Model dan Proses Pengembangan Software

Selamat malam. Pada kesempatan ini saya akan berbagi mengenai macam-macam model pengembangan software yang mungkin sahabat semua belum mengerti bagaimana software itu berkembang dan pemodelan apa saja yang digunakan untuk mengembangkan software. Mari kita simak bersama. 

Pemodelan dalam suatu rekayasa perangkat lunak merupakan suatu hal yang dilakukan di tahapan awal. Di dalam suatu rekayasa dalam perangkat lunak sebenarnya masih memungkinkan tanpa melakukan suatu pemodelan. Namun hal itu tidak dapat lagi dilakukan dalam suatu industri perangkat lunak. Pemodelan ini akan mempengaruhi perkerjaan-pekerjaan dalam rekayasa perangkat lunak tersebut.

Di dalam suatu industri dikenal berbagai macam proses, demikian juga halnya dengan industri perangkat lunak. Perbedaan proses yang digunakan akan menguraikan aktivitas-aktivitas proses dalam cara-cara yang berlainan. Perusahaan yang berbeda menggunakan proses yang berbeda untuk menghasilkan produk yang sama. Tipe produk yang berbeda mungkin dihasilkan oleh sebuah perusahaan dengan menggunakan proses yang berbeda. Namun beberapa proses lebih cocok dari lainnya untuk beberapa tipe aplikasi. Jika proses yang salah digunakan akan mengurangi kualitas kegunaan produk yang dikembangkan.

Modifikasi perangkat lunak biasanya lebih dari 60 % dari total biaya pembuatan perangkat lunak. Presentasi ini terus bertambah karena lebih banyak perangkat lunak dihasilkan dan dipelihara. Biaya yang beragam tergantung pada tipe sistem yang akan dikembangkan dan kebutuhan sistem seperti unjuk kerja dan kehandalan sistem. Distribusi biaya bergantung pada model pengembangan yang digunakan. Proses memiliki atribut dan karakteristik sebagai berikut :

• Understandability, yaitu sejauh mana proses secara eksplisit ditentukan dan bagaimana kemudahan definisi proses itu dimengerti. 
• Visibility, yaitu apakah aktivitas-aktivitas proses mencapai titik akhir dalam hasil yang jelas sehingga kemajuan dari proses tersebut dapat terlihat nyata/jelas.
• Supportability, yaitu sejauh mana aktivitas proses dapat didukung oleh CASE.
• Acceptability, yaitu apakah proses yang telah ditentukan oleh insinyur dapat diterima dan digunakan dan mampu bertanggung jawab selama pembuatan produk perangkat lunak.
• Reliability, yaitu apakah proses didesain sedikian rupa sehingga kesalahan proses dapat dihindari sebelum terjadi kesalahan pada produk.
• Robustness, yaitu dapatkah proses terus berjalan walaupun terjadi masalah yang tak diduga.
• Maintainability, yaitu dapatkah proses berkembang untuk mengikuti kebutuhan atau perbaikan.
• Rapidity, yaitu bagaimana kecepatan proses pengiriman sistem dapat secara lengkap memenuhi spesifikasi.

Model-model proses

Model proses perangkat lunak masih menjadi object penelitian, tapi sekarang ada banyak model umum atau paradigma yang berbeda dari pengembangan perangkat lunak, antara lain:

• Pendekatan WaterfallBerisi rangkaian aktivitas proses seperti yang telah diuraikan diatas dan disajikan dalam proses yang terpisah, seperti spesifikasi kebutuhan, implementasi desain perangkat lunak, uji coba dst. Setelah setiap langkah didefinisikan, langkah tersebut di sign off dan pengembangan dilanjutkan pada langkah berikutnya.
• Pengembangan secara evolusioner
  Pendekatan ini interleaves aktivitas spesifikasi, pengembangan dan validasi. Sistem awal dengan cepat dikembangkan dari kastamer untuk memproduksi sistem yang memenuhi kebutuhan kastamer. Kemudian sistem disampaikan. Sistem itu mungkin diimplementasikan kembali dengan pendekatan yang lebih terstruktur untuk menghasilkan sistem yang kuat dan maintable.
• Transformasi formal
  Pendekatan ini berdasarkan pembuatan spesifikasi sistem formal secara matematik dan transformasi spesifikasi dengan menggunakan metode matematik atau dengan suatu program. Transformasi ini adalah correctnesspreserving ini berarti bahwa kita dapat yakin program yang dikembangkan sesuai dengan spesifikasi.
• Penggabungan sistem dengan menggunakan komponen-komponen yang dapat digunakan kembali (reuse)
  Teknik ini menganggap bagian-bagian dari sistem sudah ada. Proses pengembangan sistem lebih berfokus pada penggabungan bagian-bagian daripada pengembangan tiap bagian.

Dua pertama dari pendekatan-pendekatan diatas yaitu waterfall dan pengembangan evolusioner, saat ini banyak digunakan dalam pengembangan sistem. Beberapa sistem sudah dibuat dengan menggunakan transformasi correctness preserving tapi ini masih menjadi penelitian. Metode penggunaan kembali (reuse) umum di jepang. Metode ini sekiranya akan diakui oleh Eropa dan Amerika Utara. Di US metode ini dimulai 1995 dengan anggaran 150 million dolars. Bagaimanapun juga reuse masih suatu penelitian, terlalu cepat untuk berkomentar tentang keefektifannya.
Selain itu, saat ini juga ada model-model proses hasil pengembangan seperti Agile modelling, XP (Xtreeme Programming), RUP, dan MSF. 

1. Waterfall/Linear Sequential Model
   Model ini adalah model klasik yang bersifat sistematis, berurutan dalam membangun software. Berikut ini ada dua gambaran dari waterfall model. Sekalipun keduanya menggunakan nama-nama fase yang berbeda, namun sama dalam intinya.
   Fase-fase dalam Waterfall Model menurut referensi Pressman:
   
   
   
   Fase-fase dalam Waterfall Model menurut referensi Sommerville:
   
   
   Dimodelkan setelah siklus rekayasa konvensional, model sekuensial linier melingkupi aktivitas – aktivitas sebagai berikut:
   1.   Rekayasa dan pemodelan sistem/informasi
         Karena sistem merupakan bagian dari sebuah sistem yang lebihbesar, kerja dimulai dengan membangun syarat dari semua elemen sistem dan mengalokasikan beberapa subset dari kebutuhan ke software tersebut. Pandangan sistem ini penting ketika software harus berhubungan dengan elemen-elemen yang lain seperti software, manusia, dan database. Rekayasa dan anasisis sistem menyangkut pengumpulan kebutuhan pada tingkat sistem dengan sejumlah kecil analisis serta disain tingkat puncak. Rekayasa informasi mancakup juga pengumpulan kebutuhan pada tingkat bisnis strategis dan tingkat area bisnis.
   
   2.   Analisis kebutuhan Software
         Proses pengumpulan kebutuhan diintensifkan dan difokuskan, khusunya pada software. Untuk memahami sifat program yang dibangun, analis harus memahami domain informasi, tingkah laku, unjuk kerja, dan interface yang diperlukan. Kebutuhan baik untuk sistem maupun software didokumentasikan dan dilihat lagi dengan pelanggan.
   
   3.   Desain
         Desain software sebenarnya adalah proses multi langkah yang berfokus pada empat atribut sebuah program yang berbeda struktur data, arsitektur software, representasi interface, dan detail (algoritma) prosedural. Proses desain menterjemahkan syarat/kebutuhan ke dalam sebuah representasi software yang dapat diperkirakan demi kualitas sebelum dimulai pemunculan kode. Sebagaimana persyaratan, desain didokumentasikan dan menjadi bagian dari konfigurasi software.
   
   4.   Generasi Kode
          Desain harus diterjemahkan kedalam bentuk mesin yang bisa dibaca. Langkah pembuatan kode melakukan tugas ini. Jika desain dilakukan dengan cara yang lengkap, pembuatan kode dapat diselesaikan secara mekanis.
   
