Презентация Характеристика областей знаний по инженерии программного обеспечения — SWEBOK онлайн

Содержание слайда: Лекция 3 Характеристика областей знаний по инженерии программного обеспечения — SWEBOK

Содержание слайда: Список литературы 1. Бабенко Л.П., Лавріщева К.М. Основи програмної інженерії.– Навч. посібник.–К.: Знання, 2001. –269 с. 2. Лаврищева Е.М., Грищенко В.Н. Области знаний программной инженерии – SWEBOK и подход к обучению этой дисциплине// Управляющие системы и машины.–2005. – №1.– С.38–54. 3. Иоан Коммервил. Инженерия программного обеспечения. 6-е издание. – М.; Спб. – Киев, 2002. – 623 с. 4. Лавріщева К.М. Основні напрямки досліджень в програмній інженерії і шляхи їхнього розвитку // Проблеми  програмування. – 2003. – № 3–4. – С. 44–58. 5. Лаврищева Е.М. Методы программирования. Теория, инженерия, практика. – К.: Наук. думка, 2006.–450с. 6. Основы инженерии качества программных систем / Ф.И.Андон, Г.И.Коваль, Т.М. Коротун, Е.М.Лаврищева, В.Ю. Суслов  – К.: Академпериодика.– 2007. – 678 с. 7.  Лаврищева Е.М.,  Коваль Г.И.,  Коротун Т.М. Подход к управлению качеством программных систем обработки данных // Кибернетика и системный анализ.– 2006.–№ 5.–С.174–185. 8. Кендалл С. Унифицированный процесс. Основные концепции.–М.;–СПб.–       Киев.–2002.– 157с.  

Содержание слайда: Характеристика областей знаний рассматривается теоретический и интеллектуальный базис проектирования - методы, принципы, средства и методологии, представленные областями в ядре знаний программной инженерии SWEBOK.

Содержание слайда: Характеристика областей знаний Ядро знаний SWEBOK - основной научно-технический документ, отражающий знания и опыт многих иностранных и отечественных специалистов по программной инженерии [1-10] и согласуется с регламентированными процессами ЖЦ стандарта ISO / IEC 12207. Документ включает в себя описание 10 областей, каждая из которых представлена ​​в соответствии с принятой всеми участниками формирования ядра SWEBOK общей схемы описания, которая включает в себя определение понятийного аппарата, методов и средств, а также инструментов поддержки инженерной деятельности. Относительно каждой области определен круг знаний, которые должны практически использоваться при выполнении процессов жизненного цикла.

Содержание слайда: Характеристика областей знаний Для представления понятийного аппарата областей знаний SWEBOK проведем условное разделение областей на главные (пять областей для разработки ПС, рис. 1.7) и вспомогательные организационные области (пять областей, обеспечивающих инженерию управления разработкой ПС, рис.1.8). В каждой области приведены ключевые понятия, подходы и методы проектирования различных типов ВС. Распределение областей на основные и вспомогательные соответствует структуре распределения процессов стандарту ISO / IEC 12207 (см. раздел 2), выполнение которых определяется методами и средствами, предложенными в ядре знаний SWEBOK. Далее дается обзор каждой области этого ядра, определяется ее роль в проектировании и реализации программных продуктов. В некоторых подразделах показана связь с положениями соответствующих стандартов, регламентирующих и регулирующих выполнение процессов проектирования программных систем.

Содержание слайда: Основные области знаний SWEBOK

Содержание слайда: Организационгные области знаний SWEBOK

Содержание слайда: Инженерия требований Требования к ПО - совокупность свойств, которые должно иметь ПО. Предназначены для адекватного определения функций, условий и ограничений выполнения ПО, а также объемов данных, технического обеспечения и среды его выполнения. Требования отражают потребности людей (заказчиков, пользователей, разработчиков), заинтересованных в создании ПО. Заказчик и разработчик совместно выявляют требования, анализируют, смотрят, определяют необходимые ограничения и условия, а также описывают их. Различают требования к продукту и к процессу, а также функциональные, не функциональные и системные требования.

Содержание слайда: Инженерия требований Требования к продукту и к процессу определяют условия выполнения и режимы работы ПО в операционной среде, ограничение на структуру и память компьютеров и принципы взаимодействия программ. Функциональные требования определяют назначение и функции системы, а не функциональные - условия относительно выполнения ПО, его переносимости и доступа к данным. Системные требования описывают требования к программной системе, которая состоит из взаимосвязанных программных и аппаратных подсистем и различных приложений.

