Beyond the Scientific Way

Fahmi Amhar Official Blog

Archive for May, 2006

Menghubungkan TOPDB dengan AutoCAD menggunakan interface ADS

Tuesday, May 30th, 2006

Makalah Presentasi Purnastudi di Bakosurtanal, 13 September 1993

 

                                             Dipl.-Ing. Fahmi Amhar

Karyasiswa Bakosurtanal.  Alumnus Teknik Geodesi pada
Institute of Photogrammetry & Remote Sensing, Vienna University of Technology, Austria

1. Pengantar

Tulisan ini merupakan sinopsis dari suatu tugas akhir riset untuk meraih gelar “Diplom-Ingenieur” (setara dengan Magister di Indonesia) di Institute of Photogrammetry & Remote Sensing, Vienna University of Technology, Austria.

Persoalan yang diberikan adalah:

Saat ini software yang cukup populer digunakan untuk editing data topografis (hasil surveying atau stereo-plotting fotogrametri) adalah AutoCAD, yang hingga kini baru saja masuk release 12.

Dengan software ini, dan juga Personal Computer yang tersedia (yang pada umumnya memiliki RAM 4 MB – maximum 16 MB), masih cukup berat untuk mengolah data topografis yang berjumlah besar.  Sebagai gambaran, bila satu titik 3D membutuhkan 16 bytes (untuk identitas, X, Y, Z), maka kapasitas sistem hanya maksimum sejuta titik.  Bila titik-titik itu adalam matriks tinggi dengan jarak grid 10 meter, maka itu berarti sistem hanya mampu mengolah sekaligus area seluas maksimum 10 km x 10 km.  Lalu bagaimana bila kita berkepentingan mengolah data topografis seluas satu propinsi atau bahkan satu negara?

Di Institut of Photogrammetry & Remote Sensing sejak 1991 dikembangkan software database topologi TOPDB (Loitsch & Molnar, 1991).  Software ini nanti akan berfungsi mirip dengan Oracle, yakni dapat diakses dengan SQL yang diperluas (dinamai TOPSQL) atau diintegrasikan dalam software aplikasi lain.  TOPDB dibuat seluruhnya dalam Fortran-77 dan disediakan dalam bentuk Fortran libraries.

Dengan tersedianya TOPDB, maka diharapkan akses ke database topografi yang sangat besar (dapat dikatakan memenuhi harddisk yang saat ini sudah tersedia sebesar 2 GB) tetap dapat diakses.  Dalam 2GB dapat disimpan kira-kira 125 juta titik.  Dengan jarak titik 10 x 10 meter maka didapat area kira-kira 111 km x 111 km (atau sekitar 1 Tile degree).  Di masa depan diharapkan akan ada harddisk dengan kapasitas yang jauh lebih besar lagi, sehingga seluruh pulau Jawa atau bahkan mungkin seluruh dunia bisa disimpan di sana. 

Maka timbul pemikiran untuk menghubungkan AutoCAD dengan TOPDB.  Tujuannya adalah agar data besar yang disimpan dalam TOPDB dapat dilihat, dikelola atau diedit dalam AutoCAD, sementara AutoCAD dapat memanfaatkan sistem penyimpanan data yang melebihi kemampuan yang sudah dimilikinya.

Kemungkinan menghubungkan AutoCAD dengan TOPDB ini baru dimungkinkan sejak AutoCAD release 11, sejak disediakannya fasilitas ADS.  Bagaimana itu dilakukan adalah inti penelitian ini.

 

2. ADS Programming

Sejak release 11 (keluar awal 1992), AutoCAD bisa diprogram dengan menggunakan apa yang disebut AutoCAD Development System (ADS).  Programming bisa dikerjakan dalam bahasa tinggi C atau Fortran.  Untuk memanggil fungsi-fungsi ADS diperlukan bagian initialisasi dan realisasi.  Setelah itu fungsi-fungsi dari ADS-library untuk mengolah objek-objek geometri pada AutoCAD dapat digunakan.

Program C atau Fortran itu kemudian dicompile dengan compiler yang menyediakan ADS-library (misal Watcom C/Fortran atau Metaware High C).  Compiler ini bekerja pada protected mode, sementara compiler biasa (misalnya Microsoft-C) hanya bekerja pada real mode.

Hasilnya adalah sebuah file dengan extension .exp.  File ini bisa diload ke AutoCAD dengan perintah xloadMaka fungsi-fungsi yang dibuat dalam program itu akan “public” di AutoCAD dan bisa dipanggil langsung sebagai perintah biasa di AutoCAD atau digunakan sebagai fungsi-fungsi di dalam Autolisp.

Keuntungan menggunakan ADS dibanding Autolisp adalah:

  • ·          memory yang bisa digunakan sangat besar, karena bekerja dalam protected mode, sedang Autolisp terbatasi hingga 64 KB saja.
  • ·          fungsi pustaka yang tersedia sangat banyak,, karena praktis kita bisa menggunakan seluruh fungsi yang sudah pernah dibuat di C atau Fortran (seperti Numerical Recipe atau NAG-Library).
  • ·          bisa melakukan akses langsung ke hardware.

Kerugian ADS adalah waktu pengembangan program yang relatif lebih lama.  Dan untuk bisa memprogram dalam ADS kita mesti banyak menyelami struktur data dalam AutoCAD.  Sedang perilaku fungsi-fungsi ADS yang berkaitan dengan objek bisa diamati dengan mencoba-coba fungsi yang sejenis di Autolisp.

Dalam kaitannya dengan TOPDB, maka berarti pekerjaan ini membutuhkan penguasaan dalam:

– Fortran77 (sebagai bahasa di TOPDB)

– SQL / TOPSQL (bahasa database di TOPDB)

– Autolisp (sebagai bahasa di AutoCAD)

Pada AutoCAD release 12, tersedia juga AutoCAD SQL-Extension, namun belum menyangkut SQL untuk data geometrinya, melainkan baru semacam atribut yang di-attached ke data geometri.  Release 12 juga menyediakan fasilitas dialog grafis yang lebih baik.  Namun pada penelitian ini masih digunakan apa yang ada di release 11.

