Siklus pengoahan data

Suatu proses pengolahan data terdiri dari 3 tahapan dasar, yang disebut dengan siklus pengolahan data (data processing cycle), yaitu input, processing dan output.

Tiga tahap dasar dari siklus pengolahan data tersebut dapat dikembangkan lebih lanjut. Siklus pengolahan data yang dikembangkan (expanded data processirtg cycle) dapat ditambahkan tiga atau lebih tahapan lagi, yaitu origin”ation, storage dan distribution.

Siklus pengolahan data yang dikembangkan.

Origination. Tahap ini berhubungan dengan proses dari pengumpulan data yang biasanya merupakan proses pencatatan (recording) data ke dokumen dasar.

Input. Tahap ini merupakan proses memasukkan data ke dalam proses komputer lewat alat input (input device).

Processing. Tahap ini merupakan proses pengolahan dari data yang sudah dimasukkan yang dilakukan oleh alat pemroses (processing device), yang dapat berupa proses menghitung, membandingkan, mengklasifikasikan, mengurutkan, mengendalikan atau mencari di storage.

Output. Tahap ini merupakan proses menghasilkan output dari hasil pengolahan data ke alat output (output deuice), yaitu berupa informasi.

Distribution. Tahap ini merupakan proses dari distribusi output kepada pihak yang berhak dan membutuhkan informasi.

Storage. Tahap ini merupakan proses perekaman hasil pengolahan ke simpanan luar (storage). Hasil dari pengolahan yang disimpan di storage dapat dipergunakan sebagai bahan input untuk proses selanjutnya. Pada gambar, tampak adanya 2 buah anak panah yang berlawanan arah, menunjukkan hasil pengolahan dapat disimpan di storage dan dapat diambil kembali untuk proses pengolahan data selanjutnya.

Pengolahan Data

Pengolahan data memegang peranan penting dalam pemodelan. Sepanjang proses pembangunan skenario pemodelan dibutuhkan pengolahan data dari mulai mempersiapkan data masukan pemodelan, data parameterisasi sampai dengan pengolahan data hasil luaran model. Data pesisir, laut, cuaca dan iklim perlu dilakukan pengolahan data sebelum dapat digunakan oleh pemodelan atau dimanfaatkan pada proses verifikasi dan validasi model. Proses pengolahan data pemetaan melalui analisis sistem informasi geografis juga dibutuhkan untuk membantu pemodelan menambahkan informasi lain dari hasil luaran model.

Seiring dengan prekembangan teknologi satelit, telah tersedia berbagai jenis data citra satelit untuk memonitor kondisi perairan. Data citra satelit ini dapat dimanfaatkan sebagai informasi pendukung dari hasil luaran pemodelan. Data citra satelit ini perlu dilakukan pengolahan data agar dapat dimanfaatkan oleh teknologi pemodelan. Data citra satelit yang telah diolah ini sangat berguna juga dalam proses verifikasi dan validasi model karena sifat data citra satelit ini memiliki cakupan yang luas pada waktu yang bersamaan. Sebagai contoh, dari hasil pemodelan dengan modul model tumpahan minyak dapat dilihat pola penyebarannya setelah sekian waktu dan pada saat yang bersamaan terdapat citra satelit radarsat yang dapat diolah untuk melihat pola penyebaran tumpahan minyak. Dari hasil perbandingan antara luaran model dan citra satelit radarsat, secara kualitatif akan terlihat seberapa tepat model tumpahan minyak tersebut mensimulasikan minyak yang tumpah.

Terkadang pengolahan data dilakukan secara terus menerus. Oleh karena itu, dibutuhkan suatu aplikasi dalam bentuk perangkat lunak yang dibangun sesuai dengan kebutuhan pengolahan data tersebut. Perangkat lunak yang dibangun ini dapat membantu secara efektif karena tidak harus dilakukan secara manual dan rutin dikerjakan, tetapi cukup dilakukan secara otomatis oleh perangkat lunak yang dibangun ini. Sehingga seluruh tahapan proses pengolahan data untuk mempersiapkan data masukan model dan luaran hasil model secara otomatis dikerjakan oleh perangkat lunak tersebut.

