Программная инженерия

Министерство образования и науки РФ

Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное учреждение  высшего профессионального образования

Камская государственная инженерно–экономическая академия

Кафедра «Математическое моделирование и информационные технологии в экономике»

Реферат

по дисциплине «Введение в направление»

на тему: «Программная инженерия»

Выполнил:

Студент: Шарипова А. А.

Группа № 5139

№ зачетной книжки: 5012064

Проверил:

к.ф.–м.н., доцент

Смирнов Ю. Н.

Набережные Челны 2012 
Оглавление 

 Введение

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.1 [1]

1. Программная инженерия

Программная инженерия — это интегрирование принципов математики, информатики и компьютерных наук с инженерными подходами, разработанными для производства осязаемых материальных артефактов. Также программная инженерия определяется как системный подход к анализу, проектированию, оценке, реализации, тестированию, обслуживанию и модернизации программного обеспечения, то есть применение инженерии к разработке программного обеспечения.

Дисциплина программной инженерии включается в круг вопросов компьютинга (англ. computing) и может рассматриваться как инженерная область, имеющая более тесные связи со своей базовой дисциплиной — компьютерными науками, — чем другие инженерные области. Среди других инженерных дисциплин она качественно выделяется нематериальностью программного обеспечения и дискретной природой его функционирования. Основываясь на математике и компьютинге, программная инженерия занимается разработкой систематических моделей и надежных методов производства высококачественного программного обеспечения, и данный подход распространяется на все уровни — от теории и принципов до реальной практики создания программного обеспечения, которая лучше всего заметна сторонним наблюдателям.

Термин "Разработка программного обеспечения" является более общим и часто используемым, по сравнению с термином "Программная инженерия" и не обязательно включает в себя парадигмы инженерии. Однако вряд ли можно сказать, что использование этого метода оказало сколько-нибудь ощутимый вклад в развитие реальной разработки программного обеспечения на протяжении уже более чем 40 лет.

1. Основные сведения

Термин «инженерия программного обеспечения» появился впервые в 1968 году на Конференции НАТО «Инженерия программного обеспечения» и предназначался, чтобы спровоцировать поиск решений для происходившего в то время «кризиса программного обеспечения». С тех пор, это переросло в профессию и область исследований, посвященных созданию программного обеспечения, более качественного, доступного, лучше поддерживаемого, и быстрее разрабатываемого.

Так как область все еще относительно молода по сравнению со своими сестринскими областями инженерии, есть все еще большая работа и дебаты вокруг того, что представляет собой «инженерия программного обеспечения», и удовлетворяет ли оно понятию инженерии. Этот спор развивается естественным образом, начавшись с попыток рассматривать создание программного обеспечения только как программирование. Разработка программного обеспечения — термин, иногда предпочитаемый практиками в промышленности, которые рассматривают разработку программного обеспечения как несравнимо более мощную и конструкционно-ёмкую методологию в сравнении с процессом написания кода программистом.

Все же, несмотря на юность профессии, будущее области радужно, поскольку, Money Magazine и Salary.com оценили профессию разработчика программного обеспечения как лучшую работу в Америке в 2006.

Разработка программного обеспечения связана с дисциплинами информатики, управления проектами, и инженерии систем.

2. История

Когда первые современные цифровые компьютеры появились в начале 1940-х годов наборы исполняемых команд уже были встроены в машину. Специалисты быстро поняли, что этот подход не слишком удобен. Так появилась “архитектура хранимых программ” или архитектура фон Неймана. Таким образом, деление на "железо" и "программное обеспечение" началось с абстракции, используемой чтобы решить проблему сложности вычислений.

Первые языки программирования стали появляться в 1950-х годах, и это был еще один важный шаг в абстракции. Основные языки, такие как Fortran, Algol и Cobol были выпущены в конце 1950-х для решения научных, алгоритмических и бизнес-задач соответственно. Дейкстра написал свою известную статью, "Go To Statement Considered Harmful" в 1968 году, а Дэвид Парнас ввел ключевое понятие модульности и скрытия информации в 1972 году, чтобы помочь программистам справляться со все более и более сложными программными системами. Системное программное обеспечение для управления аппаратным, названное “операционная система” было представлено компанией Unix в 1969 году. В 1967 году язык Simula ввел понятие объектно-ориентированной парадигмы программирования.

Эти достижения в области программного обеспечения были встречены большим прорывом компьютерной технике. В середине 1970-х годов был представлен микрокомпьютер, что позволило любителям получить собственный компьютер и писать свои программы для него. Это, в свою очередь привело к появлению персональных компьютеров (ПК) и Microsoft Windows. Также в середине 1980-х появляются такие понятия как цикл разработки программного обеспечения в качестве некоторого консенсуса для централизованной разработки программного обеспечения. Конец 1970-х и начало 1980-х годов ознаменовались появлением нескольких новых Simula-подобных объектно-ориентированных языков программирования, в том числе Smalltalk, Objective-C и C++.

Open Source, появившийся в начале 90-х  в форме Linux, а также других  программ, ввел понятие “базара”  или децентрализованного стиля  разработки ПО. Затем мировая паутина и стремительная популяризация интернета в середине 90-х изменили программную инженерию еще раз. Распределенные системы получили широкое распространение, как способ устройства систем, а также язык Java с его собственной виртуальной машиной, сделали еще один шаг в абстракции. Сотрудничество программистов позволило появиться на свет документу, названному Agile Manifesto, который поддерживал облегчение процессов, что способствовало написанию более дешевых и регулярно обновляемых программ.

В настоящее время определение программной инженерии все еще обсуждается специалистами. До сих пор идут споры, какой же метод производства программного обеспечения "дешевле, лучше, быстрее". Сокращение затрат вообще было одной из главных задач ИТ-индустрии с 1990 года. Совокупная стоимость владения ПО включает затраты не только на его приобретение или разработку. Это также расходы на задержки производства, на содержание и ресурсы, необходимые для поддержки инфраструктуры.

