INGENIERIA DE SOFTWARE
INGENIERIA DE SOFTWARE
INGENIERIA DE SOFTWAREEric Castro Chujutalli2015
Origen de la Ingeniera de SoftwareLa Ingeniera del Software,
trmino utilizado por primera vez por Fritz Bauer en la primera
conferencia sobre desarrollo de software patrocinada por el Comit
de Ciencia de la OTAN celebrada en Garmisch, Alemania, en octubre
de 1968. El trmino ingeniera del software empez a usarse a finales
de la dcada de los sesenta, para expresar el rea de conocimiento
que se estaba desarrollando entorno a las problemticas que ofreca
el software en ese momento.En esa poca, el crecimiento espectacular
de la demanda de sistemas de computacin cada vez ms y ms complejos,
asociado a la inmadurez del propio sector informtico (totalmente
ligado al electrnico) y a la falta de mtodos y recursos, provoc lo
que se llam la crisis del software (en palabras de Edsger Dijkstra)
entre los aos 1965 y 1985.Durante esa poca muchos proyectos
importantes superaban con creces los presupuestos y fechas
estimados, algunos de ellos eran tan crticos (sistemas de control
de aeropuertos, equipos para medicina, entre otros) que sus
implicaciones iban ms all de las prdidas millonarias que
causaban.La crisis del software pas, no tanto por la mejora en la
gestin de los proyectos, sino en parte porque no es razonable estar
en crisis ms de veinte aos, y en parte porque se estaban haciendo
progresos en los procesos de diseo y metodologas.As pues, desde
1985 hasta el presente, han ido apareciendo herramientas,
metodologas y tecnologas que se presentaban como la solucin
definitiva al problema de la planificacin, previsin de costes y
aseguramiento de la calidad en el desarrollo de software. Entre las
que se encuentran la programacin estructurada, la programacin
orientada a objetos, a los aspectos, las herramientas CASE, el
lenguaje de programacin ADA, la documentacin, los estndares, CORBA,
los servicios web y el lenguaje UML (entre otros) fueron todos
anunciados en su momento como la solucin a los problemas de la
ingeniera del software, la llamada bala de plata (por silver
bullet). Y lo que es ms, cada ao surgen nuevas ideas e iniciativas
encaminadas a ello.En combinacin con las herramientas, tambin se
han hecho esfuerzos por incorporar los mtodos formales al
desarrollo de software, argumentando que si se probaba formalmente
que los desarrollos hacan lo que se les requera, la industria del
software sera tan predecible como lo son otras ramas de la
ingeniera.
Qu es la Ingeniera de Software?LaIngeniera del Softwarees la
rama de la ingeniera que crea y mantiene las aplicaciones de
software usando tecnologas y prcticas de las ciencias de la
computacin, manejo de proyectos, ingeniera, el mbito de la
aplicacin, y otros campos.Segn la definicin delIEEE," software es
la suma total de los programas de ordenador, procedimientos,
reglas, la documentacin asociada y los datos que pertenecen a un
sistema decmputo y un producto de software es un producto diseado
para un usuario". En este contexto, la Ingeniera de Software (SE
del ingls "Software Engineering") es un enfoque sistemtico del
desarrollo, operacin, mantenimiento y retiro del software
Qu es el software?Estos son los programas informticos que hacen
posible la realizacin de tareas especficas dentro de un computador.
Por ejemploWord,Excel,PowerPoint,los navegadores web, los
juegos,los sistemas operativos, etc.Caractersticas esenciales:
Evolucin del SoftwareERAAOSCARACTERSTICAS
11950 - 1965 Se trabajaba con la idea de Codificar y Corregir.
No exista un planteamiento previo. No exista documentacin de ningn
tipo. Existencia de pocos mtodos formales y pocos creyentes en
ellos. Desarrollo a base de prueba y error.
21965 - 1972 Se busca simplificar cdigo. Aparicin de
Multiprogramacin y Sistemas Multiusuarios. Sistemas de Tiempo Real
apoyan la toma de decisiones. Aparicin de Software como producto.
(Casas de Software). INICIO DE LA CRISIS DEL SOFTWARE. Se buscan
procedimientos para el desarrollo del Software.
