Ingenieria de software (conceptos básicos)

Prof. Yaskelly Yedra I-2012

Unidad I. Conceptos Bsicos

Contenido1. Definicin de la Ingeniera de Software2. reas de conocimiento3. Lneas de investigacin en IS4. Disciplinas relacionadas5. Evolucin de la Ingeniera de Software6. Problemtica del desarrollo de software7. Principios en la IS8. Software de calidad9. Actividades en proceso de DS

Ingeniera del SW: rea de la Ciencia de laComputacin, que ofrece Mtodos yTcnicas para DS, estudia el conjunto deactividades relacionadas con el ciclo dedesarrollo de SW, en particular se enfoca enSW de Calidad.

Que es la IS ?

Que es la IS ?

La aplicacin de un enfoque sistemtico,disciplinado y cuantificable del desarrollo,la operacin y el mantenimiento delsoftware; esto es, la aplicacin de laingeniera al software.IEEE Std 610-1990

Requisitos Diseo Construccin Pruebas Mantenimiento Gestin de la Configuracin Gestin de la Ingeniera Soft. Procesos Herramientas y Mtodos Calidad

reas de conocimiento

Metodologa orientado a objeto de desarrollo de software

Modelos, Mtodos, Tcnicas y Herramientas de desarrollo de software.

Sistemas de reescritura. Interacin Humano - Computador Patrones de diseo Programacin orientada a aspectos

Lneas de investigacin

Componentes y reutilizacin de software Construccin de compiladores Mtricas de IS Desarrollo de aplicaciones basadas en Internet Arquitectura de software Calidad de software Inteligencia artificial aplicada Ingeniera orientada a modelos

OtrasIngeniera orientada a aspectosIngeniera orientada a componentes

Lneas de investigacin

Ingeniera de Computadores Ciencia de la Computacin Gestin Matemticas Gestin de Proyectos Gestin de la Calidad Ergonoma del Software Ingeniera de Sistemas Sistemas de Informacin

Disciplinas relacionadas

Hardware: mainframes, cintas magnticas. Costos altos

Lenguajes: ensambladores, Fortran Primeros compiladores (segunda mitad) Interfaces: Bach.

Desarrollo de software = desarrollo de programas

Actividad individual Desarrollador = usuario Aplicaciones con distribucin reducida Resolver problemas cientficos y de ingeniera

...codificar y depurar...

Hardware: mainframes comerciales, almacenamiento en discos magnticos, minicomputadores. Costos altos

Programacin orientada a funcin Sistemas operativos multiprogramacin Lenguajes: Cobol, PL/I, Simula 67 Interfaces: Bach.

Actividad de grupo Desarrollo de software para mercadeo Resolver problemas complejos en diferentes

dominios, adems de cientficos y de ingeniera

Programacin orientada a funcin.

Hardware: mainframes, minicomputadores, microcomputadores, surgen los PC

Lenguajes: COBOL, PL/I, Pascal, Prolog Mtodos: programacin

estructurada,refinamiento paso a paso, semnticas formales

Computacin distribuida, Interfaces basadas en Lenguajes de Comando.

Desarrollo de la tecnologa Actividad de grupo Desarrollo de software para mercadeo Diversidad del dominio de aplicaciones Programacin orientada a mdulos Modelo de cascada .

19

Hardware: computadores personales, primeras estaciones de trabajo, redes locales

Lenguajes: C, Ada Paradigma de

programacin: programacin estructurada, modular, tipos de datos abstractos

Herramientas interactivas, interfaces grficas (GUI)

Hardware: Aumento considerable de la venta y uso de computadores personales, estaciones de trabajo, redes locales y globales, Internet, arquitecturas avanzadas

Lenguajes: C++, Standard ML Paradigma de

programacin: irrumpe la programacin OO

Computacin cliente-servidor

El usuario se incorpora al proceso de desarrollo de software

Relevancia de las interfaces de usuario Aumento exponencial del nmero y tipo de

usuarios Demanda creciente de aplicaciones Resolver problemas en todos los dominios Inicio de las aplicaciones basadas en la

tecnologa Internet .

