INGENIERÍA DE REQUERIMIENTOS

1. INGENIERÍA DE REQUERIMIENTOS NOTAS DEL CURSO Ingeniería de Software I DRA. MARIA DEL PILAR GÓMEZ GIL Versión : 01-Oct-12

2. INGENIERÍA DE REQUERIMIENTOS* • Entender los requerimientos de una solución basada en software es una de las tareas mas difíciles para un(a) Ing. de software. • Como otras actividades de Ing. de Sw, ésta debe adaptarse a las necesidades del proceso, proyecto, producto y gente que hace el software. • La Ing. de Requerimientos provee de un mecanismo apropiado para entender que quiere el consumidor, analizar sus necesidades, valorar la factibilidad de construcción, negociar una solución razonable, especificar de manera no ambigua una solución, validar la especificación y administrar los requerimientos conforme se transforman. *Referencia: capítulo 7 libro de texto (Pressman 2005) (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

3. Tareas de la Ing. de Requerimientos • Iniciación (Inception) • Obtención (Elicitation) • Elaboración • Negociación • Especificación • Validación (Validation) • Administración • Algunas de estas funciones pueden ocurrir en paralelo y ajustarse a las necesidades del proyecto (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

4. Iniciación • Como se empieza un proyecto? Algunas veces inicia por conversaciones informales, otras de manera mas formal; normalmente como resultado de una necesidad importante • En esta parte, los ingenieros de software realizan preguntas “libres de contexto” (generales), para establecer un entendimiento básico del problema, determinar las personas que quieren una solución, la naturaleza de la solución, y la efectividad de las colaboraciones y comunicaciones preeliminares que se generan entre el consumidor y el desarrollador (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

5. Obtención de Requerimientos • Se refiere a definir formalmente los requerimientos de la solución. Es difícil porque como ya se ha visto: • Hay problemas de definición de alcances • Hay problemas de entendimiento entre los involucrados • Hay problemas de volatilidad (los requerimientos cambian con el tiempo) (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

6. Elaboración • Esta actividad expande y refina la información obtenida en la tarea de iniciación • Se enfoca en realizar modelos técnicos refinados de las funciones del software, características y limitantes. • Es básicamente una función de modelado. Se conduce a través de la definición de escenarios del usuario que describen la interacción del usuario final con el sistema • Se define el dominio del problema desde varios puntos de vista: información, funciones y comportamiento (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

7. Negociación • Los usuarios y consumidores normalmente piden mas de lo que se puede hacer con los recursos con que se cuenta. • Casi siempre diferentes involucrados (stakeholders) piden cosas diferentes, por lo que hay que conciliar intereses a través de negociaciones. • Hay varias maneras para negociar, y depende de la cultura de la organización y tamaño del proyecto (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

8. Especificación • Especificación significa diferentes cosas para diferentes personas en el área de Ing. de software. • Este es el producto de trabajo final de la ingeniería de requerimientos. • Sirve como base para actividades subsecuentes. • Describe la función y desempeño de un sistema y las restricción que tiene. • Hay muchas técnicas para escribir especificaciones: diagramas, narraciones en prosa, modelos matemáticos, dibujos, etc. (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

9. Validación • El producto generado por la ingeniería de requerimientos debe ser evaluado en términos de congruencia y calidad. Se debe asegurar que la especificación concuerda con las expectativas del usuario y que no es ambigua. • Deben detectarse y corregirse errores, omisiones e inconsistencias con respecto a los estándares establecidos en el proyecto. • El mecanismo común de validación es la revisión técnica formal. (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

10. Administración de requerimientos • Actividades que ayudan al equipo de trabajo a identificar, controlar y seguir los requerimientos y cambios que ocurren en ellos a través de todo el proceso de desarrollo. • La administración empieza con la identificación de cada requerimiento. Posteriormente se generan tablas que permitirán darles seguimiento. Algunas de éstas son: • Tablas de características • Tablas de fuentes • Tablas de dependencias • Tablas de subsistemas • Tablas de interfaces (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

11. Descripción detallada de las Tareas de la Ing. de Requerimientos • Iniciación (Inception) • Obtención (Elicitation) • Elaboración • Negociación • Especificación • Validación (Validation) • Administración (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

