila terjadi kegagalan perangkat keras atau perangkat lunak.
e. Katalog yang dapat diakses user yang mana berisi deskripsi data dalam basis data.
2.5.3 Relational Database
Menurut Connolly (2005, p76) Relational Database merupakan kumpulan tabel-tabel dimana masing-masing tabel memiliki sebuah nama yang unik. Setiap relation memiliki properti-properti sebagai berikut : 1. Sebuah relation memiliki sebuah nama yang berbeda dari yang
lainnya
2. Setiap sel pada relation hanya berisi satu nilai saja 3. Setiap atribut memiliki nama yang berbeda
4. Nilai pada sebuah atribut berasal dari nilai domain yang sama 5. Setiap tuple adalah unik, tidak ada duplikatnya
6. Urutan atribut tidaklah penting
2.5.4 Entity Relationship (E-R)
Menurut Connolly (2005, p342) Model E-R merupakan sebuah pendekatan topdown dalam mendesain database yang dimulai dengan mengidentifikasi data-data penting(objek-objek dasar) dari dunia nyata yang dinamakan entity dan relationship diantara data-data yang harus direpresentasikan ke dalam model tersebut. Menurut Silberschatz (2006, p204) ada tiga konsep dasar dalam model data E-R, yaitu :
1. Entity sets
Entity adalah ”sesuatu” atau ”objek” dalam dunia nyata yang dapat dibedakan dari objek-objek lainnya. Sedangkan entity sets adalah sekelompok objek dengan property yang sama, atau attributes.
2. Relationship sets
Relationship adalah kaitan (asosiasi) antara beberapa entitas. Sedangkan relationship sets adalah sekumpulan relationship yang memiliki tipe sama.
3. Attributes
Attributes merupakan properti-properti khusus dari entitas. Setiap attributes memiliki nilai yang disebut domain. Attributtes dapat dikelompokkan menjadi :
a. Simple and Composite attributes.
Simple attribute maksudnya atribut yang sederhana dan tidak dapat dibagi-bagikan ke dalam sub-sub bagian atribut lagi, sedangkan composite attribute masih dapat dibagi-bagikan ke sub-sub atribut.
b. Single-Valued and Multi-valued attributes
Dikatakan single-valued attributes apabila sebuah atribut hanya memiliki satu nilai, sedangkan multi-valued attributes dapat memiliki lebih dari satu nilai.
c. Derived attributes
Derived attribute hanya digunakan pada saat diperlukan sehingga tidak disimpan.
Model E-R merepresentasikan kendala-kendala yang mana isi dari basis data harus sesuai. Salah satu kendalanya adalah mapping cardinalities, yang menjelaskan jumlah entitas yang dapat diasosiasikan oleh entitas lain lewat relationship sets. Mapping cardinalities yang mungkin terdapat dalam binari relationship sets antara entity sets A dan B adalah :
1. One to One : Sebuah entitas di A hanya dapat diasosiasikan dengan paling banyak satu entitas di B dan sebaliknya.
2. One to Many : Sebuah entitas di A dapat diasosiasikan dengan nol atau lebih entitas di B, namun entitas di B hanya dapat diasosiasikan dengan paling banyak satu entitas di A.
3. Many to One : Sebuah entitas di A hanya dapat diasosiasikan dengan paling banyak satu entitas di B, namun entitas di B dapat diasosiasikan dengan nol atau lebih entitas di A.
4. Many to Many : Sebuah entitas di A dapat diasosiasikan dengan nol atau lebih entitas di B, dan sebuah entitas di B dapat diasosiasikan dengan nol atau lebih entitas di A.
2.6 Data Flow Diagram (DFD)
Menurut Pressman (2000, p305) DFD atau diagram aliran data adalah sebuah teknik grafis yang menggambarkan aliran informasi dan transformasi yang diaplikasikan pada saat data bergerak dari input menjadi output. Bentuk dasar dari DFD dapat disebut juga data flow graph atau bubble chart.