Hardware: masificacin del uso de los computadores personales, arquitecturas paralelas, multimedia

Redes de computadoras (LAN, WAN..) Lenguajes: Orientados a objetos, paralelos,

visuales, de scripting (Java, VisualC++, HTML,..) Paradigma de programacin: OO, patrones y

framework Crecimiento de Internet y el Web .

Los productos se insertan en la globalizacin El ciberespacio introduce nuevos tipos de

aplicaciones: comercio electrnico, educacin a distancia,...

Ambientes colaborativos El Web como infraestructura de las

aplicaciones corporativas (Intranets) .

Hardware: dispositivos moviles, computacin ubicua

Redes de computadoras (inalambricas..) Paradigma de programacin: modelos

basados en componentes Crecimiento de Internet y la Web .

Programacin orientada a aspectos Ingenieria orientada a modelos Arquitecturas orientadas a modelos

un poco de historia primeras dcadas:

desarrollar el hardware reducir costes de procesamiento y almacenamiento

dcada de los ochenta: desarrollo de la microelectrnica mayor potencia de clculo y reduccin de costes

objetivo actual: mejorar la calidad de las soluciones software.

Orientacinpor lotes Distribucinlimitada Software a medida

Multiusuario Tiempo real Bases de datos Software como producto Mayores gastos de mantenimiento

Sistemas distribuidos Inteligencia Artificial Hardware de bajocoste Impacto en el consumo Redes area localy global Gran demanda

Potentes sistemasde sobremesa Tecnologa de objetos Sistemas expertos Redes neuronales Cliente/servidor Tecnologas deInternet.

1959 - 1965 1965 - 1975 1975 - 1989 1989 -

AUMENTAN los problemas del desarrollo de software: Subexplotacin del potencial del hardware Incapacidad de atender a la demanda Incapacidad de mantener el software existente

Resumen

Crecimiento de la demanda de nuevos productos

Incumplimiento en los tiempos de entrega de los productos de software

Incumplimiento de los presupuestos asignados a los proyectos

Falta de mtodos para la produccin de software complejo

Desde la dcada 70

Dificultad y altos costos para el mantenimiento del software existente

Carencia de buenas especificaciones de requisitos

Los requisitos no son estables El mercado cambia - constantemente. La tecnologa cambia Las metas de los usuarios cambian

Desde la dcada 70

CostosTiempo de desarrollo

Redes de ComputadoresTecnologas

Emergentes

Masificacin y variedad de losmicrocomputadores y accesorios Interfaces de usuario.

Software libre

Los principios forman la base de mtodos, tcnicas, metodologas y herramientas

Seis principios que pueden ser usados en todas las fases del desarrollo de software

Modularidad es el principio clave quesoporta el diseo del software

Principles

Methodologies

principios

mtodos y tcnicas

metodologas

herramientas

herramientas

metodologas

y tcnicas

mtodos

principios

Methodologies

Principles

1. Rigor y formalidad2. Abstraccin3. Modularidad4. Anticipacin al cambio5. Generalidad6. Incrementalidad.

Principios aplica al proceso y al producto

GHEZZI, C., JAZAYERI, M., MANDRIOLI, D. "Fundamentals of Software Engineering". Prentice-Hall International Editions. 2da ed. Nov. 2002

Significa ...seguir procesos sistemticos y verificables en el proceso de desarrollo de software

IMPLICACIONES:

La formalidad es la base de automatizacin de procesos

Principio esencial para obtener productos reusables

Producto Analisis matemtico de correctitud de

programas Test sistemtico y rigurosoProceso Rigurosa documentacin ayuda a la gestin

del proyecto y asegura los tiempos de respuesta

Significa...Aplicar un proceso mental o intelectual que permite identificar lo relevante e ignorar los detalles

IMPLICACIONES: percepcin del qu/ cmo (la separacin de

intereses ) percepcin del todo/ partes (modularidad)

