Проблемы развития и освоения программной инженерии

программной инженерии

Липаев Владимир Васильевич

профессор, доктор технических наук
Институт системного программирования РАН
lip@ispras.ru

реального времени :

разработать функциональный комплекс программ реального времени для обработки информации и для управления средствами;
создать операционную система организации вычислительного процесса в реальном времени, при случайных потоках сообщений из внешней среды и случайной длительности решения функциональных задач;
реализовать программные средства для глобальной вычис-лительной сети системы, состоящей из ряда пунктов обработки информации на ЭВМ;
создать программы диалогового взаимодействия операторов в локальных сетях ЭВМ жесткого реального времени при параллельном решении задач с временем отклика менее одной секунды;
создать методы и средства для динамической комплексной отладки и испытаний сложных программ реального времени, а также для моделирования внешней среды, системы.

реального времени:

- не всегда полностью реализуются функции

и задачи, требуемые техническим заданием заказчика;
- неопределенное качество тестирования, надежность и безопасность поставляемого программного продукта;
- не обеспечивается модификация, повторное использование компонентов и расширяемость программных средств;
- недостаточно документируются компоненты и программный продукт;
- не применяются современные международные стандарты;
- велики, не анализируются и не прогнозируются затрачиваемые ресурсы на программный продукт;
- создаваемые программные продукты не выдерживают конкуренции на западном рынке.

необходимость экономической эффективности и конкурентоспособности;

- от заказчика, программного средства, необходимо получать квалифицированные требования, соответствующие финансированию; - в проектах программных средств участвуют большие коллективы специалистов разной квалификации, от которых требуется ответственность за качество каждого; - для координации деятельности разработчиков менеджеры, а также методы, методики и комплексы средства автоматизации; - от разработчиков требуются гарантии качества программных продуктов, в которые не допустимо вмешательство заказчика и пользователей, не предусмотренное эксплуатационной документацией; - необходимо применять, регламентированные международными стандартами процессы, этапы и документы.

Программные продукты с гарантированным качеством, отличают:

программной инженерии:

- проблемы развития и освоения методологии современной программной инженерии;
- проблемы обеспечения качества крупных программных продуктов;
- проблемы освоения и применения международных стандартов программной инженерии;
- проблемы повышения квалификации руководителей проектов в программной инженерии;
- проблемы организации коллективов специалистов для крупных проектов программных продуктов;
- проблемы обучения специалистов в области программной инженерии;
- проблемы подготовки учебных планов и курсов по программной инженерии.

ПС: - освоение мирового опыта и методов современной

программной инженерии; - применение совершенных, стандартизированных процессов для обеспечения жизненного цикла программных средств; - гарантирование высокого качества, надежности и безопасности отечественных программных продуктов; - обеспечение конкурентоспособности отечественных программных продуктов на мировом рынке; - сертификация качества отечественных предприятий, поставляющих программные продукты; - обучение специалистов современной программной инженерии.

программных средств
Стандарты

разработки, сопровождения, тестирования и управления конфигурацией компонентов и программных средств

Стандарты обеспечения качества, безопасности, документирования и сертификации в жизненном цикле программных средств

Профиль международных стандартов жизненного цикла программных средств включает:

качества комплексов программ:
Функциональная

пригодность детализируется: пригодностью для применения; корректностью (правильностью, точностью); способностью к взаимодействию; защищенностью.
Надежность характеризуется: уровнем завершенности (отсутствия ошибок); устойчивостью к дефектам; восстанавливаемостью; доступностью – готовностью.
Эффективность рекомендуется отражать: временной эффективностью; используемостью ресурсов.
Применимость (практичность) предлагается описывать: понятностью; простотой использования; изучаемостью; привлекательностью.
Сопровождаемость представляется: удобством для анализа; изменяемостью; стабильностью; тестируемостью.
Переносимость (мобильность) предлагается отражать: адаптируемостью; простотой установки – инсталляции; замещаемостью.

Четыре ключевых объекта: - требования заказчика и/или пользователей к системе,

которые определяют цели создания и назначение системы и программного продукта, их функции и область применения; - тесты – эталоны и вторая адекватная форма описания содержания и функционирования комплекса программ для проверки полноты реализации требований, а также для верификации на соответствия исходным требованиям к системе; - эксплуатационная документация (третий эталон), которая должна обеспечивать применение программного продукта пользователями в соответствии с требованиями заказчика; - программный продукт и система, результат реализации требований: функциональные характеристики системы и предусмотренные свойства, для обеспечения корректного применения.

