Basis Pengetahuan untuk Sistem Pakar

Abstrak

Paper ini membahas mengenai basis pengetahuan yang ada dalam sistem pakar. Basis pengetahuan merupakan satu komponen yang sangat penting dalam sistem pakar karena menyimpan semua pengetahuan yang akan dipakai sebagai dasar pengambilan keputusan. Dalam basis pengetahuan, ada beberapa pengertian yang perlu dipahami dalam kaitannya untuk memahami bagaimana seharusnya suatu basis pengetahuan berbentuk dan bekerja. Selain itu, proses-proses yang terjadi juga perlu diperhatikan karena akan mempengaruhi keseluruhan struktur basis pengetahuan.

Dari paper ini diharapkan didapatnya ilmu mengenai basis pengetahuan dan konsep-konsep yang berkaitan dengannya, dan juga akan melahirkan pemikiran-pemikiran baru untuk memahami dan mengimplementasikan basis pengetahuan dengan lebih baik.

A. Pendahuluan

Secara umum, basis pengetahuan (knowledge base) adalah suatu bentuk basis data tertentu yang digunakan dalam manajemen pengetahuan (knowledge management). Basis pengetahuan berperan dalam proses mengumpulkan, mengorganisasikan, maupun mendapatkan kembali suatu pengetahuan (knowledge).

Dalam sistem pakar (expert system), basis pengetahuan merupakan satu komponen yang sangat penting. Basis pengetahuan menyimpan semua pengetahuan yang dimiliki oleh pakar yang berkompeten dalam bidang yang berkaitan. Basis pengetahuan adalah dasar pengambilan keputusan dalam suatu sistem pakar, di mana pengambilan keputusan ini berkaitan dengan proses untuk mendapatkan kembali pengetahuan yang sebelumnya telah dikumpulkan dan disimpan.

Tulisan ini membahas mengenai basis pengetahuan dalam kaitannya dengan sistem pakar, serta hal-hal lain yang berkaitan dengan basis pengetahuan.

B. Isi

1. Pengetahuan

Sebelum kita mulai membahas mengenai basis pengetahuan, maka terlebih dulu akan kita tinjau mengenai pengetahuan dan semua hal yang berkaitan dengannya. Menurut Davenport dan Prusak (1998), ada perbedaan pengertian mengenai data, informasi, dan pengetahuan. 

1.1. Data

Data adalah suatu kumpulan fakta-fakta diskrit yang obyektif mengenai suatu kejadian[1]. Dalam contoh yang diberikan oleh Davenport dan Prusak, data merupakan gambaran dari transaksi yang dilakukan seseorang (misalnya di pompa bensin). Data berkaitan dengan berapa uang yang dibayarkan dan berapa liter bensin yang diberikan, namun tidak berlaku lebih jauh lagi. Data tidak dapat menggambarkan bagaimana kualitas pompa bensin tersebut dan kapan si pelanggan tersebut akan kembali ke sana.

1.2. Informasi

Sementara itu, informasi adalah hasil dari pengolahan data. Informasi adalah data yang membuat suatu perbedaan[2], di mana tujuan informasi adalah untuk mengubah pandangan seseorang atau membuatnya menjadi berbeda (dibandingkan sebelum mendapatkan informasi). Menurut Peter Drucker, informasi memiliki makna (meaning) yang ditimbulkan oleh relevansi dan tujuan yang diberikan oleh penciptanya.

1.3. Pengetahuan

Pengetahuan merupakan bentuk lebih lanjut dari informasi. Pengetahuan merupakan campuran yang bebas antara informasi konstekstual, nilai-nilai, dan pengalaman yang telah terekspresikan, serta pemahaman pakar, yang memberikan suatu kerangka kerja untuk mengevaluasi dan memasukkan informasi dan pengalaman-pengalaman baru[3].

Ada beberapa ciri-ciri pengetahuan (menurut buku yang ditulis Von Krogh, Ichiyo, serta Nonaka 2000). Yang pertama, pengetahuan merupakan kepercayaan yang dibenarkan (justified true believe). Seseorang membenarkan kepercayaannya berdasarkan pada observasinya terhadap dunia, di mana ia menciptakan suatu pemahaman mengenai situasi baru dengan berpegang pada kepercayaan yang telah dibenarkan tersebut. Dengan demikian, kebenaran lebih merupakan konstruksi akan kenyataan, dan bukannya sesuatu yang benar secara abstrak.

Ciri yang kedua pada pengetahuan adalah sifatnya yang eksplisit sekaligus juga terbatinkan (tacit). Sementara beberapa pengetahuan bersifat eksplisit dan mudah digambarkan, diformulasikan, maupun diekspresikan; ada pula pengetahuan-pengetahuan lain yang berkaitan dengan perasaan, keterampilan dan bentuk bahasa utuh, persepsi pribadi, pengalaman fisik, petunjuk praktis (rule of thumb) dan institusi. Pengetahuan-pengetahuan ini sulit sekali untuk disampaikan kepada pihak lain.

Yang ketiga, penciptaan pengetahuan secara efektif bergantung pada konteks yang memungkinkan terjadinya penciptaan tersebut, yaitu ruang bersama yang dapat memicu hubungan-hubungan yang muncul. Dan yang terakhir, penciptaan pengetahuan melibatkan lima langkah utama. Kelima langkah itu adalah:

·      Berbagi pengetahuan terbatinkan

·      Menciptakan konsep

·      Membenarkan konsep

·      Membangun prototip (prototype)

·      Melakukan penyebaran pengetahuan di berbagai fungsi dan tingkat di organisasi.

Hubungan antara data, informasi, dan pengetahuan dapat dilihat pada gambar berikut.

2. Basis Pengetahuan

Menurut Gondran (1986) dalam Utami (2002), basis pengetahuan merupakan representasi dari seorang pakar, yang kemudian dapat dimasukkan kedalam bahasa pemrograman khusus untuk kecerdasan buatan (misalnya PROLOG atau LISP) atau shell sistem pakar (misalnya EXSYS, PC-PLUS, CRYSTAL, dsb.)