Cuando los requisitos son analizados se produce un modelo de la aplicacionpropuesta

El modelo puede ser una descripcinformal o informal

Es posible razonar acerca del sistemarazonando acerca del modelo

En procesos Cuando realizamos estimacin de costos

solo tomamos en cuenta algunos factores

En producto Los tipos de datos abstractos

Un sistema complejo puede ser dividido en piezas ms simples llamadas mdulos

Un sistema que est conformado pormdulos se dice que es modular

permite: descomponer en partes un sistema complejo

(descomposicin) componer el sistema a partir de sus partes

(composicin)

Comprender el sistema y las partes (comprensin)

Problema

Subprob. 4Subprob. 2Subprob. 1 Subprob. 3

solucin. 4solucin. 2Solucin. 1 solucin. 3

Solucin

Significa:La capacidad de prever cmo y dnde pueden ocurrir los cambios

La aplicacin de este principio es altamente apreciado en la etapa de mantenimiento

Es un principio relevante para el desarrollo de componentes reusables

Habilidad para soportar la evolucin del software requiere anticipar posiblescambios

Es la base para el software evolutivo

Significa:buscar la solucin ms amplia (que englobe los casos especficos)

Busca la solucin ms amplia para problemas especficos

La solucin general puede ser menos eficiente o ms costosa

Principio importante para desarrollar productos reusables.

Significa:Construccin del producto por aproximaciones sucesivas y/o por componentes (partes)

Desarrollo de prototipos para los componentes crticos

til para desarrollo de aplicaciones no precisas, donde no estn bien definidos los requisitos.

Ejemplos

Liberar subconjuntos de un sistemamuy tempranamente para encontar el feedback del usuario, y luego agregarincrementalmente nuevascaractersticas

Liberar un primer prototipo e incrementalmente ir transformando el prototipo en el producto.

Mediante un proceso .... Soportado por un mtodo riguroso,

sistemtico basado en principios reconocidos con actividades que se estructuren de

acuerdo a un modelo facilitado por el uso de herramientas.

El software es construido para cumplir ciertas funcionalidades y satisfacer ciertas cualidades

El proceso de construccin de software debe tambin cumplir ciertas cualidades.

Cualidades de software son a menudo referidas como requisitos no funcionales(en realidad es un subconjunto de este tipode requisitos).

Internas vs. externas Externas visibles al usuario Internas concernientes a los desarrolladores

Producto vs. procesos Nuestro objetivo es desarrollar productos de

software El proceso se refiere a como lo hacemos

Cualidades internas afectan las cualidadesexternas

La calidad del proceso afecta la calidad del producto.

Cules son las caractersticas que deseamos al elaborar un software?

Centro ISYS. Esc. Computacin. UCV/2005 53

Caractersticas de Calidad de software (Normas ISO 9126) :

Caractersticas (ISO 9126)

Subcaractersticas

Funcionalidad Adecuacidad (Suitability), exactitud/precisin ( Accurateness), Interoperabilidad, (Conformidad Compliance )Seguridad

Confiabilidad Madurez, Tolerancia a Falla, Recuperabilidad

Usabilidad comprensibilidad (Understandability ), aprendizaje (Learnability ), Operabilidad

Eficiencia Rendimiento en tiempo, rendimiento de Recurso.

Mantenibilidad Analizabilidad, Modificabilidad, Estabilidad, Testability (Prueba)

Portabilidad Adaptabilidad, Instalabilidad, Conformidad a estndares, Reemplazabilidad/Substituibilidad

Correcto

Confiable

Robusto

Se comporta acorde a su especificacin

Se comporta de acuerdo a lo esperado por el usuario

Se comporta razonablemente an en cirscunstancias no contempladas (tolerante a fallas).

construcciones correctas si ellas satisfacen las especificaciones

en un movimiento ssmico unas colapsan (no son robustas)

otras construcciones sufren pequeos daos tolerables o previsibles (son confiables).

Software es correcto si satisface lasespecificaciones de requisitos funcionales (asumiendo que las especificaciones ...)