 

3. Topological Database (TOPDB)

Bila dalam database konvensional selalu terdapat setidaknya tipe data sebagai berikut:

INTEGER …. untuk bilangan bulat

NUMBER …. untuk bilangan real, namun secara internal disimpan juga dalam INTEGER*4, hanya sistem menyimpan posisi koma desimal.

CHAR ……. untuk menyimpan teks

DATE ……. untuk menyimpan tanggal-bulan-tahun

TIME ……. untuk menyimpan waktu

maka dalam database topologi yang bisa menyimpan data-data topografi, diperlukan setidaknya tambahan tipe data berikut:

POINT …. untuk objek dengan hanya satu koordinat 2D (x,y) / 3D (x,y,z) yang posisinya juga bisa diindeks dalam suatu spatial index.

LINE   ….. untuk objek dengan rangkaian koordinat 2D (x,y) / 3D (x,y,z) dan secara topologi ada pada satu garis atau di AutoCAD disebut polyline.

WINDOW … untuk objek dengan empat koordinat 2D (x,y) yang membentuk segi empat (window).

AREA ……. untuk objek dengan rangkaian koordinat 2D (x,y) / 3D (x,y,z) dan secara topologi ada pada satu garis tertutup (di AutoCAD “closed polyline”, atau di Arc/Info “polygon”).

 

Karena terdapat objek-objek topologis, maka diperlukan pula “topological operator”, yaitu:

a.X.b := perpotongan data topologi a dengan b

a.<.b := a ada di dalam b

a.>.b := a ada di luar b

 

Contoh load dari TOPDB

SELECT identifier, objecttype, coordinates

FROM jawa

WHERE … { bisa ada beberapa opsi }

   scoptype = ‘BREAKLINE’;

   zaccuracy < 0.5;

   creator = ‘Unyil’ or creator = ‘Ucrit’;

   insertdate < ‘13.09.1993’;

   coordinates .X. line($L);

$L adalah simbol yang diberikan untuk aktivitas interaktif, di sini adalah digitasi sebuah garis (Line) di AutoCAD.

 

Contoh update/delete ke TOPDB:

UPDATE jawa SET COORDINATES = (

… x1, y1, z1

    x2, y2, z2

   …

) WHERE identifier = …. ;

 

DELETE jawa WHERE identifier = …;

 

Dengan kemampuan ini, maka TOPDB memberi fasilitas untuk load, update atau menghapus data dengan kriteria spatial maupun tematis tertentu.

Bila kemampuan ini dihubungkan dengan AutoCAD, maka pengguna AutoCAD akan mendapat fasilitas untuk membuka objek geometris tertentu saja, misalnya hanya yang dibuat oleh Unyil sebelum tanggal tertentu di kawasan tertentu, meskipun data itu menyatu dengan data yang dibuat orang lain dalam suatu bank data yang sangat besar.

 

4. ATD Project

Projek penelitian ini memberikan solusi konkrit berupa software penghubung yang disebut ATD (dari singkatan AutoCAD-TOPDB).  Software ini jalan di interface AutoCAD-Command-prompt dan juga di AutoCAD menu, dan juga sebagai fungsi-fungsi yang bisa dipanggil sendiri oleh user dengan Autolisp.  Namun data di belakang AutoCAD itu adalah TOPDB, dengan struktur file fisik yang dibuat TOPDB.  Meski demikian, user bisa pula melakukan ekspor/impor ke file internal AutoCAD yaitu DWG atau DXF.

Kesulitan utama menghubungkan AutoCAD dengan TOPDB adalah mensinkronkan data di kedua sistem.  Untuk itu perlu dibangun suatu Synchronization-Table (S-Table) yang mendaftar semua record yang diload dari TOPDB ke AutoCAD, sehingga:

          Data dari TOPDB hanya dimuat satu kali ke AutoCAD

          Tidak perlu meload seluruh data TOPDB ke AutoCAD

          Dengan identifikasi object di AutoCAD bisa diakses data tematis di TOPDB (yang tidak turut diload ke AutoCAD)

          Perubahan pada object akan dicatat di S-Table dan kemudian pada waktu SAVE akan discan, sehingga hanya data baru atau data yang diupdate saja yang akan disimpan.

Struktur S-Table terdiri dari:

          ID (di TOPDB – 4 bytes integer)

          Entityname of structure
(AutoCAD – 2*4 bytes integer)

          Status ( 1 byte)

Dengan demikian, setiap kali dilakukan panggilan dari AutoCAD ke TOPDB, data yang dikeluarkan sebagai objek geometris di AutoCAD workspace (entities) akan dicatat, baik identifiernya di TOPDB maupun entitynamenya di AutoCAD.  Sementara identifier TOPDB bersifat tetap (constant) dan diberikan oleh sistem pada saat objek itu disimpan, maka entityname di AutoCAD workspace adalah berubah-ubah (dinamis) sesuai objek yang telah ada sebelumnya di workspace itu, namun tetap selama sesi AutoCAD.

Bila data dikeluarkan dari TOPDB ke AutoCAD tidak sebagai objek geometris yang bisa dimanipulasi, namun hanya sebagai tampilan grafis, maka tidak perlu dicatat dalam S-Table. 

Biasanya ini dilakukan bila kita bekerja dengan data yang sangat besar, jauh melebihi kapasitas RAM.  Maka sebelum melakukan load selective dengan kriteria tertentu, kita akan lakukan SELECT * di TOPDB namun opsi keluarnya adalah pada sekedar tampilan grafik.  Pada ADS yang dipakai adalah fungsi ads_grdraw

Demikian juga untuk menciptakan objek baru, mengupdate atau menghapus di AutoCAD.  Harus ada mekanisme agar aktivitas ini juga terrekam di S-Table, sehingga ketika sesi akan diakhiri dan dilakukan Save, maka hanya objek baru atau objek yang diubah saja yang akan disimpan, sedang objek yang dihapus juga harus dihapus dari TOPDB..

Agar seluruh aktivitas ini terkontrol, maka pada AutoCAD dilakukan penggantian seluruh command dan menu interface ke user.  Begitu ATD di-on-kan, maka user hanya dapat menggunakan command atau perintah yang disediakan ATD, hingga ATD di-off-kan lagi.  Deaktivasi command dan menu konvensional ini cukup dilakukan dengan Autolisp. 