Содержание слайда: Инженерия требований Требования могут быть количественные (например, количество обработанных запросов в секунду, средний показатель ошибок и т.п.). Значительная часть требований касается атрибутов качества: безотказность, надежность и др.., А также защиты и безопасности как ПО, так и данных.

Содержание слайда: Область знаний «Требования к ПО (Software Requirements)» Область знаний «Требования к ПО (Software Requirements)» состоит из следующих разделов: - Инженерия требований (Requirement Engineering), - Выявление требований (Requirement Elicitation), - Анализ требований (Requirement Analysis), - Спецификация требований (Requirement Specification). - Валидация требований (Requirement validation), - Управление требованиями (Requirement Management).

Содержание слайда: Основные понятия Инженерия требований к ПО - это дисциплина анализа и документирования требований к ПО, заключается в преобразовании предложенных заказчиком требований к системе в описание требований к ПО и их валидации. Инженерия базируется на модели процесса определения требований и деятельности лиц, обеспечивающих управление и формирование требований, а также на методах достижения показателей качества. Модель процесса определения требований - это схема процессов ЖЦ, которые выполняются от начала проекта и до тех пор, пока не будут определены и согласованы требования. Таким процессом может быть маркетинг и проверка выполнения требований в данном проекте. Управление требованиями к ПО заключается в контроле за выполнением требований и планировании использования ресурсов (человеческих, программных, технических, временных, стоимостных) в процессе разработки промежуточных рабочих продуктов на процессах ЖЦ и продукта в целом.

Содержание слайда: Основные понятия Качество и процесс улучшения требований - это процесс формулирования характеристик и атрибутов качества (надежность, реактивность и др..), Которые должно иметь ПО, методы их достижения на процессах ЖЦ и оценки полученных результатов. Выявление требований - это процесс извлечения информации из разных источников (договоров, материалов аналитиков по декомпозиции задач и функций системы и др..), проведение технических мероприятий (собеседований, сбор предложений и др.). для формирования отдельных требований к продукту и к процессу разработки. Требования согласовываются с заказчиком. Анализ требований - процесс изучения потребностей и целей пользователей, классификация и превращение их в требования к системе, аппаратуры и ПО, установки и разрешения конфликтов между требованиями, определение приоритетов, границ системы и принципов взаимодействия со средой функционирования.

Содержание слайда: Основные понятия Спецификация требований к ПО - процесс формализованного описания функциональных и нефункциональных требований, требований к характеристикам качества согласно стандарту качества ISO / IEC 9126, которые будут отрабатываться на процессах ЖЦ ПО. В спецификации требований отражается структура ПО, требования к функциям, качеству и документации, а также задается архитектура системы и ПО, алгоритмы, логика управления и структура данных. Специфицируются также системные требования, нефункциональные требования и требования к взаимодействию с другими компонентами и платформами (БД, СУБД, и др.).

Содержание слайда: Основные понятия Валидация требований - это проверка изложенных в спецификации требований, выполняется для того, чтобы путем отслеживания источников требований убедиться, что они определяют именно данную систему. Заказчик и разработчик ПО проводят экспертизу сформированного варианта требований для того, чтобы разработчик мог дальше продолжать проектирование ПО. Один из методов валидации - прототипирование, то есть быстрая отработка отдельных требований на конкретном инструменте и исследование масштабов изменения требований, измерение объема функциональности и стоимости, а также создание моделей оценки зрелости требований. Верификация требований - это процесс проверки правильности спецификаций требований относительно их соответствия потребностям, непротиворечивости, полноты и возможности реализации, а также согласованности со стандартами. Как результат проверки требований составляется согласованный выходной документ, устанавливающий полноту и корректность требований к ПО, а также возможность продления его проектирования.

Содержание слайда: Основные понятия Управление требованиями - это управление процессами формирования требований на всех процессах ЖЦ, а также изменениями и атрибутами требований, проведение мониторинга - восстановления источника требований. Управление изменениями возникает после того, как ПО начинает работать в заданной среде и выявляет ошибки относительно трактовки требований, невыполнения некоторого отдельного требования и т.п. Неотъемлемой составляющей процесса управления является трассирование требований для отслеживания правильности установления и реализации требований к системе и ПО на процессах ЖЦ, а также обратный процесс отслеживания в полученном продукте реализованных требований. Для уточнения некоторых требований или добавления нового требования составляется план изменения требований, согласуется с заказчиком. Внесенные изменения влекут и изменения в созданном продукте или в отдельных его компонентах.