Pada DFD tingkat 0, disebut juga model sistem dasar atau model konteks, merepresentasikan keseluruhan elemen sistem sebagai sebuah bubble tunggal dengan data input dan output yang ditunjukkan oleh anak panah masuk dan keluar secara berurutan. Proses tambahan (bubble) dan jalur aliran informasi direpresentasikan pada saat DFD tingkat 0 dipartisi untuk mengungkap detail lebih. Contohnya, sebuah DFD tingkat 1 dapat berisi lima atau enam bubble dengan anak panah yang saling menghubungkan. Setiap proses yang direpresentasikan pada tingkat 1 adalah subfungsi dari seluruh sistem yang digambarkan di dalam model konteks.
DFD merepresentasikan suatu sistem, baik otomastis maupun manual melalui gambar yang berupa jaringan grafik. Dengan DFD, seorang analis sistem dapat memahami aliran data dalam sebuah sistem. Keuntungan memahami aliran data dalam suatu sistem adalah :
1. Terhindar dari usaha mengimplementasikan suatu sistem yang terlalu dini. Analis sistem perlu memikirkan secara cermat aliran-aliran data yang diperlukan sebelum mengambil keputusan untuk merealisasikannya secara teknik.
2. Mengerti lebih dalam hubungan state dengan sub-sub sistem. Dengan DFD, analis sistem dapat membedakan sistem dari lingkungannya dengan batasan-batasannya (boundaries).
3. DFD dapat menginformasikan kepada user sistem yang berlaku dan sebagai alat untuk berinteraksi dengan user dalam bentuk representasi.
Tingkatan-tingkatan dalam DFD : a. Diagram Konteks
Merupakan level tertinggi yang menggambarkan masukkan dan keluaran dari sistem. Pada diagram konteks hanya terdapat satu proses dan tidak ada data store.
b. Diagram Nol
Pada diagram nol terdapat data store. Diagram yang tidak rinci pada akhir nomor diberi tanda *.
c. Diagram Rinci
Merupakan rincian dari diagram nol atau diagram level diatasnya. Proses-proses pada diagram ini sebaiknya tidak lebih dari 7 atau maksimum 9. Simbol-simbol yang digunakan dalam DFD, yaitu :
1. External Entity
Entitas eksternal menggambarkan penghasil atau pengguna informasi yang ada di luar sistem yang dimodelkan. Dilambangkan dengan gambar persegi.
Proses menggambarkan sebuah transformasi informasi (fungsi) yang ada di dalam sistem yang dimodelkan. Dilambangkan dengan lingkaran.
3. Data Object
Data Object menggambarkan anak panah yang mengindikasikan arah dari data flow. Dilambangkan dengan anak panah.
4. Data Store
Data Store menggambarkan tempat penyimpanan data yang digunakan oleh satu atau lebih proses. Dilambangkan dengan 2 garis sejajar.
Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam DFD, yaitu : a. Antara entitas tidak boleh saling berhubungan
b. Diperbolehkan untuk mengambil entitas yang sama, dengan tujuan untuk menyederhanakan pemodelan
c. Hindari dialog-dialog yang tidak perlu dalam DFD.
2.7 State Transition Diagram (STD)
Tujuan dari STD adalah mewakili sistem dengan sejumlah state dan serangkaian aktivitas yang berhubungan, menggambarkan hubungan antara state, menunjukkan bagaimana sistem bergerak dari satu state ke state yang lain dan
mendokumentasikan urutan dan prioritas dari state. STD pertama kali dikembangkan untuk membantu merancang kompiler. (Davis and Yen, 1999, p235)
STD digunakan untuk menggambarkan diagram dari kelakuan sistem dalam beberapa jenis pesan dengan proses yang komplek dan sinkronisasi kebutuhan. Komponen utama dalam STD adalah state dan arrow yang mewakili perubahan state. Setiap kotak persegi mewakili sebuah state dimana sistem berada. State adalah suatu attribute atau keadaan suatu sistem pada suatu saat tertentu.
STD menggambarkan sifat suatu sistem informasi, menjelaskan bagaimana sistem melakukan suatu respon untuk setiap kejadian dan bagaimana kejadian merubah state suatu sistem.
