Aula Info (1)

Engenharia de Software

Prof. Ins Ap. Gasparotto Boaventura

1. Semestre/2001

Tpicos

1- Introduo Engenharia de Software

2 - Fundamentos Organizacionais de Sistemas de Informao

3- Gerncia de projeto de software

4- Gerenciamento para a qualidade de software

5- Acompanhamento do processo de desenvolvimento de software.

Software

1- Instrues

quando executadas produzem a funo e o desempenho desejados

2 - Estruturas de Dados

possibilitam que os programas manipulem adequadamente a informao

3 - Documentos

descrevem a operao e o uso dos programas

Caractersticas do Software

1. desenvolvido ou projetado por engenharia, no manufaturado no sentido clssico

2. no se desgasta mas se deteriora

3. a maioria feita sob medida em vez de ser montada a partir de componentes existentes

Aplicaes do Software

BSICO

programas de apoio a outros programas

DE TEMPO REAL

monitora, analisa e controla eventos do mundo real

COMERCIAL

operaes comerciais e tomadas de decises administrativas

CIENTFICO E DE ENGENHARIA

algoritmos de processamento de nmeros

EMBUTIDO

controla produtos e sistemas de mercados industriais e de consumo

DE COMPUTADOR PESSOAL

processamento de textos, planilhas eletrnicas, diverses, etc.

DE INTELIGNCIA ARTIFICIAL

algoritmos no numricos para resolver problemas que no sejam favorveis computao ou anlise direta

Evoluo do Software

(1950 - 1965)
O hardware sofreu contnuas mudanas O software era uma arte "secundria" para a qual havia poucos mtodos sistemticos O hardware era de propsito geral O software era especfico para cada aplicao No havia documentao

Evoluo do Software

(1965 - 1975)
Multiprogramao e sistemas multiusurios Tcnicas interativas Sistemas de tempo real 1a gerao de SGBDs Produto de software - software houses Bibliotecas de Software Cresce no de sistemas baseado em computador Manuteno quase impossvel
..... CRISE DE SOFTWARE

Evoluo do Software

(1975 - hoje)
Sistemas distribudosRedes locais e globaisUso generalizado de microprocessadores - produtos inteligentesHardware de baixo custoImpacto de consumo
..... CRISE DE SOFTWARE (aflio crnica???)

Evoluo do Software

(Quarta era do software: atualidade)
Tecnologias orientadas o objetosSistemas especialistas e software de inteligncia artificial usados na prticaSoftware de rede neural artificialComputao ParalelaInternet
..... CRISE DE SOFTWARE (aflio crnica???)

Crise de Software

Refere-se a um conjunto de problemas encontrados no desenvolvimento de software:

(1) As estimativas de prazo e de custo freqentemente so imprecisas

No dedicamos tempo para coletar dados sobre o processo de desenvolvimento de software

Sem nenhuma indicao slida de produtividade, no podemos avaliar com preciso a eficcia de novas ferramentas, mtodos ou padres

Crise de Software

(2) A produtividade das pessoas da rea de software no tem acompanhado a demanda por seus servios

Os projetos de desenvolvimento de software normalmente so efetuados apenas com um vago indcio das exigncias do cliente

Crise de Software

(3) A qualidade de software s vezes menos que adequada

S recentemente comeam a surgir conceitos quantitativos slidos de garantia de qualidade de software

(4) O software existente muito difcil de manter

A tarefa de manuteno devora o oramento destinado ao software

A facilidade de manuteno no foi enfatizada como um critrio importante

Crise de Software
estimativas de prazo e de custo produtividade das pessoas qualidade de software software difcil de manter

Causas dos problemas associados Crise de Software

1. prprio carter do Software

O software um elemento de sistema lgico e no fsico (produto intangvel)

Conseqentemente, o sucesso medido pela qualidade de uma nica entidade e no pela qualidade de muitas entidades manufaturadas

O software no se desgasta, mas se deteriora!!!

2. falhas das pessoas responsveis pelo desenvolvimento de Software

Gerentes sem nenhum background em software

Os profissionais da rea de software tm recebido pouco treinamento formal em novas tcnicas para o desenvolvimento de software

Resistncia a mudanas.