Basis pengetahuan berisi pengetahuan-pengetahuan pakar berupa fakta-fakta, konsep, aturan, prosedur, dan hubungan di antaranya, yang telah direpresentasikan dalam bentuk yang dimengerti oleh sistem. Basis pengetahuan dibutuhkan untuk memahami, memformulasikan, dan memecahkan masalah yang dihadapi oleh sistem, di sini basis pengetahuan berfungsi sebagai sumber referensi untuk mengambil suatu tindakan. Semakin banyak pengetahuan yang dimiliki oleh suatu basis pengetahuan, maka sistem tersebut akan semakin mendekati sifat “cerdas”, dengan kata lain kemampuan sistem akan semakin mendekati kemampuan pakar.

Feigenbaum (1977) menyatakan bahwa kesuksesan dari suatu sistem pakar tidaklah bergantung pada kecanggihan strategi penalaran ataupun inferensinya, namun pada jumlah informasi yang dikandungnya mengenai bagaimana simbol-simbol diinterrelasikan, yaitu jumlah pengetahuan yang dimilikinya[4]. Prinsip ini adalah prinsip pengetahuan (knowledge principle), yang merupakan perluasan dari hipotesis simbol fisik (physical symbol hypothesis) dari Newell dan Simon (1981). Hipotesis simbol fisik menganggap bahwa pengetahuan terdiri dari simbol-simbol realitas dan relasi antara simbol-simbol ini, serta bahwa inteligensi adalah manipulasi logis yang sesuai terhadap simbol-simbol dan relasinya[5].

Basis pengetahuan menyimpan pengetahuan yang terdiri dari dua elemen dasar. Elemen dasar pertama adalah fakta, yang dalam hal ini merupakan situasi, kondisi, dan kenyataan dari permasalahan, serta juga teori dalam bidang yang berkaitan serta informasi dari obyek. Yang kedua adalah spesial heuristik yang merupakan informasi mengenai cara untuk membangkitkan fakta baru dari fakta yang sudah diketahui. Dalam sistem berbasis-aturan (rule-based system), elemen kedua ini berupa kaidah atau aturan (rule).

Meskipun seringnya fakta dan aturan dalam basis pengetahuan memiliki nilai kebenaran yang tegas (crisp), namun ada kalanya representasi seperti ini tidaklah dapat mencerminkan pengetahuan secara baik. Dalam hal ini, ada kalanya pengetahuan yang dipakai dibentuk dengan suatu nilai kepastian (certainty value), yang nilainya berkisar dari nol (pasti salah) hingga satu (pasti benar). Nilai kepastian ini menggunakan konsep yang sama dengan yang ada dalam Logika Fuzzy.

Pengembangan suatu basis pengetahuan dimulai dari pembelajaran ontologi, atau konstruksi ontologi, yang bertujuan menangkap pengetahuan menjadi format yang dapat digunakan dalam sistem. Langkah selanjutnya adalah mempopulasikan basis pengetahuan, yaitu mendapatkan instans-instans untuk mengisi basis pengetahuan. Ini merupakan langkah yang penting, yang mana tujuannya menggunakan ontologi sebagai indeks untuk memori organisasi.

Rekayasa pengetahuan (knowledge engineering) melibatkan beberapa proses, yaitu akuisisi pengetahuan (knowledge acquisition), validasi pengetahuan (knowledge validation), representasi pengetahuan (knowledge representation), inferensi pengetahuan (knowledge inferencing), dan transfer pengetahuan (knowledge transferring). Dari semua proses ini, yang merupakan pembentukan basis pengetahuan adalah akuisisi pengetahuan dan representasi pengetahuan, beserta validasi pengetahuan yang berfungsi untuk menjaga kualitas pengetahuan yang disimpan.

Akuisisi pengetahuan merupakan proses pengumpulan informasi dari sumber-sumber yang tersedia, yang dapat berupa kepakaran seseorang maupun kepakaran laten (yang tersimpan dalam bentuk materi cetakan). Sementara representasi pengetahuan merupakan proses untuk mengilustrasikan pengetahuan yang telah didapat dari proses akuisisi pengetahuan.

3. Akuisisi Pengetahuan

Dalam akuisisi pengetahuan, perekayasa (engineer) bertindak sebagai jembatan antara pakar (expert) dengan basis pengetahuan. Perekayasa mendapatkan pengetahuan dari pakar, dan bersamanya menaruhnya pengetahuan tersebut dalam basis pengetahuan.

Ada beberapa cara untuk melakukan akuisisi pengetahuan. Yang pertama adalah dengan cara manual, di mana dalam cara ini perekayasa mendapatkan pengetahuan dari sumber, dan lalu mengkodekannya ke dalam basis pengetahuan. Cara ini merupakan cara yang mahal dan tidak efisien, serta juga kadangkala tidak akurat.

Cara yang kedua adalah cara semi-otomatik. Di sini terdapat peran komputer untuk mendukung pakar, di mana pakar diizinkan untuk membangun basis pengetahuan tanpa (atau dengan sedikit) bantuan dari perekayasa. Komputer di sini juga berperan untuk membantu perekayasa dalam kerjanya membangun basis pengetahuan.

Sementara yang ketiga adalah cara otomatik. Di sini peran pakar, perekayasa, maupun pembangun basis pengetahuan atau sistem (system builder) digabung. Contohnya adalah metode induksi.

Kesulitan dalam proses akuisisi pengetahuan adalah kesulitan pakar untuk mengkomunikasikan pengetahuan-pengetahuan dasarnya. Ini berkaitan dengan sifat pengetahuan itu sendiri (yang seperti telah dijelaskan di atas, adalah eksplisit sekaligus terbatinkan). Seperti yang dikatakan oleh Waterman (1981): “… suatu pengetahuan dasar diasumsikan dan dikombinasikan begitu cepatnya sehingga sulitlah baginya (pakar) untuk mengambarkan prosesnya”[6]. Beberapa teknik canggih telah dikembangkan untuk memfasilitasikan proses untuk mendapatkan dasar pengetahuan, seperti AQUINAS, Boose dan Bradsaw 1987; dan NEXTRA dari Neuron Data, Rappaport dan Gaines 1988.