2.8 Jalan dan Jalur
2.8.1 Pengertian Jalan
Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, Jalan adalah tempat untuk lalu lintas orang, kendaraan, dan lain sebagainya. sedangkan menurut UU RI No.13 tahun 1983 mengenai jalan, jalan adalah prasarana perhubungan darat yang diperuntukkan bagi lalu lintas kendaraan dan orang atau prasarana perhubungan darat dalam bentuk apapun meliputi segala bentuk bagian jalan termasuk bagian pelengkap dan perlengkapan yang diperuntukkan bagi lalu lintas. Bagian pelengkap yang dimaksudkan adalah bangunan yang tidak dapat dipisahkan dari jalan, antara lain jembatan overpass, underpas, tempat parkir,
gorong-gorong, tembok penahan, dan saluran air jalan. Sedangkan perlengkapan jalan adalah rambu-rambu lalu lintas, rambu-rambu jalan, tanda-tanda jalan, pagar pengaman lalu lintas, pagar daerah milik jalan dan patok-patok daerah milik jalan.
2.8.2 Jenis Jalan
a. Berdasarkan Fungsi 1) Jalan Ateri
Jalan yang melayani angkutan utama dengan ciri-ciri perjalanan jarak jauh, kecepatan rata-rata tinggi, dan jumlah jalan yang masuk dibatasi secara efisien.
2) Jalan Koletor
Jalan yang melayani angkutan pengumpulan atau pembagian dengan ciri-ciri perjalanan jarak sedang, kecepatan rata-rata sedang, dan jumlah jalan masuk dibatasi.
3) Jalan Lokal
Jalan yang melayani angkutan setempat dengan ciri-ciri perjalanan jarak dekat, kecepatan rata-rata rendah dan jumlah jalan masuk tidak dibatasi
b. Jenis Jalan lainnya
1) Jalan Tol (Jalan bebas hambatan)
Jalan umum yang pemakainya dikenai kewajiban membayar tol yang disebut tarif tol. Jalan tol hanya boleh dilalui oleh kendaraan beroda empat atau lebih.
2) Jalan lintas
Jalan yang melayani angkutan utama dan menghubungkan pusat-pusat kegiatan utama, termasuk pintu-pintu gerbang/outlet dan merupakan jaringan utama transportasi nasional.
3) Jalan Umum
Jalan yang diperuntukkan bagi lalu lintas umum. 4) Jalan Khusus
Jalan yang dibangun dan dipelihara oleh instansi atau badan hukum atau perorangan untuk melayani kepentingan masing-masing.
5) Jalan Protokol
Jalan yang menjadi pusat keramaian lalu lintas kota.
2.8.3 Pengertian Jalur
Menurut kamus besar bahasa Indonesia, jalur adalah jalan atau arah yang harus ditempuh atau dilalui.
2.9 Graph
Teori graph adalah cabang utama dari matematika kombinasi dan sudah dipelajari ratusan tahun yang lalu. Menurut Sedgewick (1998, p416) graph adalah koleksi dari vertices dan edges. Vertices adalah objek sederhana yang dapat memiliki nama dan property; edge adalah koneksi yang menghubungkan vertices. Sedangkan menurut Wiitala (1987,p178) graph adalah pasangan berurutan (V,E), yang mana V disebut sebagai kumpulan vertex dan E adalah
kumpulan yang berisi dua elemen subset dari V. E dapat dibilang sebagai edge set apabila memiliki garis yang menghubungkan antara vertex yang satu dengan yang lain.
Gambar 2.3 Vertex dan Edge pada Graph
Gambar tersebut di atas merupakan contoh graph dengan : V = {A, B, C, D, E}
E = {(A,B), (A,E), (B,C), (C,D), (D,E)}
Pada gambar 2.3, edge (A,B) dapat direpresentasikan dengan e1, edge (B,C) dapat direpresentasikan dengan e2, edge (C,D) dapat direpresentasikan dengan e3, demikian seterusnya sampai dengan edge(E,A) sebagai e5.