3. mitos do Software

propagaram desinformao e confuso
administrativosclienteprofissional

Mitos do Software (administrativos)

J temos um manual repleto de padres e procedimentos para a construo de software. Isso no oferecer ao meu pessoal tudo o que eles precisam saber?

Realidade:

Ser que o manual usado?

Os profissionais sabem que ele existe?

Ele reflete a prtica moderna de desenvolvimento de software?

Ele completo?

Meu pessoal tem ferramentas de desenvolvimento de software de ltima gerao; afinal lhes compramos os mais novos computadores.


Realidade:

preciso muito mais do que os mais recentes computadores para se fazer um desenvolvimento de software de alta qualidade.

Se ns estamos atrasados nos prazos, podemos adicionar mais programadores e tirar o atraso.


Realidade:

O desenvolvimento de software no um processo mecnico igual manufatura.

Acrescentar pessoas em um projeto torna-o ainda mais atrasado. Pessoas podem ser acrescentadas, mas somente de uma forma planejada.

Uma declarao geral dos objetivos suficiente para se comear a escrever programas - podemos preencher os detalhes mais tarde.

Mitos do Software (cliente)

Realidade:

Uma definio inicial ruim a principal causa de fracassos dos esforos de desenvolvimento de software.

fundamental uma descrio formal e detalhada do domnio da informao, funo, desempenho, interfaces, restries de projeto e critrios de validao.

Os requisitos de projeto modificam-se continuamente, mas as mudanas podem ser facilmente acomodadas, porque o software flexvel.

Mitos do Software (cliente)

Realidade:

Uma mudana, quando solicitada tardiamente num projeto, pode ser maior do que mais do que uma ordem de magnitude mais dispendiosa do que a mesma mudana solicitada nas fases iniciais.

Assim que escrevermos o programa e o colocarmos em funcionamento nosso trabalho estar completo.

Mitos do Software (profissional)

Realidade:

Os dados da indstria indicam que entre 50 e 70% de todo esforo gasto num programa sero despendidos depois que ele for entregue pela primeira vez ao cliente.

Enquanto no tiver o programa "funcionando", eu no terei realmente nenhuma maneira de avaliar sua qualidade.

Mitos do Software (profissional)

Realidade:

Um programa funcionando somente uma parte de uma Configurao de Software que inclui todos os itens de informao produzidos durante a construo e manuteno do software.

Preocupao: Sistematizar o processo de

criao e manuteno de software.

Boehm: Engenharia de software envolve a aplicao prtica de conhecimento cientfico para o projeto e construo de programas de computador e a documentao associada necessria para desenvolv-los, oper-los e mant-los.
Definies

IEEE Standard Glossary of Software Engineering terminology: Engenharia de software uma abordagem sistemtica para o desenvolvimento, operao, manuteno de software
Software: programas de computador, procedimentos, regras, documentao possivelmente associada, e dados sobre sua operao.

Definies

Fairley: Engenharia de software a disciplina tecnologica e gerencial preocupada com a produo sistemtica e manuteno de produtos de software que so desenvolvidos e modificados no prazo estabelecido e dentro das estimativas de custo.
Definies

abrange um conjunto de trs elementos fundamentais:

Mtodos, Ferramentas e Procedimentos

Principais metas: melhorar a qualidade de produtos de software, aumentar a produtividade do pessoal tcnico e aumentar a satisfao do cliente.

mtodos: proporcionam os detalhes de como fazer para construir o software


Planejamento e estimativa de projeto Anlise de requisitos de software e de sistemas Projeto da estrutura de dados Algoritmo de processamento Codificao Teste Manuteno

ferramentas: do suporte automatizado

aos mtodos.
existem atualmente ferramentas para sustentar cada um dos mtodosquando as ferramentas so integradas estabelecido um sistema de suporte ao desenvolvimento de software chamado CASE - Computer Aided Software Engineering

procedimentos: constituem o elo entre os mtodos e ferramentas
seqncia em que os mtodos sero aplicadosprodutos que se exige que sejam entreguescontroles que ajudam assegurar a qualidade e coordenar as alteraesmarcos de referncia que possibilitam administrar o progresso do software.

