Файл: Программа, комплекс программ, программное средство, программное обеспечение, программный продукт. Концепция программного изделия непосредственная производительная сила,.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 267
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Блочно-иерархический подход к созданию сложных систем
Большинство сложных систем как в природе, так и в технике имеет иерархическую внутреннюю структуру. Это связано с тем, что обычно связи элементов сложных систем различны как по типу, так и по силе, что и позволяет рассматривать эти системы как некоторую совокупность взаимозависимых подсистем. Внутренние связи элементов таких подсистем сильнее, чем связи между подсистемами.
В свою очередь, используя то же различие связей, можно каждую подсистему разделить на
подсистемы и т. д. до самого нижнего «элементарного» уровня, причем выбор уровня,
компоненты которого следует считать элементарными, остается за исследователем. На
элементарном уровне система, как правило, состоит из немногих типов подсистем, по-разному
скомбинированных и организованных. Иерархии такого типа получили название «целое-часть».
Поведение системы в целом обычно оказывается сложнее поведения отдельных частей,
причем из-за более сильных внутренних связей особенности системы в основном обусловлены
отношениями между ее частями, а не частями как таковыми.
В природе существует еще один вид иерархии - иерархия «простое-сложное» или иерархия
развития (усложнения) систем в процессе эволюции. В этой иерархии любая функционирующая
система является результатом развития более простой системы. Именно данный вид иерархии
реализуется механизмом наследования объектно-ориентированного программирования.
На этих свойствах иерархических систем строится блочно-иерархический подход к их исследованию или созданию. Этот подход предполагает сначала создавать части таких объектов (блоки, модули), а затем собирать из них сам объект.
Процесс разбиения сложного объекта на сравнительно независимые части получил название декомпозиции. При декомпозиции учитывают, что связи между отдельными частями должны быть слабее, чем связи элементов внутри частей. Кроме того, чтобы из полученных частей можно было собрать разрабатываемый объект, в процессе декомпозиции необходимо определить все виды связей частей между собой.
При создании очень сложных объектов процесс декомпозиции выполняется многократно:
каждый блок, в свою очередь, декомпозируют на части пока не получают блоки, которые
сравнительно легко разработать. Данный метод разработки получил название
пошаговой
детализации.
Существенно и то, что в процессе декомпозиции стараются выделить аналогичные блоки,
которые можно было бы разрабатывать на общей основе. Таким образом, обеспечивают увеличение степени повторяемости кодов и, соответственно, снижение стоимости разработки.
Результат декомпозиции обычно представляют в виде схемы иерархии, на нижнем уровне
которой располагают сравнительно простые блоки, а на верхнем - объект, подлежащий разработке.
На каждом иерархическом уровне описание блоков выполняют с определенной степенью
детализации, абстрагируясь от несущественных деталей. Следовательно, для каждого уровня
используют свои формы документации и свои модели, отражающие сущность процессов,
выполняемых каждым блоком. Так для объекта в целом, как правило, удается сформулировать
лишь самые общие требования, а блоки нижнего уровня должны быть специфицированы так,
чтобы из них действительно можно было собрать работающий объект. Другими словами, чем
больше блок, тем более абстрактным должно быть его описание.
При соблюдении этого принципа разработчик сохраняет возможность осмысления проекта и, следовательно, может принимать наиболее правильные решения на каждом этапе, что называют
локальной оптимизацией (в отличие от глобальной оптимизации характеристик объектов, которая
для действительно сложных объектов не всегда возможна).
Примечание. Следует иметь в виду, что понятие сложного объекта по мере совершенствования технологий изменяется, и то, что было сложным вчера, не обязательно останется сложным завтра. Итак, в основе блочно-иерархического подхода лежат декомпозиция и иерархическое упорядочение. Важную роль играют также следующие принципы: • непротиворечивость — контроль согласованности элементов между собой; • полнота - контроль на присутствие лишних элементов; • формализация - строгость методического подхода; • повторяемость - необходимость выделения одинаковых блоков для удешевления и ускорения разработки; • локальная оптимизация - оптимизация в пределах уровня иерархии.
Совокупность языков моделей, постановок задач, методов описаний некоторого иерархического уровня принято называть уровнем проектирования.
Каждый объект в процессе проектирования, как правило, приходится рассматривать с нескольких сторон. Различные взгляды на объект проектирования принято называть аспектами проектирования.
Помимо того, что использование блочно-иерархического подхода делает возможным создание сложных систем, он также:
• упрощает проверку работоспособности, как системы в целом, так и отдельных блоков;
• обеспечивает возможность модернизации систем, например, замены ненадежных блоков с
сохранением их интерфейсов.
Необходимо отметить, что использование блочно-иерархического подхода применительно к программным системам стало возможным только после конкретизации общих положений подхода и внесения некоторых изменений в процесс проектирования. При этом структурный подход учитывает только свойства иерархии «целое-часть», а объектный - использует еще и свойства иерархии «простое-сложное».
-
Жизненный цикл программного обеспечения, процессы жизненного цикла, связь между процессами.
