PTIunisbank-pertemuan9b

9b Perkembangan Aplikasi 3

(Simulasi dan Game)

		Overview
Perkembangan aplikasi yang sangat signifikan adalah pada lingkup simulasi. Simulasi memungkinkan manusia untuk membuat model dari dunia nyata untuk kemudian digunakan sebagai media eksplorasi. Dengan sentuhan seni dan hiburan, aplikasi simulasi dapat dimanfaatkan sebagai media permainan (game). Ditambah dengan dukungan teknologi, aplikasi simulasi ataupun game dapat menggambarkan dunia nyata dengan lebih baik dan lebih mendekati kenyataan.
	Tujuan
1.     Memberikan pemahaman tentang simulasi 2.     Menunjukkan penelusuran tentang konsep game 3.     Menjelaskan tentang perkembangan game 4.     Menjelaskan tentang komponen game 5.     Menjelaskan tentang komponen desain game 6.     Menunjukkan kemajuan dalam penggambaran lingkungan nyata ke dalam game

1.1      Simulasi

Permainan komputer pada dasarnya masuk dalam golongan simulasi berbasis komputer, atau menggunakan komputer untuk membuat dan menjalankan simulasi. Istilah ‘simulasi’ sendiri memiliki makna sebagai tiruan dari sesuatu yang ada di dunia nyata, bisa dalam bentuk benda ataupun proses. Simulasi yang dibuat tidak boleh meninggalkan karakteristik utama atau perilaku utama dari kondisi nyata.

Dukungan teknologi yang terus berkembang, telah memberikan kontribusi yang sangat besar pada fase perkembangan, sehingga karakteristik-karakteristik yang pada zaman dahulu tidak dapat atau sulit untuk dilakukan, saat ini dapat terwujud. Sebagai contoh untuk mensimulasikan tubuh manusia, sebelum ditemukannya teknologi pengolahan gambar 3D (tiga dimensi), penggambaran tubuh manusia hanya dapat digambar dalam bentuk 2D (dua dimensi) saja.

Tujuan dilakukannya simulasi adalah untuk menyederhanakan objek pengamatan supaya lebih mudah untuk diamati dan dipahami perilakunya. Salah satu aplikasi simulasi yang paling banyak digemari adalah game (permainan) komputer.

1.2      Konsep Game

Game adalah aktivitas yang terstruktur atau semi-terstruktur yang digunakan untuk kesenangan ataupun pendidikan. Istilah semi-terstruktur digunakan untuk mendeskripsikan aktivitas yang tidak 100% mengikuti aturan tertentu, sehingga penggunanya harus berusaha untuk kreatif.

Komponen kunci yang harus ada pada setiap game adalah:

• Tujuan (goal)
• Aturan main (rules)
• Tantangan (challenge)
• Interaktif

Selain keempat komponen di atas, game juga harus dapat melibatkan mental, kegiatan fisik ataupun keduanya. Oleh karena itu latihan fisik untuk dapat menguasai permainan dengan baik.

Game secara umum merupakan suatu bagian universal dari pengalaman manusia dan terdapat pada seluruh budaya yang ada.

Di zaman modern seperti sekarang ini, menurut Kevin Maroney tentang game adalah suatu bentuk permainan yang dilengkapi dengan tujuan dan terstruktur. Sedangkan menurut Eric Zimmermann adalah bahwa game merupakan sebuah aktivitas dengan beberapa aturan yang harus dipatuhi demi tercapainya hasil. Gambar berikut akan ditunjukkan letak game jika dibandingkan dengan kegiatan hiburan yang lainnya:

beauty

 

Art

Competition

No

Puzzle

No

Toy

Movie

No

No

attack allow

competitor

interaction

goal

money

Gambar 10.1 Penelusuran konsep game

Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa suatu bentuk ekspresi kreatif jika ditambahkan unsur keindahan (beauty), maka akan menjadi suatu bentuk kesenian (art). Suatu bentuk ekspresi kreatif dapat juga dijual menjadi komoditi hiburan jika melibatkan unsure uang (money) di dalamnya.

Suatu bentuk hiburan (entertainment), jika terdapat unsur interaksi di dalamnya, maka akan menjadi suatu bentuk mainan (play thing). Namun jika tidak ada unsur interaksi, maka akan menjadi sebuah pertunjukan saja seperti film (movie).