conjunto de etapas que envolve

mtodos

ferramentas

procedimentos

Essas etapas so conhecidas como componentes de CICLO DE VIDA DE SOFTWARE

ou Processo de Software


Alguns ciclos de vida mais conhecidos so:
Ciclo de Vida ClssicoPrototipao Modelo Espiral Tcnicas de 4a Gerao

para escolha de um Ciclo de Vida de Software:
natureza do projeto e da aplicaomtodos e ferramentas a serem usadoscontroles e produtos que precisam ser entregues

Ciclo de Vida Clssico (Cascata)
modelo mais antigo e o mais amplamente usado da engenharia de software modelado em funo do ciclo da engenharia convencionalrequer uma abordagem sistemtica, seqencial ao desenvolvimento de software

Cascata

Engenharia de Sistemas

Anlise de Requisitos

Projeto

Codificao

Testes

Manuteno

Atividades do Ciclo de Vida Clssico

ANLISE E ENGENHARIA DE SISTEMAS

envolve a coleta de requisitos em nvel do sistema, pequena quantidade de projeto e anlise de alto nvel

viso essencial quando o software deve fazer interface com outros elementos (hardware, pessoas e banco de dados)



Projeto

Codificao

Testes

Manuteno


ANLISE DE REQUISITOS DE SOFTWARE

processo de coleta dos requisitos intensificado e concentrado especificamente no software

deve-se compreender o domnio da informao, a funo, desempenho e interfaces exigidos

os requisitos (para o sistema e para o software) so documentados e revistos com o cliente



Projeto

Codificao

Testes

Manuteno


PROJETO

traduo dos requisitos do software para um conjunto de representaes que podem ser avaliadas quanto qualidade, antes que a codificao se inicie

se concentra em 4 atributos do programa:
Estrutura de Dados, Arquitetura de Software, Detalhes Procedimentais e Caracterizao de Interfaces


Projeto

Codificao

Testes

Manuteno


CODIFICAO

traduo das representaes do projeto para uma linguagem artificial resultando em instrues executveis pelo computador



Projeto

Codificao

Testes

Manuteno


TESTES

Concentram-se:

nos aspectos lgicos internos do software, garantindo que todas as instrues tenham sido testadas

nos aspectos funcionais externos, para descobrir erros e garantir que a entrada definida produza resultados que concordem com os esperados.



Projeto

Codificao

Testes

Manuteno


MANUTENO

o software dever sofrer mudanas depois que for entregue ao cliente

causas das mudanas: erros, adaptao do software para acomodar mudanas em seu ambiente externo e exigncia do cliente para acrscimos funcionais e de desempenho



Projeto

Codificao

Testes

Manuteno

Problemas com o Ciclo de Vida Clssico
projetos reais raramente seguem o fluxo seqencial que o modelo prope logo no incio difcil estabelecer explicitamente todos os requisitos. No comeo dos projetos sempre existe uma incerteza naturalo cliente deve ter pacincia. Uma verso executvel do software s fica disponvel numa etapa avanada do desenvolvimento

Embora o Ciclo de Vida Clssico tenha fragilidades, ele significativamente melhor do que uma abordagem casual ao desenvolvimento de software

Clssico (comentrios)

Prototipao
processo que possibilita que o desenvolvedor crie um modelo do software que deve ser construdo. idealmente, o modelo (prottipo) serve como um mecanismo para identificar os requisitos de software.apropriado para quando o cliente definiu um conjunto de objetivos gerais para o software, mas no identificou requisitos de entrada, processamento e sada com detalhes.

Prototipao

fim

incio

construo produto

refinamento prottipo

avaliao prottipo

construo prottipo

projeto rpido

obteno dos requisitos

Atividades da Prototipao

Obteno dos Requisitos: desenvolvedor e cliente definem os objetivos gerais do software, identificam quais requisitos so conhecidos e as reas que necessitam de definies adicionais

Projeto Rpido: representao dos aspectos do software que so visveis ao usurio (abordagens de entrada e formatos de sada)

fim

incio

construo produto


avaliao prottipo

construo prottipo

projeto rpido


Construo Prottipo: implementao do projeto rpido

Avaliao do Prottipo: cliente e desenvolvedor avaliam o prottipo


fim

incio

construo produto


avaliao prottipo

construo prottipo

projeto rpido


Refinamento dos Requisitos: cliente e desenvolvedor refinam os requisitos do software a ser desenvolvido.