Oleh karena itu arsitektur ATD secara keseluruhan adalah: bagian terluarnya adalah AutoCAD dengan ATD-application dalam AutoLisp, kemudian ATD-Kernel yang diprogram dengan Fortran77 dan ADS, lalu TOPDB yang diprogram dengan Fortran77 dan diakses dengan TOPSQL.

 

Fig.-1.  Arsitektur ATD

 

 

 

 

 

 

IDENTIFIER1 Objecttype1

X

Y Z
   

X

Y Z
   

X

Y Z
IDENTIFIER2 Objecttype2

X

Y Z
IDENTIFIER3 Objecttype3

X

Y Z
   

X

Y Z
   

X

Y Z
   

X

Y Z
   

X

Y Z
   

X

Y Z
          
     

1=

UPDATE
IDENTIFIER1 ENTITYNAME7 STATUS

0=

UNCHANGED
     

-1=

DELETE
         
ENTITYNAME1

“POINT”

X

Y Z
ENTITYNAME2

“POINT”

X

Y Z
ENTITYNAME3

“POLYLINE”

 

   
ENTITYNAME4

“VERTEX”

X

Y Z
ENTITYNAME5

“VERTEX”

X

Y Z
ENTITYNAME6

“VERTEX”

X

Y Z
ENTITYNAME7

“SEQEND”

 

   
ENTITYNAME8

“POLYLINE”

 

   
ENTITYNAME9

“VERTEX”

X

Y Z
ENTITYNAME10

“VERTEX”

X

Y Z
ENTITYNAME11

“SEQEND”

 

   
ENTITYNAME12

“POINT”

X

Y Z

 

 

Fig.-2.  Gambaran S-Table

 

 

 

5. Implementasi

Untuk memudahkan pemakaian telah dibuat 2 jenis manual: “Programmer-Manual” dan “User Manual”.  Karena projek ini dibuat di Austria yang berbahasa Jerman, kedua manual ditulis dalam bahasa Jerman.  Versi bahasa Inggris dan (bila memungkinkan) bahasa Indonesia sedang dikerjakan.

Secara singkat, perintah yang telah disediakan dalam ATD adalah:

 

 

ATDABORT

Abort ATD (without Confirmation)

ATDCON

Connect ATD to TOPDB

ATDDWG

Import a DWG-file and insert to TOPDB

ATDDXF

Import a DXF-file and insert to TOPDB

ATDEDI

Edit the Geometry of an object

ATDEND

Save and Exit from ATD

ATDERA

Erase an object

ATDGR1

Switch to “text modus” of TOPDB output

ATDGR2

Switch to “vector modus” of TOPDB output

ATDGR3

Switch to “entity modus” of TOPDB output

ATDHLP

Show ATD-Help file

ATDID

Graphical identification of an object with output of non geometrical information

ATDIDE

Graphical identification of an object with editing possibilities of non geometrical information

ATDINS

Insert of AutoCAD-drawing in TOPDB

ATDLIN

Create line object

ATDMENU

Load ATD-menu (file ATD.MNU)

ATDNEW

Working with a new TOPDB-Table

ATDOBJ

Load data from TOPDB, output as entities

ATDOFF

Deactivation of ATD (not exit from AutoCAD)

ATDON

Activation of ATD

ATDPOI

Create point object

ATDQUIT

Exit form ATD & AutoCAD (without Save)

ATDRAS

Load raster-file

ATDSET

Interactive change of ATD system variable

ATDSIN

Insert selected content of AutoCAD drawing to TOPDB

ATDSWS

Save temporaly condition of workspace

ATDUNDO

Undo Last ATDEDI/ATDERA

ATDVAR

Show ATD-Systemvariables

ATDVEC

Load data from TOPDB, output as “vectors” (just graphics, no manipulation possible)

ATDVER

Show the version of ATD and TOPDB

ATDZOOM

Zoom with Raster in background
(the raster data will be also zoomed)

SQL

Common TOPSQL interface

Debugging Tools

ATDASC

Show any text file (ASCII)

ATDBAK

Save the actual S-table

ATDLST

Show the List of coordinates

ATDREC

Load the last saved S-table

ATDSQ0

Turn off the log-file of TOPSQL command

ATDSQ1

Turn on the log-file of TOPSQL command

ATDSSR

Show the log-file of TOPSQL command

ATDSST

Show the S-table

 

 

6. Kesimpulan dan Rencana Masa Depan

Apa yang telah direalisasi dalam ATD merupakan suatu lompatan yang cukup besar, mengingat hingga 1992 belum ada suatu software CAD yang bisa mengolah data secara database.  AutoCAD sendiri hingga release 12 ini juga belum bisa menampilkan data raster seperti citra Landsat atau foto udara digital untuk didigit secara on-screen.

Sementara itu software database yang populer seperti ORACLE atau DBIV juga belum mampu mengelola data spatial, baik vektor maupun raster. 

Meski demikian, ide-ide yang dimunculkan dari penelitian ini diharapkan bisa segera diserap di kalangan industri.

Untuk jangka pendek, ATD akan ditingkatkan dengan menambah 1 byte lagi pada S-table sehingga mampu mengelola 255 table dalam satu AutoCAD workspace.

Kemudian data raster yang selama ini masih disimpan external akan disimpan pula dalam TOPDB.

Dan karena sudah ada AutoCAD release 12 maka feature dialogbox akan dimanfaatkan agar software ini makin user-friendly.

 

Referensi

Amhar, F.: Anbindung einer topologischen Datenbank (TOPDB) an Autocad über die ADS-Schnittstelle. Diplomarbeit am Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung der TU Wien, 1993.

Autodesk, Inc.: AutoCAD Development System (TM), Programmer’s Reference Manual. Publication AC11ADS-E1, Dec 1990.

Autodesk, Inc.: Autodesk SQL Extension Reference Manual, 1992.

Haussteiner, K.: Aufbau eines Gewässerinformations-system für Österreich mit Hilfe einer relationalen Datenbank.  Diplomarbeit am Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung der TU Wien, 1989.

Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung der TU Wien: TOPDB Dokumentation (unveröffentlicht). Wien, 1992.

Jones, F.H., Martin, L.: AutoCAD und Datenbanken:  Grundlagen professioneller CAD-Datenbank-technik.  tewi Verlag, München, 1989.

Loitsch J., Molnar, L.: A Relational Database Management System with Topological Elements and Topological Operators.  Paper presented at the Conference SPATIAL DATA 2000 at Christ Church, Oxford University, on 17-20 Sept 1991.

Michalicka, P.H.: ADS für AutoCAD, Version 11:  Die effektive Einbindung externer Anwendungen in AutoCAD-Applikationen mit Hilfe von ADS.  IWT Verlag, Vatersteten bei München, 1991.

Smith, J., Gesner, R.: Inside AutoLISP:  Using AutoLISP to Customize AutoCAD.  New Riders Publishing, Thousand Oaks CA, 1989.

Watcom Publication Limited: Watcom-Fortran 77 Language Reference, 1992.

Integrasi Sains dan Islam

Tuesday, May 30th, 2006

presented paper, Seminar dalam rangka Science Fair, Sekolah Islam Terpadu Fajar Hidayah Kota Wisata Cibubur, 30 Mei 2006.

Ada sejumlah pertanyaan menarik tentang kedudukan sains dan Islam. Pertanyaan ini berakar dari fenomena-fenomena berikut:

1. Munculnya kegairahan baru atas sebagian cendekiawan Islam atas sains dan keyakinan bahwa kemunduran Islam itu akibat melalaikan sains dan terlalu menonjolnya fiqih.

2. Munculnya sebagian cendekiawan yang meyakini kembali bahwa Qur’an adalah sumber inspirasi sains, setelah ditemukannya bukti-bukti sains modern yang sesuai dengan ayat-ayat Qur’an. Ilmu yang terinspirasi Quran ini bahkan sering diklaim sebagai sains Islami.

3. Di sisi lain: tingkat religiositas yang tetap belum membaik di kalangan ilmuwan sains Barat – sekalipun dapat teramati bahwa tingkat religiositas di kalangan ilmuwan sains ini masih lebih baik daripada ilmuwan sosial.

Tiga fenomena ini membuat di satu sisi umat Islam semakin bersemangat dalam beragama, namun di sisi lain mereka masih mencari bentuk, bagaimana sesungguhnya integrasi sains dan Islam.

Pada berbagai jenis pendidikan Islam di Indonesia, integrasi ini dicoba baru dalam taraf penggabungan kurikulum (Depdiknas+Depag), sehingga total jam belajar siswa menjadi relatih jauh besar dibanding sekolah biasa. Karena itu kajian bagaimana integrasi sains dan Islam itu perlu ditelaah lebih jauh.

Sejarah Kedudukan Ilmu di dalam Islam

Kalau melihat sejarah, sering ada dugaan bahwa kemunduran dunia riset Islam dimulai ketika iklim kebebasan berpikir – yang sering dianggap direpresentasikan kaum mu’tazilah – berakhir, dan digantikan oleh iklim fiqh yang skripturalis dan kaku. Teori ini terbukti bertentangan dengan fakta bahwa munculnya ilmu-ilmu fiqh dan ilmu-ilmu sains dan teknologi berjalan beriringan [1] . Bahkan ketika ilmu dasar ummat musim mulai kendur, teknologi mereka masih cukup tinggi untuk bertahan lebih lama [2] .

Hunke 4. dengan cukup baik melukiskan latar belakang masyarakat Islam di masa khilafah Islam sehingga keberhasilan pengembangan teknologi terjadi, dan ini bisa diklasifikasikan menjadi dua hal.

Pertama adalah paradigma yang berkembang di masyarakat Islam, yang akibat faktor teologis menjadikan ilmu “saudara kembar” dari iman, menuntut ilmu sebagai ibadah, salah satu jalan mengenal Allah (ma’rifatullah), dan ahli ilmu sebagai pewaris para nabi, sementara percaya tahayul adalah sebagian dari sirik. Paradigma ini menggantikan paradigma jahiliyah, atau juga paradigma di Romawi, Persia atau India kuno yang menjadikan ilmu sesuatu privilese kasta tertentu dan rahasia bagi awam. Sebaliknya, Hunke menyebut “satu bangsa pergi sekolah”, untuk menggambarkan bahwa paradigma ini begitu revolusioner sehingga terjadilah kebangkitan ilmu dan teknologi. Para konglomeratpun sangat antusias dan bangga bila berbuat sesuatu untuk peningkatan taraf ilmu atau pendidikan masyarakat, seperti misalnya membangun perpustakaan umum, observatorium ataupun laboratorium, lengkap dengan menggaji pakarnya.

Kedua adalah peran negara yang sangat positif dalam menyediakan stimulus-stimulus positif bagi perkembangan ilmu. Walaupun kondisi politik bisa berubah-ubah, namun sikap para penguasa muslim di masa lalu terhadap ilmu pengetahuan jauh lebih positif dibanding penguasa muslim sekarang ini. Sekolah yang disediakan negara ada di mana-mana dan bisa diakses masyarakat dengan gratis. Sekolah ini mengajarkan ilmu tanpa dikotomi ilmu agama dan sains yang bebas nilai.

Rasulullah pernah mengatakan “Antum a’lamu umuri dunyaakum” (Kalian lebih tahu urusan dunia kalian) – dan hadits ini secara jelas berkaitan dengan masalah teknologi – waktu itu teknologi penyerbukan kurma. Ini adalah dasar bahwa teknologi bersifat bebas nilai. Bahkan Rasulullah telah menyuruh umat Islam untuk berburu ilmu sampai ke Cina, yang saat itu pasti bukan negeri Islam.

Namun demikian, dalam pencarian ilmu, Islam memberikan sejumlah motivasi dan guideline.

Motivasi pencarian ilmu dimulai dari hadits-hadits seperti “Mencari ilmu itu hukumnya fardhu atas muslim laki-laki dan muslim perempuan”, “Carilah ilmu dari buaian sampai liang lahad”, “Carilah ilmu, walaupun sampai ke negeri Cina”, “Orang yang belajar dan mendapatkan ilmu sama pahalanya dengan sholat sunat semalam suntuk”, dsb [4] .