4. Representasi Pengetahuan

Representasi pengetahuan merupakan kelanjutan dari proses akuisisi pengetahuan. Setelah pengetahuan berhasil disarikan dari pakar, maka selanjutnya yang dilakukan adalah merepresentasikan bentuk-bentuk pengetahuan tersebut menjadi bentuk yang dikenali oleh sistem (komputer).

Beberapa cara yang dapat digunakan untuk merepresentasikan bentuk ini antara lain jaringan semantik (semantic net), bingkai (frame), aturan produksi (production rule), logika (logic), bahasa natural (natural language), dan sistem basis data (database system).

Representasi pengetahuan dimaksudkan untuk menangkap sifat-sifat penting suatu pengetahuan agar dapat diakses dan digunakan dalam metode pemecahan masalah. Bahasa representasi haruslah mampu membuat seorang pemrogram mengekspresikan pengetahuan yang diperlukan untuk mendapatkan solusi permasalahan.

Representasi pengetahuan yang baik haruslah memiliki sifat-sifat berikut:

·      Mengemukakan hal secara eksplisit

·      Membuat masalah menjadi transparan

·      Komplit dan efisien

·      Menampilkan batasan-batasan alami yang ada

·      Menekan dan menghilangkan detil-detil yang diperlukan

·      Dapat dilakukan komputasi terhadapnya (memiliki batasan).

Representasi pengetahuan dikelompokkan ke dalam empat jenis, yaitu:

Representasi Logika

Representasi jenis ini menggunakan ekspresi-ekspresi logika formal dalam melakukan representasi.

Representasi Prosedural

Sementara jenis kedua ini menggambarkan pengetahuan sebagai kumpulan instruksi untuk memecahkan suatu problema.

Representasi Jaringan (Network)

Representasi ini menangkap pengetahuan sebagai suatu graf di mana simpul-simpulnya merupakan obyek atau konsep dari problema yang dihadapi, sementara garisnya (edge) menggambarkan hubungan di antara mereka.

Representasi Terstruktur

Dalam representasi ini, jaringan diperluas dengan cara membuat tiap simpulnya menjadi sebuah struktur data kompleks.

Prinsip representasi pengetahuan adalah jika suatu permasalahan dideskripsikan dengan menggunakan representasi yang tepat, maka dapat dipastikan bahwa masalah tersebut dapat diselesaikan.

5. Ontologi

Kunci dari suatu basis pengetahuan adalah ontologi, yaitu sistem konsep-konsep yang terorganisir yang menjadikan sesuatu yang ada dalam domain menjadi eksplisit[7]. Ontologi merupakan spesifikasi dari suatu konseptualisasi, atau suatu teori logis yang memberikan suatu akun eksplisit yang parsial dari suatu konseptualisasi[8]; atau bahkan sinonim dari konseptualisasi itu sendiri.

Ontologi digunakan untuk menjelaskan mengenai properti dari suatu domain, dan juga untuk mendefinisikan domain tersebut.

Komponen-komponen dari ontologi antara lain:

Konsep (concept) digunakan dalam pemahaman yang luas. Sebuah konsep dapat sesuatu yang dikatakan, sehingga dapat pula merupakan penjelasan dari tugas, fungsi, aksi, strategi, dan sebagainya.

Relasi (relation) merupakan representasi sebuah tipe dari interaksi antara konsep dari sebuah domain. Secara formal dapat didefinisikan sebagai subset dari sebuah pruduk dari n set,

Sebagai contoh dari relasi biner termasuk subclass-of dan connected-to.

Fungsi (function) adalah sebuah relasi khusus di mana elemen ke-n dari relasi adalah unik untuk elemen ke-(n-1).

Contohnya adalah Mother-of.

Aksioma (axiom) digunakan untuk memodelkan sebuah kalimat yang selalu benar.

Instans (instance) digunakan untuk merepresentasikan elemen.

Menurut Tom Gruber dari Stanford University, makna ontologi dalam konteksnya di ilmu komputer adalah “suatu deskripsi konsep dan relasi yang ada dalam suatu agen maupun komunitas agen”[9].

Sebuah ontologi memberikan pengertian untuk penjelasan secara eksplisit dari konsep terhadap representasi pengetahuan pada sebuah basis pengetahuan (Bernaras, proyek KACTUS). Sementara menurut proyek SENSUS, Sebuah ontologi adalah sebuah struktur hirarki dari istilah untuk menjelaskan sebuah domain yang dapat digunakan sebagai landasan untuk sebuah basis pengetahuan.

6. Sistem Perbaikan Pengetahuan

Sistem Perbaikan Pengetahuan (Knowledge Refining System) merupakan suatu sistem untuk memperbaiki kinerja sistem pakar. Dengan sistem ini, pakar dapat melakukan analisis kinerja, lalu melakukan pembelajaran, dan kemudian meningkatkannya pada konsultasi berikutnya.

Pada pembelajaran mesin, tujuan dari perbaikan basis pengetahuan (knowledge base refinement) adalah meningkatkan performa sistem dengan pembelajaran empiris, di mana performa sistem diukur dari jumlah kesalahan yang terdeteksi ketika sistem dieksekusi untuk kasus-kasus yang ada dalam pustaka sistem.

C. Penutup

Basis pengetahuan merupakan jantung dari suatu sistem pakar. Tanpa adanya basis pengetahuan, sistem tidak dapat memberikan rekomendasi yang benar, karena ia tidak memiliki dasar untuk mengambil tindakan.

Basis pengetahuan tergantung dari beberapa konsep dan proses, antara lain pengertian dari pengetahuan serta ontologi dalam basis pengetahuan itu sendiri. Proses akuisisi serta representasi pengetahuan juga berperan memberikan suatu bentuk terhadap basis pengetahuan itu sendiri, yang pada akhirnya semua ini akan menentukan bagaiman kesimpulan yang akan diambil oleh sistem.

Basis pengetahuan yang baik juga dapat melakukan perbaikan dalam dirinya untuk meningkatkan kinerjanya.