31972 - 1989 Nuevo Concepto: Sistemas Distribuidos. Complejidad
en los Sistemas de Informacin. Aparecen: Redes de rea local y
global, y Comunicadores Digitales. Amplio Uso de
Microprocesadores.
41989 - ? Impacto Colectivo de Software. Aparecen: Redes de
Informacin, Tecnologas Orientadas a Objetos. Aparecen: Redes
Neuronales, Sistemas Expertos y SW de Inteligencia Artificial. La
informacin como valor preponderante dentro de las
Organizaciones.
Sin embargo, un conjunto de problemas relacionados con el
software ha persistido a travs de la evolucin de los sistemas
basados en computadora, y estos problemas continan aumentando. Los
avances del software continan dejando atrs nuestra habilidad de
construir software para alcanzar el potencial del hardware. Nuestra
habilidad de construir nuevos programas no pueden ir al mismo ritmo
de la demanda de nuevos programas, ni podemos construir programas
lo suficientemente rpido como para cumplir las necesidades del
mercado y de los negocios. El uso extenso de computadoras ha hecho
de la sociedad cada vez ms dependiente de la operacin fiable del
software. Cuando el software falla, pueden ocurrir daos econmicos
enormes y ocasionar sufrimiento humano. Luchamos por construir
software informtico que tengan fiabilidad y alta calidad. Nuestra
habilidad de soportar y mejorar los programas existentes se ve
amenazada por diseos pobres y recursos inadecuados.En respuesta a
estos problemas, las practicas de la Ingeniera del Software se estn
adoptando en toda la industria.
ObjetivosCapacidadSon actividades que influyen a la capacidad de
sta para procesar transacciones con rapidez y eficiencia.Los
sistemas de informacin mejoran esta capacidad en tres formas.*
Aumentan la velocidad de procesamiento*Aumento en el volumen*
Recuperacin ms rpida de la informacinCostoEs determinar en la forma
esperada, de acuerdo con lo presupuestado, Que se debe llevar a
cabo el seguimiento de los costos de mano de obra, bienes y gastos
generales.* Reduccin de costos:Son diseos de sistemas que ayudan a
disminuir los costos, ya que toman ventaja de las capacidades de
clculo automtico y de recuperacin de datos que estn incluidos en
procedimientos de programas en computadora.ControlSon datos ya
hechos para que puedan ser guardados en una forma adecuada para su
lectura por medio de una mquina, y para alcanzar en un medio
ambiente donde no existen computadoras.Esto se puede lograrse por
medio de uso de procedimientos de control. Cada paso se lleva a
cabo de la misma manera. Con consistencia y con exactitud: por otra
parte se efectan todos los pasos para cada lote de transacciones. Y
se omiten etapas, especificas para su desarrollo y no tenga
problemas al momento de manipular
CalidadEs donde el usuario permite interactuar con el sistema ya
que el usuario esta inconforme sabr que mi sistema es malo y no
tiene los requerimientos bsicos para un buen
softwareCompetitividadSon sistemas de informacin computacionales
son un arma estratgica, capaz de cambiar la forma en que la compaa
compite en el mercado, en consecuencia stos sistemas mejoran la
organizacin y la ayudan a ganar "ventaja competitiva",Cada software
debe cumplir estas expectativas entre las cuales tenemos1- Mejores
precios2- Servicios exclusivos.3- Productos diferentes.
Los objetivos especficos del ingeniero de software son los
siguientes: Disear aplicaciones informticas que se ajusten a las
necesidades de las organizaciones. Dirigir y coordinar el
desarrollo de aplicaciones complejas. Intervenir en todas las fases
del ciclo de vida de un producto. Estimar los costes de un proyecto
y determinar los tiempos de desarrollo. Hacer el seguimiento de
costes y plazos. Dirigir equipos de trabajo de desarrollo software.
Organizar la realizacin de pruebas que verifiquen el correcto
funcionamiento de los programas y que se ajustan a los requisitos
de anlisis y diseo. Disear, construir y administrar bases de datos.