Si las especificaciones son formales la correctitud puede ser probada

Informalmente, el usuario confa en el producto Si las especificaciones son correctas, todo

software correcto es confiable. Pero no a la inversa (en la practica, pueden haber especificaciones incorrectas....)

ISO 9127: Confiabilidad: se refiere a la capacidad de un SW de mantenerse operativo bajo las condiciones establecidas por un perodo de tiempo.

Productos (o componentes) son usados (probablemente, con pequeos cambios) para construir otros productos

Reuso de partes estandar miden la madurez de una ingeniera

Tambien aplica a procesos.

Reusable

Componentes reusables: Libreras cientficas Libreras para el desarrollo de

interfaces (MFC de Windows) Patrones Especificaciones Clases.

factor clave para determinar la madurez de cualquier industria

....la IS debe an evolucionar para alcanzar su madurez como una disciplina de ingeniera..

....en el futuro

las aplicacionessern construdas ensamblando componentes..

El software puede correr en diferentes plataformas de hardware o ambientes de software

se refiere a la habilidad del sw de ser transferido de un ambiente a otro.

Es una cualidad relevante cuando se introducen nuevas plataformas

Es tambien relevante, cuando el software se baja de ambientes de redes heterogneos.

Interoperable Puede coexistir y cooperar con otros sistemas

de software Las herramientas de ambientes integrados son

interoperables

Se mide mediante tcnicas clsicas:

complejidad de algoritmos evaluacin de la eficiencia

(monitoreo, simulacin,..).

Software Eficiente:Usa los recursos computacionales econmicamente (memoria, tiempo de .

. procesamiento, comunicacin..)

Usabilidad es una cualidad del software que tiene mltiples componentes y tradicionalmente es asociado con: Aprendizaje Eficiencia Memorizacin Baja rata de errores Satisfaccin

Qu es Usabilidad ?

ISO 9127 Usabilidad: se refiere al esfuerzo requerido por un conjunto de usuarios para el uso del sw

Usabilidad

Usable

La usabilidad de un producto de software est determinada por la satisfaccin del usuario al utilizar el producto

Fundamentalmente relacionada con las caractersticas de la interfaz de usuario

Diversas cualidades inciden en la usabilidad (eficiencia, confiablidad,...).

Mantenibilidad: facilidad de mantenimiento

Mantenimiento: cambios despues de la liberacin del producto

Los costos de mantenimiento exceden el 69% del costo total del software

Tipos de Mantenimiento

Correctivo(remocin de errores)

Adaptativo(cambios para adecuarlos a modificaciones de su ambiente)

Perfectivo(cambios para mejorar la calidad -satisfacer nuevos requisitos, aumentar la eficiencia, modificar funcionalidades, etc)

Facilidad de comprender el software Es una cualidad muy importante, para

realizar modificaciones de programa. Esta cualidad incide en la mantenibilidad

Al equipo de desarrollo le interesa que el software sea comprensible, portable, mantenible, verificable ...

Al usuario le interesa que el software sea fcil de usar, confiable, robusto...

Actividades en el proceso de desarrollo de software

Para desarrollar un producto de software se realizan diversas actividades que se estructuran y relacionan de acuerdo a un modelo y se desarrollan siguiendo un mtodo.

Los modelos encadenan las diversasactividades

se relacionan conformando :

se desarrollan aplicando :

El mtodo se fundamenta en:

El mtodo puede ser soportado por:

principio(s) - mtodo(s) - herramienta(s) - modelo(s)

un modelo

un mtodo

principios

herramientas

Actividades en el proceso de desarrollo de software

Acerca de las actividades

Utiliza y produce artefactos

Se relacionan e interactan de diferentes maneras conformando distintos procesos de desarrollo de software (modelos)

De acuerdo al modelo una actividad puede jugar un rol preponderante o incluso pudiera no existir.