Требования
- общие требования к качеству функционирования и характеристикам программного продукта реального времени;
- ограничения ресурсов для реализации требований к крупному программному продукту;
- требования к надежности функционирования крупных программных продуктов;
- требования к функциональной безопасности крупных программных продуктов;
- требования к производительности и эффективности динамического использования ресурсов ЭВМ программным продуктом в реальном времени;
требования к допустимым рискам динамического применения крупных программных продуктов;
требования к эксплуатационной документации

Верификация требований
- верификация требований к проекту системы;
- верификация требований

к функциям и характеристикам крупного комплекса программ;
- верификация требований к архитектуре крупного комплекса программ;
- верификация требований к функциональным компонентам крупного комплекса программ;
- трассировка требований к компонентам комплекса программ;
- сравнительный анализ приоритетов требований и допустимых рисков комплекса программ;
обеспечение баланса требований к крупному комплексу программ с учетом доступных ресурсов

комплексами

программ:
- организация специалистов и процессов управления конфигурацией комплекса программ;
- конфигурационная идентификация и учет версий компонентов и комплексов программ;
- управление запросами на изменения версий компонентов и комплексов программ;
- реализация корректировок версий компонентов и комплексов программ;
- сборка и формирование версий конфигурации программного продукта;
- утверждение и выпуск версий конфигурации программного продукта;
- архивирование, тиражирование и поставка версий программного продукта и документов.

База данных
- спецификаций требований и

ресурсов для реализации требований к программному продукту;
- тестов и результатов тестирования требований к компонентам и комплексу программ;
- дефектов, ошибок и корректировок требований и их реализаций компонентами и комплексом программ;
- тестов, результатов квалификационного тестирования, испытанных версий и характеристик требований к программному продукту;
- сопровождения, конфигурационного управления, корректировок требований версий и программного продукта;
- архив утвержденных требований, тестов и эксплуатационных документов версий программного продукта поставляемых заказчику.

Специалисты
заказчик – разработчик требований к программному продукту;
- менеджер – организатор реализации требований к программному продукту;
- менеджер – системный архитектор программного продукта;
- аналитики – системные архитекторы требований к компонентам и комплексу программ;
- разработчики сценариев и генераторов динамических тестов для тестирования требований к комплексу программ;
- тестировщики реализации требований к версиям компонентов и комплекса программ;
- системные интеграторы компонентов и версий комплекса программ;
- управляющие конфигурацией версий программного продукта;
документаторы и архиваторы версий программного продукта.

Cпециалисты

– источники дефектов
- заказчик проекта – дефекты организации проекта и требований к программному продукту;
- менеджер проекта – дефекты освоения реальной сложности программного продукта;
- менеджер-архитектор – ошибки организации проектирования и архитектуры комплекса программ;
- системные архитекторы – системные и алгоритмические дефекты комплекса программ;
- спецификаторы компонентов – алгоритмические ошибки компонентов и комплекса программ;  
- тестировщики соответствия требованиям – системные и алгоритмические ошибки компонентов и комплекса;
- системные интеграторы – системные дефекты версий программного продукта и документации;
- управляющие конфигурацией – ошибки реализации и модификации версий программного продукта;
 - документаторы продукта – ошибки и дефекты эксплуатационных документов программного продукта.

Липаев В.В. Программная инженерия. Методологические основы. Учебник для ВУЗОВ.
Технико-экономическое обоснование проектов сложных программных средств
Системное проектирование сложных программных средств для информационных систем
Методы обеспечения качества крупномасштабных программных средств
Функциональная безопасность программных средств
Анализ и сокращение рисков проектов сложных программных средств
Сопровождение и управление конфигурацией сложных программных средств
Документирование сложных программных средств
Процессы и стандарты жизненного цикла сложных программных средств. Справочник
wwwwww.www.ispraswww.ispras.www.ispras.ruwww.ispras.ru/www.ispras.ru/lipaevwww.ispras.ru/lipaev/www.ispras.ru/lipaev/indexwww.ispras.ru/lipaev/index.www.ispras.ru/lipaev/index.htm