Terdapat beragam teknik dan data yang terlibat dalam pengolahan data. Secara umum jenis pengolah data untuk kebutuhan pemodelan adalah sebagai berikut:

1. Pemetaan dan Analisis SIG
2. Pesisir dan Laut
3. Cuaca dan Iklim
4. Citra Satelit
5. Program Aplikasi

Pengertian Data

Data adalah suatu penggambaran fakta atau instruksi atau pengertian yang dapat disampaikan atau diolah manusia atau peralatan yang digunakan manusia. Data dapat berupa huruf, simbol, angka atau alphanumeric.

Sifat Data

Sifat-sifat dari suatu data dapat diklasifikasikan menjadi empat macam, antara lain :

a. Data kuantitatif (quantitative data) adalah data mengenai penggolongan dalam hubungannya dengan penjumlahan.

b. Data kualitatif (qualitative data) adalah data mengenai penggolongan dalam hubungannya dengan kualitas atau sifat tertentu.

c. Data makro (macro data) adalah data yang meliputi suatu objek dalam skala yang luas, sekelompok masyarakat, daerah wilayah, atau suatu propinsi dan negara.

d. Data mikro (micro data) adalah data yang meliputi suatu unit usaha, rumah tangga, atau individu.

Pengolahan Data

Pengolahan data merupakan tindakan melakukan serangkaian operasi terencana atas data. Untuk memproses data dan mendatangkan hasil yang berarti maka perlu dilakukan kombinasi operasi data berupa :

1. Pencatatan (capturing)Kegiatan perekaman dari suatu atau beberapa kejadian dalam bentuk     formulir.

2. Pemeriksaan (verifying)Kegiatan pengecekan data yang sudah direkam untuk memperoleh data yang benar.

3. Pengelompokan (clasifying)Operasi yang mendapatkan elemen data ke dalam kategori yang spesifik sehingga memberikan kemudahan kepada pemakai.

4. Penyusunan atau Penyortiran (sorting)Penempatan dari elemen data yang telah dispesifikasikan berdasarkan aturan secara berurutan.

5. Peringkasan (sumarising)Operasi penggabungan elemen data, yang terdiri atas dua cara yaitu : melalui duplikasi datasecara matematika, dan kegiatan pengurangan kerumitan data secara logika atau algoritma..

6. Perhitungan (calculating)Operasi ini mencakup proses perhitungan dan manipulasi data dalam media tertentu, seperti : microfilm, disk, dan media lain sehingga dapat digunakan kembali bila diperlukan.

7. Penyimpanan (stroring)Perekaman data dalam media tertentu seperti disk, magnetic tape, hardisk, dan lain-lain.

8. Reproduksi (reproduction)Penduplikasian data suatu media ke media lain dalam satu tempat.

9. Penyebaran Komunikasi (disseminating communication)

Media Penyimpanan Elektronik

Location

Lokasi adalah dimana letak memori tersebut, biasanya terdapat dua tempat yaitu didalam (Internal) atau diluar (Eksternal) komputer, untuk yang didalam komputer kadang sering disamakan sebagai main memori, padahal ada bentuk memori yang lain. Contohnya processor memiliki register memori dan ada juga yang disebut chace memori. Untuk yang eksternal memori, yaitu suatu media yang pengaksesannya memerlukan proses I/O seperti disk atau tape.

Capacity

Kapasitas adalah sebuah karakteristik nyata dari memori. Biasanya kapasitas internal memori dituliskan dalam bytes (1 byte = 8 bits) atau instruksi. Umunya panjang instruksi adalah 8, 16, dan 32 bits. Sedangkan eksternal memori biasa di tuliskan dalam byte.

Unit of Transfer

Untuk internal memori, Unit Of Transfer sama dengan jumlah baris data yang keluar masuk ruang memori dalam satu waktu.

Access Method

• Sequential Access : memori diorganisasikan dalam unit-unit data yang disebut record. Pengaksesannya harus dibuat secara linear berurutan. Setiap data diberikan indeks alamat untuk memisahkan setiap record dan agar memudahkan pengaksesan kembali data. Dengan metode akses ini akan membutuhkan waktu yang lama untuk mengakses suatu data karena pencarian data dilakukan secara satu-persatu. Contohnya tape memori.
• Direct Access : berbeda dengan Sequential Access pada metode ini, setiap blok record diberikan alamat khusus dalam memori. Untuk mengakses suatu data, kita langsung dapat mengetahui tempat data tersebut disimpan melalui alamat khusus. Sehingga proses pembacaan data cepat. Contohnya disk memori.
• Random Access : setiap data diberikan lokasi pengalamatan khusus dan ditempatkan disembarang tempat pada memori. Sehingga data diakses secara acak dan langsung. Contohnya memori utama dan chace memori.
• Assosiative : ini adalah salah satu metode Random Access yang dapat membentuk instruksi penempatan data dan pencocokkan data sendiri, dan semua instruksi dijalankan bersamaan. Chace memori dapat menggunakan metode ini.