Sedang guideline bisa dibagi dalam tiga kelompok sesuai pembagian dalam filsafat ilmu [5] , yaitu dalam kelompok ontologi, epistemologi dan aksiologi.

Ontologi menyangkut masalah mengapa suatu hal perlu dipelajari atau diteliti. Qur’an memuat cukup banyak ayat-ayat yang merangsang pembacanya untuk menyelidiki alam, seperti “Apakah tidak kalian perhatikan, bagaimana unta diciptakan, atau langit ditinggikan, …” (al-Ghasiyah 17-18). Maka tidak heran bahwa di masa al-Makmun, para pelajar tafsir menyandingkan buku Almagest karya Ptolomeus (astronom Mesir kuno) sebagai “syarah” surat al-Ghasiyah tersebut.

Kaidah “Ma laa yatiimul waajib illaa bihi, fahuwa wajib” (Apa yang mutlak diperlukan untuk menyempurnakan sesuatu kewajiban, hukumnya wajib pula) juga memiliki peran yang besar. Maka ketika kaum muslimin melihat bahwa untuk menyempurnakan jihad melawan adikuasa Romawi memerlukan angkatan laut yang kuat, maka mereka – berpacu dengan waktu – mempelajari teknik perkapalan, navigasi dengan astronomi maupun kompas, mesiu dsb. Dan bila untuk mempelajari ini mereka harus ke Cina yang waktu itu lebih dulu mengenal kompas atau mesiu, merekapun pergi ke sana, sekalipun menempuh perjalanan yang berat, dan harus mempelajari sejumlah bahasa asing.

Dengan ontologi syariah ini, kaum muslim di masa lalu berhasil mendudukkan skala prioritas pembelajaran dan penelitian secara tepat, sesuai dengan ahkamul khomsah (hukum yang lima: wajib-sunnah-mubah-makruh-haram) dari perbuatannya [6] .

Epistemologi menyangkut metode suatu ilmu dipelajari. Epistemologi Islam mengajarkan bahwa suatu ilmu harus dipelajari tanpa melanggar satu hukum syara’pun. Maka beberapa eksperimen dilarang, karena bertentangan dengan syara’, misalnya cloning manusia.

Di sisi lain, ilmu dipelajari dengan mempraktekkannya. Karena itu, ilmu seperti sihir menjadi haram dipelajari, karena konteks epistemologinya adalah dipelajari sambil dipraktekkan. Namun di sisi lain, ilmu-ilmu seperti kedokteran, fisika, namun juga ilmu sosiologi atau hukum (fiqh) menjadi tumbuh pesat karena setiap yang mempelajarinya punya gambaran yang jelas bagaimana nanti ilmu itu digunakan. Berbeda dengan sekarang ketika banyak mahasiswa di “menara gading”, dan ketika turun ke masyarakat ternyata tidak mampu harus mulai dari mana dalam menggunakan ilmunya.

Sedang aksiologi menyangkut bagaimana suatu ilmu diterapkan. Ilmu atau teknologi adalah netral, sedang akibat penggunaannya tergantung pada peradaban (hadharah) manusia / masyarakat yang menggunakannya. Banyak hasil riset yang walaupun dibungkus dengan suatu metode statistik, namun dipakai hanya untuk membenarkan suatu model yang bias ideologis ataupun kepentingan tertentu [7] .

Pada masyarakat muslim penggunaan teknologi dibatasi hukum syara’. Teknologi hanya akan digunakan untuk memanusiakan manusia, bukan memperbudaknya. Teknologi digunakan untuk menjadikan Islam rahmat seluruh alam, bukan menjajah negeri-negeri lain. Karena itu kebuntuan untuk mencapai kemajuan pada negeri-negeri miskin [8]  – seperti yang terjadi dewasa ini di Afrika – akan bisa didobrak dengan aksiologi syariah.

Qur’an sebagai Sumber Inspirasi Ilmu

Obsesi menjadikan Qur’an sebagai sumber inspirasi segala ilmu tentu suatu hal yang positif, karena ini bukti keyakinan seseorang bahwa Qur’an memang datang dari Zat Yang Maha Tahu. Namun, obsesi ini bisa jadi kontra produktif jika seseorang mencampuradukkan hal-hal yang inspiratif dengan sesuatu yang empiris, atau memaksakan agar kaidah hukum empiris sesuai penafsiran inspiratifnya.

Contoh yang pertama misalnya ketika ada seseorang yang menafsirkan ayat:

“ … Dan Kami ciptakan besi yang padanya terdapat kekuatan yang hebat dan berbagai manfaat bagi manusia …” (QS 57-al Hadid: 25)

Kami pernah mendapatkan seseorang yang ingin menggugat Hukum Kekekalan Energi dengan landasan ayat ini, seraya mengajukan proposal untuk membuat energy multiplier.

Energy Multiplier adalah pengganda energi. Alat semacam ini – kalau ada – akan memiliki konsekuensi yang sangat jauh, karena dengan rangkaian beberapa multiplier, teoretis energi 1 watt saja akan mampu memberi energi untuk seluruh dunia. Tentu saja alat semacam ini secara fisika maupun teknis mustahil. Namun perancangnya yakin 100% bahwa dia benar, karena rancangan mesinnya diyakininya di-backup oleh ayat al-Hadid tadi. Tentu saja ini penafsiran yang sembrono.

