Τι είναι η Μηχανική Λογισμικού; Χαρακτηριστικά, Ορισμός

⚡ Έξυπνη Σύνοψη

Η Μηχανική Λογισμικού είναι η πειθαρχημένη διαδικασία ανάλυσης απαιτήσεων και στη συνέχεια σχεδιασμού, κατασκευής και δοκιμής λογισμικού που τις ικανοποιεί. Αυτός ο πόρος εξηγεί τους ορισμούς της, την κρίση λογισμικού που την δημιούργησε, τη δημοτικότητά της, τους σχετικούς κλάδους, τις προκλήσεις και τα χαρακτηριστικά του καλού λογισμικού.

  • 📘 Βασικός Ορισμός: Η μηχανική λογισμικού εφαρμόζει συστηματικές, πειθαρχημένες αρχές μηχανικής για την ανάπτυξη, λειτουργία και συντήρηση αξιόπιστου λογισμικού.
  • ⚠️ Κρίση Λογισμικού: Οι αποτυχίες έργων στα τέλη της δεκαετίας του 1960 και το αυξανόμενο κόστος δημιούργησαν την ανάγκη για έναν δομημένο κλάδο της μηχανικής.
  • 📈 Γιατί έχει σημασία: Επιτρέπει τη δημιουργία μεγάλου, επεκτάσιμου, προσαρμόσιμου και οικονομικά αποδοτικού λογισμικού με συνεπή διαχείριση ποιότητας.
  • 🔗 Σχετικοί Κλάδοι: Βασίζεται στην επιστήμη των υπολογιστών, την επιστήμη της διοίκησης, τα οικονομικά και τη μηχανική συστημάτων.
  • Καλό Λογισμικό: Το ποιοτικό λογισμικό είναι λειτουργικό, μεταβατικό και συντηρήσιμο σε μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα.

Τι είναι η Μηχανική Λογισμικού

Τι είναι η Μηχανική Λογισμικού;

Η μηχανική λογισμικού ορίζεται ως η διαδικασία ανάλυσης των απαιτήσεων των χρηστών και στη συνέχεια ο σχεδιασμός, η κατασκευή και η δοκιμή μιας εφαρμογής λογισμικού που θα ικανοποιεί αυτές τις απαιτήσεις.

Ας δούμε τους διάφορους ορισμούς της μηχανικής λογισμικού:

  • Το IEEE, στο πρότυπο 610.12-1990, ορίζει τη μηχανική λογισμικού ως την εφαρμογή μιας συστηματικής, πειθαρχημένης και υπολογίσιμης προσέγγισης στην ανάπτυξη, λειτουργία και συντήρηση λογισμικού.
  • Ο Fritz Bauer το όρισε ως «την καθιέρωση και χρήση τυποποιημένων αρχών μηχανικής. Σας βοηθά να αποκτήσετε, οικονομικά, λογισμικό που είναι αξιόπιστο και λειτουργεί αποτελεσματικά σε πραγματικές μηχανές».
  • Ο Boehm ορίζει τη μηχανική λογισμικού ως «την πρακτική εφαρμογή της επιστημονικής γνώσης στον δημιουργικό σχεδιασμό και την κατασκευή προγραμμάτων υπολογιστών. Περιλαμβάνει επίσης τη σχετική τεκμηρίωση που απαιτείται για την ανάπτυξη».ping, τη λειτουργία και τη συντήρησή τους.

Γιατί Μηχανική Λογισμικού; Κρίση λογισμικού και η λύση της

Τι ήταν η κρίση λογισμικού;

  • Ήταν στα τέλη της δεκαετίας του 1960 όταν πολλά έργα λογισμικού απέτυχαν.
  • Πολλά λογισμικά ξεπέρασαν τον προϋπολογισμό. Το αποτέλεσμα ήταν αναξιόπιστο λογισμικό, του οποίου η συντήρηση ήταν δαπανηρή.
  • Το μεγαλύτερο λογισμικό ήταν δύσκολο και αρκετά ακριβό στη συντήρηση.
  • Πολλά λογισμικά δεν ήταν σε θέση να ικανοποιήσουν τις αυξανόμενες απαιτήσεις των πελατών.
  • Η πολυπλοκότητα των έργων λογισμικού αυξανόταν κάθε φορά που αυξανόταν η δυνατότητα υλικού τους.
  • Η ζήτηση για νέο λογισμικό αυξήθηκε ταχύτερα σε σύγκριση με τη δυνατότητα δημιουργίας νέου λογισμικού.