MEMBUAT WEBSITE BUKU TAMU DENGAN JSP

MEMBUAT WEBSITE BUKU TAMU DENGAN JSP

Rekayasa Perangkat Lunak J

                                                                                                              

Nama                    : Deky Sudrajat 

Jurusan                 : Teknik Informatika       

Fakultas               : Matematika & Ilmu Pengetahuan Alam

Kampus                : Institut Sains & Teknologi Nasional

1.       Pendahuluan

Website guestbook atau buku tamu pada website merupakan area pada website yang memungkinkan pengunjung (visitor) meninggalkan nama mereka untuk mengindikasikan bahwa mereka telah berkunjung pada website tersebut. Secara umum, sebuah website guestbook juga memungkinkan visitor untuk memposting informasi kontak dan meninggalkan komentar. Website guestbook merupakan tambahan yang sangat membantu pada semua website untuk berbagai macam alasan. Buku Tamu Dengan PHP Dan My SQL. PHP Adalah Bahasa Pemrograman Script Yang Paling Banyak Dipakai Saat Ini PHP Banyak Dipakai Untuk Memrogram Situs Web Dinamis Walaupun Tidak Tertutup Kemungkinan Buku Tamu Dengan PHP Dan My SQL.

2.       Kegunaan Website Buku Tamu

Semua orang menggunakan website untuk segala sesuatu mulai dari pekerjaan sekolah sampai dengan memesan makanan, karena prosesnya yang cepat, murah, & menyenangkan! Tidak perlu meninggalkan meja. Bahkan orang yang suka belanja sekalipun mencari produk yang  diinginkan di web. Kini pelanggan berusaha mencari produk atau servis perusahaan, tempat pertama yang pelanggan cari adalah di web dan jika pelanggan tidak dapat menemukan produk dan servis perusahaan di web, kemungkinan besar pelanggan akan menemukan kompetitor perusahaan yang sudah memiliki website.

3.         Kemampuan yang dapat dilakukan website buku tamu :

·         Membuat menginput data user.

·         Memberikan pelayanan kepada customer.

·         Menerima masukan dari pengunjung/customer.

·         Membagi dan mendistribusikan kepada customer lainnya.

Mungkin hal di atas masih terdengar kurang menarik, tetapi jangn lupa bahwa perusahaan dapat melakukan hal di atas tersebut keseluruh dunia kapan saja, pada siang hari maupun malam haridengan biaya yang cukup murah.

4.         Cara kerja sebuah website buku tamu

Website buku tamu hanyalah sebuah data file user yang terletak pada sebuah komputer yang terhubung dengan internet. Ketika seseorang mengunjungi website buku tamu, mereka telah memasukkan data untuk dilihat oleh customer lainnya dan untuk output suatu perusahaan lembaga maupun sebuah acara.

5.         Proses perancangan website

Secara umum, proses pembuatan website buku tamu yang baik adalah  dengan adanya kerja sama yang saling mendukung diantara 3 unsur, yaitu designer, programmer, user.

·         Designer adalah orang yang dapat menyampaikan image suatu usaha atau seseorang dalam betuk grafis/gambar atau animasi. Grafis ini merupakan perwakilan nuansa dari pemilik situs web guestbook untuk menarik perhatian para pengunjung web itu sendiri. Jadi seorang designer harus dapat menterjemahkan apa yang diinginkan pemilik situs web (dari wawancara atau tulisan) kedalam bentuk visual.

·         Programmer adalah orang yang bertanggung jawab dalam menjalankan program-program yang ada dalm websites, seperti guestbook, counter, form aplikasi, reservation dan yang terutama disini adalah guestbook. Susunan komposisi web yang telah dibuat oleh designerdijalankan dengan baik oleh programmer. Maka designer dan programmer dapat dianggap sebagai suatu kelompok/tim produksi.

A.      Khalayak pengunjung website Bukutamu

Sepertihalnya dengan semua media komunikasi yang lain, pertanyaan pertama yang harus anda jawab. Untuk lembaga, kelompok khalayak yang paling sering adalah :

·         Anggota staf lembaga sendiri

·         Peneliti, kerabat kerja di luar lembaga

·         Penyuluh, pengusaha, staf lembaga swadaya masyarakat

·         Dosen, mahasiswa, dan murid

·         Pemberi dana

·         Ilmuwan dan mahasiswa di luar negeri

5.1. Perancangan struktur website buku tamu

Tidak ada struktur terbaik. Yang penting adalah pengunjung dapat menemukan informasi yang diperlukan dengan mudah dan cepat. Bila pengunjung berhasil dalam itu, maka anda telah berhasil.

Website biasanya berstruktur seperti pohon ; halaman induk berupa batang, kemudian ada cabang dan anak cabanguntuk setiap topik tertentu. Bisa saja melompat dari cabang satu ke cabang yang lain dengan sebuah link atau melalui sebuat tombol navigasi yang telah disediankan dalam sebuah website.Sebaiknya pohon tersebut berdasarkan logika. Logika itu harus logis dari sudut pandang pengguna, bukan dari segi anda.

5.2. Perolehan dan pengolahan informasi

Usahakan menciptakan sistem supaya informasi (khusus yang labil) disediakan untuk dimuat dalamwebsite. Ada tiga cara supaya informasi selalu hangat :

·         Menciptakan prosedur resmi supaya informasi yang layak dimuat selalu disediakan kepada administrator website.

·         Menjalankan hubungan informal dengan pihak yang membutuhkan informasi itu.

·         Memberi penugasan untuk mengelola halaman itu kepada pihak yang menciptakan atau menerima informasi itu.

