Paper Teknik Pemodelan dan Simulasi

Sistem Digital dan AnalogSistem Secara umum, sistem adalah kumpulan komponen-komponen yang dirangkai untuk tujuan tertentu. Dalam kaitannya ke pemodelan dan simulasi, sistem terbagi atas dua cabang yakni kontinu dan diskret. Tiap sistem memiliki kelebihan dan ciri khas tersendiri, baik sistem itu sendiri maupun penerapan sistem tersebut.

Kontinu Untuk memulai penjelajahan sistem ini, mari kita bahas sistem yang kontinu terlebih dahulu. Umumnya, sistem alami yang ada merupakan sistem yang kontinu, namun bukan semuanya. Ketinggian permukaan air, kelembaban udara, arus dalam sirkuit, pergerakan waktu, bahkan suhu tubuh bergerak dengan sistem yang kontinu. Ciri utama sistem kontinu, atau analog, adalah akurasi. Sistem kontinu bergerak dalam cacah waktu yang kontinu(tak terbatas). Tiap motion dalam sistem ini akan direpresentasikan dengan cacahan tertentu dengan ritme tertentu pula. Sistem analog adalah sistem yang memiliki pergerakan yang sangat halus. Misalkan sebuah alat pengukur arus analog(dengan jarum penunjuk) digunakan untuk mengukur arus pada rangkaian tertentu, jarum pada alat tersebut akan menunjuk nilai tertentu dan seringkali tidak menunjuk tepat pada suatu angka. Anggap saja arus yang mengalir 2,4879889678 ampere, maka jarum akan berada di antara angka 2 dan 3. Tidak tepat di tengah-tengah namun agak ke kiri sedikit, dan dapat dipastikan mata kita tidak mampu membedakan output ini dengan output 2,5 ampere. Sistem analog tidak membulatkan output yang ada meskipun sangat mendekati angka bulat di atasnya. Tiap nilai ditunjukkan dengan spesifik dan cermat. Penggunalah yang umumnya melakukan pembulatan.

Diskrit Lain halnya dengan sisitem kontinu, sistem diskrit bergerak dalam cacah waktu terdiskritasi. Umumnya, sistem-sistem buatan manusia merupakan sistem diskrit. Sistem antrian, komputer, bahkan perhitungan uang. Ciri utama sistem diskrit, atau dalam dunia elektronika disebut digital, adalah pencacahan data tiap interval waktu tertentu. Input pada sistam diskrit yang sangat beragam akan dikuantisasi dalam cacah waktu tertentu. Output yang keluar nantinya adalah hasil pengolahan data dari tiap interval, sehingga seringkali outputnya berupa cacah integer yang dibulatkan. Jika kita memakai alat pengukur arus digital(dengan penunjuk angka seven-segment) untuk mengukur arus pada rangkaian tertentu, nilai yang akan kita dapatkan adalah angka. Meski angka yang ditunjukkan tidak sama persis dengan output sistem analog, angka ini telah mewakili output arus tersebut dalam cacah waktu tertentu. Memang hasilnya tidak 100% akurat, namun tingkat ketepatannya pasti lebih baik daripada terkaan kita untuk menghitung arus dengan jarum penunjuk angka. Arus 2,4879889678 mungkin akan ditampilkan sebesar 2,488 atau lebih teliti. Ketepatan alat tergantung ketelitian alatnya sendiri.

Sistem Kontinu dan Diskrit Meski mampu mengolah satu sumber data yang sama, kedua sistem ini memiliki cara kerja yang sama sekali berbeda. Dalam aplikasinya pada dunia elektronik, sistem diskrit memegang lebih banyak peranan. Misalnya pada pen-sinyalan: sinyal analog adalah sinyal yang merepresentasikan keadaan sesuai dengan masukan yang diterima. Sementara itu, sinyal digital merepresentasikan kondisi dengan urutan data yang telah diubah menjadi bit. Sinyal analog mungkin berupa gelombang periodis, sementara sinyal digital berupa cacah bit, kombinasi angka 1 dan 0.

Bimo Adi Pradono www.digizoneku.com

Paper Teknik Pemodelan dan Simulasi Dalam komputer, data yang bagaimanapun dapat diolah bila telah di-diskritisasi sebelumnya. Dengan kata lain, mesin komputer hanya mampu memanipulasi data digital. Selain itu, sinyal digital lebih tahan noise. Karena itulah sistem diskrit sangat ideal dipasangkan dengan mesin komputer. Sistem diskrit memang lebih menguntungkan dari satu sisi karena data digitalnya dapat dimanipulasi, dibuat, dan dipahami oleh komputer ataupun hardware lain. Namun dari segi biaya, sistem ini butuh lebih banyak. Data yang berperan sebagai input harus terlebih dahulu di-diskritkan. Selain itu, butuh komponen lain untuk membaca dan menerjemahkan sinyal digital ini. Beberapa sinyal kontinu seperti suara dan video dapat diubah menjadi sinyal digital melalui proses diskritisasi. Tiap rentang waktu tertentu, umumnya sepersekianratus detik, data-data dikumpulkan untuk kemudian dijadikan sampel. Sampel ini kemudian diproses menjadi bit. Dengan demikian, data analog telah berubah menjadi data digital. Bagaimana sebaliknya? Data digital ini tentu tidak dapat dikembalikan menjadi data yang benar-benar analog, sehingga data ini hanya menyerupai data aslinya. Meski demikian, dengan alat berketielitian tinggi, data ini bisa menjadi sedemikian mirip dengan data aslinya, namun tidak pernah sama persis. Cacah waktu tak terhingga tak akan pernah ditemukan dalam sistem diskrit manapun.

Aplikasi Sistem kontinu dipakai dalam penyiaran radio AM dan FM, yakni dalam transmisi sinyalnya ke radio pendengar. Telepon (kuno) menggunakan sinyal analog untuk berhubungan dengan operator pusat. Sementara itu, sistem diskrit berperan amat penting dalam komputer kita. Mulai dari clock CPU hingga jaringan. Internet sendiri merupakan jaringan digital. Ponsel zaman sekarang juga digital. Namun demikian, bukan berarti tidak ada sistem analog pada komputer atau komponen elektronis lainnya. Sound-card PC kita tentu memproduksi suara yang merupakan sinyal analog. Sensor juga akan mereproduksi data analog karena tingkat ketepatan yang lebih tinggi.

Bimo Adi Pradono www.digizoneku.com