12. Pasos del proceso de Iniciación. • Identificación de involucrados (Stakeholders). • Reconocimiento de diferentes puntos de vista. • Desarrollo de un ambiente colaborativo. Implica identificar puntos en común, áreas de conflicto e inconsistencias. • Aplicación de preguntas iniciales. (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

13. Algunas preguntas Iniciales típicas • Primeras • ¿Quién está detrás de la requisición de este trabajo? • ¿Quién usará la solución ? • ¿ Cual es el beneficio económico de una solución exitosa? • ¿ Hay otras fuentes para obtener la solución buscada que se necesitarán? • Siguientes: • ¿ Qué sería una “buena salida” para generar una solución eficiente? • ¿ Que problemas aparecerán con esta solución? • ¿ Podría describirme el medio ambiente en que la solución funcionará? • ¿ Qué aspectos de desempeño o limitaciones afectan la solución? (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

14. Algunas preguntas típicas (2) • Siguientes: • ¿ Es Usted la persona correcta a preguntarle? ¿Son sus respuestas “oficiales”? • ¿ Considera mis preguntas relevantes al problema que Usted tiene? • ¿ Le estoy preguntando demasiado? • ¿ Puede alguien mas darme información adicional ? (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

15. Características de un(a) buen(a) Ing. de Requerimientos • Habilidad para captar conceptos abstractos sintetizándolos y reorganizándolos en divisiones lógicas. • Habilidad para obtener hechos importantes de situaciones confusas. • Habilidad para entender el medio ambiente.  • Habilidad para comunicarse bien en forma verbal y escrita.  • Habilidad para "ver el bosque a través de las hojas". (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

16. Generación de las Necesidades del Cliente • Herramientas para obtener información de las necesidades del Cliente: • Cuestionarios • Entrevistas • Estudio de campo • Revisión de documentos en la base de datos de conocimiento de la organización • Autoaprendizaje (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

17. Cuestionarios • Los cuestionarios son útiles especialmente cuando hay una gran cantidad de usuarios finales. • El diseño de un cuestionario requiere de tiempo y dedicación, ya que un cuestionario deficiente produce frustración y pérdida de interés en el usuario. • El cuestionario debe ser fácil de procesar • En caso de que el cuestionario no se aplique a todos los usuarios, se debe seleccionar correctamente al grupo que realice el cuestionario. (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

18. Entrevistas • La entrevista es una herramienta muy útil para obtener información. • Se puede llevar a cabo en cualquier nivel dentro de la organización, desde el presidente hasta el obrero en la línea de ensamble. • La entrevista debe prepararse adecuadamente. (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

19. Consejos para Realizar una Entrevista • 1) Preparación de la entrevista: • Buscar el apoyo del gerente de departamento o jefe donde se llevará a cabo la entrevista. • Preparar la entrevista para un tiempo determinado, y dárselo a conocer al entrevistado. • Identificar de antemano la posición del entrevistado en la organización, sus responsabilidades y actividades. • Acordar de antemano la hora y el lugar de la entrevista. Evitar las interrupciones. • Preparar el contenido de la entrevista: temas, preguntas etc. (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

20. Consejos Para Realizar Una Entrevista (continuación) 2) Conduciendo la entrevista: a) Presentarse al entrevistado y presentar al proyecto en el que se trabaja. b) Asegurarse de se entendieron correctamente las responsabilidades del entrevistado. Realizar preguntas de la forma: "tengo entendido que... ". c) Estudiar el método de decisión del entrevistado. d) Evitar palabras técnicas o rebuscadas. e) Darse una idea del "sentimiento" del entrevistado con respecto al sistema. f) Escuchar al entrevistado. g) Preguntar al entrevistado sobre algunas ideas propias que pudieron olvidarse. h) Al final de la entrevista resumir las conclusiones y escribir una bitácora. i) No tomar demasiadas notas. j) Grabar la entrevista la mayoría de las veces resulta anti-productivo. (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

21. Algunos Problemas Durante las Entrevistas - Respuestas falsas por temor a admitir ignorancia - El usuario tiende a decir lo que el entrevistador quiere oír - Boicoteo de información - Actitud cerrada hacia cambios - Pesimismo total - Desvío del objetivo fundamental hacia otros problemas de la organización (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

22. Tareas de la Ing. de Requerimientos • Iniciación (Inception) • Obtención (Elicitation) • Elaboración • Negociación • Especificación • Validación (Validation) • Administración (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

