System informatyczny jest tworem bardzo złożonym

1. Informacja o ciekawym wykładzie: "IT - branża dla ekonomistów którzy nie lubią się nudzić".Odbędzie się on 13 listopada o godzinie 10.30 w sali 4 pawilonu S.

2. System informatyczny jest tworem bardzo złożonym

3. Dlatego metodologia jego projektowania musi być jasna, konsekwentna i efektywna

4. Proces projektowania systemu informacyjnego Model kaskadowy jestczytelny, przejrzysty, ale w istocie niepraktyczny

5. Do zmiany sposobu myślenia o projektowaniu systemów informacyjnych zmusił informatyków kryzysoprogramowania

6. Kryzys oprogramowania - symptomy (1) Symptomy kryzysu oprogramowania: USA: • (IEEE Software Development, Aug 94, p.65) • Utrzymanie 10 mld. linii istniejących programów kosztuje 70 mld. $ rocznie • (PC Week, 16 Jan 95, p.68) • 31% nowych projektów jest anulowane przed zakończeniem; koszt 81 mld. $ • (Failed technology projects in Investor’s Business Daily, Los Angeles, Jan. 25, • 1995, p. A8) 31% projektów jest anulowane jeszcze w trakcie konstrukcji 53% projektów jest kończone z przekroczeniem zaplanowanego czasu, budżetu i z ograniczeniem planowanego zbioru funkcji systemu Zaledwie 16% projektów jest kończone w zaplanowanym czasie, bez przekroczenia budżetu i okrajania funkcjonalności

7. Kryzys oprogramowania - symptomy (2) • (Ed Yourdon’s Guerilla Programmer, Jul 95) • Średnia wydajność wykonawców oprogramowania spadła o 13% w ciągu dwóch lat; • stosunek najlepszej wydajności do najgorszej od 1990 r. rozszerzył się • od 4:1 do 600:1. • Uzależnienie organizacji od systemów komputerowych i przyjętych technologii przetwarzania informacji, które nie są stabilne w długim horyzoncie czasowym. • Problemy współdziałania niezależnie zbudowanego oprogramowania, szczególnie istotne przy dzisiejszych tendencjach integracyjnych. • Problemy przystosowania już istniejących i działających systemów do nowych wymagań, tendencji i platform sprzętowo-programowych. • Frustracje informatyków wynikające ze zbyt szybkiego postępu w zakresie narzędzi i metod wytwarzania oraz uciążliwości i długotrwałości procesów produkcji i pielęgnacji oprogramowania. Znaczące zmiany w przemyśle informatycznym następują co 5-7 miesięcy w porównaniu do 5-7 lat w innych dziedzinach.

8. Wszystko to spowodowało, że butni i pewni siebie informatycy musieli „spuścić z tonu”

9. Kryzys oprogramowania - przyczyny • Konflikt pomiędzy odpowiedzialnością, jaka spoczywa na współczesnych SI, a ich zawodnością wynikającą ze złożoności i ciągle niedojrzałych metod tworzenia i weryfikacji oprogramowania. • Długi i kosztowny cykl tworzenia oprogramowania, wysokie prawdopodobieństwo niepowodzenia projektu programistycznego. • Niska kultura ponownego użycia wytworzonych komponentów projektów i oprogramowania (reuse); niski stopień powtarzalności poszczególnych przedsięwzięć. • Długi i kosztowny cykl życia SI, wymagający stałych (często globalnych) zmian. • Eklektyczne, niesystematyczne narzędzia i języki programowania. Podstawowym powodem kryzysu oprogramowania jest złożoność produktów informatyki i procesów ich wytwarzania.

10. Źródła złożoności oprogramowania Zespół projektantów podlegający ograniczeniom pamięci, percepcji, wyrażania informacji i komunikacji. Dziedzina problemowa, obejmująca ogromną liczbę wzajemnie uzależnionych aspektów i problemów. Oprogramowanie Potencjalni użytkownicy: czynniki psychologiczne, ergonomia, ograniczenia pamięci i percepcji, skłonność do błędów i nadużyć, tajność, prywatność. Środki i technologie informatyczne: sprzęt, oprogramowanie, sieć, języki, narzędzia, itd.

11. Walka ze złożonością oprogramowania (1) Złożoność powoduje, że głównym problemem w procesie konstrukcji produktów informatycznych stał się człowiek (analityk, projektant, programista, ...) z jego różnymi uwarunkowaniami fizycznymi, psychologicznymi i mentalnymi. Wniosek: Technologie komputerowe powinny być bardziej zorientowane na ludzi, niż na maszyny. Co robić? Należy wykorzystywać: • Mechanizmy abstrakcji - pozwalają operować jednostkami bez wnikania w ich wewnętrzną strukturę (poprzez pominięcie mniej istotnych elementów, np. poprzez oddzielanie specyfikacji od implementacji), co znacząco ułatwia proces rozumienia; wyodrębnianie cech wspólnych i niezmiennych (inwariantnych) dla pewnego zbioru bytów.

12. Walka ze złożonością oprogramowania (2) • Mechanizmy kompozycji i dekompozycji, czyli podział na części o dobrze wyrażonej semantyce i dobrze wyspecyfikowanej wzajemnej interakcji (strukturalizację oprogramowania): • można komponować większe jednostki oprogramowania z mniejszych; można dekomponować złożone struktury na fragmenty a następnie rozpatrywać te fragmenty niezależnie od siebie i niezależnie od całości. • Ponowne użycie - pozwala na wykorzystanie wcześniej wytworzonych schematów, metod, wzorców, komponentów projektu, komponentów oprogramowania, itd. • Zasada sprzyjania naturalnym ludzkim własnościom -pozwala na dopasowanie modeli pojęciowych i realizacyjnych systemów do mechanizmów percepcji i rozumienia świata przez ludzi. Nie tylko wzrost efektywności procesu wytwarzania produktu programistycznego ale też i wzrost jakości oprogramowania, czyli np. poprawności, niezawodności, czytelności, testowalności, skalowalności, łatwej pielęgnacji, współdziałania, przenaszalności, itp. Efekty:

13. Strukturalizacja oprogramowania Korzyści jakie przynosi strukturalizacja oprogramowania: • Jeśli wystarczy jedynie rozpoznać interface do komponentu, a nie jego szczegółową implementację, musi to zaowocować większą wydajnością pracy. • Jeśli można bezpiecznie zignorować niektóre aspekty systemu (objęte przez wykorzystywany komponent) to większą uwagę można przyłożyć do swojej pracy, przez co mniej błędów wprowadza się do systemu. • Dzięki strukturalizacji oprogramowania łatwiej znajduje się błędy (zarówno w trakcie budowania, jak i konserwacji systemu); nie wszystkie moduły muszą być testowane przy usuwaniu konkretnego błędu. • Dobrze przetestowny, udokumentowany komponent może być wielokrotnie wykorzystywany (ponowne użycie). • Modularna budowa ułatwia podział pracy. “Nawet ubogi interface do źle skonstruowanego komponentu może uczynić system ( jako całość) łatwiejszym do zrozumienia, a przez to do modyfikacji.” Ze strukturalizacją oprogramowania związane są dwa, opisane dalej, pojęcia: kohezja i skojarzenia.

14. Kohezja i skojarzenia Kohezja (cohesion) oznacza zwartość, spoistość. Terminu tego używa się np. w odniesieniu do komponentu oprogramowania (klasy, modułu, itp.) na oznaczenie wzajemnegozintegrowania jego elementówskładowych. Duża kohezja oznacza silną interakcję wewnątrz i relatywnie słabszą interakcję z zewnętrzem. Komponenty powinna cechować duża kohezja, co oznacza, że komponent stanowi dobrą, intuicyjną abstrakcję “czegoś”, czyli posiada precyzyjnie określoną semantykę, jest dobrze wyizolowany z kontekstu (maksymalnie od niego niezależny) oraz posiada dobrze zdefiniowany interface. Skojarzenie (coupling) określa stopień powiązania między komponentami, np. dla klas: jak często obiekty jednej klasy występują razem z obiektami innych klas, jak często obiekty jednej klasy wysyłają komunikaty do obiektów innej klasy, itp. Możliwe są skojarzenia silne, słabe czy w ogóle brak skojarzenia. Duża ilość silnych skojarzeń miedzy elementami składowymi (high coupling) jest tym, czego powinno się unikać. Analiza stopnia kohezji i wzajemnych skojarzeń stanowi podstawę do konstruowania architektury systemu, czyli wyróżniania elementów składowych systemu, określania ich wzajemnych interakcji oraz sposobów przesyłania między nimi danych.

15. Zadania inżynierii oprogramowania Zadania stojące przed inżynierią oprogramowania w walce z narastającą złożonością oprogramowania: • Redukcja złożoności oprogramowania; • Propagowanie wykorzystywania technik i narzędzi ułatwiających pracę nad złożonymi systemami; • Upowszechnianie metod wspomagających analizę nieznanych problemów oraz ułatwiających wykorzystanie wcześniejszych doświadczeń; • Usystematyzowanie procesu wytwarzania oprogramowania, tak aby ułatwić jego planowanie i monitorowanie; • Wytworzenie wśród producentów i nabywców przekonania, że budowa dużego systemu wysokiej jakości jest zadaniem wymagającym profesjonalnego podejścia.

16. Jedną z zasadniczych kwestii jest dobra współpraca z użytkownikiem na etapie analizy problemu i tworzenia podstaw projektu

17. Kluczową sprawą jest właściwe zebranie danych na etapie analizy. Napotyka to jednak na specyficzne przeszkody.

18. Czasem użytkownicy celowo wprowadzają w błąd zespół projektowy

19. Najbardziej dobitnie problemy związane z całym projektem informatycznym przedstawia poniższa historyjka

20. Zasady przeprowadzania rozmów z przyszłymi użytkownikami: 1) Nie należy przeprowadzać rozmów równocześnie ze zbyt liczną grupą osób, najlepiej dwu lub trzyosobową. 2) Należy starannie dobrać osoby, z którymi będą przeprowadzane rozmowy, najbardziej wartościowymi rozmówcami są osoby z największym doświadczeniem w danej dziedzinie. 3) Osoby, z którymi będą przeprowadzane rozmowy powinny zostać wcześniej poinformowane, czego analityk chciałby się dowiedzieć, dobrze jest sporządzić w pisemnej formie listę głównych pytań.

21. Zasady przeprowadzania rozmów z przyszłymi użytkownikami: 4) Powinno się unikać pytań "jak?", skupiając się na pytaniu "co?". 5) W pierwszych rozmowach należy dowiedzieć się, jakie jest przeznaczenie systemu oraz jakie powinny być jego zasadnicze funkcje. 6) Należy dążyć do ograniczenia niejednoznaczności wymagań do minimum tak, aby umożliwić utworzenie projektu maksymalnie zgodnego z oczekiwaniami. 7) Należy dotrzeć do szczegółów wiążących się z poszczególnymi wymaganiami.

22. Zasady przeprowadzania rozmów z przyszłymi użytkownikami: 8) Należy pamiętać, że to przyszli użytkownicy są kluczem do dobrego projektu. 9) Dobrze jest zapewnić sobie pomoc w sporządzaniu notatek z rozmów, aby lepiej skoncentrować się na wypowiedziach rozmówcy. 10) Rozmowy nie powinny być przedłużane, a jednocześnie wszystkie zagadnienia powinny zostać omówione. Dlatego też w razie konieczności należy umówić się na dodatkowe spotkanie. 11) Zaraz po przeprowadzonej rozmowie użytkownicy powinni otrzymać szczegółowe notatki z przebiegu spotkania w celu opatrzenia ich komentarzem, co do kwestii spornych.

23. Klasyczne podejście do projektowania systemów informatycznych dla zarządzania było technocentryczne: Natomiast ludzie bylitylko dodatkiem domądrych maszyni musieli się do nichdostosować Wkładano wiele troskliwego wysiłku w tworzenie i optymalizowaniecoraz doskonalszych systemów komputerowych

24. Przy podejściu technocentrycznym możemy mieć doskonałe informacje i na ich podstawie podejmować nietrafne i nieskuteczne działania. Informacjeznakomite! Decyzje mało trafne, skutek biznesowy opłakany

25. Tymczasem do sprawnego zarządzania i do podejmowania trafnych decyzji nie są tak naprawdę potrzebne informacje, które mogą być szybko i sprawnie przetwarzane przez komputery, ale wiedza, a nawet mądrość, która może się zrodzić wyłącznie w umyśle człowieka.

26. Dlategopunktem wyjścia w projektowaniu nowoczesnych skomputeryzowanych systemów zarządzania musi być człowiek: jego predyspozycje, preferencje, możliwości i ograniczenia.

27. Trzeba dążyć do tego, aby systemy informatycznebyły coraz doskonalsze, ale nie można dopuścić do tego, żeby człowiek stał się dodatkiem do komputera. I nie chodzi tu bynajmniej wyłącznieo realizację szczytnych idei humanistycznych. Tak jest po prostu sprawniej i efektywniej!

28. Na tym właśnie polega antropocentrycznysposób projektowania systemów informatycznych. Najpierw ludzie i ichpotrzeby, a dopieropotem systemytechniczne i ichparametry!

29. Przy podejściu antropocentrycznym komputer nie zastępuje ludzi, ale wspomaga ich twórcze myślenie Koncepcje Noweidee! Danei oceny

30. Podstawowa wskazówka metodologiczna dotycząca projektowania systemów informatycznych: Jeśli to tylko jest możliwe, to lepiej jest wybrać gotowy system informatyczny niż projektować i budować od podstaw nowy

31. Podejście antropocentryczne ma zastosowanie takżew przypadku wyboru gotowego systemu! Wybór gotowego systemu dobrze jest prowadzić zgodnie z przemyślanym schematem metodycznym!

32. Zarówno do zadania wyboru systemu jak i do jego zaprojektowania trzeba zbudować odpowiedni zespół fachowców

33. Zespoły skoncentrowane na zadaniach i na relacjach Zespo ły zorientowane na zadania mają na Zespo ły zorientowane na relacje początku większą rozpoczynają działania trudniej produktywność, ale ale osiągają docelowo więcej ich konflikty osobowe negatywnie rzutują na ść przyszłość o n w y t k u d o r P Czas

35. Jeśli dla rozważanego zagadnienia nie da się dobrać systemu gotowego to trzeba go zaprojektować.

36. Jeśli zachodzi potrzeba zaprojektowania systemu informacyjnego, to większą część pracy staramy się wykonać przy użyciu różnych rysunkówi diagramów, bo taka forma jest bardzie czytelna dla ludzi

37. Powstające obrazki pozwalają dobrze sobie wyobrazić, jak będą ze sobą współdziałać ludzie i elementy techniczne systemu

38. Przy projektowaniu systemów informatycznych trzeba koniecznie brać pod uwagę tzw. „Prawa Murphy’ego” • Jeśli coś może się nie udać – nie uda się na pewno • Jeśli myślisz, że wszystko idzie dobrze – na pewno o czymś nie wiesz • Trudne problemy pozostawione same sobie staną się jeszcze trudniejsze • Jeśli udoskonalasz coś dostatecznie długo – na pewno to zepsujesz • Niemożliwe jest zbudowanie systemu niezawodnego – głupcy są zbyt pomysłowi • Aby oszacować czas potrzebny do stworzenia systemu – należy przewidywany czas pomnożyć przez dwa i podać go w jednostkach wyższego rzędu (np. w tygodniach, zamiast w dniach) • Prawdopodobieństwo każdego zdarzenia jest odwrotnie proporcjonalne do stopnia, w jakim jest ono pożądane • To, czego szukasz, znajdziesz w ostatnim z możliwych miejsc • Nie ma rzeczy niemożliwych dla kogoś, kto nie musi ich sam robić • Wszyscy kłamią, nie ma to jednak znaczenia, bo i tak nikt nikomu nie wierzy • Logika jest absolutnie pewną metodą dochodzenia do niepewnych wniosków • Wszystko co dobre, jest niemoralne, nielegalne, albo powoduje tycie