Viking PERSIB

Viking Pusat : “Janji Untuk Sebuah Kehormatan”

Viking Garut : "Ulah Ringrang,Entong Hariwang, Urang Dukung PERSIB Anu Aink"

Viking Bekasi : "Membiru Di Batas Provinsi, Mati Poen Kami PERSIB"

Viking Jakarta : "Kami Memang Ada"

Viking Yogyakarta : "Jauh Tak Berarti, PERSIB Selalu Dihati"

Viking Cipeundeuy : "Sahate Sajiwa Sadudulur Ngadukung PERSIB"

Viking Alengka : "Totalitas Yang Tak Pernah Padam"

Viking ITB : "Untuk Tuhan, Bangsa, Dan Maung Bandung"

Viking UPI : "Bobotoh Ilmiah, Edukatif, Jeung Religius"

Viking Borneo : "Di Garis Khatulistiwa Kami Ada Untuk PERSIB"

Viking Ganas : "Satu Hati SatuNyali Ngadukung PERSIB"

Viking Pemadam DKI Jakarta:"Pantang Pulang Sebelum PERSIB Menang"

Viking Malaysia : "Panceg Dina Galur, Najan Awak LeburDi Nagara Batur"

Viking Wonosobo : "Sanajan Adoh, Tetep Bobotoh"

Viking Batujajar : "Moal Ngejat Ngadukung PERSIB"

Viking Karawang : "Lupakan Cinta Demi PERSIB"

Viking Indramayu : "PERSIB Reang, Pujare Reang"

Viking Cirebon : "Jabat Erat Tangan Kami, PERSIB Ataoe Mati! "

Viking Cikarang : "From Cikarang, With Love For PERSIB"

Viking Bunter : "Meunang Babaung, Eleh Teu Pundung"

Viking Sukabumi:"Nyacapkeun Panasaran, Ngadukung Terus PERSIB"

Viking Bogor : "From Bogor, For PERSIB"

Viking Purwakarta : "PERSIB Duriat Aing"

Viking Tasik Timur : "Hade Goreng PERSIB Samaotna"

Viking Banten : "Dinanti Dan Selalu Ditakuti"

Viking Kuningan : "Duriat PERSIB Sampai Mati"

Viking Sukabumi : "Saedanna Ngadukung PERSIB, Tapi Make Manah"

Viking Buahbatu : "Sanajan Nekat, Lalajo PERSIB Moal Kaliwat"

Viking Jababeka : "Dirantau Kami Membiru"

Viking Semarang : "Sa' Adoh-adohe Aku Melaku, PERSIB Tetep Neng Ati NgantiMati"

Viking Sumedang : "Makan Tahu, Warna Selalu Biru"

Viking Situraja : "Baheula, Ayeuna, Pageto Dukung PERSIB."

Viking Lembang : "Negtreug Teuneung Ludeung"

Viking Tanggerang : "Our Support Will Never End"

http://vikingpersibclub.com/

Graf dan Topologi Jaringan

Graf dan Topologi Jaringan

Abstract –

Topologi jaringan adalah pola hubungan antara periferal-periferal dalam suatu jaringan (CPU, hub / concentrator). Makalah ini membahas tentang studi dan implementasi Graf dengan sifat-sifat yang ada didalamnya untuk diterapkan dalam perencanaan struktur jaringan dalam hal tata-letak periferal, aliran data, proses, dsb. Perencanaan struktur jaringan ini dapat berbeda sesuai dengan topologi jaringan yang diterapkan. Ada 3 jenis topologi jaringan, yaitu : Signal Topology, Logical Topology, dan Physical Topology. Namun yang dibahas lebih mendalam di makalah ini adalah Physical Topology karena lebih mudah untuk dideskripsikan secara aktual dan karena mempunyai klasifikasi khusus di dalamnya. Physical Topology dapat dikategorikan menjadi beberapa bentuk topologi antara lain : topologi bintang, topologi cincin, topologi pohon, dsb. Masing-masing topologi ini memiliki kelebihan dan kekurangan, misalkan mengenai periferal yang dibutuhkan, manajemen jaringan dalam mendeteksi gangguan pada jaringan, fleksibilitas jaringan, dsb. Graf diimplementasi pada topologi jaringan dengan maksud agar, untuk skala yang lebih luas dan jaringan bercabang banyak, optimasi jaringan yang dilakukan, misalkan mnghitung kebutuhan kabel, atau menghitung jumlah periferal maksimum yang bisa ditambahkan, bisa dilakukan dengan mudah, yaitu menggunakan hukum-hukum dan teorema dalam graf.

1. PENDAHULUAN

Komputer saat ini bukan hanya perangkat yang berdiri secara tunggal. Untuk keperluan akses data yang lebih efisien dan tugas-tugas yang melibatkan computer lain, komputer harus bekerja pada sistem jaringan yang kompak dan saling terhubung. Lebih jauh lagi, setelah adanya internet, saat ini jaringan bukan hanya untuk sekedar menghubungkan komputer-komputer pada area yang terbatas, tapi jaringan telah berkembang, yaitu memungkinkan komputer menjadi perangkat yang dapat menghubungkan dua tempat yang berjarak sangat jauh, maupun sebagai media pertukaran informasi. Dalam jaringan, terjadi transfer data antar komputer, sehingga tasks yang dijalankan sangat tergantung pada jaringan itu sendiri. Setiap komputer yang ada dalam jaringan saling terhubung dengan suatu pola hubungan. Arus data yang mengalir juga sangat ditentukan kecepatan serta efisiensinya bersasarkan pola jaringan yang digunakan.

Topologi merupakan suatu pola hubungan antar terminal dalam jaringan komputer. Seperti yang telah dikatakan sebelumnya, pola ini sangat erat kaitannya dengan metode akses dan media pengiriman yang digunakan. Topologi yang ada sangatlah tergantung dengan letak geofrapis dari masing-masing terminal, kualitas kontrol yang dibutuhkan dalam komunikasi ataupun penyampaian pesan, serta kecepatan dari pengiriman data. Pada topologi jaringan, pola hubungan yang digunakan, aliran data, dan strukturnya diimplementasi dari pola hubungan dalam graf dan secara khusus, terdapat topologi yang mengimplementasikan pohon sebagai bentuk khusus graf dalam struktur jaringan.

2. PEMBAHASAN

Seperti yang dijelaskan di atas, topologi jaringan adalah hal yang menjelaskan hubungan geometris antara unsur-unsur dasar penyusun jaringan, yaitu node, link, dan station.