Όλα τα παραπάνω ζητήματα οδήγησαν στην «Κρίση Λογισμικού».

Η Λύση

Η λύση στο πρόβλημα ήταν η μετατροπή της ανοργάνωτης προσπάθειας κωδικοποίησης σε έναν κλάδο της μηχανικής λογισμικού. Αυτά τα μοντέλα μηχανικής βοήθησαν τις εταιρείες να βελτιστοποιήσουν τις λειτουργίες τους και να παραδώσουν λογισμικό που να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις των πελατών.

  • Στα τέλη της δεκαετίας του 1970, οι αρχές της μηχανικής λογισμικού άρχισαν να χρησιμοποιούνται ευρέως.
  • Η δεκαετία του 1980 είδε την αυτοματοποίηση της διαδικασίας μηχανικής λογισμικού και την ανάπτυξη της Μηχανικής Λογισμικού με τη βοήθεια υπολογιστή (CASE).
  • Τη δεκαετία του 1990 δόθηκε αυξημένη έμφαση στις «διαχειριστικές» πτυχές των έργων και στα πρότυπα ποιότητας και διαδικασιών, όπως ακριβώς και στο ISO 9001.

Γιατί η Μηχανική Λογισμικού είναι δημοφιλής;

Ακολουθούν σημαντικοί λόγοι πίσω από τη δημοτικότητα της μηχανικής λογισμικού:

Γιατί η Μηχανική Λογισμικού είναι δημοφιλής

  • Μεγάλο λογισμικό – Στην πραγματική ζωή, είναι πολύ πιο εύκολο να χτίσεις έναν τοίχο παρά ένα σπίτι ή ένα κτίριο. Με τον ίδιο τρόπο, καθώς το μέγεθος του λογισμικού γίνεται μεγάλο, η μηχανική λογισμικού σας βοηθά να κατασκευάσετε το λογισμικό.
  • Απεριόριστες δυνατότητες – Εάν η διαδικασία ανάπτυξης λογισμικού βασίζεται σε επιστημονικές και μηχανικές έννοιες, είναι ευκολότερο να αναδημιουργηθεί νέο λογισμικό για να κλιμακωθεί ένα υπάρχον.
  • Ικανότητα προσαρμογής – Όταν η διαδικασία δημιουργίας λογισμικού βασίζεται σε επιστημονικές και μηχανικές αρχές, είναι εύκολο να αναδημιουργηθεί νέο λογισμικό με τη βοήθεια της μηχανικής λογισμικού.
  • Κόστος – Η βιομηχανία υλικού έχει δείξει τις δεξιότητές της και η τεράστια παραγωγή έχει μειώσει το κόστος των υπολογιστών και του ηλεκτρονικού υλικού.
  • Δυναμική Φύση – Η διαρκώς εξελισσόμενη και προσαρμοστική φύση του λογισμικού. Εξαρτάται από το περιβάλλον στο οποίο εργάζεται ο χρήστης.
  • Διαχείρισης Ποιότητας – Προσφέρει μια καλύτερη μέθοδο ανάπτυξης λογισμικού για την παροχή ποιοτικών προϊόντων λογισμικού.