Performance

Ada tiga parameter Performance yang digunakan :

• Access Time : yaitu waktu yang ditempuh untuk melakukan proses baca tulis data.
• Memory Cycle Time : konsep ini adalah pokok yang direpkan pada Random Access, dan terdiri dari Access Time ditambah waktu proses yang dibutuhkan sebelum akses kedua dimulai. Memory Cycle Time berhubungan dengan sistem bus dan tak berhubungan dengan Processor.
• Transfer Rate : yaitu kecepatan mentransfer data masuk atau keluar unit memori. Untuk Random Access sama dengan 1 / (Cycle Time), sedangkan pada Non-Random-Access menggunakan persamaan ini :

Tn=Ta+ N/R

Dimana Tn = Rata-rata waktu untuk membaca dan menulis N bits.

Ta = Rata-rata waktu akses.

N = Banyak bits.

R = Kecapatan transfer, dalam bits per second (bps).

Physical Type

Yaitu bahan yang dugunakan untuk membuat memori, kabanyakan saat ini digunakan bahan semikonduktor.

Physical Characteristic

Beberapa karakter fisik memori sangat penting. Pada Volatile Memory informasi akan hilang dengan otomatis ketika power listrik dimatikan. Sedangkan pada Unvolatile Memory, data akan direkam dalam memori tanpa adanya kehilangan data. Contohnya magnetik memori adalah Unvolatile Memory. Sedangkan semikonduktor bisa Volatile ataupun Unvolatile Memory. Nonerasable Memory contohnya termasuk Unvolatile Memory, data dalam memori ini tak dapat dihapus kecuali jika terjadi kerusakan media. Nonerasable Memory dalam semikonduktor dikenal dengan ROM (Read Only Memory).

Organization

Dengan mengorganisasikan berarti mengatur penyusunan instruksi-instruksi setiap bit. Walaupun kenyataannya pengorganisasian tidak selalu digunakan.

Hirarki Media Penyimpanan

---

[GAMBAR]

Ada banyak media penyimpanan berkas, dan semuanya diklasifikasikan berdasarkan kecepatan baca tulis data, dan waktu yang dibutuhkan untuk mengakses data, yaitu :

Chace Memory

Memori berkapasitas terbatas, berkecepatan tinggi yang lebih mahal daripada memori utama. Cache memory ini ada diantara Main Memory dan Register pemroses, berfungsi agar pemroses tidak langsung mengacu pada memori utama agar kinerja dapat ditingkatkan.

Chace memory terbagi menjadi dua yaitu :

1. Cache Memory yang terdapat pada internal Processor , chace memory jenis ini kecepatan aksesnya sangat tinggi, dan harganya sangat mahal. Hal ini bisa terlihat pada Processor yang berharga mahal seperti P4,P3,AMD-Athlon dll, semakin tinggi kapasitas L1,L2 Chace memori maka semakin mahal dan semakin ceppat Processor.

[GAMBAR]

2. Chace Memory yang terdapat diluar Processor, yaitu berada pada MotherBoard, memori jenis ini kecepatan aksesnya sangat tinggi, meskipun tidak secepat chache memori jenis pertama ( yang ada pada internal Processor). Semakin besar kapasitasnya maka semakin mahal dan cepat. Hal ini bisa kita lihat pada Motherboard dengan beraneka ragam kapasitas chace memory yaitu 256kb, 512kb, 1Mb, 2Mb dll.

Main Memory

Media penyimpanan yang digunakan ketika data akan dioperasikan adalah Main Memory (Memori Utama). Umumnya mekanisasi pengoperaian data dilakukan di Main Memory. Walaupun Main Memory berukuran bermega-mega byte atau bergiga-giga byte, tetap saja Main Memory terlalu kecil untuk penyimpanan database. Selain itu Main Memory akan kehilangan data ketika listrik dimatikan atau ketika sistem crash (error).