Acerca de las actividades La ingeniera de requisitos es el proceso que

lleva a la especificacin del software

Los procesos de diseo e implementacin transforman la especificacin en un programa ejecutable

La validacin involucra chequear que el sistema cumple su especificacin y las expectativas del usuario

La evolucin concierne con la modificacin del sistema despus que est en uso

swebok

Actividades usuales

Relaciones entre las actividades

Actividades:Encadenamiento Rol

Granularidad

Modelo de desarrollo de

software

Anlisis de requisitos

Prototipaje

Especificacin

Implementacin

Mtodo 1 Mtodo nUn ejemplo

Actividades Modelos -Procesos

El modelo de desarrollo de software indica como se relacionan las actividades

Los procesos de desarrollo de software indican como se realizan las actividades para producir y evolucionar un sistema del software

Actividades Modelos - Procesos

Cmo encadenar las actividades del proceso de desarrollo de software?

Modelos (ciclo de vida)

Ej.: Modelo de la cascada, UP....

Cmo realizar las actividades del proceso de desarrollo de software?

Mtodos

Ej.: Orientado a objeto,

Cules principios se aplican en el proceso de desarrollo de software?

Ej.: Incrementable, iterativo,...

CONCEPTOS GENERALESCICLO DE VIDA: Conjunto de etapas que se han de llevar a cabo para crear, explotar y mantener un Sistema Informtico.

METODOS: Son las normativas que marcan las directrices que se han de seguir para llevar a cabo una tarea. Responde a la pregunta QU.

TECNICAS: Es un modo de representacin para la solucin de un problema concreto. Responde a la pregunta CMO.

METODOLOGIA: Es un conjunto coherente de mtodos y tcnicas que cubren ms de una etapa del ciclo de vida.

HERRAMIENTAS: Proporcionan un soporte automtico o semi-automtico para el proceso y para los mtodos.

INGENIERA DE SOFTWARENmero de diapositiva 2Nmero de diapositiva 3Nmero de diapositiva 4Nmero de diapositiva 5Nmero de diapositiva 6Nmero de diapositiva 7Nmero de diapositiva 8Nmero de diapositiva 9Nmero de diapositiva 10Nmero de diapositiva 11Nmero de diapositiva 12Contexto : dcada 50Evolucin de la IS (dcada 50)Contexto : dcada 60Evolucin de la IS (dcada 60) Contexto : dcada 70Evolucin de la IS (dcada 70) Evolucin: dcada de los 80primera mitad segunda mitadEvolucin de la IS (dcada 80)Contexto : dcada 90Evolucin de la IS (dcada 90)Contexto : nuevo milenioEvolucin de la IS (nuevo milenio)Nmero de diapositiva 25Nmero de diapositiva 26Problemtica del DSProblemtica del DSFactores que influyen en los cambios en ISNmero de diapositiva 30Principios en la ISUna representacin visualPrincipios en la ISPrincipios: Rigor y FormalidadEjemplos:Principios: AbstraccinAbstraccin produce modelosEjemplosPrincipios. ModularidadPrincipios: ModularidadDescomposicin- anlisis -Anticipacin al cambioAnticipacin al cambioGeneralidadIncrementalidadIncrementalidadNmero de diapositiva 47Cmo obtener software de calidad?Software de calidadSoftware de calidadClasificacin de cualidadesSoftware de calidadNmero de diapositiva 53Nmero de diapositiva 54Confiabilidad, correctitud y robustezConfiabilidad, correctitud y robustezCorrectitudConfiabilidadReusabilidadReusabilidadReusabilidad PortabilidadInteroperabilidadNmero de diapositiva 64UsabilidadNmero de diapositiva 66Mantenibilidad (Maintainability)Nmero de diapositiva 68Comprensibilidad (Understandability)Importancia de las cualidadesNmero de diapositiva 71Nmero de diapositiva 72Nmero de diapositiva 73Nmero de diapositiva 74Nmero de diapositiva 75Nmero de diapositiva 76Nmero de diapositiva 77Nmero de diapositiva 78Nmero de diapositiva 79Nmero de diapositiva 80

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