Ocorre neste ponto um processo de iterao que pode conduzir a 1a. atividade at que as necessidades do cliente sejam satisfeitas e o desenvolvedor compreenda o que precisa ser feito.


fim

incio

construo produto


avaliao prottipo

construo prottipo

projeto rpido


Construo Produto: identificados os requisitos, o prottipo deve ser descartado e a verso de produo deve ser construda considerando os critrios de qualidade.


fim

incio

construo produto


avaliao prottipo

construo prottipo

projeto rpido


Problemas com a Prototipao
cliente no sabe que o software que ele v no considerou, durante o desenvolvimento, a qualidade global e a manutenibilidade a longo prazo. No aceita bem a idia que a verso final do software vai ser construda e "fora" a utilizao do prottipo como produto final.

Problemas com a Prototipao
desenvolvedor freqentemente faz uma implementao comprometida (utilizando o que est disponvel) com o objetivo de produzir rapidamente um prottipo. Depois de um tempo ele familiariza com essas escolhas, e esquece que elas no so apropriadas para o produto final.

Ainda que possam ocorrer problemas, a prototipao um ciclo de vida eficiente

A chave definir-se as regras do jogo logo no comeo

O cliente e o desenvolvedor devem ambos concordar que o prottipo seja construdo para servir como um mecanismo a fim de definir os requisitos

Prototipao (comentrios)

Ciclo de Vida em Espiral
engloba as melhores caractersticas do ciclo de vida Clssico e da Prototipao, adicionando um novo elemento: a Anlise de Risco segue a abordagem de passos sistemticos do Ciclo de Vida Clssico incorporando-os numa estrutura iterativa que reflete mais realisticamente o mundo real usa a Prototipao, em qualquer etapa da evoluo do produto, como mecanismo de reduo de riscos

Espiral

deciso de continuar ou no

direo de um sistema concludo

avaliao do cliente

engenharia

anlise dos riscos

planejamento

Atividades do Ciclo de Vida em Espiral

Planejamento: determinao dos objetivos, alternativas e restries

Anlise de Risco: anlise das alternativas e identificao / resoluo dos riscos

Construo: desenvolvimento do produto no nvel seguinte

Avaliao do Cliente: avaliao do produto e planejamento das novas fases

avaliao do cliente

engenharia

anlise dos riscos

planejamento

, atualmente, a abordagem mais realstica para o desenvolvimento de software em grande escala.usa uma abordagem que capacita o desenvolvedor e o cliente a entender e reagir aos riscos em cada etapa evolutiva. pode ser difcil convencer os clientes que uma abordagem "evolutiva" controlvelexige considervel experincia na determinao de riscos e depende dessa experincia para ter sucesso
Espiral (comentrios)

o modelo relativamente novo e no tem sido amplamente usado
Demorar muitos anos at que a eficcia desse modelo possa ser determinada com certeza absoluta.

Espiral (comentrios)

Tcnicas de 4a Gerao

Concentra-se na capacidade de se especificar o software a uma mquina em um nvel que esteja prximo linguagem natural.

Engloba um conjunto de ferramentas de software que possibilitam que:
o sistema seja especificado em uma linguagem de alto nvel e o cdigo fonte seja gerado automaticamente a partir dessas especificaes

Tcnicas de 4a Gerao

Obteno dos Requisitos

Estratgia do Projeto

Implementao usando 4GL

Testes

Ferramentas do ambiente de desenvolvimento de software de 4GL

O ambiente de desenvolvimento de software que sustenta o ciclo de vida de 4a gerao inclui as ferramentas:
linguagens no procedimentais para consulta de banco de dadosgerao de relatriosmanipulao de dadosinterao e definio de telasgerao de cdigoscapacidade grfica de alto nvelcapacidade de planilhas eletrnicas

Atividades das Tcnicas de 4a Gerao

1. obteno dos Requisitos: o cliente descreve os requisitos os quais so traduzidos para um prottipo operacional
o cliente pode estar inseguro quanto aos requisitoso cliente pode ser incapaz de especificar as informaes de um modo que uma ferramenta 4GL possa consumiras 4GLs atuais no so sofisticadas suficientemente para acomodar a verdadeira "linguagem natural"