Sebuah mainan apabila terdapat unsur tujuan/target yang harus dicapai (goal) , maka mainan tersebut akan menjadi tantangan (challenge). Namun, jika tidak terdapat unsur tujuan/target, maka mainan itu hanya akan tetap menjadi mainan (toy).

Suatu tantangan (challenge) apabila terdapat kompetitor, maka berpotensi terjadinya konflik. Namun, apabila tidak terdapat unsur kompetisi, maka bentuk tantangan akan berlaku inklusif (hanya bisa dinikmati/dimainkan sendiri saja) contohnya permainan puzzle, kubik, tetris, dll.

Suatu bentuk konflik yang di dalamnya diperbolehkan untuk melakukan penyerangan (attack), maka konflik akan berubah menjadi permainan (game) yang seru. Namun jika konflik tidak diperbolehkan untuk diramu dengan penyerangan, maka akan menjadi permainan kompetisi seperti permainan tetris (menyusun balok), balap mobil, ketangkasan, dll.

Game (permainan) sebenarnya merupakan salah satu cabang ilmu matematikan terapan. Pada tahun 1944, teori tentang game dipaparkan untuk pertama kali oleh John von Neumann dalam jurnalnya yang berjudul “Theory of Game and Economic Behavior”. Langkah yang telah ditempuh John von Neumann kemudian diikuti oleh seorang ahli matematika terkenal dan dinobatkan sebagai Famous Game Theorist, yaitu John Nash (kisah hidupnya difimkan dengan judul ‘Beautiful Mind’).

1.3      Sejarah game (permainan)

Manusia telah melakukan kegiatan bermain sejak zaman prasejarah dimulai, hal ini dibuktikan dengan ditemukannya suatu permainan kuno dari Mesir yang diyakini ditemukan atau dimainkan padatpada tahun 3500 SM, nama permainan tersebut adalah ‘Senet’. Permainan khusus raja yang bernama Ur pun juga ditemukan di Mesir, permainan ini telah ada sejak tahun 2600 SM. Penemuan berikutnya adalah permainan sederhana yang menggunakan papan dan juga menggunakan benda kecil berwarna hitam dan putih (diperkirakan muncul tahun 1000 SM), ini adalah cikal bakal dari permainan catur.

1.4      Klasifikasi Game

1.4.1       Game klasik

Game-game yang ada pada era klasik/era sebelum penggunaan teknologi digital telah diklasifikasikan ke dalam 4 (empat) kelompok, yaitu:

• Board games, permainan yang dilakukan pada board (papan/alas) dengan bentuk dan desain tertentu. Contoh: monnopoli, catur, ular tangga.
• Card games, permainan yang menggunakan media kartu.
• Role–Playing game, dimana pemain harus menjalankan peran tertentu untuk dapat menyelesaikan permainan ini.
• Tabletop war games, permainan ini biasanya dilakukan pada suatu permukaan yang luas dan menggunakan patung-patung miniatur berukuran kecil.

1.4.2       Video game

Sejak dikenalkannya teknologi, variasi game semakin banyak dan lebih menarik karena sudah melibatkan sentuhan artistik. Sejak ditemukannya televisi, games juga ikut mengalami perkembangan dan disebut sebagai video games yang di desain untuk dapat memanfaatkan peralatan elektronik lainnya. Sistem video game sekarang ini dapat ditampilkan pada berbagai ukuran layar, mulai dari yang kecil hingga layar yang besar.

Media pengendali video game disebut sebagai game controller. Alat ini terdiri dari tombol-tombol dan sebuah batang pengendali yang disebut sebagai joystick.

Video game ditemukan pada tahun 1947 oleh Thomas T. Goldsmith Jr. dan rekannya Estle Ray Mann, kemudian hasil temuan ini dipatenkan pada tahun 1948. Mereka telah berhasil membuat simulasi penembakan misil dan ditampilkan pada televisi CRT.

1.4.3       Online game

Online game adalah suatu game yang dapat dimainkan diatas suatu jaringan komputer. Teknologi jaringan komputer dan kendali jarak jauh telah berkembang dengan cepat (internet, java, flash), sehingga memungkinkan para pemakai internet dapat saling bertemu pada suatu arena game tertentu.