Dirigir y asesorar a los programadores durante el desarrollo de
aplicaciones. Introducir procedimientos de calidad en los sistemas,
evaluando mtricas e indicadores y controlando la calidad del
software producido. Organizar y supervisar el trabajo de su equipo
de los tcnicos de mantenimiento y los ingenieros de sistemas y
redes.
Herramientas de la Ingeniera de SoftwareHerramientas CASESe
puede definir a las Herramientas CASE como un conjunto deprogramasy
ayudas que dan asistencia a los analistas, ingenieros de software y
desarrolladores, durante todos los pasos delCiclo de Vidade
desarrollo de un Software.Objetivos1. Mejorar la productividad del
software2. Aumentar la calidad del software3. Reducir el tiempo y
costo de desarrollo y mantenimiento de los sistemas informticos.4.
Mejorar la planificacin de un proyecto5. Aumentar la biblioteca de
conocimiento informtico de una empresa ayudando a la bsqueda de
soluciones para los requisitos.6. Automatizar el desarrollo del
software, la documentacin, la generacin de cdigo, las pruebas de
errores y la gestin del proyecto.7. Ayuda a la reutilizacin del
software, portabilidad y estandarizacin de la documentacin8. Gestin
global en todas las fases de desarrollo de software con una misma
herramienta.9. Facilitar el uso de las distintas metodologas
propias de la ingeniera del software.
Sistemas de control de revisinLa complejidad de un proyecto
tiende a aumentar durante el ciclo de desarrollo de software. Los
sistemas de control de revisin son una herramienta utilizada en la
ingeniera de software para contrarrestar problemas asociados con
esto. Muchos proyectos implican que ms de un desarrollador trabaje
en el cdigo al mismo tiempo. Estos desarrolladores pueden no saber
cuando otros desarrolladores estn trabajando en el mismo cdigo que
ellos. Un sistema de control de revisin puede ayudar a prevenirlos
de la sobre escritura de cdigo entre s y puede resaltar los cambios
que han hecho otros desarrolladores. Si se cometen errores durante
el proceso de desarrollo, puedes fcilmente
revertirlos.DepuradoresLos depuradores son herramientas que se
utilizan en ingeniera de software para realizar pruebas en un
programa durante y despus del desarrollo. Mediante la adicin de
puntos de "interrupcin" al cdigo, los ingenieros de software pueden
causar que la ejecucin de un programa se detenga en puntos
especficos para que las variables puedan ser analizadas. Esto les
permite determinar si se manipulan correctamente los datos. La
colocacin estratgica de los puntos de interrupcin facilita reducir
el origen de un problema.Tablas de decisinTanto como los diagramas
de flujo, las tablas de decisin son herramientas diseadas para
modelar el flujo lgico de un programa. Esto permite a los
ingenieros de software detallar todos los comportamientos de un
programa antes de escribirlo. Asegurndose de que todas las
condiciones estncubiertas, los desarrolladores son capaces de
minimizar los resultados inesperados. La depuracin, las pruebas y
las modificaciones se minimizan como resultado, ahorrando tiempo y
permitiendo que el cdigo permanezcalimpio. Las tablas de decisiones
pueden ser construidas dibujando una cuadricula en una hoja de
papel. Una lista de condiciones precede a una lista de acciones que
corresponden a una secuencia de condicin. Cada decisin est
representada por una columna de la cuadrcula. Un valor "falso" o
"verdadero" es indicado cerca de cada condicin y se hace una marca
por cada accin que corresponde a esa secuencia de condiciones. El
carcter condicional de tablas de decisin los hace especialmente
adecuados para la lgica de control.
Aplicaciones1.-Software de sistemas.Elsoftware del sistemase
encarga de controlar, integrar y administrar los componentes de
hardware de un sistema informtico, proporcionando un entorno
amigable para que los usuarios puedan ejecutar otras aplicaciones
de software.El software del sistema es un conjunto de programas de
software que permiten al usuario interactuar con los dispositivos
sin perderse en la complejidad tcnica del equipo. Estos programas
son la base de la arquitectura del software, incluyendo las partes
que regulan las funciones de entrada/salida.El software del sistema
incluye los sistemas operativos, controladores de dispositivos,
servidores, sistemas de ventanas y programas de utilidades.
Permitiendo coordinar todos los dispositivos internos o externos de
la computadora como impresora, mouse, teclado, monitor, etc.