   5.   Pengujian
         Sekali program dibuat, pengujian program dimulai. Proses pengujian berfokus pada logika internal software, memastikan bahwa semua pernyataan sudah diuji, dan pada eksternal fungsional, yaitu mengarahkan pengujian untuk menemukan kesalahan – kesalahan dan memastikan bahwa input yang dibatasi akan memberikan hasil aktual yang sesuai dengan hasil yang dibutuhkan.
   
   6.   Pemeliharaan
          Software akan mengalami perubahan setelah disampaikan kepada pelanggan (perkecualian yang mungkin adalah software yang dilekatkan). Perubahan akan terjadi karena kesalahan – kesalahan ditentukan, karena software harus disesuaikan untuk mengakomodasi perubahan – perubahan di dalam lingkungan eksternalnya (contohnya perubahan yang dibutuhkan sebagai akibat dari perangkat peripheral atau sistem operasi yang baru), atau karena pelanggan membutuhkan perkembangan fungsional atau unjuk kerja. Pemeliharaan software mengaplikasikan lagi setiap fase program sebelumnya dan tidak membuat yang baru lagi.
   
   Masalah dengan waterfall :
   1. Perubahan sulit dilakukan karena sifatnya yang kaku.
   2. Karena sifat kakunya, model ini cocok ketika kebutuhan dikumpulkan secara lengkap sehingga perubahan bisa ditekan sekecil mungkin. Tapi pada kenyataannya jarang sekali konsumen/pengguna yang bisa memberikan kebutuhan secara lengkap, perubahan kebutuhan adalah sesuatu yang wajar terjadi.
   3. Waterfall pada umumnya digunakan untuk rekayasa sistem yang besar dimana proyek dikerjakan di beberapa tempat berbeda, dan dibagi menjadi beberapa bagian sub-proyek.
   
2. Evolutionary Software Process Models
   Bersifat iteratif/ mengandung perulangan. Hasil proses berupa produk yang makin lama makin lengkap sampai versi terlengkap dihasilkan sebagai produk akhir dari proses. Dua model dalam evolutionary software process model adalah: 
   1.   Incremental Model
   
    Keterangan:1. Kombinasikan elemet-element dari waterfall dengan sifat iterasi/perulangan.
   2. Element-element dalam waterfall dikerjakan dengan hasil berupa produk dengan spesifikasi tertentu, kemudian proses dimulai dari fase pertama hingga akhir dan menghasilkan produk dengan spesifikasi yang lebih lengkap dari yang sebelumnya. Demikian seterusnya hingga semua spesifikasi memenuhi kebutuhan yang ditetapkan oleh pengguna.
   3. Produk hasil increment pertama biasanya produk inti (core product), yaitu produk yang memenuhi kebutuhan dasar. Produk tersebut digunakan oleh pengguna atau menjalani review/pengecekan detil. Hasil review tersebut menjadi bekal untuk pembangunan pada increment berikutnya. Hal ini terus dikerjakan sampai produk yang komplit dihasilkan.
   4. Model ini cocok jika jumlah anggota tim pengembang/pembangun PL tidak cukup.
   5. Mampu mengakomodasi perubahan secara fleksibel.
   6. Produk yang dihasilkan pada increment pertama bukanlah prototype, tapi produk yang sudah bisa berfungsi dengan spesifikasi dasar.
   
   Masalah dengan Incremental model:
   1.  Cocok untuk proyek berukuran kecil (tidak lebih dari 200.000 baris coding)
   2. Mungkin terjadi kesulitan untuk memetakan kebutuhan pengguna ke dalam rencana spesifikasi masing-masing hasil increment.
   
   2. Spiral model
   
   
   
   
        Proses digambarkan sebagai spiral. Setiap loop mewakili satu fase dari software process. Loop paling dalam berfokus pada kelayakan dari sistem, loop selanjutnya tentang definisi dari kebutuhan, loop berikutnya berkaitan dengan desain sistem dan seterusnya. Setiap Loop dibagi menjadi beberapa sektor :
   1. Objective settings (menentukan tujuan): menentukan tujuan dari fase yang ditentukan. Batasan-batasan pada proses dan produk sudah diketahui. Perencanaan sudah disiapkan. Resiko dari proyek sudah diketahui. Alternatif strategi sudah disiapkan berdasarkan resiko-resiko yang diketahui, dan sudah direncanakan.
   