Jenis permainan yang paling sering dimainkan secara online:

• First person shooter
• Real-time strategy game
• Cross-platform online play
• Browser game
• Role-playing game

1.5      Game mechanics

Dalam perkembangan aplikasi game, terdapat istilah ‘game mechanics’, yaitu sebutan lain dari produk aturan-aturan yang didesain oleh pembuat game. Contoh dari game mechanics adalah sebagai berikut:

• Skill, yang dapat dibagi lagi menjadi dua kategori:
• Fisik : fighting, boxing, dancing
• Mental : catur, kartu, Othello
• Luck (keberuntungan), melibatkan pilihan-pilihan yang bersifat random, dimana penggunanya tidak memiliki kendali atas permainan. Contoh: permainan yang melibatkan dadu, tic-tac-toe, dll
• Strategy, hampir sepenuhnya berlawanan dengan luck, pengguna dapat merencanakan dan mengendalikan permainan, serta hasil permainan dapat diprediksi.
• Resource management (manajemen sumber daya), pengguna diberikan aset dengan jumlah tertentu, kemudian pengguna harus dapat mengatur assetnya supaya berhasil memenangkan permainan.
• Diplomacy (diplomasi), permainan tergantung sepenuhnya pada kemampuan pengguna dalam berinteraksi dengan pemain yang lainnya.

Pengguna juga memiliki karakteristik masing-masing dan tidak semuanya cocok dengan tipe game mechanic tertentu. Pada dasarnya game mechanic yang ada pada setiap game dapat digunakan untuk membantu pengembangan skill, pendidikan, dan peran psikologi.

Setiap game pasti memiliki genre atau tema besar yang menjadi ide dasar dari pembuatan game tersebut. Genre atau tema besar inilah yang nantinya akan mengarahkan penentuan game mechanic. Secara umum, genre game dibagi ke dalam delapan seperti pada tabel berikut:

Tabel 10.1. Genre game dan karakteristiknya

Genre	Karakteristik tantangan
Action	Fisik
Strategy	Strategia, taktik, logistic
RPG (Role-Playing Game)	Taktik, logistik, dan eksplorasi
Real world simulation	Game olah raga, simulasi kendaraan termasuk kendaraan militer
Construction and management	Ekonomi dan konsep
Adventure	Eksplorasi penyelesaian puzzle
Puzzle	Logika, konsep dan tantangan waktu
Hybrid	Menggabungkan beberapa genre berbeda

1.6      Game Play

Definisi dari game play dapat dijelaskan dengan menggunakan dua istilah, yakni: tantangan (challenge) dan aksi (action), yaitu:

• Tantangan yang harus dihadapi oleh pemain pada saat menjalani permainan
• Aksi-aksi yang diperbolehkan untuk menghadapi tantangan

Definisi ini merupakan inti dari game dan yang membuat game menjadi menarik untuk dimainkan. Oleh karena itu, kebutuhan untuk menyusun scenario game play yang baik dibutuhkan imajinasi dan fantasi yang luar biasa dari para pembuatnya.

Umumnya, game didesain untuk memberikan hiburan bagi penggunanya. Oleh karena itu, para pembuat game ini disebut sebagai entertainer karena mereka benar-benar memikirkan bagaimana caranya menghibur pengguna game ini. Skenario yang disusun oleh para pembuat game ini lebih ditekankan pada challenge (tantangan). Berikut ini adalah bentuk-bentuk tantangan yang pernah diciptakan:

• Koordinasi fisik
• Kecepatan dan ketepatan reaksi à Tetris
• Akurasi dan presisi à Need for Speed
• Ketepatan waktu dan irama à Dance dance revolution
• Pembelajaran tentang kombinasi gerakan à Street fighter

• Pengenalan pola
• Pola statis : Heaven and Earth
• Pola pergerakan dan perubahan à Sonic the hedgehog
• Konflik
• Strategi, taktik, dan logistic à Warcraft
• Survival à Pac-Man
• Pengurangan pasukan musuh à Half Life
• Stealth à Metal Gear Solid
• Ekonomi
• Penambahan sumber daya à Civilization
• Keseimbangan dan kestabilan sistem à Sim Earth
• Menyayangi makhluk hidup à Creatures
• Penciptaan/Pembangunan
• Kesuksesan estetika à The Sims
• Konstruksi dengan target fungsional à Mind Rover

1.7      Komponen desain dan proses

Terdapat 2 (dua) buah komponen kunci pada video game adalah:

1. Core mechanics, cara untuk mengubah aturan umum game ke dalam simbol-simbol dan model matematika sehingga dapat diimplementasikan secara algoritmik. Kualitas dari core mechanics adalah pada tingkat kemiripan dengan dunia nyata.
2. User interface, yang disusun dari:
1. Model interaksi, yakni hubungan antara tombol-tombol yang ditekan dengan aksi yang dihasilkan.
2. Perspektif, penggunaan grafik untuk menampilkan lingkungan permainan agar pengguna dapat memahaminya secara visual.