2.-Software de tiempo real.El software que mide/analiza/controla
sucesos del mundo real conforme ocurren, se denomina de tiempo
real. Entre los elementos del software de tiempo real se incluyen:
un componente de adquisicin de datos que recolecta y da formato a
la informacin recibida del entorno externo, un componente de
anlisis que transforma la informacin recibida del entorno externo,
un componente de anlisis que transforma la informacin segn lo
requiera la aplicacin, un componente de control/salida que responda
al entorno externo y un componente de monitorizacin que coordina
todos los dems componentes, de forma tal que pueda mantenerse la
respuesta en tiempo real.
3.-Software de gestin.El procesamiento de informacin comercial
constituye la mayor de las reas de aplicacin del software. Los
sistemas discretos (p. Ej.: nominas, cuentas de haberes/dbitos,
inventarios, etc.), han evolucionado hacia el software de sistemas
de informacin de gestin (SIG), que accede a una o ms bases de datos
grandes que contienen informacin comercial. Las aplicaciones en
esta rea reestructuran los datos existentes para facilitar las
operaciones comerciales o gestionar la toma de decisiones. Adems de
las tareas convencionales de procesamiento de datos, las
aplicaciones de software de gestin tambin realizan calculo
interactivo (p. Ej. : el procesamiento de transacciones en puntos
de ventas).
5.Software de inteligencia artificial.El software de
inteligencia artificial (IA) hace uso de algoritmos no numricos
para resolver problemas complejos para los que no son adecuados el
clculo o el anlisis directo. Los sistemas expertos, tambin llamados
sistemas basados en el conocimiento, reconocimiento de patrones
(imgenes y voz), redes neuronales artificiales, prueba de teoremas,
y los juegos son representativos de las aplicaciones de esta
categora.
4.-Software de ingeniera y cientfico.El campo del software
cientfico y de ingeniera se ha visto ampliado ltimamente con el
desarrollo de los sistemas de diseo, ingeniera y fabricacin
asistida por ordenador (CAD, CAE y CAM), lossimuladores grficosy
otras aplicaciones interactivas que lo acercan ms al software de
tiempo real e incluso al software de sistemas.Estos sistemas se
suelen enfocar hacia los anlisis estadsticos o clculo de
estructuras generando una aplicacin tpica de diseo asistido por
ordenador (CAD- Computer Aided Design). No suelen ser interactivos,
por lo que tampoco disfrutan de una interfaz amigable.Lossistemas
de Diseo Asistido por Ordenador(CAD, acrnimo de Computer Aided
Design) pueden utilizarse para generar modelos con muchas, si no
todas, de las caractersticas de un determinado producto. Estas
caractersticas podran ser el tamao, el contorno y la forma de cada
componente, almacenados como dibujos bi y tridimensionales. Una vez
que estos datos dimensionales han sido introducidos y almacenados
en el sistema informtico, el diseador puede manipularlos o
modificar las ideas del diseo con mayor facilidad para avanzar en
el desarrollo del producto. Adems, pueden compartirse e integrarse
las ideas combinadas de varios diseadores, ya que es posible mover
los datos dentro de redes informticas, con lo que los diseadores e
ingenieros situados en lugares distantes entre s pueden trabajar
como un equipo. Los sistemas CAD tambin permiten simular el
funcionamiento de un producto. Hacen posible verificar si un
circuito electrnico propuesto funcionar tal y como est previsto, si
un puente ser capaz de soportar las cargas pronosticadas sin
peligros e incluso si una salsa de tomate fluir adecuadamente desde
un envase de nuevo diseo.Podemos mencionar como ejemplo los
programas orientados altratamiento de nmeros o
estadsticas(Mathematica, Statgraphic), diseo de planos o
estructuras (AutoCad)o tan sofisticados como los encargados de las
predicciones meteorolgicas.
Proceso del Software
Tambin denominadociclo de vida del desarrollo de softwarees una
estructura aplicada al desarrollo de un producto de software. Un
proceso de software es un conjunto de actividades que conducen a la
creacin de un producto software. Estas actividades pueden consistir
en el desarrollo software desde cero en un lenguaje de programacin
estndar como Java o C. Sin embargo cada vez ms se desarrolla nuevo
software ampliando y modificando los sistemas existentes y
configurando e integrando software comercial o componentes del
sistema.