Gambar 2.5 Directed graph
Directed graph dan undirected graph memiliki perbedaan dalam hal tanda panah pada tiap edge yang mana menunjukkan arah dari edge. Seperti yang dilihat pada gambar directed graph memiliki tanda panah dari verteks A menuju verteks B.
Gambar 2.6 Outdegree
Dalam sebuah graph, dikatakan sebuah verteks adalah outdegree apabila sejumlah arah panah mengarah keluar dari verteks tersebut dan sebuah verteks dikatakan indegree apabila sejumlah arah panah mengacu ke verteks tersebut.
Pada contoh gambar 2.6, banyaknya outdegree dari node A adalah 3, dapat ditulis outdeg(3) atau outdeg(A) = 3. Kesimpulannya, arah panah yang keluar dari node A adalah sebanyak tiga. Sedangkan untuk indegree dari gambar 2.7 dari node C adalah 3 dan dapat ditulis indeg(3) atau indeg(C) = 3.
2.10 Algoritma Dijkstra
Menurut Wiitala (1987, p240), Algoritma Dijkstra pertama kali ditemukan oleh E. Dijkstra pada tahun 1959, dan merepresentasikan sebuah shorthpath. Ide dibalik algoritma Dijkstra ini cukup pintar. Algoritma ini membuat dua track yang berisi verteks, yang satu berisi verteks yang memiliki path terpendek dari verteks awal / verteks yang diberikan, dan track ke dua berisi sisa verteks yang lainnya. Saat algoritma dimulai, track pertama hanya berisi verteks awal, kemudian dengan proses iterasi dalam algoritma, sebuah verteks dari track kedua dihapus dan dimasukkan ke dalam track pertama. Begitu seterusnya hingga verteks akhir yang diharapkan masuk ke dalam track kedua maka proses berhenti.
2.10.1 Cara Kerja Algoritma Dijkstra
Algoritma Dijkstra merupakan algoritma untuk menemukan path terpendek dari verteks awal s, ke semua verteks dalam graph (V-1). V adalah semua verteks yang terdapat dalam graph. Algoritma Dijkstra membagi verteks-verteks yang pernah ditelusuri menjadi S dan F. S terdiri dari verteks-verteks yang telah didapatkan jalur terpendeknya, sedangkan F terdiri dari verteks-verteks yang path terpendeknya belum ditemukan. Verteks-verteks yang tidak termasuk S dan F adalah verteks yang belum pernah ditelusuri (V –( S + F )).
Algoritma Dijkstra terus meng–update d, yang berisi jarak terpendek yang terbaru dari s ke masing-masing verteks. Jika sebuah verteks v termasuk dalam S, maka d[v] sudah pasti merupakan jarak
terpendek menuju verteks tersebut. Jika v termasuk F, maka untuk sejauh ini d[v] masih merupakan jarak terpendek ( masih bisa berubah). Selain itu, jika v tidak termasuk S maupun F maka d[v] belum bernilai.
Di bawah ini diberikan pseudocode dari algoritma Dijkstra. L(u, v) adalah panjang edge dari u ke v.
Procedure Dijkstra : S = {s}; F = OUT(s);
For v in OUT(s) {d[v] = length (s,v);} While F is not empty {
V = u such that d[u] is minimum among u in F; F = F – {v}; S = S + {v}; For w in OUT(v) { If w is not in S { New_dist = d[v] + L(v,w); If w is in F {d[w] = min (d[w], New_dist);} Else { D[w] = New_dist; F = F + {w}; } } } }
2.11 Algoritma Bellman-Ford (negative weighted problem)
Algoritma Bellman-Ford menghitung jarak terpendek (dari satu sumber) pada sebuah digraf berbobot. Maksudnya dari satu sumber ialah bahwa ia menghitung semua jarak terpendek yang berawal dari satu titik node. Algoritma Dijkstra dapat lebih cepat mencari hal yang sama dengan syarat tidak ada sisi (edge) yang berbobot negatif. Maka Algoritma Bellman-Ford hanya digunakan jika ada sisi berbobot negatif.
