Тема 3. Инженерия программного обеспечения (программная инженерия)

Из рабочей учебной программы:

Понятие программной инженерии. Различия между программной инженерией (software engineering) и информатикой (computer science). Различия между программной инженерией и системной инженерией (systems engineering).

Базовые процессы разработки программных продуктов.

Модели процесса создания программного обеспечения информационных систем. Структура затрат на создание программного обеспечения. Методы инженерии программного обеспечения. Основные проблемы, стоящие перед специалистами по программному обеспечению.

Содержание лекции

3.1 История появления. Определение программной инженерии.

3.2. SWEBOK: Руководство к своду знаний по программной инженерии

3.3. Различия между программной инженерией (software engineering) и информатикой (computer science).

4. Различия между программной инженерией и системной инженерией (systems engineering).

5. Базовые процессы разработки программного обеспечения.

6. Структура затрат на создание ПО.

7. Методы инженерии программного обеспечения.

8. Основные проблемы, стоящие перед специалистами по программному обеспечению.

9. Кодекс этики и практической деятельности инженерии программного обеспечения.

3.1 История появления

В конце 90-х годов прошлого века знания и опыт, которые были накоплены в индустрии программного обеспечения за предшествующие 30-35 лет, а также более чем 15-летних попыток применения различных моделей разработки, все это, наконец, оформилось в то, что принято называть дисциплиной программной инженерии – Software Engineering. В какой-то мере, такое формирование дисциплины на основе широко распространенного практического опыта напоминает те процессы, которые происходили в управлении проектами. Возникали и развивались профессиональные ассоциации, специализированные институты, комитеты по стандартизации и другие образования, которые, в конце концов, пришли к общему мнению о необходимости сведения профессиональных знаний по соответствующим областям и стандартизации соответствующих программ обучения.

Термин программная инженерия был предложен Ф.Л. Бауэром в 1968 г. 

В 1972 году IEEE (Computer Society of the Institute for Electrical and Electronic Engineers, Институт инженеров по электронике) выпустил первый номер Transactions on Software Engineering – Труды по Программной Инженерии. Первый целостный взгляд на эту область профессиональной деятельности появился 1979 году, когда Компьютерное Общество IEEE подготовило стандарт IEEE Std 730 по качеству программного обеспечения. После 7 лет напряженной работы, в 1986 году IEEE выпустило IEEE Std 1002 “Taxonomy of Software Engineering Standards”

В 1990 году началось планирование всеобъемлющих международных стандартов, в основу которых легли концепции и взгляды стандарта IEEE Std 1074 и результатов работы образованной в 1987 году совместной комиссии ISO/IEC JTC 1**. В 1995 году группа этой комиссии SC7 “Software Engineering” выпустила первую версию международного стандарта ISO/IEC 12207 “Software Lifecycle Processes”. Этот стандарт стал первым опытом создания единого общего взгляда на программную инженерию. Соответствующий национальный стандарт России – ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99 [ГОСТ 12207, 1999] содержит полный аутентичный перевод текста международного стандарта ISO/IEC 12207-95 (1995 года).

В свою очередь, IEEE и ACM(Association of Computer Machinery, Всемирная научная и образовательная организация в области вычислительной технике), начав совместные работы еще в 1993 году с кодекса этики и профессиональной практики в данной области (ACM/IEEE-CS Code of Ethics and Professional Practice), к 2004 году сформулировали два ключевых описания того, что сегодня мы и называем основами программной инженерии – Software Engineering:

1. Guide to the Software Engineering Body of Knowledge (SWEBOK), IEEE 2004 Version - Руководство к Своду Знаний по Программной Инженерии, в дальнейшем просто “SWEBOK” [SWEBOK, 2004];

2. Software Engineering 2004. Curriculum Guidelines for Undergraduate Degree Programs in Software Engineering– Учебный План для Преподавания Программной Инженерии в ВУЗах* (данное название на русском языке представлено в вольном смысловом переводе) [SE, 2004].

Определение программной инженерии:

Систематическое применение научных и технических знаний, методов и опыта для разработки, реализации, тестирования и документирования программного обеспечения. ISO/IEC 2382-1.

Применение систематизированного, упорядоченного, количественно измеримого подхода к разработке, эксплуатации и сопровождению программного обеспечения, что означает применение инженерии к программному обеспечению. ISO/IEC 24765.

По Соммервиллу:

Инженерия программного обеспечения — это инженерная дисциплина, которая охватывает все аспекты создания ПО от начальной стадии разработки системных требований через соз­дание ПО до его использования. В этом определении присутствует две ключевые фразы.

"Инженерная дисциплина". Инженеры — это те специалисты, которые выполняют практическую работу. Они применяют теоретические построения, методы и сред­ства там, где это необходимо, но делают это выборочно и всегда пытаются найти решение задачи, даже если не существует подходящей теории или методов реше­ния. Специалисты-инженеры также всегда понимают, что они должны работать в организационных и финансовых рамках заключенных контрактов, т.е. ищут реше­ние поставленной перед иими задачи с учетом условий контракта.

"Все аспекты создания программного обеспечения". Инженерия программного обеспечения ие рассматривает технические аспекты создания ПО — в ее ведении такие вопросы, как управление проектом создания ПО и разработка средств, методов и теорий, необходимых для создания программных систем.

Можно сказать, что специалисты (инженеры) по программному обеспечению адаптируют существующие методы инженерии ПО к решению своих задач, и зачастую это оказывается наиболее эффективным способом построения высококачественных программных систем. Инженерия программного обеспечения предоставляет всю необходимую информацию для выбора наиболее подходящего метода для множества практических задач. Вместе с тем творческий неформальный подход в определенных обстоятельствах также может быть эффективным. Например, при разработке программных систем электронной коммерции в Internet требуется неформальный подход в сочетании ПО и графического эскизного проектирования.

Так мы пришли к сегодняшнему состоянию Software Engineering как дисциплины.