Pemain

Core mechanics

Challenges

Actions

Game Play

User interface

Output

Input

Perspective

Interaction model

 

Gambar 10.2 Komponen game

1.8      Game World

Game world adalah lingkungan buatan, lokasi imajinatif yang dapat membantu pemainnya untuk membangun persepsi. Tujuannya adalah untuk memperkuat sisi hiburan, kebaruan (novelty), dan interaksi.

Game world terdiri dari 6 (enam) dimensi, yaitu:

• Dimensi fisik / kuantitatif, yang menggambarkan properti-properti yang muncul, biasanya dapat direpresentasikan menggunakan angka. Contoh: ukuran arena, ukuran benda-benda, lingkungan, dll.
• Dimensi kualitatif yang menggambarkan nuansa (mood) dari suatu lingkungan game. Untuk dapat menjelaskan dimensi ini diperlukan deskripsi dalam bentik kata-kata.
• Dimensi spasial, yang menggambarkan banyaknya jumlah dimensi atau penggambaran lingkungan fisik, yaitu:
• 2D

 

• 2.5D

• 3D

• Skala

• Batasan (boundaries)

• Dimensi waktu (temporal), yang menggambarkan perjalanan waktu pada dunia/lingkungan game, biasanya berbeda dengan perjalanan waktu sesungguhnya. Contoh: The Sims.
• Dimensi lingkungan, yang mendeskripsikan tentang tampilan yang sesungguhnya. Dimensi fisik menjelaskan properti dan ruang yang ada pada game, sementara dimensi lingkungan fokus pada apa yang ada pada lingkungan.
• Konteks budaya (cultural)

• Konteks lingkungan fisik

• Detail

• Gaya (style)

• Dimensi emosional, yang dapat menunjukkan emosi tokoh-tokoh dalam dunia game, dan yang lebih utama adalah dapat melibatkan emosi dari penggunanya. Contoh: Final Fantasy VII

Rangkuman

1. Simulasi digunakan untuk menyederhanakan objek pengamatan, sehingga lebih mudah untuk diamati
2. Penelusuran konsep game dapat dimulai dari sisi ekspresi kreatif
3. Terdapat 2 (dua) komponen penting dalam desain game:

•          Core mechanics

•          User interface

4. Game world berguna untuk membantu penggunanya dalam mempersepsi lingkungan permainannya.

Kuis Benar Salah

1.      Game world adalah lingkungan buatan, lokasi imajinatif yang dapat membantu pemainnya untuk membangun persepsi.

2.      Suatu tantangan (challenge) apabila terdapat kompetitor, maka berpotensi terjadinya konflik.

3.      Role–Playing game, dimana pemain harus menjalankan peran tertentu untuk dapat menyelesaikan permainan ini.

4.      Luck (keberuntungan), melibatkan pilihan-pilihan yang bersifat random, dimana penggunanya memiliki kendali atas permainan.

5.      Dimensi fisik pada lingkungan permainan dapat dianalogikan sebagai dimensi kualitatif

PTIunisbank-pertemuan9

9     Perkembangan Aplikasi 2

(Realtime  Systems)

		Overview
Salah satu performansi sistem dalam hubungannya dengan pemrosesan dan komunikasi data adalah mendapatkan informasi secara cepat. Sehingga penerima informasi seolah-olah merasakan dirinya berada pada sumber data tersebut. Salah satu layanan yang dapat memberikan dan mengirim informasi dengan cepat adalah Sistem Waktu Nyata (Realtime System) dimana waktu menjadi hal yang sangat penting dalam sistem ini. Realtime Systems tidak terlepas dari waktu tunda (delay). Pada bab ini hanya dispesifikasikan pada waktu tunda berupa delay processing yang terjadi selama pemrosesan data, walaupun kita ketahui terdapat parameter lainnya yang mempengaruhi sistem ini terutama jika telah memasuki jaringan komunikasi diantaranya delay transmission, delay propagation dan lain-lain. Bagaimanakah karakteristik dan implementasi sistem Realtime ini? maka akan dipaparkan dalam bab ini secara singkat.
	Tujuan
1.     Memahami karakteristik dari sistem Realtime 2.     Memahami waktu sebagai unsur penting dalam sistem Realtime 3.     Mengetahui jenis-jenis sistem Realtime 4.     Mengetahui Implementasi dari sistem Realtime.