• ROM (Read Only Memory)

ROM ( Read Only memory) yaitu memory yang hanya bisa dibaca saja datanya atau programnya. Pada PC, ROM terdapat pada BIOS ( Basic Input Output System) yang terdapat pada Mother Board yang berfungsi untuk men-setting peripheral yang ada pada system. Contoh: AMIBIOS, AWARD BIOS, dll

ROM untuk BIOS terdapat beragam jenis diantaranya jenis Flash EEPROM BIOS yang memiliki kemampuan untuk dapat diganti programnya dengan software yang disediakan oleh perusahhan pembuat Mother Board, yang umumnya penggantian tersebut untuk peningkatan unjuk kerja dari peripheral yang ada di Mother Board.

• RAM(Random Access Memory)
• DRAM

DRAM (Dynamic RAM) yaitu salah satu tipe RAM yang menyimpan setiap bit data dalam sebuah Capasitor terpisah dalam sebuah IC (Integrated Circuit). Ketika Capasitor – Capasitor jarang di charge, maka dimungkinkan data yang ada pada Capasitor hilang, sehingga Capasitor harus dicharge (refresh) secara periodik. DRAM sangat berlawanan dengan SRAM (Static RAM) dan static memori lainnya. Keuntungan SRAM adalah struktur nya yang sederhana. Hanya satu Transistor dan satu Capasitor yang diperlukan per bit. Sehingga dibandingkan dengan SRAM, DRAM lebih padat. Karena DRAM akan kehilangan data ketika power listrik dimatikan maka DRAM termasuk Volatile Memory.

[GAMBAR]

• SRAM

SRAM (Static RAM), sama halnya dengan DRAM atalah salah satu tipe dari RAM. Perbedaannya dengan DRAM adalah data yang disimpan dalam SRAM bersifat static, sehingga selama teraliri power listrik, maka data akan tetap utuh, berbeda dengan DRAM yang secara periodik harus di refreshq. Selain itu SRAM digunakan untuk Chace Memory (baikitu didalam maupun diluar chip), sedangkan DRAM digunakan untuk Main Memory, sehingga kecepatan SRAM lebih cepat dari DRAM.

[GAMBAR]

RAM (Random Acces Memory) yaitu memori yang memiliki kemampuan untuk dirubah data atau program yang tersimpan didalamnya.

Flash Memory

Flash memory juga dikenal sebagai EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), flash memory berbeda dengan Main Memory dalam penyelamatan data. Flash Memory tak akan kehilangan data walaupun kehilangan power listrik sehingga digolongkan sebagai Unvolatile Memory. Pembacaan data dalam Flash Memory dibutuhkan waktu kurang dari 1 nanosecond (1/1000 microsecond), yang kira-kira secepat pembacaan data dari Main Memory. Bagaimanapun penulisan data ke Flash Memory lebih ruwet, data bisa ditulis sekali yang memakan waktu 4 – 10 microsecond, tapi tidak bisa dioverwrite secara langsung. Untuk mengoverwrite data yang telah ada kita harus menghapus data tersebut lebih dulu, setelah itu data baru dapat dioverwrite. Kekurangan Flash Memory yaitu hanya dapat melakukan penghapusan ulang sekitar 10.000 sampai 1 juta kali. Flash Memory populer digunakan sebagai pengganti Magnetic Disk dalam menampung data yang berukuran tidak besar. Selain itu Flash Memory juga populer sebagai media penyimpanan untuk system computer sederhana, seperty HP, Camera Digital, dan media digital lainnya.

Magnetic Disk

Magnetic Disk memberikan media penyimpanan sekunder dalam jumlah besar. Kapasitas Disk selalu meningkat lebih dari 50% setiap tahunnya, namun kebutuhan media penyimpanan untuk aplikasi besarpun meningkat dengan cepat, dalam beberapa kasus kadang database yang besar membutuhkan ratusan disk untuk menampung data tersebut.

Magnetic Disk mensupport Direct Access yang umumnya digunakan sebagai aplikasi database. Untuk mengetahui cara disk bekerja, terdapat pada gambar dibawah ini :

Data yang disimpan dalam disk dalam unit disebut Disk Block. Block Disk tersusun atas cincin yang konsentris yang disebut Track, dalam sebuah piringan atau lebih. Seset Track yang memiliki diameter sama disebut Cylinder. Setiap track terbagi atas lengkungan-lengkungan yang disebut Sector yang besarnya berdasarkan karakteristik disk dan tak bisa diubah, sedangkan ukuran Block dapat ditentukan ketika diinisialisasikan sebagai multiple sector.