Sedang contoh yang kedua adalah ketika pada suatu saat, teori sains yang berlaku dianggap cocok dengan suatu ayat, lalu beberapa abad kemudian eksperimen membuktikan bahwa teori tadi keliru atau tidak lengkap, lalu orang cenderung menolak penemuan baru itu dengan alasan tidak sesuai dengan Qur’an. Hal seperti ini terjadi di abad pertengahan di kalangan gereja di Eropa, yang menolak teori heliosentris dari Copernicus dan Galileo, karena dianggap bertentangan dengan dogma al-Kitab bahwa bumi adalah pusat perhatian Tuhan. Hal serupa – walaupun dalam skala yang lebih kecil – juga terjadi di beberapa kalangan umat Islam. Sebagai contoh: ketika di Qur’an disebutkan adanya 7 buah langit,

Maka Dia menjadikannya tujuh langit dalam dua masa dan Dia mewahyukan pada tiap-tiap langit urusannya. Dan Kami hiasi langit yang dekat dengan bintang-bintang cemerlang dan Kami memeliharanya dengan sebaik-baiknya. Demikianlah ketentuan Yang Maha Perkasa lagi Maha Mengetahui. (Qs. 41-Fussilat:12)

Sesungguhnya Kami telah menghiasi langit yang dekat dengan bintang-bintang dan Kami jadikan bintang-bintang itu alat-alat pelempar syaitan, dan Kami sediakan bagi mereka siksa neraka yang menyala-nyala. (Qs. 67-al Mulk:5)

ada sejumlah orang yang kemudian menafikan perjalanan ke bulan atau ke planet-planet, apalagi bila itu dilakukan orang-orang kafir yang dianggap temannya syaitan. Kita tentu ingat bahwa “planet” seperti Venus atau Mars dalam bahasa Arab akan disebut “bintang”. Mungkin di sini tafsir kita yang perlu direvisi.

Religiousitas di kalangan Ilmuwan

Bagi orang yang menekuni sains dan al-Quran, akan didapatkan banyak ayat yang menyentuh suatu cabang sains – yang baru bisa dikenali sebagai sains setelah zaman modern. Karena saya mempelajari geodinamika, saya amat tersentuh dengan ayat seperti berikut:

Dan kamu lihat gunung-gunung itu, kamu sangka dia tetap di tempatnya, padahal ia berjalan sebagai jalannya awan…(QS 27 – an-Naml:88).

Tersentuhnya adalah bahwa fakta pergerakan benua beserta gunung-gunung di atasnya beberapa decimeter pertahun baru diketemukan abad-20. Darimana Rasulullah, yang hidup 14 abad yang lalu, bisa mengetahui fenomena ini, kalau bukan Yang Maha Berilmu yang memberitahunya?

Hal serupa akan ditemui oleh orang astronomi, biologi, oceanologi dan sebagainya. Pertanyaannya, mengapa tidak semua saintis kemudian menjadi religious?

Jawabannya: tidak cukup hanya mengenal keberadaan Tuhan. Seperti tidak cukupnya kita ketika sadar punya boss, namun tidak tahu apa visi-missi boss, dan juga tidak tahu apa yang membuat boss senang atau marah.

Mereka menganggap persoalan Tuhan ini persoalan pribadi, bahkan bisa-bisa justru “menyalahkan” Tuhan ketika dilihatnya Tuhan “tak berbuat apa-apa” ketika ada ummat-Nya yang menderita, tertindas, lapar atau sakit.

Mereka mungkin akan menyembah Tuhan dengan suatu cara yang menurutnya paling rasional. Mereka gagal memahami kemauan boss – karena mereka berhenti dengan tahu bahwa ada boss, namun tidak mencari tahu, siapa orang kepercayaan boss yang pantas mereka jadikan rujukan dan juga teladan.

Wajarlah, bahwa dalam Islam dituntut dua jenis pengakuan: dikenal dengan syahadat Tauhid dan syahadat Rasul. Tanpa mengikuti Rasul, pengenalan keberadaan tuhan tidak akan banyak berbuah, karena kita tetap belum tahu hidup kita mau dikemanakan. Jadinya kita tidak tahu bahwa Tuhan akan menolong orang-orang yang tertindas atau lapar atau sakit itu melalui tangan-tangan kita. Kita akan terinspirasi untuk melakukan upaya itu setelah mengkaji manual yang diberikan Tuhan via para Rasul. Di situlah kita tahu, bahwa kita hidup sebagai agen, untuk sebuah missi pada sautu lahan yaitu planet bumi ini.

Integrasi Sains & Islam pada Pendidikan

Dengan mengetahui seluruh “duduk perkara” sains dan Islam di atas, tampak bahwa hakekat persoalannya adalah memadukan agar pada setiap aktivitas kita, setelah ada kerja keras dari kekuatan tubuh kita, ada kerja cerdas berdasarkan sains dan kerja ikhlas berdasarkan Islam.

Dalam dunia pendidikan, yang biasanya akan dikembangkan pada seorang anak didik adalah olah fikirnya (kognitif), sikapnya (afektif) dan life-skill-nya (psikomotorik). Di sinilah perlu penelaahan yang mendalam agar di setiap aspek ada muatan sains dan Islam secara sinergi. Bahkan lebih jauh lagi, beberapa mata pelajaran bisa dipadukan sehingga tercipta suatu fokus yang berguna secara praktis.

Sebagai contoh: Mengajarkan masalah air.

Kita bisa membahas mulai dari soal siklus air (IPA/fisika). Agar terkesan, bahasan bisa dilakukan di tepi kolam atau sungai. Di situ sekaligus ada pengetahuan tentang IPS/geografi. Kemudian bagaimana manusia berbagi air (matematika). Lalu bagaimana hukum-hukum Islam yang berkait dengan air (thaharah, hadits “manusia berserikat dalam air, api dan padang gembalaan”). Dan terakhir siswa diminta membuat karangan tentang bagaimana menjaga sumberdaya air (bahasa Indonesia / bahasa Inggris).

Contoh lain: mengajarkan masalah tuas.

Tuas atau pengungkit umumnya diberikan dalam pelajaran fisika (IPA). Kenapa tidak melakukannya di tukang beras yang punya timbangan, sekaligus mengenalkan pasar (IPS). Lalu anak-anak diminta menghitung berapa Rupiah yang dibayarkan bila yang dijual sepuluh kilo beras dan dua kilo gula pasir (matematika). Lalu diberikan hukum-hukum Islam tentang larangan mengurangi timbangan (agama). Dan terakhir: buat karangan tentang bagaimana agar pasar tampak rapi dan nyaman (bahasa).

Dalam cakupan yang lebih mikro, kita bisa pula memasukkan motivasi Islam ke dalam semua kajian sains. Konon Imam al-Khawarizmi ingin mengembangkan persamaan-persamaan aljabar karena ingin menyelesaikan persoalan pembagian waris dalam Islam yang akurat.