Secara umum topologi dapat dikategorikan menjadi 3:

1. Signal Topology

Tata letak pada koneksi actual antar nodes pada sebuah jaringan, yang melalui jalur yang diambil sinyal ketika beinteraksi dengan nodes yang lain.

2. Logical Topology

Logical Topologi secara definisi memiliki kemiripan dengan Signal Topologies. Definisi dari Logical Topology adalah jalur yang diambil oleh data, antar nodes dalam jaringan. Sedangkan pada signal topologies didasarkan pada sinyal.

3. Physical Topology

Tata letak nodes dari sebuah jaringan dan hubungan yang terjadi secara aktual (fisik) di antaranya. Misalkan layout dari kabel ,lokasi dari nodes, dan interkoneksi antara nodes dengan kabel pada jaringan. Physical Topology diklasifikasikan menjadi beberapa bentuk topologi, yaitu :

1. Point to Point (Titik ke titik)

2. Star Network (Jaringan Bintang)

3. Ring Network (Jaringan Cincin)

4. Mesh Network

5. Tree Network (Jaringan Pohon)

2.1 Point to Point

Jaringan titik ke titik merupakan jaringan kerja yang paling sederhana tetapi dapat digunakan secara luas. Begitu sederhananya jaringan ini, sehingga seringkali tidak dianggap sebagai suatu jaringan tetapi hanya merupakan jalur komunikasi biasa.

Pada jenis topologi ini, kedua simpul mempunyai kedudukan yang setingkat, sehingga simpul manapun dapat memulai dan mengendalikan hubungan dalam jaringan. Data dikirim dari satu simpul langsung kesimpul lainnya sebagai penerima.

Kelebihan Topologi Point to Point

  - Mudah menghubungkan antar komputer.

  - Membutuhkan kabel yang pendek.

Kekurangan Topologi Point to Point

  - Seluruh jaringan akan mati bila kabel utama terputus.

  - Sulit mencari dan memperbaiki kerusakan apabila terjadi kerusakan pada jaringan.

  - Tidak mungkin dimplementasikan pada jaringan dengan banyak komputer.

2.2 Star Network

Topologi jaringan dimana setiap nodes dalam jaringan terhubung dengan node pusat dengan hubungan point to point. Semua data yang ditransmisikan ke node dalam jaringan selalu ditransmisikan ke node pusat yang kemudian ditransmisikan ke nodes di dalam

jaringan, walupun node pusat mungkin juga sebuah titik koneksi biasa tanpa ada perangkat aktif untuk mengulang sinyal.

Sebuah koneksi point to point kadang dikategorikan sebagai bagian khusus dari topologi star. Maka dari itu jenis jaringan terkecil dari topologi star network akan terdiri dari sebuah koneksi point to point ke node kedua yang diatur oleh hub. Berdasarkan hal tersebut,

tipe jaringan terkecil berikutnya dari topologi star network terdiri dari satu node pusat yaitu hub dengan dua koneksi yang terpisah ke dua nodes cabang.

Walaupun kebanyakan jaringan yang didasarkan pada topologi ini memerlukan penggunaan hub sebagai node pusat, namun masih ada kemungkinan untuk mengimplementasikan sebuah jaringan yang didasarkan pada topologi star dengan menggunakan sebuah komputer atau bahkan titik koneksi biasa sebagai hub atau node pusat. Model jaringan bintang ini relatif sangat sederhana, sehingga banyak digunakan oleh pihak bank yang biasanya mempunyai banyak kantor cabang yang tersebar dipelbagai lokasi. Dengan adanya konfigurasi bintang ini, segala macam kegiatan yang ada di kantor cabang dapat dikontrol dan dikoordinasikan dengan baik. Disamping itu, dunia pendidikan juga banyak memanfaatkan jaringan bintang ini guna mengontrol kegiatan anak didik mereka.

Topologi ini dirancang dengan setiap node (file server, workstation, dan periferal) terhubung secara langsung ke jaringan pusat atau biasa disebut concentrator. Data pada sebuah jaringan bintang selalu melalui hub atau concentrator sebelum menuju sasaran. Hub atau concentrator mengatur dan mengelola seluruh jaringan. Selain itu, hub juga dapat berperan sebagai repeater untuk data flow. Konfigurasi semacam ini biasanya memakai kabel twisted pair. Selain itu bisa juga memakai kabel coaxial ataupun kabel fiber optik.

Kelebihan Topologi Star Network

- Jaringan tidak mudah terganggu oleh adanya koneksi baru maupun saat adanya computer yang tidak disembung.

- Mudah mendeteksi gangguan pada jaringan.

- Mudah pengaplikasiannya.

Kekurangan Topologi Star Network

  - Memerlukan kabel yang cukup panjang.

  - Jika hub/concentrator gagal berfungsi maka semua jaringan akan terputus.

  - Lebih mahal dengan adanya concentrator.

Peralatan Yang Digunakan dalam Topologi Star Network

Jenis NIC Ethernet Card, LocalTalk Kabel Twisted Pair, Fiber Optic Connector RJ-45, ST Connector, SC Connector Protokol Ethernet, LocalTalk Hub/Switch 10Base 8 ports , 10Base 16ports , Ethernet Hub/Switch 8 ports , Ethernet Hub/Switch 16 ports

2.3 Ring Network

Topologi Cincin merupakan topologi jaringan yang tertua. Topologi Ring Network ini diperkenalkan dengan penyesuaian analog dan digital yang digunakan dalam sistem telepon. Sesuai dengan namanya, strukturnya berbentuk seperti cincin. Perangkat yang biasa digunakan untuk topologi ini ialah hub. Topologi jaringan ini memiliki struktur dengan setiap nodes dalam jaringan terhubung dengan kedua nodes yang lain di jaringan dan dengan node pertama dan terakhir saling terhubung satu sama lain, membentuk cincin. Semua data yang ditransmisikan diantara nodes dalam jaringan berjalan dari satu node ke node berikutnya dengan pola sirkuler dan data umumnya lompat secara searah.Pada jaringan ini terdapat beberapa peralatan yang saling dihubungkan satu dengan lainnya dan pada akhirnya akan membentuk bagan seperti halnya sebuah cincin. Jaringan cincin tidak memiliki suatu titik yang bertindak sebagai pusat ataupun pengatur lalu lintas data, semua simpul mempunyai tingkatan yang sama. Data yang dikirim akan berjalan melewati beberapa simpul sehingga sampai pada simpul yang dituju. Dalam menyampaikan data, jaringan bisa bergerak dalam satu ataupun dua arah.