Skema Pencarian Lintasan Terpendek dengan algoritma Bellman Ford
Gambar 2.7 Contoh graf berbobot negatif
Gambar 2.8 Tahap pertama Algoritma Bellman-Ford untuk penyelesaian contoh graf pada gambar 1
Gambar 2.9 Tahap kedua Algoritma
Gambar 2.10 Tahap ketiga Algoritma Bellman-Ford untuk penyelesaian contoh graf pada gambar 1
Gambar 2.11 Tahap keempat Algoritma Bellman-Ford untuk penyelesaian contoh graf pada gambar 1
Gambar 2.12 Tahap Kelima Algoritma Bellman-Ford untuk penyelesaian contoh graf pada gambar 1
Gambar 2.13 Lintasan terpendek untuk penyelesaian contoh graf pada gambar 1 sebesar -1 Procedure Bellman-Ford :
// Definisi tipe data dalam graf record titik { list sisi2 real jarak titik sebelum } record sisi { titik dari
titik ke real bobot }
function BellmanFord(list semuatitik, list semuasisi, titik dari) // Argumennya ialah graf, dengan bentuk daftar titik // and sisi. Algoritma ini mengubah titik-titik dalam // semuatitik sehingga atribut jarak dan sebelum // menyimpan jarak terpendek.
// Persiapan
for each titik v in semuatitik: if v is dari then v.jarak = 0 else v.jarak := tak-hingga v.sebelum := null
// Perulangan relaksasi sisi for i from 1 to size(semuatitik):
for each sisi uv in semuasisi: u := uv.dari
v := uv.ke //
uv adalah sisi dari u ke v if v.jarak > u.jarak +
uv.bobot
v.jarak := u.jarak + uv.bobot v.sebelum := u
for each sisi uv in semuasisi: u := uv.dari
v := uv.ke
if v.jarak > u.jarak + uv.bobot
error "Graph mengandung siklus berbobot total negatif"
Algoritma Bellman-Ford menggunakan waktu sebesar O(V.E), di mana V dan E adalah banyaknya sisi dan titik :
Inisialisasi: O(v) Loop utama: O(v.e)
Pengecekan loop negative: O(e) Total: O(v.e)
2.12 Algoritma Floyd-Warshall (all pairs source problem).
Algoritma Floyd-Warshall memiliki input graf berarah dan berbobot (V,E), yang berupa daftar titik (node/vertex V) dan daftar sisi (edge E). Jumlah bobot sisi-sisi pada sebuah jalur adalah bobot jalur tersebut. Sisi pada E diperbolehkan memiliki bobot negatif, akan tetapi tidak diperbolehkan bagi graf ini untuk memiliki siklus dengan bobot negatif. Algoritma ini menghitung bobot terkecil dari semua jalur yang menghubungkan sebuah pasangan titik, dan melakukannya sekaligus untuk semua pasangan titik.
Dasar algoritma ini adalah sebagai berikut:
• Asumsikan semua simpul graf berarah G adalah V = {1, 2, 3, 4, ..., n}, perhatikan subset {1, 2, 3, ..., k}.
• Untuk setiap pasangan simpul i, j pada V, perhatiakm semua lintasan dari i ke j dimana semua simpul pertengahan diambil dari {1, 2, ..., k}, dan p adalah lintasan berbobot minimum diantara semuanya.
• Algoritma ini mengeksploitasi relasi antara lintasan p dan lintasan terpendek dari i ke j dengan semua simpul pertengahan berada pada himpunan {1, 2, ..., k−1}.
• Relasi tersebut bergantung pada apakah k adalah simpul pertengahan pada lintasan p.
Implementasi algoritma ini dalam pseudocode:
(Graf direpresentasikan sebagai matrix keterhubungan, yang isinya ialah bobot/jarak sisi yang menghubungkan tiap pasangan titik, dilambangkan dengan indeks baris dan kolom) (Ketiadaan sisi yang menghubungkan sebuah pasangan dilambangkan dengan Tak-hingga)
Procedure Floyd-Warshall : function fw(int[1..n,1..n] graph) { // Inisialisasi
var int[1..n,1..n] jarak := graph var int[1..n,1..n] sebelum for i from 1 to n
for j from 1 to n
if jarak[i,j] < Tak-hingga sebelum[i,j] := i // Perulangan utama pada algoritma
for i from 1 to n
for j from 1 to n
if jarak[i,j] > jarak[i,k] + jarak[k,j] jarak[i,j] = jarak[i,k] + jarak[k,j]
sebelum[i,j] = sebelum[k,j] return jarak
}
Algoritma ini berjalan dengan waktu O(V3).