Seorang pendidik muslim dapat membuat contoh-contoh yang amat relevan dengan sisi peran murid sebagai siswa/siswi muslim.

Misalnya: untuk matematika geometri, bisa dibuatkan contoh untuk menghitung tinggi masjid atau luas areal yang diperlukan untuk membangun masjid.

Untuk pelajaran fisika mekanika bisa dibuat soal berapa sudut lontaran meriam untuk dapat mencapai benteng kafir penjajah.

Untuk pelajaran kimia titrasi bisa dibuat soal berapa cc larutan yang harus disediakan – sampai warnanya berubah – untuk mendeteksi adanya lemak babi.

Demikianlah, masih banyak hal yang bisa dilakukan oleh para pendidik muslim. Islam menjadi ontologi, epistemologi dan aksiologi dari semua aspek sains, dan pada gilirannya, sains yang dipelajari semua terasa terkait dengan kehidupannya praktis sehari-hari.

Islam membumi. Sekolah jadi menyenangkan.

[1] Rachmat Taufiq Hidayat dkk: Almanak Alam Islami. Jakarta, Dunia Pustaka Jaya, 2000.

[2] Ahmad Y. al-Hassan & Donald R. Hill: Islamic Technology: an illustrated History. Unesco, 1986. (Terjemahan oleh Yulian Liputo: Teknologi dalam Sejarah Islam. Bandung, Mizan, 1993).

[3] Sigrid Hunke: Allah’s Sonne ueber dem Abendland. Frankfurt, Fischer, 1990.

[4] Yusuf Qardhawi: Metode & Etika Pengembangan Ilmu Perspektif Sunnah. Bandung, Rosda, 1991.

[5] Julius Suriasumantri: Ilmu dalam Perspektif. Jakarta, Yayasan Obor Indonesia, 1983.

[6] Yusuf Qardhawi: Fikih Prioritas, Sebuah Kajian Baru. Jakarta, Robbani Press, 1996.

[7] Darell Huff: How to Lie with Statistics. New York, W.W. Norton, 1960

[8] Franz Nuscheler: Lern- und Arbeitsbuch Entwicklungspolitik. Bonn, Verlag Neue Gesselschaft,1987.

Menarik Hikmah dari Tsunami

Tuesday, May 30th, 2006

Tulisan ini dimuat di harian Kedaulatan Rakyat (Yogyakarta), Sabtu 8 Januari 2005.

KATA Tsunami tiba-tiba menjadi akrab bagi kita. Namun saya terus terang sangsi, apakah keakraban ini akan membuahkan perubahan sikap kita yang selama ini relatif cuek dengan alam, dengan moral dan dengan ilmu pengetahuan.

Kalau kita bercermin pada media massa yang lebih suka ‘bersendagurau’ dengan aneka kontes bintang (AFI, KDI, Indonesian Idol, Penghuni Terakhir,… ) dan baru pasca bencana tanpa putus menayangkan Indonesia Menangis – itupun tidak semua stasiun, kita koq perlu pesimis. Bisa saja akan banyak peristiwa lain yang mengalihkan perhatian kita (bencana di daerah lain atau hiruk pikuk Pilkada). Apakah Aceh akan terlupakan? Atau kongkritnya apakah dari Tsunami ini tidak kita ambil hikmah? Karena Tsunami bisa saja menyambar daerah lain, dan bencana tidak cuma tsunami!

Kalau kita tidak mau mengubah diri kita, yakni pikiran dan perasaan kita dalam memandang dan menyikapi hidup ini, maka nasib kita tidak akan berubah. Nanti ketika ada bencana lagi, dan mungkin langsung mengenai kita, kita akan tetap terbirit-birit, panik, tak ada koordinasi dan kerugian bisa jadi jauh lebih besar. Tak salah Allah berjanji: sesungguhnya Dia tak akan mengubah nasib suatu kaum, sebelum mereka mengubah apa yang ada dalam diri mereka (QS 13:11).

Antara Amanah dan Ikhtiar

Sikap terbijak pertama adalah memandang pada hakikatnya semua ini milik Allah dan kita hanya mendapat amanah untuk menjaga dengan hak guna sesuai ketentuan-Nya. Jika titipan itu diambil kembali oleh pemiliknya, semestinya kita bersyukur, karena tanggungjawab kita berkurang. Meski begitu di dalam hak guna itu juga terkandung kewajiban untuk memaksimalkan ikhtiar. Ikhtiar ini meliputi pasca maupun pra-bencana.

Ikhtiar pasca-bencana meliputi aktivitas yang akut (pertolongan korban, penguburan jenazah, rehabilitasi infrastruktur dansebagainya) berikut hal-hal yang terkait (dana, sarana transportasi dan alat berat, logistik, petugas dan relawan) maupun aktivitas jangka panjang (terapi mental, pengasuhan anak yatim, pencarian orang hilang, hingga revitalisasi kehidupan ekonomi).

Sedang ikhtiar pra-bencana berusaha mencegah agar bencana ini tidak terulang lagi, di manapun. Memang tak ada manusia mampu mencegah tsunami, seperti juga tak ada yang mampu meramal kapan gempa. Gempa dengan magnitudo 9 Skala Richter memang mungkin hanya terjadi seribu tahun sekali, tapi apa lantas kita tak ada antisipasi?

Banyak cara agar Tsunami tidak menimbulkan korban dan kerusakan yang besar. Ikhtiar itu antara lain: tata ruang yang tepat (sehingga zone rawan tsunami tak menjadi pusat kegiatan ekonomi dan sosial), pembuatan peredam tsunami (pemecah ombak, hutan mangrove, tanggul pantai), sistem peringatan dini (karena dari gempa ke tsunami ada selang waktu setengah hingga beberapa jam), pembuatan tempat-tempat evakuasi aman yang dapat dijangkau dalam setengah jam, pelatihan masyarakat secara terjadwal untuk menghadapi kondisi darurat dan adanya sistem-sistem antisipasi bencana (meliputi sistem informasi, SOP, posko). Sehingga ketika bencana itu tiba, pertolongan mudah terkoordinasi.