Los procesos de software son complejos y, como todos los
procesos intelectuales y creativos, dependen de las personas que
toman decisiones y juicios. Debido a la necesidad de juzgar y
crear, los intentos por automatizar estos procesos han tenido un
xito limitado. No existe un proceso ideal, y muchas organizaciones
han desarrollado su propio enfoque para el desarrollo de software.
Los procesos han evolucionado para explotar las capacidades de las
personas de una organizacin, as como las caractersticas especficas
de los sistemas que se han desarrollado.
1.- Especificacin de requisitosLa importante tarea a la hora de
crear un producto de software es obtener losrequisitoso elanlisis
de los requisitos. Los clientes suelen tener una idea ms bien
abstracta del resultado final, pero no sobre las funciones que
debera cumplir el software.Una vez que se hayan recopilado los
requisitos del cliente, se debe realizar un anlisis del mbito del
desarrollo. Este documento se conoce como especificacin
funcional.2.-Diseo e implementacinSe refiere a determinar cmo
funcionar el software de forma general sin entrar en detalles.
Consisten en incorporar consideraciones de la implementacin
tecnolgica, como el hardware, la red, etc. Se definen los casos de
uso para cubrir las funciones que realizar el sistema, y se
transformarn las entidades definidas en el anlisis de requisitos en
clases de diseo, obteniendo un modelo cercano a la programacin
orientada a objetos. 3.- ValidacinConsiste en comprobar que el
software realice correctamente las tareas indicadas en la
especificacin del problema. Una tcnica de prueba es probar por
separado cada mdulo del software y luego probarlo de forma
integral, para as llegar al objetivo. Se considera una buena
prctica que las pruebas sean efectuadas por alguien distinto al
desarrollador que la program.4.-MantenimientoElmantenimientoo
mejora del software de un software con problemas recientemente
desplegado, puede requerir ms tiempo que el desarrollo inicial del
software. Es posible que haya que incorporar cdigo que no se ajusta
al diseo original con el objetivo de solucionar un problema o
ampliar la funcionalidad para un cliente. Si los costes de
mantenimiento son muy elevados puede que sea oportuno redisear el
sistema para poder contener los costes de mantenimiento.
MtodosLos mtodos abarcan una gran gama de tareas que incluyen
anlisis de requisitos, diseo, construccin de programas, pruebas y
mantenimiento. Los mtodos de la ingeniera del software dependen de
un conjunto de principios bsicos que gobiernan cada una de las reas
de la tecnologa e incluyen actividades de modelado y otras tcnicas
descriptivas. La construccin de software implica una amplia
coleccin de actividades tcnicas. La capa de mtodos contiene los
mtodos definidos para realizar esas actividades de forma eficiente.
Se centra en cmo se han de realizar las actividades tcnicas. Los
personas involucradas usan los mtodos para realizar las actividades
de ingeniera fundamentales necesarias para construir el software.
El equipo de proyecto debera seleccionar el mtodo que es ms
apropiado para el problema, el entorno de desarrollo y el
conocimiento y experiencia de los miembros del equipo.Gestin de
ProyectosLa gestin deproyectosde software es una parte esencial en
la Ingeniera del Software y, aunque no puede garantizar el xito del
proyecto, una mala gestin usualmente lleva a su fracaso, entregando
el software tarde, con sobre costos y muchas veces los
requerimientos no son cubiertos totalmente.Los gestores de Software
pueden hacer un trabajo similar al de los gestores de otro tipo de
proyecto, sin embargo, la Ingeniera del Software es diferente en
muchos aspectos, algunos de ellos estn relacionados en que es un
intangible, no existe un proceso estndar en su desarrollo y por lo
general el producto debe ser hecho a la medida delcliente. De ah la
importancia de su gestin.