Σχέση Μηχανικής Λογισμικού με άλλους κλάδους

Δείτε πώς σχετίζεται η μηχανική λογισμικού με άλλους κλάδους:

  • Επιστήμη των υπολογιστών: Δίνει την επιστημονική βάση για το λογισμικό, όπως ακριβώς η φυσική είναι η βάση για την ηλεκτρολογία.
  • Διοικητική επιστήμη: Η μηχανική λογισμικού είναι μια εργασία έντασης εργασίας που απαιτεί τόσο τεχνικό όσο και διοικητικό έλεγχο. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται ευρέως στην επιστήμη της διοίκησης.
  • Οικονομικά: Σε αυτόν τον τομέα, η μηχανική λογισμικού σας βοηθά στην εκτίμηση πόρων και στον έλεγχο του κόστους. Πρέπει να αναπτυχθεί ένα υπολογιστικό σύστημα και τα δεδομένα θα πρέπει να συντηρούνται τακτικά εντός ενός δεδομένου προϋπολογισμού.
  • Μηχανική Συστήματος: Το μεγαλύτερο μέρος του λογισμικού αποτελεί στοιχείο ενός πολύ μεγαλύτερου συστήματος, για παράδειγμα, του λογισμικού σε ένα βιομηχανικό σύστημα παρακολούθησης ή του λογισμικού πτήσης σε ένα αεροπλάνο. Οι μέθοδοι μηχανικής λογισμικού θα πρέπει να εφαρμόζονται στη μελέτη αυτών των τύπων συστημάτων.

Προκλήσεις της Μηχανικής Λογισμικού

Ακολουθούν ορισμένες κρίσιμες προκλήσεις που αντιμετωπίζουν οι μηχανικοί λογισμικού:

  • Σε τομείς κρίσιμους για την ασφάλεια, όπως το διάστημα, η αεροπορία και οι πυρηνικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής, το κόστος της αστοχίας λογισμικού μπορεί να είναι τεράστιο, επειδή κινδυνεύουν ζωές.
  • Αυξημένες απαιτήσεις της αγοράς για γρήγορο χρόνο ανάκαμψης.
  • Αντιμετώπιση της αυξημένης πολυπλοκότητας του λογισμικού που απαιτείται για νέες εφαρμογές.
  • Η ποικιλομορφία των συστημάτων λογισμικού που θα πρέπει να επικοινωνούν μεταξύ τους.

Χαρακτηριστικά για προϊόντα λογισμικού

Τα χαρακτηριστικά οποιουδήποτε προϊόντος λογισμικού περιλαμβάνουν χαρακτηριστικά που εμφανίζονται από το προϊόν κατά την εγκατάστασή του και τη θέση του σε χρήση.

Δεν είναι οι υπηρεσίες που παρέχονται από το προϊόν. Αντίθετα, σχετίζονται με τη δυναμική συμπεριφορά του προϊόντος και τη χρήση του.

Παραδείγματα αυτών των χαρακτηριστικών είναι:

Efficiency, reliability, robustness, maintainability, etc.

Ωστόσο, η σχετική σημασία αυτών των χαρακτηριστικών διαφέρει από το ένα σύστημα λογισμικού στο άλλο.

Χαρακτηριστικών του Προϊόντος Περιγραφή
Συντήρηση Το λογισμικό θα πρέπει να εξελίσσεται για να ανταποκρίνεται στις μεταβαλλόμενες απαιτήσεις των πελατών.
Αξιοπιστία Η αξιοπιστία περιλαμβάνει διάφορα χαρακτηριστικά. Το αξιόπιστο λογισμικό δεν πρέπει ποτέ να προκαλεί φυσική ή οικονομική ζημιά τη στιγμή της βλάβης του συστήματος.
Η εφαρμογή λογισμικού δεν πρέπει να καταχράται υπερβολικά τους πόρους του συστήματος, όπως η μνήμη και οι κύκλοι του επεξεργαστή.
Ευχρηστία Η εφαρμογή λογισμικού θα πρέπει να διαθέτει κατάλληλο περιβάλλον χρήστη και τεκμηρίωση.

Η βελτιστοποίηση των παραπάνω χαρακτηριστικών είναι πολύ δύσκολη. Για παράδειγμα, η προσφορά ενός καλύτερου UI μπορεί να μειώσει την αποδοτικότητα του συστήματος.