   2. Risk assessment and reduction (Penanganan dan pengurangan resiko): setiap resiko dianalisis secara detil pada sektor ini. Langkahlangkah penanganan dilakukan, misalnya membuat prototype untuk mengetahui ketidakcocokan kebutuhan.
   
   3. Development and Validation (Pembangunan dan pengujian): Setelah evaluasi resiko, maka model pengembangan sistem dipilih. Misalnya jika resiko user interface dominan, maka membuat prototype User Interface. Jika bagian keamanan yang bermasalah, maka menggunakan model formal dengan perhitungan matematis, dan jika masalahnya adalah integrasi sistem model waterfall lebih cocok.
   
   4. Planning: Proyek dievaluasi atau ditinjau-ulang dan diputuskan untuk terus ke fase loop selanjutnya atau tidak. Jika melanjutkan ke fase berikutnya rencana untuk loop selanjutnya.
   
   Pembagian sektor tidak bisa saja dikembangkan seperti pada pembagian sektor berikut pada model variasi spiral di bawah ini:
   
   
   
   
   Customer communication: membangun komunikasi yang baik dengan pengguna/customer.
   Planning: mendefinisikan sesumber, batas waktu, informasi-informasi lain seputar proyek
   Risk analysis: identifikasi resiko managemen dan teknis
   Engineering: pembangunan contoh-contoh aplikasi, misalnya prototype
   Construction and release : pembangunan, test, install dan support.
   Customer evaluation: mendapatkan feedback dari pengguna beradasarkan evaluasi PL pada fase engineering dan fase instalasi.
   
   Pada model spiral, resiko sangat dipertimbangkan. Resiko adalah sesuatu yang mungkin mengakibatkan kesalahan. Model spiral merupakan pendekatan yang realistik untuk PL berskala besar. Pengguna dan pembangun bisa memahami dengan baik software yang dibangun karena setiap kemajuan yang dicapai selama proses dapat diamati dengan baik. Namun demikian, waktu yang cukup panjang mungkin bukan pilihan bagi pengguna, karena waktu yang lama sama dengan biaya yang lebih besar.
   
3. Transformasi formal Metode ini berbasiskan pada transformasi spesifikasi secara matematik melalui representasi yang berbeda untuk suatu program yang dapat dieksekusi. Trasformasi menyatakan spesifikasi program. Menggunakan pendekatan ‘Cleanroom’ untuk pengembangan PL.
   
   
   
   Metode ini mempunyai keterbatasan dalam pemakaiannya. Keunggulannya adalah mengurangi jumlah kesalahan pada sistem sehingga penggunaan utamanya adalah pada sistem yang kritis. Hal ini menjadi efektif dari segi biaya. Pemakaian model pengembangan formal memerlukan tingkat kerahasian sebelum digunakan.
   
   Permasalahan dalam model pengembangan metode formal:
   • Memerlukan keahlian khusus dan pelatihan untuk mengaplikasikannya
   • Sulit menentukan beberapa aspek dari suatu sistem seperti
   user interface
   
4. Pengembangan Menggunakan Konsep Re-use (Penggunaan Ulang)Metode ini didasarkan pada sistem yang telah tergabung dari
   sejumlah komponen yang ada atau sistem COTS (Commercial-off-the-shelf)
   Langkah-langkah proses:
   • Analisis komponen
   • Kebutuhan perubahan
   • System design dengan penggunaan ulang
   • Pengembangan dan Development dan penggabungan
   Pendekatan ini menjadi penting tetapi tetap saja mempunyai keterbatasan dalam penggunaannya.
   
   

Sekian penjelasan dari macam-macam pemodelan perangkat lunak yang dapat saya berikan kepada sahabat semua. Mohon maaf apabila terdapat banyak kesalahan atau ketidaksesuaian serta kurang rapihnya susunan paragraf dalam postingan ini. Terima kasih telah berkunjung semoga postingan ini dapat bermanfaat.