1       

1.1      Sejarah dan Karakteristik Sistem Realtime

Kata Realtime pertama kali diterapkan pada penggunaan proses simulasi. Perkembangan sistem ini sangat erat kaitannya dengan sejarah dan perkembangan komputer beserta sistem operasinya. Pada tahun 1950, komputer mulai dikomersialisasikan, sistem operasi mulai berkembang dengan mengintergrasikan beberapa utilitas , aplikasi (seperti text editor dan file managers) dan configuration tools yang terintegrasi dalam sistem operasi (kernel).

Sistem Realtime mulai pertama kali dikembangkan setalah teknologi komputer memasuki generasi ke-2, sekitar tahun 1960-an dengan munculnya teknologi semikonduktor yang diimplementasikan dalam piranti Intergrated Circuit (IC). Beberapa industri pada saat itu menggunakan mesin otomatis untuk melakukan aktivitasnya, beberapa proses harus dikerjakan sesuai dengan batas waktu yang ditentukan, maka diterapkan sebuah sistem Realtime pada mesin tersebut. Sejalan dengan meningkatnya kemampuan komputer untuk memproses data, maka sistem Realtime lebih sempurna lagi.

Terlebih  dengan processor yang tertanam pada sebuah komputer generasi ke-4, maka sistem Realtime mudah diaplikasikan karena kecepatan dalam mengolah data lebih cepat , misalnya superkomputer bluegene/L (478 operasi/detik;tahun2007) dan roadrunner (1000 operasi/detik; tahun 2008) yang dikeluarkan oleh IBM.

 Realtime dapat diterjemahkan langsung ke dalam bahasa Indonesia sebagai waktu-nyata. Definisi Sistem Realtime banyak dikemukakan, salah satunya  menurut IEEE Computer Society Press : “A Realtime sytems is a system that must satisfy explicit (bounded) respone time constrain or risk severe consequence, including failure.”

Sistem Realtime identik dengan timelines yang merupakan fungsi dari waktu, berkaitan dengan data transfer rate dan throughput. Kedua parameter ini tergantung dari :

·         Waktu Service : Waktu netto yang dipergunakan untuk merespon satu masukan yang diberikan.

·         Waktu Latency : Interval antara waktu kemunculan input dengan waktu mulai diberikan service terhadap input tersebut.

Suatu sistem dinamakan Realtime jika sistem tersebut dapat mendukung eksekusi program atau aplikasi dengan waktu tertentu, atau dengan kata lain suatu sistem Realtime harus memiliki karakteristik sebagai berikut:

·         Batasan waktu, artinya bahwa aplikasi harus menyelesaikan tugasnya dalam waktu yang telah dibatasi atau ditentukan.

·         Dapat diprediksi, artinya bahwa sistem harus bereaksi terhadap semua kemungkinan kejadian selama kejadian tersebut dapat diprediksi.

·         Dapat mengerjakan hal-hal yang penting saja, yang tidak penting tidak perlu dikerjakan.

·         Membuat processor bekerja lebih cepat, sehingga dapat ditingkatkan jumlah task yang diselesaikan.

·         Struktur Internal yang dinamis, artinya dapat melakukan rekonfigurasi dinamis untuk menyesuaikan dengan kondisi eksternal lingkungan.

·         Bersifat reaktif, artinya dapat merespon terhadap event  yang beragam yang tidak dapat diprediksi urutan waktu kedatangannya.

·         Konkurensi, artinya menunjang berbagai kegiatan secara simultan, aspek komunikasi, interrupt handling dan locking menjadi bagian penting dalam penyelesaian masalah konkurensi ini.

·         Terdistribusi, artinya memungkinkan untuk melakukan komputasi bersamaan di beberapa tempat untuk menyelesaikan satu fungsi umum.

1.2      Konsep Sistem Realtime

Sistem Realtime sangat memperhatikan dimana waktu adalah merupakan hal yang dianggap penting. Sistem yang cepat waktu bukan merupakan tujuan dari Realtime, tetapi merupakan suatu persyaratan agar sistem tersebut bisa mengerjakan tugas-tugas dengan cepat sesuai batasan waktu yang telah ditetapkan.

Suatu hasil dikatakan tepat waktu jika:

·         Hasil harus diserahkan sesuai dengan waktu yang telah disepakati atau ditentukan. Misalnya seorang dosen memberikan ulangan kepada sejumlah mahasiswa dan memberikan waktu pengerjaan selama 2 jam. Apabila waktu pengerjaan telah mencapai 2 jam, maka seluruh pekerjaan yang diberikan tadi harus segera dikumpulkan.

