Евгений Шуремов - Методологические подходы и средства поддержки процессов разработки программного обеспечения организационно-экономических систем. Коротко о главном

Программное обеспечение является объектом изучения информатики, программирования и программной инженерии.

Термин softwareвпервые применил математик из Принстонского университета Джон Тьюки (англ. John W. Tukey) в статье в American Mathematical Monthly в 1958 году.

Первая теория, касающаяся программного обеспечения, была предложена английским математиком Аланом Тьюрингом в 1935 году в эссе «Computable numbers with an application to the Entscheidungsproblem (Decision problem)». Он создал так называемую машину Тьюринга, математическую модель абстрактной машины, способной выполнять последовательности рудиментарных операций, которые переводят машину из одного фиксированного состояния в другое. Главная идея заключалась в математическом доказательстве факта, что любое наперёд заданное состояние системы может быть всегда достигнуто последовательным выполнением конечного набора элементарных команд (программы) из фиксированного набора команд.

Архитектура программного обеспечения – структура программы или вычислительной системы, которая включает программные компоненты, видимые снаружи свойства этих компонентов, а также отношения между ними.

Качество программного обеспечения – весь объем признаков и характеристик программ, который относится к их способности удовлетворять установленным или предполагаемым потребностям.

Тестирование программного обеспечения – процесс исследования программного обеспечения (ПО) с целью получения информации о качестве продукта.

С точки зрения ISO 9126, качество программного обеспечения можно определить как совокупную характеристику исследуемого ПО с учётом следующих составляющих:

– Надёжность;

– Сопровождаемость;

– Практичность;

– Эффективность;

– Мобильность;

– Функциональность.

Лицензия на программное обеспечение – правовой инструмент, определяющий использование и распространение программного обеспечения, защищённого авторским правом.

Обычно лицензия на программное обеспечение разрешает получателю использовать одну или несколько копий программы, причём без лицензии такое использование рассматривалось бы в рамках закона как нарушение авторских прав издателя. По сути, лицензия выступает гарантией того, что издатель ПО, которому принадлежат исключительные права на программу, не подаст в суд на того, кто ею пользуется.

Математические и алгоритмические методы, содержащиеся в программном обеспечении, могут быть запатентованы.

По определению, предложенному Фондом за свободную информационную инфраструктуру, программный патент – это «патент на что-либо, выполняемое компьютером посредством программного обеспечения».

Защитники программных патентов считают, что они позволяют:

– защитить сложное ПО от подражателей, которым не нужно тратить время и деньги на проектные работы;

– защитить изобретателей-одиночек от крупных компаний;

– труднодоступность запатентованных технологий стимулирует создание более совершенных технологий.

Документация – печатные руководства пользователя, диалоговая (оперативная) документация и справочный текст, описывающие как пользоваться программой.

Документация состоит из отдельных документов.

Документ как элемент документации – это целевая информация, предназначенная для конкретной аудитории, размещённая на конкретном носителе в заданном формате.

Программный документ – документ, содержащий в зависимости от назначения данные, необходимые для разработки, производства, эксплуатации и сопровождения программы.

Разработка программного обеспечения(software development) – это процесс, направленный на создание и поддержание работоспособности, качества и надежности программного обеспечения.

Как и традиционные инженерные дисциплины, разработка программного обеспечения имеет дело с проблемами качества, стоимости и надёжности. Некоторые программы содержат миллионы строк исходного кода, которые должны правильно исполняться в изменяющихся условиях. Сложность ПО сравнима со сложностью наиболее совершенных из современных машин, таких как самолёты.

Накопленный к настоящему времени опыт создания программных систем (ПС) показывает, что это сложная и трудоемкая работа, требующая высокой квалификации участвующих в ней специалистов. Однако до настоящего времени создание таких систем нередко выполняется на интуитивном уровне с применением неформализованных методов, основанных на искусстве, практическом опыте, экспертных оценках и дорогостоящих экспериментальных проверках качества функционирования ПО. По данным Института программной инженерии (Software Engineering Institute, SEI) в последние годы до 80% всего эксплуатируемого ПО разрабатывалось вообще без использования какой-либо дисциплины проектирования, методом «code and fix» (кодирования и исправления ошибок).

Проблемы создания ПО следуют из его свойств. Еще в 1975 г. Фредерик Брукс, проанализировав свой уникальный по тем временам опыт руководства крупнейшим проектом разработки операционной системы OS/360, определил перечень неотъемлемых свойств ПО: сложность, согласованность, изменяемость и незримость.

Современные крупномасштабные проекты создания и развития ПС характеризуются следующими особенностями.

Характеристики объекта внедрения:

– структурная сложность (многоуровневая иерархическая структура организации) и территориальная распределенность;

– функциональная сложность (многоуровневая иерархия и большое количество функций, выполняемых организацией; сложные взаимосвязи между ними);

– информационная сложность (большое количество источников и потребителей информации (министерства и ведомства, местные органы власти, организации-партнеры), разнообразные формы и форматы представления информации, сложная информационная модель объекта – большое количество информационных сущностей и сложные взаимосвязи между ними), сложная технология прохождения документов;

– сложная динамика поведения, обусловленная высокой изменчивостью внешней среды (изменения в законодательных и нормативных актах, нестабильность экономики и политики) и внутренней среды (структурные реорганизации, текучесть кадров).

Технические характеристики проектов создания ПО:

– различная степень унифицированности проектных решений в рамках одного проекта;

– высокая техническая сложность, определяемая наличием совокупности тесно взаимодействующих компонентов (подсистем), имеющих свои локальные задачи и цели функционирования (транзакционных приложений, предъявляющих повышенные требования к надежности, безопасности и производительности, и приложений аналитической обработки (систем поддержки принятия решений), использующих нерегламентированные запросы к данным большого объема);