Χαρακτηριστικά Καλού Λογισμικού

Οποιοδήποτε λογισμικό θα πρέπει να κρίνεται με βάση αυτά που προσφέρει και τις μεθόδους που σας βοηθούν να το χρησιμοποιήσετε.

Κάθε λογισμικό πρέπει να πληροί τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

  • Operaλογικό
  • Μεταβατικός
  • Συντήρηση

Ακολουθούν ορισμένα σημαντικά χαρακτηριστικά ενός καλού λογισμικού που αναπτύσσεται από επαγγελματίες λογισμικού.

Operaλογικό

Αυτό το χαρακτηριστικό μας επιτρέπει να γνωρίζουμε πόσο καλά λειτουργεί το λογισμικό στις λειτουργίες, κάτι που μπορεί να μετρηθεί με:

  • Προϋπολογισμός
  • Ευχρηστία
  • Αξιοπιστία
  • Ορθότητα
  • Λειτουργικότητα
  • Ασφάλεια
  • Ασφάλεια

Μεταβατικός

Αυτή είναι μια ουσιαστική πτυχή όταν το λογισμικό μετακινείται από τη μια πλατφόρμα στην άλλη:

  • Διαλειτουργικότητα
  • Επαναχρησιμοποίηση
  • Φορητότητα
  • Ικανότητα προσαρμογής

Συντήρηση

Αυτή η πτυχή αναφέρεται στο πόσο καλά έχει το λογισμικό την ικανότητα να προσαρμόζεται σε ένα ταχέως μεταβαλλόμενο περιβάλλον:

  • Ευελιξία
  • Συντήρηση
  • Αρθρωτότητα
  • Απεριόριστες δυνατότητες

Συχνές Ερωτήσεις

Η Τεχνητή Νοημοσύνη βοηθά στη δημιουργία κώδικα, στις αυτοματοποιημένες δοκιμές και στην ανίχνευση σφαλμάτων. Χειρίζεται εργασίες ρουτίνας, επιτρέποντας στους μηχανικούς να επικεντρωθούν στο σχεδιασμό, την αρχιτεκτονική και την επίλυση σύνθετων προβλημάτων, ενώ παράλληλα απαιτεί ανθρώπινο έλεγχο για την ποιότητα και την ορθότητα.

Όχι. Η Τεχνητή Νοημοσύνη αυξάνει την παραγωγικότητα, αλλά δεν μπορεί να αντικαταστήσει την ανθρώπινη κρίση στη συλλογή απαιτήσεων, στον σχεδιασμό αρχιτεκτονικής, στη στάθμιση ηθικών συμβιβασμών και στη λήψη σύνθετων αποφάσεων. Οι μηχανικοί καθοδηγούν και επικυρώνουν ολοένα και περισσότερο το αποτέλεσμα που παράγουν τα εργαλεία Τεχνητής Νοημοσύνης.

Ο προγραμματισμός επικεντρώνεται στη συγγραφή κώδικα. Η μηχανική λογισμικού εφαρμόζει πειθαρχημένες διαδικασίες σε ολόκληρο τον κύκλο ζωής, συμπεριλαμβανομένων των απαιτήσεων, του σχεδιασμού, των δοκιμών και της συντήρησης, για την παροχή αξιόπιστου λογισμικού σε κλίμακα εντός των περιορισμών του προϋπολογισμού και του χρόνου.

Ο βασικός κύκλος ζωής περιλαμβάνει την ανάλυση απαιτήσεων, τον σχεδιασμό, την κωδικοποίηση, τη δοκιμή, την ανάπτυξη και τη συντήρηση. Κάθε φάση βασίζεται στην προηγούμενη για να διασφαλιστεί ότι το τελικό λογισμικό είναι αξιόπιστο, συντηρήσιμο και καλύπτει τις ανάγκες των χρηστών.

Συνοψίστε αυτήν την ανάρτηση με: