Инженерия программного обеспечения

Новый Airbus A-380 использует довольно много ПО, чтобы создать современную кабину в самолете. Метод инженерии программного обеспечения позволил создать программное обеспечение самолёта, описываемое миллионами строк исходного кода.

Не следует путать с Разработка программного обеспечения.

Инженерия программного обеспечения (англ. Software Engineering) — приложение систематического, дисциплинного, измеримого подхода к развитию, оперированию и обслуживанию программного обеспечения, а также исследованию этих подходов; то есть, приложение дисциплины инженерии к программному обеспечению.

Программная инженерия

Программная инженерия — это интегрирование принципов математики, информатики и компьютерных наук с инженерными подходами, разработанными для производства осязаемых материальных артефактов^[1].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^[2] 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 ПО на протяжении уже более чем 40 лет.

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 конструкционноёмкую 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.

История

Когда первые современные цифровые компьютеры появились в начале 1940-х годов [9] 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.

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) и / или «мастерами информационных систем» (ISP) ,однако, нет никаких правовых требований для данных специализаций.

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.

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.

Расширение сертификации «Общие навыки разработки программного обеспечения» доступны через различные профессиональные сообщества. В 2006 году IEEE сертифицировала более 575 специалистов в области программного обеспечения, как «Certified Software Development Professional»(CSDP). В 2008 году они добавили сертификат начального уровня известный как «Certified Software Development Associate» (CSDA). У ACM была профессиональная программа сертификации в начале 1980-х, которая была прекращена из-за отсутствия интереса.В ACM также рассматривали возможность сертификации профессиональных программных инженеров в конце 1990-х годов, но в итоге решили, что такая сертификация не подходит для профессиональной производственной практики разработки программного обеспечения.

В Великобритании, Британское компьютерное общество разработало юридически признанную профессиональную сертификацию, называемую «Chartered IT Professional» (CITP), и доступную только для полных членов (MBCS). Программные инженеры имеют право на членство в Институте Инженерии и Технологии и могут соответственно получить статус дипломированного инженера. В Канаде, Организация en:Canadian Information Processing Society также разработала юридически признанную профессиональную сертификацию, названную «Information Systems Professional» (ISP). [23] В Онтарио, Канада, Программные инженеры, которые заканчивают канадский Engineering Accreditation Board (CEAB), успешно сдавшие Professional Practice Examination (PPE) и, имеющие по крайней мере 48 месяцев опыта работы программным инженером, имеют право получить лицензию через PEO("Профессиональные инженеры Онтарио") и могут стать Профессиональными инженерами (P.Eng).

Влияние глобализации

Первоначальное развитие аутсорсинга, а также относительно низкая стоимость человеческих ресурсов в развивающихся странах третьего мира привело к взрыву мыльного пузыря .com 1990-х годов. Это оказало негативное воздействие на многие аспекты профессии программного инженера. Например, некоторые студенты в развитых странах не хотели получать образование, связанное с программной инженерией из-за страха оффшорного аутсорсинга (импорт программных продуктов или услуг из других стран) и вытеснения иностранными рабочими. Хотя судя по статистике в настоящее время ничего не угрожает программной инженерии как таковой. Однако профессии, связанные с программированием кажется, действительно, были затронуты. Тем не менее, способность ловко использовать зарубежные рабочие ресурсы, улучшило общую работоспособность многих организаций. Когда североамериканцы будут уходить с работы, азиаты только прибывать на нее. Когда азиаты будут уходить с работы, европейцы будут на нее приезжать. Это обеспечивает непрерывную возможность иметь людей, следящих за критически важными бизнес-процессами 24 часа в сутки, без выплаты компенсации за сверхурочную работу и не лишая людей сна.

Образование

Знания в области программирования являются необходимым условием для того, чтобы стать программным инженером. В 2004 году IEEE Computer Society выпустил SWEBOK, который был опубликован в качестве стандарта ISO / IEC 19759:2004, описывающего объем знаний, который по их мнению, должен получить дипломированный программный инженер с четырехлетним опытом. Многие люди входят в эту профессии, получив высшее образование или отучившись в профессионально-техническом училище. Стандартный учебный план для международной степени бакалавра программной инженерии был определен CCSE, и обновлен в 2004 году. Ряд университетов имеют программы обучения программных инженеров. С 2010 года насчитывалось 244 очных программы, 70 Интернет-курсов, 230 программ для специалистов, 41 программ для ученых в этой области, а также 69 программ для сертификатов в Соединенных Штатах.

В дополнение к высшему образованию, многие компании финансируют стажировки для студентов, желающих сделать карьеру в области информационных технологий. Эти практики могут продемонстрировать студенту интересные реальные задачи, с которыми программные инженеры сталкиваются каждый день. Подобный опыт может быть получен через военную службу в сфере программной инженерии.