Жизненным циклом программного обеспечения называют период от момента появления идеи
создания некоторого программного обеспечения до момента завершения его поддержки фирмой-
разработчиком или фирмой, выполнявшей сопровождение.
Состав процессов жизненного цикла регламентируется международным стандартом ISO/IEC
12207: 1995 «Information Technologe - Software Life Cycle Processes» («Информационные
технологии - Процессы жизненного цикла программного обеспечения»). ISO - International
Organization for Standardization - Международная организация по стандартизации. IЕС -
International Electrotechnical Commission - Международная комиссия по электротехнике.
Этот стандарт описывает структуру жизненного цикла программного обеспечения и его
процессы. Процесс жизненного цикла определяется как совокупность взаимосвязанных действий,
преобразующих некоторые входные данные в выходные. Каждый процесс характеризуется определенными задачами и методами их решения, а также исходными данными и результатами.
Основные процессы:
-
приобретение -
поставка -
разработка -
эксплуатация -
сопровождение
Организационные процессы:
-
управление -
усовершенствование -
создание инфраструктуры -
обучение
Вспомогательные процессы
-
документирование -
управление конфигурацией -
управление качеством (обеспечение качества, верификация, аттестация, совместная оценка, аудит) -
разрешение проблем
Процесс разработки (development process) в соответствии со стандартом предусматривает действия и задачи, выполняемые разработчиком, и охватывает работы по созданию программного
обеспечения и его компонентов в соответствии с заданными требованиями, включая оформление
проектной и эксплуатационной документации, а также подготовку материалов, необходимых для
проверки работоспособности и соответствия качества программных продуктов, материалов,
необходимых для обучения персонала, и т. д.
По стандарту процесс разработки включает следующие действия:
• подготовительную работу - выбор модели жизненного цикла, стандартов,
методов и средств разработки, а также составление плана работ;
• анализ требований к системе - определение ее функциональных возможностей,
пользовательских требований, требований к надежности и безопасности, требований к внешним
интерфейсам и т. д.;
• проектирование архитектуры системы - определение состава необходимого оборудования,
программного обеспечения и операций, выполняемых обслуживающим персоналом;
• анализ требований к программному обеспечению - определение функциональных
возможностей, включая характеристики производительности, среды функционирования
компонентов, внешних интерфейсов, спецификаций надежности и безопасности, эргономических
требований, требований к используемым данным, установке, приемке, пользовательской
документации, эксплуатации и сопровождению;
• проектирование архитектуры программного обеспечения - определение структуры
программного обеспечения, документирование интерфейсов его компонентов, разработку
предварительной версии пользовательской документации, а также требований к тестам и планам
интеграции;
• детальное проектирование программного обеспечения – подробное описание компонентов
программного обеспечения и интерфейсов между ними, обновление пользовательской
документации, разработка и документирование требований к тестам и плана тестирования
компонентов программного обеспечения, обновление плана интеграции компонентов;
• кодирование и тестирование программного обеспечения – разработку и документирование
каждого компонента, а также совокупности тестовых процедур и данных для их тестирования,
тестирование компонентов, обновление пользовательской документации, обновление плана
интеграции программного обеспечения;
• интеграцию программного обеспечения - сборку программных компонентов в соответствии с
планом интеграции и тестирование программного обеспечения на соответствие
квалификационным требованиям, представляющих собой набор критериев или условий, которые
необходимо выполнить, чтобы квалифицировать программный продукт, как соответствующий
своим спецификациям и готовый к использованию в заданных условиях эксплуатации;
• квалификационное тестирование программного обеспечения - тестирование программного
обеспечения в присутствии заказчика для демонстрации его соответствия требованиям и
готовности к эксплуатации; при этом проверяется также готовность и полнота технической и
пользовательской документации
• интеграцию системы - сборку всех компонентов системы, включая программное
обеспечение и оборудование;
• квалификационное тестирование системы - тестирование системы на соответствие
требованиям к ней и проверка оформления и полноты документации;
• установку программного обеспечения - установку программного обеспечения на
оборудовании заказчика и проверку его работоспособности;
• приемку программного обеспечения - оценку результатов квалификационного тестирования
программного обеспечения и системы в целом и документирование результатов оценки совместно
с заказчиком, окончательную передачу программного обеспечения заказчику.
-
Основные процессы жизненного цикла: приобретение, поставка, разработка, эксплуатация, сопровождение.
Процесс приобретения(acquisition process) состоит из действий и задач заказчика, приобретающего ПО. Данный процесс охватывает следующие действия:
1) инициирование приобретения;
2) подготовку заявочных предложений;
3) подготовку и корректировку договора;
4) надзор за деятельностью поставщика;
5) приемку и завершение работ.
Процесс поставки(supply process) охватывает действия и задачи, выполняемые поставщиком, который снабжает заказчика программным продуктом или услугой. Данный процесс включает
следующие действия:
1) инициирование поставки;
2) подготовку ответа на заявочные предложения;
3) подготовку договора;
4) планирование;
5) выполнение и контроль;