EtapasPlanificacin Determinacin de un curso deaccionespara
alcanzar los objetivos organizacionales. La planificacin es la
definicin de qu se va a hacer, hasta donde se pretende o se puede
llegar y cmo se lograr.Organizacin Discusin y establecimiento de
las relaciones entre unidades de trabajo para el cumplimiento de
objetivos previo otorgamiento de responsabilidades yautoridadpara
alcanzar los objetivos.Staffing Seleccin deentrenamientoy
certificaciones necesarias para los cargos dentro de la
organizacin.Direccin Creacin de unaatmsfera de apoyo y motivacin al
equipo involucrado para alcanzar los resultados deseados.Control
Establecimiento, evaluacin y medicin del desempeo en la ejecucin de
las actividades a travs de los objetivos planteados
Lenguaje UML (Lenguaje Unificado de Modulado)Es un lenguaje
grfico para visualizar, especificar, construir y documentar un
sistema de software. UML ofrece un estndar para describir un
"plano" del sistema (modelo), incluyendo aspectos conceptuales
tales como procesos de negocios y funciones del sistema, y aspectos
concretos como expresiones de lenguajes de programacin, esquemas de
bases de datos y componentes de software reutilizables. Es la
herramienta que nos permitir proyectar y conocer la arquitectura
del sistema que queremos crear.El lenguaje UML se expresa con
smbolos y/o agrupaciones de estos llamadasdiagramas. Nos sirve
fundamentalmente para crear diferentes tipos de ellos permitindonos
ver desde diferentes perspectivas un sistema software.Los diagramas
son de gran utilidad para trabajar en los requisitos, en el anlisis
del sistema, en la construccin del mismo y en su posterior
despliegue. Nos permitirn conocer ese concepto del que tanto se
habla y que parece tan difcil de determinar que es laArquitectura
del Sistema. El UML hace que esta sea algo tangible. Siendo el
resultado de agrupar los diferentes diagramas en lo que
llamamosvistas. Estas vistas forman la Arquitectura del
Sistema.Quin usa UML? UML lo suelen usar las empresas o medianos o
grandes equipos de desarrollo software con el objetivo de
planificar y documentar cmo se construyen los programas informticos
complejos.Al igual que un proyecto de edificio requiere la
participacin de un arquitecto y unos plantos, un proyecto software
requiere la participacin de ingenieros de software , una
planificacin y documentacin.TIPOS DE DIAGRAMAS EN UMLUsando UML se
pueden construir numerosos tipos de diagramas. Vamos a citar
algunos:Diagramas de casos de uso:representan a los actores y casos
de uso (procesos principales) que intervienen en un desarrollo de
software.Diagramas de clases: Para UML una clase es una entidad, no
una clase software. Un diagrama de clases UML puede ser un diagrama
del dominio o representacin de conceptos que intervienen en un
problema, o tambin un diagrama de clases software. El sentido de un
diagrama UML se lo da la persona que lo construye.Diagramas de
secuencia:Suelen usarse para representar objetos software y el
intercambio de mensajes entre ellos, representando la aparicin de
nuevos objetos de izquierda a derecha.Diagramas de
colaboracin:Suelen usarse para representar objetos o clases y la
forma en que se transmiten mensajes y colaboran entre ellos para
cumplir un objetivo.Diagramas de estados: Suelen usarse para
representar cmo evoluciona un sistema (cmo va cambiando de estado)
a medida que se producen determinados eventos.
Visin Industrial del softwareLos procesos que se utilizan en
cualquier fbrica son bsicos e imprescindibles para el correcto
funcionamiento de la fbrica. El proceso ms importante en una fbrica
de software es el proceso de desarrollo de software. Por ello, se
debe definir el proceso, basado en estndares adaptado a los
proyectos y tipologa de losclientes, donde se definen: La
planificacin de las fases del proyecto: Inicio,
Elaboracin,Construcciny Transicin. Los estndares de tiempos de
ejecucin y costes de desarrollo de cada fase. La planificacin de
los flujos de trabajo de desarrollo: Requisitos,Anlisis,Diseo,
Implementacin yPruebas. Los roles de desarrolladores asociados a
cada tarea. Las herramientas a utilizar en cada flujo de trabajo y
actividad. Las plantillas correspondientes a los artefactos a
generar. Las mtricas de diferentes parmetros del proyecto. Una
completa documentacin de todo el proceso.
Eric Castro Chujutalli8
$33