Testes

2. estratgia de "Projeto": para pequenas aplicaes possvel mover-se do passo de Obteno dos Requisitos para o passo de Implementao usando uma Linguagem de 4G

para grandes projetos necessrio desenvolver uma estratgia de projeto. De outro modo ocorrero os mesmos problemas encontrados quando se usa abordagem convencional (baixa qualidade)



Testes

3. implementao usando 4GL: os resultados desejados so representados de modo que haja gerao automtica de cdigo . Deve existir uma estrutura de dados com informaes relevantes e que seja acessvel pela 4GL





Testes

4. teste: o desenvolvedor deve efetuar testes e desenvolver uma documentao significativa. O software desenvolvido deve ser construdo de maneira que a manuteno possa ser efetuada prontamente.





Testes

PROPONENTES: reduo dramtica no tempo de desenvolvimento do software (aumento de produtividade)

OPONENTES: as 4GL atuais no so mais fceis de usar do que as linguagens de programao
o cdigo fonte produzido ineficiente a manutenibilidade de sistemas usando tcnicas 4G ainda questionvel
Tcnicas de 4a Gerao (comentrios)

Engenharia de Software uma viso genrica

O processo de desenvolvimento de software contm 3 fases genricas, independentes do modelo de engenharia de software escolhido:

1. DEFINIO,

2. DESENVOLVIMENTO e

3. MANUTENO.

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Revises

Documentao

Controle de Mudanas

Construo

Entender

Modificar

Revalidar

Manuteno

mudanas

Operao

Software Produto

Atividades de Apoio

Anlise de Sistema

Planejamento do Projeto


Definio

o que

Desenvolvimento

como

Projeto de Software

Codificao

Teste

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DEFINIO : o que ser desenvolvido.
Anlise do Sistema: define o papel de cada elemento num sistema baseado em computador, atribuindo em ltima anlise, o papel que o software desempenhar.Planejamento do Projeto de Software: assim que o escopo do software estabelecido, os riscos so analisados, os recursos so alocados, os custos so estimados e, tarefas e programao de trabalho definidas.

Anlise de Requisitos: o escopo definido para o software proporciona uma direo, mas uma definio detalhada do domnio da informao e da funo do software necessria antes que o trabalho inicie.

DESENVOLVIMENTO: como o software vai ser desenvolvido.
Projeto de Software: traduz os requisitos do software num conjunto de representaes (algumas grficas, outras tabulares ou baseadas em linguagem) que descrevem a estrutura de dados, a arquitetura do software, os procedimentos algortmicos e as caractersticas de interface.

Codificao: as representaes do projeto devem ser convertidas numa linguagem artificial (a linguagem pode ser uma linguagem de programao convencional ou uma linguagem no procedimental) que resulte em instrues que possam ser executadas pelo computador. Realizao de Testes do Software: logo que o software implementado numa forma executvel por mquina, ele deve ser testado para que se possa descobrir defeitos de funo, lgica e implementao.

MANUTENO: concentra-se nas mudanas que ocorrero depois que o software for liberado para uso operacional
Correo Adaptao Melhoramento Funcional

Correo: mesmo com as melhores atividades de garantia de qualidade de software, provvel que o cliente descubra defeitos no software. A manuteno corretiva muda o software para corrigir defeitos.

Adaptao: com o passar do tempo, o ambiente original (por exemplo a CPU, o sistema operacional e perifricos) para o qual o software foi desenvolvido provavelmente mudar. A manuteno adaptativa muda o software para acomodar mudanas em seu ambiente.


Melhoramento Funcional: a medida que o software usado, o cliente/usurio reconhecer funes adicionais que oferecero benefcios.

A manuteno perfectiva estende o software para alm de suas exigncias funcionais originais.


Atividades de Proteo: as fases e etapas correlatas descritas so complementadas por uma srie de atividades de proteo.

Revises: efetuadas para garantir que a qualidade seja mantida medida que cada etapa concluda.

Documentao: desenvolvida e controlada para garantir que informaes completas sobre o software estejam disponveis para uso posterior.

Controle das Mudanas: institudo de forma que as mudanas possam ser aprovadas e acompanhadas.


A Engenharia de Software tambm se preocupa com questes gerenciais, que encontra-se do lado oposto ao domnio da programao

Gerenciamento: necessrio para coordenar as atividades tcnicas em projetos de produtos de software.

