Proces verifikacije i validacije dizajna

Provjera dizajna

Provjera dizajna je metoda kojom se potvrđuje, ispitivanjem i pružanjem dokaza, da izlaz dizajniranog softverskog proizvoda zadovoljava ulazne specifikacije. Cilj procesa provjere dizajna tijekom razvoja softvera je osigurati da je dizajnirani softverski proizvod isti kao što je specificirano.

Ulazni podaci za dizajn su svi fizički i izvedbeni zahtjevi koji se koriste kao osnova za dizajn. Izlazni podaci za dizajn rezultat su svake faze dizajna i ukupnog napora u dizajnu. U reguliranim industrijama poput medicinskih uređaja, konačni izlazni podaci za dizajn postaju osnova za glavni zapis uređaja, zbog čega se vokabular kontrole dizajna tako često pojavljuje u dokumentaciji za provjeru.

U praksi, verifikacija uspoređuje dva skupa dokumenata: specifikacije, standarde i ograničenja koji su primljeni, s crtežima, kodom i uputama za ispitivanje koji su izašli. Svaka neusklađenost između njih je nalaz verifikacije.

Validacija dizajna

Verifikacija dokazuje unutarnju konzistentnost. Validacija postavlja teže pitanje je li specifikacija uopće opisala pravi proizvod.

Validacija dizajna je proces procjene softverskog proizvoda u odnosu na točne zahtjeve krajnjih korisnika ili dionika. Svrha validacije dizajna je testiranje softverskog proizvoda nakon razvoja kako bi se potvrdilo da ispunjava te zahtjeve kada se koristi u vlastitom okruženju korisnika.

Validacija se bavi demonstracijom dosljednosti i potpunosti dizajna s obzirom na potrebe korisnika. Ovo je faza u kojoj se zapravo izrađuje verzija proizvoda i validira se u odnosu na zahtjeve korisnika.

Donji banner označava dvije polovice aktivnosti onako kako su obično predstavljene u projektnim zapisima.

Sljedeći dijagram prikazuje sam proces validacije dizajna, od korisničkih potreba do validiranog proizvoda.

Svrha je dokazati objektivnim dokazima da proizvod zadovoljava dokumentirane potrebe korisnika. Objektivni dokaz je jednostavno fizički dokaz rezultata - slika, tekstualna datoteka, audio datoteka ili potpisano izvješće - koji pokazuje da je postupak stvarno proveden.

Kroz te objektivne dokaze, proces dosljedno ispituje ispunjava li proizvod unaprijed definirane zahtjeve. Uključuje aktivnosti testiranja, inspekcije, analize i slične tehnike, zbog čega se validacija obično oslanja na testiranje sustava i testiranje prihvatljivosti korisnika a ne na provjerama na razini jedinice.

Razlika između verifikacije dizajna i validacije

Uvijek postoje zablude između verifikacije i validacije. To su različite aktivnosti i obje se provode u svakoj fazi razvojnog procesa, a ne na jednoj prekretnici.

Koristan prečac: provjera je uglavnom statički rad u odnosu na dokumente, dok je validacija uglavnom dinamičko testiranje protiv tekuće verzije.

Proces provjere dizajna

Proces verifikacije odvija se u pet faza, a svaka od njih proizvodi artefakt o kojem ovisi sljedeća faza.

Identifikacija i priprema:

• Dok se specifikacija razvija, paralelno se identificira aktivnost verifikacije. To omogućuje dizajneru da se uvjeri da je specifikacija zapravo provjerljiva, tako da inženjer za testiranje može započeti s detaljnim planovima i postupcima testiranja. Svaka promjena specifikacije mora se priopćiti.
• Odrediti najbolji pristup za provođenje verifikacije i definirati metode mjerenja, potrebne resurse, alate i objekte.
• Završeni plan provjere pregledava se s dizajnerskim timom kako bi se otkrili problemi prije nego što se plan finalizira.

Planiranje:

• Planiranje verifikacije je istodobna aktivnost s glavnim i razvojnim timom. Odvija se tijekom cijelog životnog ciklusa projekta i ažurira se kad god se promijene ulazni podaci dizajna.
• Tijekom ove faze, softver ili sustav koji se testira dokumentira se u opsegu.
• Preliminarni plan testiranja se piše, a zatim usavršava. Plan obuhvaća kritične prekretnice koje smanjuju rizik projekta.
• Odabiru se alati, testno okruženje i strategija razvoja te se identificiraju zahtjevi koji se trebaju potvrditi inspekcijom ili analizom.

Razvojping:

• Testni slučaj razvoj se podudara s SDLC metodologija koje je projektni tim implementirao. U ovoj fazi identificira se niz metoda ispitivanja.
• Ulazni podaci za dizajn moraju biti razvijeni tako da čak i najjednostavnije aktivnosti verifikacije budu nedvosmislene i provjerljive.
• Vrijeme provjere se smanjuje kada se slični koncepti provjeravaju uzastopno, jer se izlaz jednog testa može ponovno upotrijebiti kao ulaz za sljedeći test.
• TracVeze mogućnosti stvaraju se između testnih slučajeva i njihovih odgovarajućih ulaznih podataka dizajna kako bi se osiguralo da je svaki zahtjev testiran i da izlazni podaci dizajna zadovoljavaju ulazne podatke dizajna.

Izvršenje:

• Postupci testiranja kreirani tijekom faze razvoja izvršavaju se u skladu s planom testiranja i strogo se slijede tijekom aktivnosti verifikacije.
• Ako se pojave nevažeći rezultati ili ako je potrebno modificirati bilo koji postupak, promjene moraju biti dokumentirane i formalno odobrene.
• Svaki pronađeni problem se bilježi kao nedostatak putem uobičajenog proces upravljanja nedostacima.
• A tracmatrica učinkovitosti stvara se kako bi se provjerilo je li svaki ulazni podatak dizajna identificiran u planu verifikacijskog testiranja testiran i kako bi se odredio omjer prolaznosti.

Izvješća:

• Ova se aktivnost provodi na kraju svake faze provedbe verifikacije.
• Izvješće o provjeri dizajna daje detaljan sažetak rezultata provjere, uključujući upravljanje konfiguracijom, rezultate za svaku vrstu testiranja i probleme pronađene tijekom aktivnosti provjere.
• Provjera dizajna tracIzvješće o izvedivosti izrađuje se između zahtjeva i odgovarajućih rezultata testiranja kako bi se potvrdilo da su svi zahtjevi testirani i da su zabilježeni odgovarajući rezultati.
• Svaka neusklađenost se dokumentira i na odgovarajući način rješava.
• RevPregledi se provode nakon završetka aktivnosti provjere dizajna, a rezultati se formalno odobravaju.

Proces provjere valjanosti dizajna

Validacija nema jednako kruti slijed. Umjesto toga, oslanja se na mali skup prihvaćenih metoda, a projekt obično koristi više od jedne od njih.

• Usporedba s ekvivalentnim dizajnom. Neki se dizajni mogu validirati usporedbom sa sličnom opremom koja služi sličnoj svrsi. To je posebno važno prilikom validacije promjena konfiguracije postojeće infrastrukture ili standardnih dizajna koji se ugrađuju u novi sustav ili aplikaciju.
• Demonstracija i pregled. Za validaciju zahtjeva i drugih funkcionalnosti proizvoda mogu se koristiti ili jedno ili oboje.
• Analiza. Dizajn se može analizirati matematičkim modeliranjem ili simulacijom koja ponovno stvara potrebnu funkcionalnost.
• Testiranje. Testovi se provode na konačnom dizajnu kako bi se potvrdila sposobnost sustava da radi prema specifikacijama, što je mjesto gdje funkcionalno ispitivanje i nefunkcionalno testiranje zadovoljiti korisničke zahtjeve.
• Dokumentacija. Plan testiranja, izvršenje i rezultati trebaju biti dokumentirani i održavani kao dio zapisa o dizajnu. Validacija je, u konačnici, prikupljeni rezultati svih aktivnosti validacije.
• Opravdanje ekvivalencije. Kada se u konačnoj validaciji dizajna koriste ekvivalentni proizvodi, proizvođač mora dokumentirati sličnost i sve razlike u odnosu na početnu proizvodnju.

Primjer

Kratki obrađeni primjer konkretizira razliku.

• Uzmimo jednostavan proizvod: vodootporni sat.
• U dokumentu o zahtjevima za proizvod može se navoditi da „sat mora biti vodootporan tijekom plivanja“. To je potreba korisnika i to je ono prema čemu se mjeri validacija.
• U specifikaciji dizajna može se navoditi da „sat treba funkcionirati čak i ako korisnik pliva dulje vrijeme“. To je ulazni podatak dizajna i ono s čime se mjeri verifikacija.
• Rezultati testiranja trebali bi potvrditi da sat ispunjava te zahtjeve. Ako ne ispunjavaju, iteracije redizajna se nastavljaju sve dok ih ne ispuni.

Zapazite kako sat može proći verifikaciju, a ipak ne proći validaciju. Ako specifikacija definira dugotrajno plivanje kao petnaest minuta, a pravi plivači ostaju u vodi sat vremena, izlaz dizajna savršeno se podudara s ulazom i još uvijek ne uspijeva zadovoljiti korisnika.

Prednosti validacije i verifikacije dizajna

Kontinuirano provođenje obje aktivnosti, umjesto kao završnog koraka, donosi dolje navedene prednosti.

• Dizajni se mogu kontinuirano pratiti, što omogućuje ispunjavanje korisnički definiranih zahtjeva u svakoj fazi.
• Validacija dizajna ističe razliku između načina na koji funkcionalnost radi i načina na koji se očekuje da radi.
• Dokumentiranje postupaka validacije olakšava kasnije razumijevanje funkcionalnosti, kad god se napravi promjena ili poboljšanje.
• Vrijeme razvoja se stalno smanjuje, a produktivnost se poboljšava, što pomaže u isporuci proizvoda prema očekivanjima.
• Proces definira raspon i opseg svake metode validacije koja se mora koristiti.
• Validacija se može provesti korištenjem detaljnih podataka o dizajnu koji predstavljaju zahtjeve krajnjeg korisnika.
• Svaka razlika između rezultata i dokumenata koje korisnik treba se bilježi, a ne gubi.
• Promjene validiranog dizajna pokreću aktivnost ponovne validacije, tako da se zapis nikada ne udaljava od proizvoda.
• Dokumentiranje svake aktivnosti koja se događa tijekom validacije je ono što adekvatno dokazuje da dizajn zadovoljava korisničke zahtjeve.

Provjeru i validaciju dizajna stoga je najbolje planirati unutar šireg životni ciklus testiranja softvera i mapirano naspram drugog vrste testiranja softvera, a ne tretirati kao zasebnu proceduru usklađivanja.

Pitanja i odgovori