2.13 Pencarian jalur dengan Breadth-first search dan Depth-first order
Kedua metode ini sering digunakan dalam mencari solusi dari suatu permasalahan. Pencarian suatu solusi yang optimal dapat dilihat dari 4 kategori umum yaitu Completeness, Time Complexity, Space Complexity dan Optimalty.
¾ Breadth First Search
Pencarian dilakukan pada semua node dalam setiap level secara berurutan dari kiri kekanan. Jika pada satu level belum ditemukan solusi, maka pencarian dilanjutkan pada level berikutnya. Demikia n seterusnya sampai ditemukan solusi. Dengan strategi ini, maka dapat dijamin bahwa solusi yang ditemukan adalah yang paling baik ( Optimal). Tetapi BFS harus menyimpan semua node yang pernah dibangkitkan. Hal ini harus dilakukan untuk penelusuran balik jika solusi sudah ditemukan.
¾ Depth-First Order
Pencarian dilakukan pada satu node dalam setiap level dari yang paling kiri. Jika pada level yang paling dalam, solusi belum ditemukan, maka
pencarian dilanjutkan pada node sebelah kanan. Node yang kiri dapat dihapus dari memori. Jika pada level yang paling dalam tidak ditemukan solusi, maka pencarian dilanjutkan pada level sebelumnya. Demikian seterusnya sampai ditemukan solusi. Jika solusi ditemukan maka tidak diperlukan proses backtracking (penelusuran balik untuk mendapatkan jalur yang dinginkan).
2.14 ATM
Kebutuhan masyarakat akan penggunaan transaksi finansial kian hari kian meningkat. Penggunaan transaksi finansial seperti tarik tunai, transfer antar bank, pembayaran dan lain sebagainya dirasakan sudah menjadi bagian dari kehidupan masyarakat yang penting dan tidak bisa ditinggalkan. Dengan menggunakan kartu ATM yang dimilikinya, seseorang dapat dengan mudah melakukan transaksi tersebut. Bahkan kini era transaksi non tunai sudah menjadi tren tersendiri, khususnya di kalangan masyarakat yang berjiwa modern. Menggeser penggunaan transaksi tunai.
Teknologi ATM merupakan salah satu hasil dari upaya standarisasi Broadband Integrated Services Digital Networks (BISDN) yang dilakukan oleh ITU-T pada pertengahan tahun 1980-an. Teknologi ATM sendiri mengacu pada suatu teknik transmisi paket data berkecepatan sangat tinggi dengan menggunakan mekanisme switching dan time division multiplexing yang diterapkan pada sel-sel berukuran tetap dan relatif kecil.
Karakteristik utama dari ATM yang membedakan dengan teknik transmisi lainnya adalah sebagai berikut:
2) Sel-sel tersebut diidentifikasi dengan cara memberi label pada header dari setiap sel.
3) Sel-sel ditransmisikan berdasarkan urutan yang sudah disusun sebelumnya. Berdasarkan kemampuannya, ATM memiliki kemampuan sebagai berikut:
1) Mendukung layanan untuk semua jenis aplikasi yang ada saat ini dan perkembangan aplikasi di masa datang.
2) Memberikan utilisasi sangat tinggi terhadap sumber daya jaringan. 3) Mengurangi kompleksitas pada switching.
4) Mengurangi waktu proses pada node perantara dan mendukung transmisi berkecepatan sangat tinggi.
5) Mengurangi besar buffer yang diperlukan pada node perantara untuk menghindari delay dan kompleksitas pengaturan buffer.
6) Menjamin performansi yang dibutuhkan oleh aplikasi saat ini maupun pengembangannya di masa datang.
