Terungkap! Model-Based System Engineering Ternyata Lemah di Fondasi Matematikanya

Model-Based Systems Engineering (MBSE) sering digembar-gemborkan sebagai masa depan dari rekayasa sistem. Dengan pendekatan berbasis model, MBSE menjanjikan pengurangan ambiguitas, peningkatan otomasi, serta dokumentasi sistem yang lebih terstruktur. Namun, di balik segala kemajuan teknis ini, pertanyaan besar muncul, apakah MBSE benar-benar berdiri di atas fondasi teoritis yang kokoh, terutama dari sisi matematika?

Artikel terkini dari Wach et al. (2024) menyajikan sebuah kajian sistematis yang menjawab pertanyaan ini secara langsung. Dengan menelaah lebih dari 2.000 publikasi dan menyaringnya menjadi 101 artikel relevan, penulis menunjukkan bahwa meskipun MBSE telah tumbuh pesat secara praktis, dasar matematisnya masih dangkal dan terfragmentasi. Saya menilai temuan ini bukan hanya relevan, tapi mendesak untuk diperhatikan.

MBSE: Praktik Tumbuh, Teori Tertinggal

Selama dua dekade terakhir, MBSE telah diadopsi secara luas, terutama di industri kedirgantaraan, pertahanan, dan sistem siber-fisik (CPS). Alat bantu seperti SysML, MagicDraw, dan Capella telah digunakan dalam pengembangan sistem kompleks lintas disiplin. Namun, seperti yang ditunjukkan dalam artikel ini, mayoritas pendekatan MBSE masih belum sepenuhnya dibangun di atas teori formal.

Sebagian besar publikasi MBSE mengandalkan logika proposisional, logika predikat, dan teori himpunan, sebuah fondasi yang penting, namun belum cukup. Ketika sistem menjadi semakin adaptif, otonom, dan terintegrasi dengan kecerdasan buatan, kita membutuhkan kerangka teori yang lebih kaya, seperti teori kategori, logika modal, fuzzy logic, hingga aljabar linear dan probabilistik.

Matematika dalam MBSE: Belum Merata dan Belum Mendalam

Salah satu temuan menarik dari Wach et al. adalah bahwa teori matematika dalam MBSE masih digunakan secara sporadis. Pendekatan seperti category theory, meski menjanjikan untuk mendefinisikan transformasi antar model secara formal, hanya digunakan dalam sebagian kecil studi. Fuzzy logic dan epistemic logic, yang bisa membantu dalam mengelola ketidakpastian dan pengetahuan sistem, hanya muncul sesekali tanpa kelanjutan yang konsisten.

Lebih jauh lagi, banyak studi MBSE masih berfokus pada aspek desain sistem (modeling) dan arsitektur. Area lain yang sangat krusial, seperti verifikasi dan validasi (V&V), problem formulation, atau contract-based design, masih minim eksplorasi formal. Padahal, matematika justru sangat berperan penting di area tersebut, terutama dalam menjamin ketepatan dan keandalan sistem yang kompleks dan kritikal.

Tanpa dasar teoritis yang kuat, MBSE akan tetap dilihat sebagai alat bantu desain, bukan pendekatan rekayasa ilmiah. Ini berdampak pada tiga hal:

1. Kurangnya interoperabilitas antar alat dan standar. Tanpa semantik formal yang kuat, transformasi antar model sering kali ambigu dan sulit diverifikasi secara otomatis.

2. Minimnya otomasi dalam V&V. Tanpa logika dan aturan formal, validasi model masih dilakukan secara manual atau semi-manual, yang rentan kesalahan.

3.