Содержание слайда: Проектирование ПО Проектирование ПО - это процесс определения архитектуры, набора компонентов, их интерфейсов, других характеристик системы и конечного состава программного продукта. Область знаний «Проектирование ПО (Software Design)» состоит из следующих разделов: - базовые концепции проектирования ПО (Software Design Basic Concepts), - ключевые вопросы проектирования ПО (Key Issue in Software Design), - структура и архитектура ПО (Software Structure and Architecture), - анализ и оценка качества проектирования ПО (Software Design Quality Analysis and Evaluation), - нотации проектирования ПО (Software Design Notations), - стратегия и методы проектирования ПО (Software Design Strategies and Methods).

Содержание слайда: Конструирование программного обеспечения Конструирование ПО - создание ПО из конструкций (блоков, операторов, функций) и его проверка методами верификации и тестирования. К инструментам конструирования ПО отнесены языки конструирования, программные методы и инструментальные системы (компиляторы, СУБД, генераторы отчетов, системы управления версиями, конфигурацией, тестированием и др.)

Содержание слайда: Конструирование ПО Область знаний «Конструирование ПО (Software Construction)» включает в себя следующие разделы: - снижение сложности (Reduction in Complexity), - предупреждение отклонений от стиля (Anticipation of Diversity), - структуризация проверок (Structuring for Validation), - использование стандартов (Use of External Standards). Снижение сложности - это минимизация, уменьшение и локализация сложности конструирования.

Содержание слайда: Конструирование ПО Предупреждение отклонений от стиля. Для решения различных задач конструирования применяются различные стили конструирования (лингвистический, формальный, визуальный). Лингвистический стиль основан на использовании словесных инструкций и выражений для представления отдельных элементов (конструкций) программ. Формальный стиль используется для точного и однозначного определения компонентов системы, минимального количества ошибок, которые могут возникнуть в связи с неоднозначностью определений или неудачных обобщений объектов конструирования ПО. Визуальный стиль - наиболее универсальный для конструирования прикладного ПО. Он позволяет представлять элемент конструирования в наглядном виде. Визуальный язык проектирования UML предоставляет разработчику набор диаграмм для представления статической и динамической структур ПО. При его применении создается текстовое и диаграммное описание конструктивных элементов ПО, которое выводится на экран дисплея для просмотра и корректировки.

Содержание слайда: Конструирование ПО Структуризация проверок предполагает, что построение ПС структурировано таким образом, что упрощается поиск ошибок, дефектов и различных сбоев в процессе проверок как на стадии независимого тестирования, так и в процессе эксплуатации. Структуризации проверок способствуют характеристики, инспектирование, передача, модульное тестирование с применением автоматизированных средств тестирования и др.. Использование внешних стандартов. Конструирование ПО зависит от применимых внешних стандартов, связанных с языками программирования, инструментальными средствами и интерфейсами. При конструировании должен быть определен достаточный набор стандартов для управления и обеспечения координации между определенными видами деятельности и группами операций, минимизации сложности, внесения изменений, анализа рисков и т.п.. К таким стандартам относятся: языки программирования (Java, С + + и др.)

Содержание слайда: Жизненный цикл ПО. Жизненный цикл программ

Содержание слайда: Жизненный цикл ПО. Тенденции Подходы к проектированию ПО – Строго последовательное выполнение всех этапов жизненного цикла ПО (модель водопада); Поэтапное создание ПО (пошаговая модель); Метод создания прототипа разрабатываемого ПО; CASE-технологии (CASE – Computer-Aided Software Engineering)

Содержание слайда: Примеры крупномасштабных систем ПО: Распределенная банковская система; Операционная система; Компьютерная игра; Система контроля и безопасности полетов… Особенности разработки – усилия многих людей на протяжении длительного времени. Технология разработки ПО включает основные принципы (жизненный цикл ПО, модульность, шаблоны проектирования), а также средства и методы разработки ПО.

Содержание слайда: Методы проектирования ПО Нисходящая методология Сложная задача сводится к набору более простых задач, решение которых приведет к выполнению исходной задачи. При этом образуется иерархическая система последовательных уточнений, которая отображается в модульную структуру, совместимую с императивной парадигмой программирования Восходящая методология Определяются отдельные задачи внутри системы, затем изучается как решение этих задач. Может использоваться в качестве абстрактных инструментов для решения более общих задач. При этом иерархии нет, а модули могут быть равноправными. При этом сложная система ПО строится из стандартных, свободно продаваемых компонентов.

Содержание слайда: Тестирование