Data yang dikirim atau diterima tetap bergerak satu arah dalam satu saat. Pertama, pesan yang ada akan disampaikan dari titik ke titik lainnya dalam satu arah. Apabila ditemui kegagalan, misalnya terdapat kerusakan pada peralatan yang ada, maka data yang ada akan dikirim dengan cara kedua, yaitu data kemudian akan ditransmisikan dalam arah yang berlawanan, dan pada akhirnya bisa berakhir pada tempat yang dituju.

Konfigurasi semacam ini relatif lebih mahal apabila dibanding dengan konfigurasi jaringan bintang. Hal ini disebabkan karena setiap simpul yang ada akan bertindak sebagai komputer yang akan mengatasi setiap masalah yang dihadapi, serta harus mampu membagi sumber daya yang dimilikinya pada jaringan. Di samping itu, sistem ini lebih sesuai digunakan untuk sistem yang tidak terpusat (decentralized-system), dimana tidak diperlukan adanya suatu prioritas tertentu.

Kelebihan Topologi Ring Network

  - Aliran data cepat.

  - Mampu melayani lalu lintas data yang padat.

  - Waktu yang diperlukan dalam mengakses data optimal.

  - Komunikasi antar terminal mudah.

  - Tidak terjadi data-collision.

Kekurangan Topologi Ring Network

  - Memerlukan kabel yang lebih panjang

  - Jika kabel utama bermasalah maka semua jaringan akan terputus.

  - Penambahan dan pengurangan terminal sukar dilakukan.

Peralatan Yang Digunakan dalam Topologi Ring Network

Jenis NIC Token Ring Card, Kabel Twisted Pair, Connector RJ-45, Protokol Token Ring

Alat Lain MAU (Multistation Access Unit), untuk menghantar data melalui cincin

2.4 Mesh Network

Topologi ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :

2.4.1 Full Mesh

Jenis topologi jaringan dimana masing-masing nodes dari jaringan terhubung dengan nodes lain dalam jaringan dengan hubungan point to point. Ini membuat semakin mungkin dari data untuk ditransmisikan dari setiap node tunggal. Fully connected mesh topology ini secara umum terlalu mahal dan rumit untuk diterapkan. Walapun topologi ini digunakan ketika hanya ada sejumlah nodes untuk saling berhubungan. Pada fully connected network yang terdiri dari sebanyak n node, terdapat p=n(n-1)/2 direct paths atau cabang. Dengan p adalah jumlah cabang dalam jaringan.

2.4.2 Partial Mesh

Jenis topologi jaringan dimana beberapa nodes dari jaringan yang terhubung lebih dari satu nodes dengan koneksi point to point. Hal tersebut memungkinkan user mengambil manfaat yang diberikan oleh physical fully connected mesh topology tanpa biaya dan kompleksitas yang diperlukan untuk sebuah koneksi antar node dalam jaringan.

2.5 Tree Network

Topologi jaringan pohon memadukan karakteristik dari jaringan linier dan jaringan bintang. Jaringan ini terdiri dari sekumpulan workstation berkonfigurasi dengan struktur bintang yang terhubung dengan kabel bus backbone. Jaringan pohon memungkinkan perluasan dari sub jaringan yang telah ada.

Pada jaringan pohon, terdapat beberapa tingkatan simpul (node). Pusat atau simpul yang lebih tinggi tingkatannya, dapat mengatur simpul lain yang lebih rendah tingkatannya. Data yang dikirim perlu melalui simpul pusat terlebih dahulu. Misalnya untuk bergerak dari komputer dengan node-3 ke komputer node-7 seperti halnya pada gambar, data yang ada harus melewati node-3, 5 dan node-6 sebelum berakhir pada node-7.

Keunggulan jaringan model pohon seperti ini adalah dapat terbentuknya suatu kelompok yang dibutuhkan setiap saat. Sebagai contoh, perusahaan dapat membentuk kelompok yang terdiri atas terminal pembukuan, serta kelompok lain dibentuk untuk terminal penjualan. Adapun kelemahannya adalah apabila simpul yang lebih tinggi tidak berfungsi, maka kelompok lain yang berada dibawahnya akhirnya juga menjadi tidak efektif. Cara kerja jaringan pohon ini relatif lambat.

Kelebihan Topologi Tree Network

  - Koneksi secara langsung (point to point) pada segmen jaringan tunggal.

  - Topologi jaringan ini didukung oleh beberapa vendor hardware dan software.

Kekurangan Topologi Tree Network

  - Cakupan segmen jaringan tergantung dari kabel.

  - Jika jalur backbone putus, seluruh segmen jaringan akan putus.

  - Pengimplementasiannya sulit.

Dalam membangun jaringan pohon, harus dipertimbangkan protokol Ethernet yang mengikuti aturan 5-4-3. Salah satu aspek dari Ethernet protocol mensyaratkan bahwa sinyal yang dikirim menjangkau setiap bagian jaringan dalam waktu waktu tertentu. Setiap ada sinyal yang melewati concentrator atau repeater membutuhkan alokasi waktu yang lebih

lama. Sehingga aturan ini menyatakan bahwa di antara dua simpul jaringan hanya boleh ada maksimum 5 segmen jaringan yang terhubung dengan 4 repeater/concentrator. Kemudian, hanya boleh 3 dari segmen itu boleh disi dengan segmen jaringan yang baru jika dihubungan dengan kabel coaxial. Aturan ini dapat dilihat dengan contoh pada gambar 6. Namun aturan ini tidak berlaku pada protokol lain.

3. PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

3.1 Kasus Uji Pengujian Topologi Jaringan

Berdasarkan tata rancang dan teknik pengujian yang telah dijelaskan, maka dirancang kasus-kasus uji sebagai berikut :

1. Kasus Uji 1

bertujuan untuk melihat implementasi graf dalam topologi jaringan.