Di sinilah pemerintah wajib berperan. Kalaupun Pos Peduli Aceh tumbuh seperti jamur (dan kadang tidak transparan), pemerintahlah yang seharusnya memiliki inisiatif, mengoptimalkan instrumen yang dimilikinya. Pemerintah bisa menggerakkan TNI dan Polri dari manapun di Indonesia. Pemerintah bisa juga memobilisasi alat-alat berat atau transportasi milik swasta atau bahkan meminjam dari luar negeri. Pemerintah juga bisa mewajibkan semua media agar membantu. Dia bisa pula melarang hura-hura tahun baru, di saat ada penderitaan yang luar biasa.

Pemerintah juga memiliki dana sarana dan birokrasi untuk mengimplementasikan hasil-hasil riset. Riset Tsunami di Indonesia sudah sering dilakukan, namun hasilnya cuma masuk perpustakaan. Sayang dengan expertise yang sudah dikumpulkan oleh lembaga-lembaga seperti Bakosurtanal, BMG, ITB, BPPT dan sebagainya. Bakosurtanal sudah melakukan riset geodinamika sejak 25 tahun. Riset ini bahkan menarik banyak peneliti dari luar negeri, dan sebagian malah didanai dari mereka. BMG punya Pusat (Studi) Gempa Nasional. ITB punya software untuk menghitung gempa dan tsunami. Dan Balai Penelitian Dampak Bencana BPPT punya Lab Teknik Pantai di UGM yang biasa melakukan simulasi tsunami untuk studi perlindungan pantai. Mereka juga telah mengembangkan sistem informasi geografis yang bisa dengan cepat menghitung berapa kerugian materi yang ditimbulkan oleh suatu gempa-Tsunami dengan magnitudo dan jarak episenter tertentu.

Sayang riset semacam ini malah cenderung mudah dipangkas, konon karena ‘tidak jelas manfaatnya’. Orang sering bertanya-tanya, buat apa geodesi & geodinamika yang memasang GPS-permanen dan mengukur gerakan kerak bumi dengan akurasi sub-milimeter? Padahal riset ini antara lain akan menunjukkan zona rawan gempa.

Antara Persatuan dan Peradaban

Kita ikut sangat bersedih dengan musibah Aceh. Penggalangan bantuan yang paling kolosal dalam sejarah Indonesiapun muncul. Perasaan ini tidak muncul ketika kota Bam di Iran rata oleh gempa serupa. Juga tidak muncul saat kota Fallujah di Iraq dihajar oleh bom-bom Amerika.

Bisa demikian, karena Aceh masih senegara dengan kita. Andaikata GAM sudah melepaskan Aceh dari Indonesia, mungkin kita akan lebih ‘masa bodoh’. Bangsa lainpun juga demikian dalam memandang kita. Maka, meski dari berbagai negeri Muslim (terutama yang kaya minyak) bantuan mengalir, nilainya tentu tak akan sesignifikan dengan andai mereka satu negara dengan kita.

Maka musibah Aceh ini mengajari kita, bahwa adalah kepentingan kita semua, agar negeri-negeri Muslim bersatu di bawah satu kepemimpinan, seperti di zaman Khilafah Rasyidah. Dengan itu kita akan maksimal dalam saling menanggung dan mengisi kekurangan kita. Barangkali Allah memberi musibah di wilayah ‘ter-Islam’ negeri ini, untuk mengingatkan kaum muslimin sedunia, bahwa mereka itu satu tubuh. Mereka menyembah Tuhan yang sama, mengikuti Nabi yang sama, membaca Kitab yang sama, salat ke Kiblat yang sama dan pergi haji ke tempat yang sama. Untuk apa sekat-sekat nasionalisme memisahkan mereka?

Bencana ini adalah cara Allah memuliakan manusia. Korbannya akan dimuliakan dengan kesabaran dan baik sangkanya kepada Allah. Sedang yang hidup dimuliakan dengan darmanya menolong sesama, dan ikhtiarnya di masa selanjutnya. Boleh jadi kamu benci sesuatu, padahal ia amat baik bagimu. Dan boleh jadi kamu suka sesuatu padahal ia amat buruk bagimu; Allah mengetahui, sedang kamu tidak mengetahui. (Qs. 2:216)

Mereka juga telah membuktikan, bahwa selain amal kebajikan yang melekat di dalam dada, apapun bisa lenyap seketika. Bencana ini juga cara Allah untuk ‘mengocok’ kartu nasib. Orang-orang yang di masa lalu telah punya ‘segalanya’, tiba-tiba kehilangan semuanya. Harta hanyut, rumah roboh, kendaraan hancur, keluarga tewas semua, ijazah lenyap – bahkan sekolah yang mengeluarkannyapun hilang dan guru-gurunya entah bagaimana. Hal yang sama terjadi dengan surat tanah, kertas saham dan polis asuransi. Orang-orang itu kini kembali dari nol lagi. Sebaliknya orang-orang yang sebelumnya belum memiliki apa-apa mungkin punya kondisi re-start yang lebih baik, karena mereka tak perlu sangat menangisi apa yang hilang.

Kalau Allah mau, musibah itu bisa hadir di tempat kita, mungkin berupa longsor, gunung meletus, angin ribut, kecelakaan lalulintas, kerusuhan atau teror. Bila saat itu kita sedang jauh dari syari’at atau sedang maksiat, habis kita dunia akherat. Maka mestinya kita selalu siap mati dalam keridhaan Allah. Kita harus selalu di jalan syari’at. Dan para penguasa punya kewajiban syari’at lebih banyak dari rakyatnya.

Mereka wajib mengatur politik, ekonomi, pendidikan, pertahanan dan hubungan luar negerinya sesuai syari’at. Kemudian rakyatnya yang masih hidup, segar bugar, banyak harta, banyak ilmu, bisa tertawa, juga punya kewajiban yang lebih besar dari para pengungsi Aceh, yang kini tak punya apa-apa lagi, bahkan sudah sulit untuk tertawa. Marilah kita tarik hikmah dari Tsunami ini. q – m

*) Dr Ing Fahmi Amhar, Ahli geodesi, Peneliti di Badan Koordinasi Survei dan Pemetaan Nasional-Bakosurtanal.