Physical Characteristics of Disks

• Head Motion
• Fixed Head Disk : memiliki head untuk setiap track, sehingga computer dapat berpindah dari track ke track lain dengan cepat tanpa perlu memindahkan head. Namun dikarenakan banyaknya head sehingga membuat disk ini harganya sangat mahal.
• Moveable Head Disk : berbeda dengan Fixed Head Disk, Moveable Head Disk hanya memiliki sebuah head, sehingga head harus bisa berada diatas track manapun. Karena hal ini sehingga lengan head dapat merentang dan kembali ke tujuan tertentu.
• Disk Portability
• Nonremovable Disk : yaitu disk drive yang permanen, contohnya hardisk dalam sebuah PC adalah Nonremoveable Disk.
• Removeable Disk : yaitu disk yang dapat dipindahkan atau bisa diganti dengan disk yang lain. Floppy Disk dan ZIP Cartridge adalah contoh Removeable Disk.
• Sides
• Single Sided : lapisan magnetic berada pada kedua sisi piringan disk.
• Double Sided : lapisan magnetic berada pada satu sisi piringan.
• Platters
• Single Platter : magnetic disk dengan satu piringan.
• Multiple Platter : magnetic disk dengan lebih dari satu piringan, yang tertumpuk secara vertikal. Untuk membaca disk ini diperlukan head dengan banyak lengan, tergantung banyaknya piringan disk, sehingga setiap piringan terdapat lengan head.
• Head Mechanism
• Contact (Floppy) : mekanisasi head yang ketika proses pembacaan dan penulisan data, head mengalami kontak dengan disk.
• Fixed Gap : head telah diletakkan dalam tempat yang tetap diatas piringan disk.
• Aerodynamic Gap (Winchester) : Winchester head dirancang untuk beroperasi lebih dekat ke prmukaan disk dari pada yang selazimnya, sehingga menbentuk kepadatan data. Headnya biasanya merupakan Aerodinamic Foil yang ringan yang berada diatas permukaan piringan ketika disk berputar. Tekanan udara dari perputaran disk cukup membuat head terangkat ke atas permukaan piringan. Sehingga terbentuklah suatu sistem diama head berada dekat diatas permukaan piringan, namun tetap tidak melakukan kontak langsung.

Optical Disk

Optical Disk adalah media penyimpanan yang proses pembacaan dan penulisan menggunakan laser. Produk Optical Disk :

• CD (Compact Disk), sebuah nonerasable disk yang menyimpan informasi audio digital. Standar sistemnya menggunakan 12-cm disk dan bisa merekam 60 menit waktu main.
• CD-ROM (CD-Read Only Memory), sebuah nonerasable disk yang digunakan untuk menampung data komputer. Standar sistemnya menggunakan 12-cm disk dan dapat menampung data sebesar 640 megabyte.
• CD-R (CD-Recordable), sama seperti CD-ROM, user hanya bisa menulis data sekali.
• CD-RW(CD-Rewriteable), sama seperti CD-ROM, user dapat menghapus dan menulis ulang data berkali-kali.

[GAMBAR]

• DVD (Digital Video Disk), sebuah teknologi untuk memproduksi digital, yang merekam informasi video. Antara diameter 8 dan 12-cm bisa digunakan dengan kedua sisi disknya, sehingga dapat mendobelkan kapasitasnya menjadi 17 gigabyte. Standar DVD adalah read-only (DVD-ROM);
• DVD-R (DVD-Recordable), sama seperti DVD-ROM, user hanya dapat merekam data satu kali dan hanya pada satu sisiyang dapat digunakan.
• DVD-RW (DVD-Rewriteable), sama seperti DVD-ROM, user hanya dapat merekam data berkali-kali dan hanya satu sisi disk yang dapat digunakan.

[GAMBAR]

Magnetic Tapes

Magnetic Tapes umumnya digunakan untuk membackup data atau mengarcipkan data. Walaupun lebih murah dari Magnetic Disk tetapi proses pengaksesan data lebih lambat, karena menggunakan Sequential Access yang harus mengakses data berurutan dari awal, berbeda dengan Magnetic Disk yang menggunakan Direct Access yang dapat mengakses data dari manapun.
Magnetic Tapes memiliki daya tampung data yang besar. Dan dapat di pundahkanke dalam Tape Drive. Tape Jukeboxes dapat menampung data yang sangat besar, seperti misalnya data remote-sensing dari satellit yang dimana bisa mencapai ratusan terabyte (1¹² byte atau kadang bisa mencapat petabyte (1¹⁵ byte).