Роль системотехники в программной инженерии

Система - это совокупность взаимодействующих компонентов, работающих совместно для достижения определенных целей. Определяющим признаком системы является то, что свойства и поведение системных компонентов влияют друг на друга сложным образом. Корректное функционирование каждого системного компонента зависит от функционирования многих других компонентов. Системы часто имеют иерархическую структуру, т.е. в качестве компонентов содержат другие системы (подсистемы). Определяющее свойство подсистем заключается в том, что они могут функционировать самостоятельно, независимо от тех систем, в состав которых входят. Вместе с тем их поведение в составе конкретной системы зависит от взаимодействия с другими подсистемами.

Сложность взаимодействия между системными компонентами означает, что система не сводится просто к сумме её составных частей. Она имеет определенные свойства, которые присущи ей именно как целостной системе. Такие интеграционные свойства не могут быть свойствами отдельной части системы. Они проявляются тогда, когда система рассматривается как единое целое. Некоторые из этих свойств можно вывести из аналогичных свойств отдельных подсистем, но чаще они являются комплексным результатом взаимодействия подсистем и их невозможно оценить, исходя из анализа отдельных системных компонентов.

Системотехника - как технология создания систем охватывает все аспекты создания и модернизации сложных вычислительных комплексов, где программные продукты играют ведущую роль. Сюда можно отнести технологию разработки аппаратных средств, внутренних вычислительных процессов и связей всей системы, а также технологию создания ПС. Инженеры системотехники на основе спецификации требований системы определяют её архитектуру и затем, собрав воедино её отдельные части, создают законченную систему.

По мере увеличения в системах роли программных компонентов методы программной инженерии все шире используются в процессе создания разнообразных систем. Системотехника, как технология создания систем, охватывает процессы создания спецификаций, проектирования, разработки, тестирования, внедрения и сопровождения систем как единого целого. Системотехник, занимающийся разработкой вычислительных систем, не может быть сосредоточен только на программном комплексе, он должен уделять равное внимание программному средству, аппаратным средствам и средствам взаимодействия с пользователями и системным окружением. Специалист по созданию программного продукта должен понимать задачи и методы системотехники, поскольку возникающие проблемы часто являются результатом решений, принятых системотехниками.

Программный менеджер и/или системный инженер должен быть знаком с несколькими способами проектирования, знать, как перевести расплывчатые требования и пожелания заказчика в четкое техническое задание, и уметь разговаривать с пользователем системы на языке предметной области, а не на профессиональном программистском жаргоне. Такие способности требуют, в свою очередь, гибкости и открытости, чтобы ухватить сущность предметной области различных приложений и стать в ней специалистом. Программный инженер должен обладать возможностью переходить от одного уровня абстракции к другому на разных стадиях проекта: от особых процедур и требований приложения к абстракциям программной системы, к специфике дизайна системы и, наконец, к уровню детального кодирования программ.

Неформальный подход, применяющийся к построению некоторых программ, недостаточен для разработки больших систем. Стоимость аппаратных средств постепенно снижается, тогда, как стоимость программных продуктов стремительно возрастает. Возникла необходимость в новых технологиях и методах управления комплексными проектами разработки больших программных систем. Такие методы составили программную инженерию. Возрастает как объем производства программного продукта, так и его сложность. Кроме того, сближение вычислительной и коммуникационной техники ставит новые требования перед специалистами. Это также является одной из причин возникновения проблем при разработке программных систем, как и то, что многие компании, занимающиеся производством ПС, не уделяют должного внимания эффективному применению современных методов и стандартов, разработанных в программной инженерии.

Программная инженерия - как часть системотехники охватывает все аспекты жизненного цикла ПС от начальной стадии разработки системных требований до завершения использования программного продукта. При этом специалисты выполняют практическую, инженерную работу. Они применяют теоретические построения, методы и средства там, где это необходимо, но делают это выборочно и всегда пытаются найти практическое решение задачи, даже если не существует подходящей теории или методов решения. Инженеры всегда должны понимать, что они работают в организационных и финансовых рамках заключенных контрактов, и ищут решение поставленной перед ними задачи с учетом условий контракта. Программная инженерия не рассматривает техническиеаспекты детального создания компонентов -в её ведение входят такие задачи, как управление проектами ПС и разработка средств, методов и теорий, необходимых для обеспечения жизненного цикла комплексов программ. Программирование компонентов - это дело, главным образом, индивидуальное, а программная инженерия систем - всегда коллективная работа.

Программные средства все больше встраиваются в различные системы. Работа с такими проектами требует от программного инженера широкого взгляда на общие задачи проектирования систем. Программному инженеру необходимо участвовать в выработке требований для всей системы, а также пытаться понять прикладную область ПС еще до начала обдумывания абстрактных интерфейсов, требованиям которых должен будет отвечать программный продукт. Рассматривая программную инженерию как часть системотехники, обнаруживается важность компромисса как отличительного признака любой инженерной дисциплины. Существуют принципиальные трудности изменения масштаба при попытке привнести приемы написания малых программ в проектирование больших программных комплексов.

Разработчики проекта системы вынуждены тратить время на общение друг с другом, вместо того, чтобы писать программы. Иногда люди покидают проект, и это влияет не только на работу выполняемую непосредственно ими, но и на работу тех, кто от них зависит. Замена разработчика в проекте может требовать обучения и серьезнейшей подготовки нового специалиста для освоения им технических условий проекта и текущего состояния системы. Любое изменение первоначальных требований к системе влияет на многие составные части проекта, выливаясь в дальнейшем в задержку поставки готового продукта. Как в любой инженерной отрасли, программный инженер должен развивать умения, позволяющие построить набор моделей и оценить эти модели, управляя выбором компромиссов. Такие модели используются на этапе определения требований к проектируемой системе, в разработке архитектуры программного средства и на стадии реализации проекта. Программный инженер - это член команды, поэтому должен обладать навыками общения и межличностных отношений, а также уметь планировать не только свою работу, но и координировать её с работой других.

Специалист по программной инженерии должен знать системотехнику вычислительных систем, поскольку здесь программный компонент играет определяющую роль. Таким образом, технологии программной инженерии часто являются критическим фактором при разработке сложных вычислительных систем. Интеграционные свойства систем проявляются только тогда, когда система рассматривается как единое целое. В этом состоит сложность прогнозирования и оценки её свойств, поскольку иногда можно измерить характеристики только подсистем, из которых состоит комплексная система. Высокие темпы роста основных ресурсов аппаратных средств (приблизительно на порядок каждые пять лет), и сохраняющаяся потребность в увеличении их использования со стороны различных пользователей и сфер применения, приводят к необходимости адекватного совершенствования технологий создания программных средств и баз данных.

Дата добавления: 2014-01-13