Engenharia de Software uma aborgagem gerencial

Em geral, um produto de software inclui:

-> Cdigo fonte, e documentao relacionada:
documento de requisitos especificao do projetoplanos de testeprincpios de operaoprocedimentos para garantia da qualidade

Em geral, um produto de software inclui:

-> Cogido fonte, e documentao relacionada:
relatrios de problemas com o software procedimentos de manuteno manuais do usurio instrues para instalao auxlio para treinamento

Qualidade de software : preocupao principal dos

gerentes de software.

-> Principal atributo de qualidade: utilidade

-> outros atributos de qualidade:

- transportabilidade

- eficincia

- clareza

- confiabilidade


Fatore de Qualidade e Produtividade :

Fatores que influenciam a qualidade:
Habilidade IndividualComunicao da equipeComplexidade do produtoNotaes apropriadasAbordagens sistemticascontrole de mudanas

Fatore de Qualidade e Produtividade :

Fatores que influenciam a qualidade:
Adequao de treinamentoHabilidades de gerenciamentoMetas apropriadasEntendimento do problemaEstabilidade dos requisitosHabilidades necessrias

Questes gerenciais

Os gerentes de software:
controlam os recursos e o ambiente no qual as atividades tcnicas ocorrem. responsveis pela entrega do produto no prazo e dentro das estimativas de custo. devem garantir que o produto tenha os atributos funcionais e de qualidade desejados pelo cliente.Treinam empregados. desenvolvem planos e estratgias de marketing.

Preocupaes de gerenciamento de projeto:
mtodos para organizar e monitorar um projeto.tcnicas de estimativa de custo.poltica de alocao de recursos.controle oramentrio. avaliao do progresso.realocao de recursos.ajustes no cronograma.

Preocupaes de gerenciamento de projeto:
estabelecer procedimentos para garantia de qualidade.manter o controle de vrias verses do produto.facilitar a comunicao entre os membros do projeto.comunicao com o cliente.estabelecer contratos com o cliente.garantir que os termos legais e contratuais do projeto sejam cumpridos.

Problemas na rea de gerenciamento:
falta de planejamento para projetos de software.falta de tcnicas e procedimentos para selecionar gerentes de projeto.falta de habilidade em estimar os recursos necessrios para o projeto.falta de um processo de desenvolvimento bem estabelecido.falta de estratgias para o gerente acompanhar o progresso do projeto.falta de padres e tcnicas para medir produtividade.

Fatores que melhoram o gerenciamento:
treinar gerentes, e desenvolvedores de software.estabelecer o uso de padres, procedimentos e documentao.analisar dados de projetos passados para avaliar mtodos efetivos.definir objetivos em termos de qualidade desejada.definir qualidade em termos de produtos a ser entregues.Selecionar gerentes de projetos com habilidades para gerenciamento.Desenvolver uma maneira de avaliar os desenvolvedores de software.

Concluso

ENGENHARIA DE SOFTWARE

pode ser vista como uma abordagem de desenvolvimento de software elaborada com disciplina e mtodos bem definidos.

.....a construo por mltiplas pessoas de um software de mltiplas verses [Parnas 1987]

Pontos a ponderar
O software o fator de diferenciao de muitos produtos e sistemas baseados em computador. Apresente exemplos de dois ou trs produtos e de pelo menos um sistema em que o software, no o hardware, o elemento que faz a diferena.Nas dcadas de 1950 e 1960, a programao de computador era uma forma de arte aprendida num ambiente semelhante ao de aprendizes. Como os primrdios afetaram as prticas de desenvolvimento de software atuais?Apresente cinco exemplos de desenvolvimento de software que seriam adequados prototipao. Cite duas ou trs aplicaes que seriam mais difceis de ser representadas em prottipos.
,

Pontos a ponderar
Os mitos de software citados em aula so somente alguns entre muitos outros. Liste mitos adicionais para cada uma das categorias apresentadas.Existe algum caso em que as fases genricas do processo de engenharia de software no se aplicam? Se assim for, descreva-o.
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industriais e de consumo

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algoritmos no numricos para resolver

problemas que no sejam favorveis

computao ou anlise direta

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