·         Dapat memberikan jawaban setiap saat diminta.

·         Dapat memberikan jawaban yang terbaik dan akurat.

·         Kita yang memerintahkan dan kapan harus diberikan oleh sistem serta bisa menjawab pada setiap saat.

Secara umum, blok diagram yang mempunyai karakteristik sistem Realtime mempunyai komponen pengontrol proses, sensor, aktuator , trigger generator bersama clock untuk mengeset waktu.

Gambar 9. 1 Diagram blok Realtime Systems

      Berdasarkan rangsangan (stimulus) yang masuk pada sistem Realtime, maka terdapat dua macam stimulus berdasarkan waktu kedatangannya :

·         Periodic Stimuli : Stimulus yang dapat diprediksi interval waktunya.

Contoh : Sensor suhu dapat dipantau selama 10 kali dalam satu detik.

·         A Periodic Stimuli : Stimulus yang tidak dapat diprediksi waktunya.

Contoh: Kesalahan daya sistem memicu interupsi yang diproses oleh sistem.

1.3      Jenis-Jenis Sistem Realtime

Berdasarkan response time, maka sistem Realtime secara umum dapat dibagi ke dalam 2 jenis, yaitu :

·         Hard Realtime Systems (HRTS)

Sistem hard Realtime dibutuhkan untuk menyelesaikan critical task dengan jaminan waktu tertentu. Jika kebutuhan waktu tidak terpenuhi, maka aplikasi akan gagal. Dalam definisi lain disebutkan bahwa kontrol sistem hard Realtime dapat mentoleransi keterlambatan tidak lebih dari 100 mikro detik.

Secara umum, sebuah proses dikirim dengan sebuah pernyataan jumlah waktu dimana dibutuhkan untuk menyelesaikan atau menjalankan I/O. Kemudian penjadual dapat menjamin proses untuk selesai atau menolak permintaan karena tidak mungkin dilakukan. Mekanisme ini dikenal dengan resource reservation. Oleh karena itu setiap operasi harus dijamin dengan waktu maksimum. Pemberian jaminan seperti ini tidak dapat dilakukan dalam sistem dengan virtual memory atau secondary storage, karena sistem seperti ini tidak dapat meramalkan waktu yang dibutuhkan untuk mengeksekusi suatu proses.

Gambar 9. 2 Skema respon time pada HRTS

Contoh dalam kehidupan sehari-hari adalah pada sistem pengontrol pesawat terbang. Dalam hal ini, keterlambatan sama sekali tidak boleh terjadi, karena dapat berakibat tidak terkontrolnya pesawat terbang. Nyawa penumpang yang ada dalam pesawat tergantung dari sistem ini, karena jika sistem pengontrol tidak dapat merespon tepat waktu, maka dapat menyebabkan kecelakaan yang merenggut korban jiwa.

·         Soft Realtime Systems (SRTS)

Komputasi soft Realtime memiliki sedikit kelonggaran. Dalam sistem ini, proses yang kritis menerima prioritas lebih daripada yang lain. Walaupun menambah fungsi soft Realtime ke sistem time sharing mungkin akan mengakibatkan ketidakadilan pembagian sumber daya dan mengakibatkan delay yang lebih lama, atau mungkin menyebabkan starvation, hasilnya adalah tujuan secara umum sistem yang dapat mendukung multimedia, grafik berkecepatan tinggi, dan variasi tugas yang tidak dapat diterima di lingkungan yang tidak mendukung komputasi soft Realtime.

Gambar 9. 3 Skema respon-time pada SRTS

Contoh penerapan sistem ini dalam kehidupan sehari-hari adalah pada alat penjualan atau pelayan otomatis. Jika mesin yang menggunakan sistem ini telah lama digunakan, maka mesin tersebut dapat mengalami penurunan kualitas, misalnya waktu pelayanannya menjadi lebih lambat dibandingkan ketika masih baru. Keterlambatan pada sistem ini tidak menyebabkan kecelakaan atau akibat fatal lainnya, melainkan hanya menyebabkan kerugian keuangan saja. Jika pelayanan mesin menjadi lambat, maka para pengguna dapat saja merasa tidak puas dan akhirnya dapat menurunkan pendapatan pemilik mesin. Setelah batas waktu yang diberikan telah habis, pada sistem hard realtime, aplikasi yang dijalankan langsung dihentikan. Akan tetapi, pada sistem soft Realtime, aplikasi yang telah habis masa waktu pengerjaan tugasnya, dihentikan secara bertahap atau dengan kata lain masih diberikan toleransi waktu.