2. Kasus Uji 2

bertujuan untuk menguji kebenaran teori graf yang juga berlaku pada topologi jaringan.

3.2 Evaluasi Hasil Pengujian AESEncryptor

3.2.1 Kasus Uji 1

Pada kasus uji 1 dibandingkan dengan graf untuk dianalogikan strukturnya dengan struktur pada topologi jaringan, misalnya :

Point to point

Struktur dari topologi jaringan ini dapat digambarkan dengan graf.

Simpul dari graf di atas dianalogikan sebagai CPU.

Star Network

Graf yang diimplementasikan pada topologi jaringan ini adalah

4 buah simpul di kanan adalah CPU sedangkan simpul yang dikiri adalah concentrator atau hub.

Ring Network

Graf yang diimplementasikan pada topologi ring network dapat digambarkan sebagai berikut :

Graf ini adalah graf teratur dengan simpul yang masing-masing berderajat 2. Masing-masing simpul pada graf ini adalah CPU.

Tree Network

Graf yang bersesuaian adalah suatu pohon yang merupakan bentuk khusus dari graf. Pohon ini dapat digambarkan sebagai berikut :

Akar pertama dari pohon di atas adalah server. Sedangkan akar pada level kedua adalah concentrator atau hub. Sedangkan daun dari pohon ini adalah CPU. Dari hasil pengujian di atas diketahui bahwa jaringan/network ternyata memiliki struktur topologi yang dapat diimplementasikan dari graf. Setiap komponen dalam jaringan dengan topologi tertentu diatur tata letaknya sesuai dengan graf yang bersesuain.

3.2.2 Kasus uji 2

Pada kasus uji 2 akan dibuktikan hukum yang berlaku dalam graf, berlaku pula dalam topologi jaringan.

Graf

Diambil contoh pada Ring Network. Graf yang bersesuaian dengan topologi jaringan cincin adalah Graf Teratur dengan simpul berderajat 2. Sesuai teorema pada graf teratur maka harus berlaku :

e = n.r / 2

dengan

e = jumlah sisi graf

n = jumlah simpul

r = derajat simpul

ambil contoh sebuah ring network, simpul adalah CPU, misal jumlah simpul n = 8. Derajat pada struktur ini adalah r = 2 dengan jumlah kabel yang bersisian dengan CPU berjumlah 2. Maka sesuai rumus berlaku e = 8.2 / 2 = 8 Ternyata benar, pada gambar di atas, jumlah kabel ada 8, sehingga teori graf juga berlaku pada topologi jaringan ini.

Pohon

Sesuai teorema pada pohon, jumlah sisi pada sebuah pohon (E) adalah jumlah simpul minus satu. Dari gambar di atas, didapatkan jumlah simpul adalah jumlah periferal yaitu n = 10. Sehingga menurut persamaan diatas didapat jumlah sisi, E = n–1 = 10–1 = 9

Dari gambar tersebut, jumlah kabel yang menghubungkan masing-masing periferal berjumlah 9, sehingga topologi pohon mempunyai struktur yang diimplementasi dari graf pohon. Dari kedua hasil uji diatas didapatkan bahwa topologi jaringan mempunyai struktur dengan berpedoman pada graf. Sehingga setiap teorema dalam graf berlaku pula pada topologi jaringan.

4. KESIMPULAN

Kesimpulan yang didapat dari studi mengenai implementasi graf pada topologi jaringan adalah :

Dalam pemilihan penggunaan topologi jaringan, harus memperhatikan beberapa faktor berikut :

a)      Dana

Jaringan linear merupakan jaringan yang membutuhkan dana paling sedikit dalam penginstallan, karena membutuhkan kabel yang pendek dan tidak membutuhkan hub atau concentrator.

b)      Panjang kabel yang dibutuhkan

Jaringan linier menggunakan kabel paling pendek diantara semua topologi yang lain.

c)      Expansi jaringan

Jaringan bintang merupakan jaringan yang paling fleksibel, mudah dalam perluasan

maupun pengurangan jaringan, cukup dengan menambahkan lagi concentrator/hub.

d)      Tipe Kabel

Tipe kabel yang umum digunakan adalah kabel unshielded twisted pair yang biasa digunakan pada tipologi jaringan bintang.

- Teorema-teorema graf telah terbukti cocok dan bersesuaian dengan topologi jaringan, sehingga optimasi jaringan dapat dengan mudah dilakukan dengan memanfaatkan teorema-teorema graf, terutama untuk jaringan yang sangat luas.

- Mempelajari topologi jaringan merupakan hal yang sangat penting guna menjaga efektifitas jaringan, fleksibilitas dalam hal perluasan jaringan, aliran data, penanganan kerusakan jaringan, dsb.

DAFTAR REFERENSI

1.      Munir, Rinaldi. (2003). Diktat Kuliah IF2153 Matematika Diskrit.edisi keempat, Program Studi Teknik Informatika, Sekolah Teknik Elektro dan Informatika, Institut Teknologi Bandung.

2.      Groth, David; Toby Skandier. 2005. 'Network+Study Guide, Fourth Edition'. Sybex, Inc.

3.      Committee T1A1 Performance and Signal Processing. 2005. ANS T1.523-2001. Telecom Glossary 2000. ATIS Committee T1A1.

4.      Google.com, Numerous university professor's notes. 2005.

5.      Sheldon, Tom. Token Bus Network. 2006. London:Prentice Hall.

6.      Wikipedia http://wikipedia.org/ Tanggal akses: 28 Desember 2008 pukul 19:00.

7.      http://fcit.coedu.usf.edu/ Tanggal akses: 28 Desember 2008 pukul 19:00.

8.      http://myschoolnet.ppk.kpm.my/ Tanggal akses: 30 Desember 2008 pukul 20:00.

9.      http://en.wikipedia.org/wiki/Network_topology Tanggal akses: 30 Desember 2008 pukul 20:00.

10.  http://kuliah.dinus.ac.id/ Tanggal akses: 30 Desember 2008 pukul 21:00