2. Системные основы современных технологий программной инженерии

Основная цель современных технологий программной инженерии состоит в обеспечении эффективности всего жизненного цикла комплексов программ для ЭВМ в различных проблемно-ориентированных областях. В понятие современной технологии включается совокупность методов и инструментальных средств автоматизации, а также технологические процессы, обеспечивающие жизненный цикл сложных ПС с заданными функциональными и конструктивными характеристиками качества. Для этого рекомендуется использовать наиболее эффективные и совершенные методы проектирования и проводить комплексную автоматизацию ЖЦ ПС (см. рис. 1). Целеустремленная деятельность разработчиков-поставщиков должна быть направлена на удовлетворение требований заказчиков и пользователей программных продуктов при их применении по прямому назначению.2[2]

Эта деятельность регламентируется рядом методов и стандартов, которые являются компонентами технологического обеспечения сложных ПС в течение их жизненного цикла. Их применение предполагает высокую дисциплину коллектива специалистов, использование им методик, стандартов, типовых нормативных документов и средств автоматизации разработки, которые регламентируют порядок организации и проведения работ по выполнению технологических операций, направленных на получение, в имеющихся организационно-технических условиях, готового программного продукта с заданными функциями и качеством.

Методической основой технологии, регламентирующей деятельность специалистов, является типовой технологический процесс. Он отражается набором этапов и операций в последовательности их выполнения и взаимосвязи, обеспечивающих ведения работ на всех стадиях от инициирования проекта и подготовки технического задания до завершения испытаний или применения версии ПС. В современных технологиях объединяются методы непосредственной разработки программ и данных с методами обеспечения качества и организации управления их созданием с учетом технологических и человеческих факторов.3[3]

Индустриализация технологий программной инженерии базируется на стандартизации процессов разработки программ, их структурного построения и интерфейсов с операционной и внешней средой. Для этого с самого начала разработки должны определяться состав и этапы работ, необходимые для достижения конечной цели, а также требуемые для их выполнения ресурсы. Технические и управленческие проверки, анализ качества результатов промежуточных работ и компонентов, а также корректности их взаимосвязей должны обеспечивать руководителям и всем разработчикам уверенность достижения требуемого конечного результата проекта.4[4]

Достижение высоких значений качества комплексов программ существенно зависит от качества технологии и инструментальных средств, используемых разработчиками для обеспечения ЖЦ ПС. Уровень автоматизации, качество технологии и средств, применяемых для поддержки процессов жизненного цикла ПС, обычно сильно коррелирован с качеством создаваемых комплексов программ, а также с качеством средств автоматизации для их оценивания. Оценивание достоинств технологической базы ЖЦ позволяет прогнозировать возможное качество ПС и ориентировать заказчика и пользователей при выборе разработчика и поставщика для определенного проекта с требуемыми характеристиками. Поэтому определение уровня технологической поддержки процессов жизненного цикла, организационного и инструментального обеспечения ПС, непосредственно связано с оцениванием реальных или возможных характеристик качества конкретного комплекса программ.5[5]

3. Профессия

Правовые требования к лицензированию и сертификации профессиональных программных инженеров отличаются во всем мире. В Великобритании, Британское компьютерное общество выдает лицензии программных инженеров и члены общества могут также стать «дипломированными инженерами» (C.Eng), а в некоторых районах Канады, например, Альберта, Онтарио и Квебек, программные инженеры могут также быть «профессиональными инженерами» (P.Eng) или «мастерами информационных систем» (ISP), однако, нет никаких правовых требований для данных специализаций.

4. Работа

В 2004 году американское Бюро статистики труда, насчитало 760 840 программных инженеров, занимающих рабочие места в США. В тот же период времени было около 1,4 млн. практиков, занятых в США в других смешанных инженерных специальностях. Благодаря своей относительной новизне, как формальная область изучения, программная инженерия часто преподается как часть учебной программы компьютерных наук, и многие программные инженеры имеют неплохие познания в информатике.

Многие программные инженеры работают в качестве штатных сотрудников или подрядчиков. Они работают в предприятиях, государственных учреждениях (гражданских или военных), а также в некоммерческих организациях. Некоторые программные инженеры работают фрилансерами. Некоторые организации имеют специалистов для выполнения каждой из задач в процессе разработки программного обеспечения. Другим же требуется программный инженер, который выполняет сразу многие задачи или все из них. В больших проектах, люди могут специализироваться только в одной роли. В небольших, люди могут занять несколько или все роли одновременно. Специализации включают в себя в промышленности: аналитики, архитекторы ПО, разработчики, тестировщики, техническая поддержка, промежуточный аналитик, менеджер. В академических кругах: преподаватели, исследователи.

Большинство программных инженеров и программистов работает 40 часов в неделю, а около 15 процентов программных инженеров и 11 процентов программистов работали более 50 часов в неделю в 2008 году. Травмы в этих профессиях встречаются редко. Однако, как и в других профессиях, где надо проводить много времени перед компьютером, люди этих специальностей более подвержены к усталости глаз, болям в спине, а также болезням рук и запястий, таких как синдром запястного канала.

5. Сертификация

Институт Программной Инженерии предлагает сертификацию по конкретным специальностям, таким как: безопасность, оптимизация процессов, а также архитектура программного обеспечения. Apple, IBM, Microsoft и другие компании финансируют собственные экзамены для сертификации. Многие IT-программы сертификации ориентированы на конкретные технологии, и управляется поставщиками этих технологий. Эти программы сертификации разработаны с учетом места, на которое будут наниматься люди, использующие эти технологии.