1.4      Arsitektur Realtime Systems

Arsitektur sistem Realtime merupakan suatu diagram yang mengambarkan interkoneksi antar sistem yang ada pada Realtime. Secara blok dapat digambarkan berikut ini :

Gambar 9. 4  Arsitektur Realtime Systems

Pada Gambar di atas terdiri dari beberapa blok sistem. Secara garis besar dibedakan menjadi dua, yaitu bagian statistik dan algoritma. Pada bagian algoritma terdapat sejumlan n algoritma. Semakin kompleks suatu program, maka akan semakin banyak punya algoritma yang bisa digunakan untuk menyelesaikan program tersebut.

Pada bagian masukan terdapat saklar selector yang digunakan untuk memilih input mana yang akan dieksekusi menggunakan algoritma 1 – n, tergantung dari keinginan kita atau tingkat komplektifitas program.

Agar bisa diperoleh konsep Realtime, maka ditambahkan suatu kontrol atau pencatat kapan program mulai start dan kapan program tersebut harus berhenti dengan menghasilkan nilai dan waktu sesuai dengan kesepakatan batas waktu (deadline).

1.5      Usaha-usaha untuk memenuhi kriteria Sistem Real- Time

Sistem Realtime merupakan sistem yang berkaitan erat dengan deadline. Agar dapat mencapai Realtime, maka usaha yang dilakukan untuk memenuhi kriteria Realtime antara lain :

·         Software yang dihardwarekan (Hadrwareisasi)

Dengan melakukan teknik software yang dihardwarekan, maka akan meningkatkan kecepatan , yang pada akhirnya akan mempercepat proses, efisien waktu dan dapat mendukung terjadinya sistem Realtime.

·         Seleksi  atau Sorting

Sistem sorting digunakan untuk mengurutkan suatu data tertentu dengan tujuan untuk mempermudah pada saat terjadi pengambilan keputusan.

·         MSB First

Dengan sistem MSB First ( Most Significant Bit ), maka dengan beberapa langkah eksekusi suatu program (misalnya kasus pada penjumlahan bilangan), akan diperoleh suatu nilai yang sudah mendekati nilai akhir. Berbeda dengan metode LSB ( Least Significant Bit ) dimana nilai maksimum akan diperoleh setelah melalui proses yang lama.

·         Heuristic / System Pakar / Sistem Cerdas

Sistem-sitem tersebut merupakan salah satu bagian dari ilmu komputer yang membuat agar suatu komputer dapat melakukan pekerjaan yang sebaik yang dilakukan oleh manusia. Cara yang digunakan adalah dengan memberikan pembelajaran (learning) terhadap komputer berupa software.

·         Sampling

Proses sampling digunakan untuk mengambil data tetapi tidak secara keseluruhan dengan syarat tetap harus memenuhi tingkat validitas, melainkan hanya diambil sample-sample tertentu saja dengan harapan sudah mewakili seluruh data yang ada.

·         Preprocessing

Sebelum task yang akan dikerjakan datang, maka sudah diatur terlebih dahulu, misalnya datanya diurutkan atau diseleksi terlebih dahulu.

·         Scheduling

Metoda untuk memproses suatu pekerjaan berdasarkan jadwal yang telah ditetapkan, sehingga tidak terjadi proses tumpang tindih.

·         Parallelism

Metoda paralelisme pada suatu processor akan mempercepat proses eksekusi terhadap suatu program, terutama jika program yang dijalankan tersebut kompleks. Dengan sistem parallel processor ini, setiap tugas didistribusikan pada masing-masing prosessor dan hasilnya digabungkan menjadi satu. Dengan demikian, maka proses eksekusi tersebut akan lebih cepat.

·         Data Reduction

Data-data yang tidak digunakan (tidak penting) atau data yang berulang (redundancy) bisa dilakukan pengurangan (reduction).

·         Data Compression

Kompresi data diguankan untuk menghemat space suatu data. Dalam kompresi data harus dipertimbangkan dalam hal waktu kompresi, waktu pengiriman data, dan proses dekompresi data tersebut. Dengan kompresi, data yang dikirim per satuan waktu lebih banyak, sehingga lebih efisien terhadap waktu.