Сравнение с другими дисциплинами

Основные различия между программной инженерией и другими инженерными дисциплинами, по мнению некоторых исследователей, в различном уровне затрат на производство.^[3]

Поддисциплины

Программная инженерия может быть разделена на десять поддисциплин. К ним относятся:

• Анализ системных требований: выявление, анализ, спецификация и проверка требований к программному обеспечению.
• Проектирование программного обеспечения: процесс определения архитектуры, компонентов, интерфейсов и других характеристик системы или компонента.
• Конструирование программного обеспечения: поэтапное создание работающего программного обеспечения
• Тестирование программного обеспечения: динамический контроль поведения программы на конечном множестве тестов, надлежащим образом выбранных из бесконечной области.
• Обслуживание программное обеспечение: совокупность мероприятий, необходимых для обеспечения экономически эффективной поддержки программного обеспечения.
• Управление конфигурацией: определение конфигурации системы на различные моменты времени для систематического контроля изменений конфигурации, а также сохранение целостности и прослеживаемости конфигурации на протяжении всего жизненного цикла системы.
• Управление разработкой программного обеспечения: применение мер управления, планирования, координации, измерения, мониторинга, контроля и отчетности, для того, чтобы разработка и сопровождение программного обеспечения являлась систематической и дисциплинированной.
• Процесс разработки программного обеспечения: определение, реализация, оценка, измерение, управление, изменение и улучшение процесса жизненного цикла программы как такового.
• Средства и методы разработки программного обеспечения: компьютерные средства, которые предназначены для оказания помощи процессам жизненного цикла программы (см. Computer Aided Software Engineering), а также методы, которые применяют к структуре деятельности разработки программного обеспечения с целью сделать разработку более систематической и в конечном счете иметь более шансов на успех.
• Качество программного обеспечения: проверка удовлетворения набором собственных характеристик программы требованиям к программному обеспечению.

Родственные дисциплины

Программная инженерия является разделом информатики и связана с менеджментом. Она также считается частью общей инженерии систем.

Инженерия систем

Инженеры систем имеют дело прежде всего с общими системными требованиями и дизайном, включая аппаратные средства и людские нужды. Они чаще всего работают над разбиением функциональности для оборудования, программного обеспечения или человеческих операторов. Таким образом, результат процесса инженерии систем служит в качестве стартовой точки в процессе программной инженерии.

Внешние ссылки

	Инженерия программного обеспечения на Викискладе?

Имеется викиучебник по теме
«Инженерия программного обеспечения»

• Computing Curricula 2005: The Overview Report by The Joint Task Force for Computing Curricula ACM/AIS/IEEE-CS
• Curriculum Guidelines for Undergraduate Degree Programs in Software Engineering by The Joint Task Force on Computing Curricula ACM/IEEE-CS
• Guidelines for Associate-Degree Transfer Curriculum in Software Engineering by The ACM Two-Year College Education Committee and The IEEE Computer Society/ACM Joint Task Force on Software Engineering
• Guide to the Software Engineering Body of Knowledge
• Computer Software Engineers - Definition and statistics from the U.S. Bureau of Labor Statistics
• A Student's Guide to Software Engineering Projects - a free online guide for students taking SE project courses
• The Open Systems Engineering and Software Development Life Cycle Framework OpenSDLC.org the integrated Creative Commons SDLC

См. также

• Компьютинг
• Компьютерные науки
• Информационные технологии
• Информационные системы
• Программирование
• Программное обеспечение
• Аппликативные вычислительные системы
• Разработка программного обеспечения
• Структурное программирование
• SWEBOK — Software Engineering Body of Knowledge

Литература

• Иан Соммервилл. Инженерия программного обеспечения, 2002 [1]
• Орлов С. А. Технологии разработки программного обеспечения: Разработка сложных программных систем Изд. 3-е, 2004
• Эрик Дж. Брауде. Технология разработки программного обеспечения, 2004
• Липаев, В.В. Программная инженерия. Методологические основы [Текст] : Учеб. / В. В. Липаев ; Гос. ун-т — Высшая школа экономики. — М. : ТЕИС, 2006. — 608 с. — 1000 экз. —

ISBN 5-7598-0424-3, УДК 004.41(075.8), ББК 32.973.26-018я73, Липаев, Высшая школа экономики, ТЕИС, 2006, pdf, экономика, программирование

Примечания

1. ↑ Curricula Recommendations Software Engineering SE 2004: Curriculum Guidelines for Undergraduate Degree Programs in Software Engineering
2. ↑ Computing Curricula A Volume of the Computing Curricula Series SE2004
3. ↑ Sharing What We Know About Software Engineering // Proceedings of the FSE/SDP workshop on Future of software engineering research (FoSER '10). — ACM, 2010. — P. 439–442. — ISBN 978-1-4503-0427-6

Для улучшения этой статьи по информационным технологиям желательно?: Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное. Проставив сноски, внести более точные указания на источники.