·         Prediction

Prediction digunakan untuk memperkirakan suatu proses eksekusi data. Berapa kira-kira yang digunakan untuk mengeksekusi sebuah program.

1.6      Implementasi Sistem Realtime

Penerapan sistem Realtime pada jenis Hard Realtime Systems (HRTS) seperti: pada pembangkit tenaga nuklir, peralatan kesahatan, pengontrol pesawat terbang dan lain-lain. Sedangkan pada jenis  Soft Realtime Systems (SRTS) seperti : Sistem Telepon, sistem informasi pada pabrik, room access controlling dan lain-lain.

Dalam implementasi sistem Realtime yang berhubungan dengan hadware terdapat :

·         Sensor : Mengumpulkan data dari lingkungan sistem

·         Aktuator : Merubah (dengan berbagai cara) lingkungan sistem

·         Efektor : Respon terhadap input kepada lingkungan.

Gambar 9. 5 Relasi antara software, hadware dan lingkungan dalam sistem Realtime

            Salah satu implementasi sistem Realtime sering digunakan pada sebuah program simulator, contohnya simulator pesawat terbang. Pada gambar di bawah ini merupakan contoh konfigurasi dan blok diagram dari sebuah simulator pesawat tempur F-16A.

Gambar 9. 6 Konfiguarsi SCRAMNet pada pesawat F-16A

Pada simulator ini menggunakan teknologi fiber optics sebagai input dan output device. Untuk masalah antrian data sendiri menggunakan konsep FIFO (First In First Out).

Gambar 9. 7 SCRAMNet Board pada simulator F-16A

	Rangkuman

1.     Sistem Realtime merupakan sistem yang terkait dengan batasan waktu (deadline) dalam melakukan perintah.

2.     Sistem yang cepat waktu bukan merupakan tujuan utama dari Realtime, tetapi merupakan suatu persyaratan agar sistem tersebut bisa mengerjakan tugas-tugas dengan cepat sesuai batasan waktu.

3.     Berdasarkan response time, maka sistem Realtime secara umum dapat dibagi ke dalam 2 jenis, yaitu : Hard Realtime Systems (HRTS) dan Soft Realtime Systems (SRTS).

4.     Pada HRTS, response time sangat tegas. Jika aplikasi atau proses tidak memenuhi batas waktu maksimum, maka aplikasi atau proses tersebut dikatakan gagal. Contohnya : pada pembangkit tenaga nuklir, peralatan kesahatan, pengontrol pesawat terbang dan lain-lain.

5.     Pada SRTS, response time lebih longgar, masih diberikan toleransi waktu tambahan yang masih memungkinkan aplikasi berlangsung dengan validitas yang masih tinggi. Contohnya : Sistem Telepon, sistem informasi pada pabrik, room access controlling dan lain-lain.

6.     Arsitektur sistem Realtime memiliki komponen yang terdiri dari n-algoritma, statistik dan pengontorl waktu (deadline control).

7.     Beberapa usaha-usaha yang dilakukan untuk memenuhi Realtime systems : Software yang dihardwarekan, seleksi atau sorting, MSB, sampling, preprocessing, Heuristic, prediksi, kompresi data, data reduction, scheduling dan Pararelisme

Kuis Benar Salah

1.      Dalam sistem Realtime, batasan waktu menjadi hal yang sangat penting.

2.      Pada SRTS, batasan waktu untuk melakukan aplikasi sangat tegas, jika aplikasi tersebut tidak memenuhi batasan waktu maksimum, maka aplikasi atau proses dianggap gagal.

3.      Salah satu cara untuk membuat sebuah sistem berakarakter Realtime adalah dengan metode LSB.

4.      Salah satu karakter dari sistem Realtime adalah sulit diprediksi.

5.      Pada sistem Realtime, lebih mementingkan bit error rate daripada throughput.

6.      Pengontrol pesawat terbang termasuk ke dalam HRTS.

7.       Sistem yang cepat waktu bukan merupakan tujuan utama dari Realtime, tetapi merupakan suatu persyaratan agar sistem tersebut bisa mengerjakan tugas-tugas dengan cepat sesuai batasan waktu.

8.       Karakter sistem Realtime adlah memeiliki struktur internal yang dinamis, artinya dapat melakukan rekonfigurasi dinamis untuk menyesuaikan dengan kondisi eksternal lingkungan.

9.       Akuator digunakan untuk menghimpun data dari lingkungan.

10.     HRTS dan SRTS berbeda dalam hal response time.