23. Continuando con el análisis... • Según [Larman 99] las principalesactividades asociadas al análisis son: • Definir los casos de uso • Definir el modelo conceptual • Definir los diagramas de colaboración • Definir diagramas de diseño de clases (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

24. Obtención de Requerimientos • Incluye juntas colaborativas de definición, despliegue de funciones y descripción de escenarios • Los productos que genera son: • Una declaración de necesidades y factibilidades • Una declaración delimitada del alcance del sistema o producto • Una lista de consumidores, usuarios y otros involucrados (stakeholders) que participaron en la definición del documento • Una descripción del medio ambiente técnico del sistema • Una lista de requerimientos, de preferencia organizados por función, y las restricciones de dominio que los afectan • Un conjunto de escenarios de uso que dan idea del uso del producto en diferentes condiciones operativas • Prototipos desarrollados (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

25. Desarrollo de casos de uso • Un caso de uso describe el comportamiento del sistema en condiciones diferentes, así como la respuesta del sistema a las requisiciones de uno o mas stakeholders • El primer paso es definir por escrito los “actores” que estarán involucrados en el sistema. Los actores son personas o dispositivos que usan el producto dentro de un contexto o función. Representan los roles de las personas o dispositivos • De manera formal un actor es cualquier cosa que se comunica con el sistema o producto y que es externa a éste. Cada actor puede tener uno o mas objetivos cuando usa el sistema. • Se pueden identificar actores primarios, aquellos que interactúan directamente con el sistema, y secundarios, aquellos que de alguna manera dan soporte al sistema, a fin de que lo primarios puedan realizar su trabajo (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

26. Desarrollo de casos de uso (2) • Una vez que se han identificado los actores, lo siguiente es desarrollar el caso de uso. Jacobson sugiere hacer las siguientes preguntas: • Quienes son los actores primarios y secundarios? • Cuales son las “metas” de los actores? • Que precondiciones deben existir antes de que la “historia” empiece? • Que tareas principales son realizadas por el actor? • Que excepciones se pueden considerar con respecto a la descripción de la “historia”? Continúa... (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

27. Desarrollo de casos de uso (2) • Que variaciones en las interacciones del actor son posibles? • Qué sistemas de información adquirirá, producirá o cambiará el actor? • El actor tendrá que informar al sistema acerca de cambios en el medio ambiente externo? • Que información desea el usuario del sistema? • Desea el actor ser informado acera de cambios inesperados? (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

28. Símbolos usados en los Diagrama de Casos de Uso de UML* Caso de Uso (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

29. Ejemplo de un Diagrama de Casos de Uso1 • Sistema de control de registro para maquinas tragamonedas. Alvarez, V. et al.Otoño 04 (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

30. Escenarios • Cada ovalo en el diagrama de casos de uso debe ser descrito detalladamente, a través de un escenario. (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

31. Información principal a Incluir en la descripción de un escenario • Nombre del caso de uso • Actor principal • Objetivo • Pre-condiciones • Iniciador del caso de uso • Descripción del Escenario • Excepciones • Prioridades • Disponibilidad • Frecuencia de Uso • Canales de comunicación con actores • Canales con actores secundarios • Puntos aún no resueltos (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

32. Descripción escenarios (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009 [Computer, 02]

33. Otra Plantilla para describir escenarios (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009 [Larman,99]

34. Ejemplo de caso de uso del proyecto “Casa Segura” • Involucrados: • Dueño de la casa • Administrador de la configuración (probablemente la misma persona que el dueño) • Sensores • Subsistema de monitoreo • Escogiendo como “actor” al dueño de la casa… (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

35. Sistema Casa Segura (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

36. Interacciones de “dueño de la casa” con el sistema • Introduce un “password” para permitir otras interacciones • Pregunta sobre el status de una zona de seguridad • Pregunta sobre el status de un sensor • Oprime el botón “pánico” en caso de una emergencia • Activa o desactiva el sistema de seguridad (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

37. Ejemplo de caso de uso del proyecto “Casa Segura” [Pressman 2004] (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

38. Diagrama de actividades • Representa el flujo de interacción con respecto a un escenario específico • Los rectángulos indican funciones, las flechas indican flujo, los diamantes indican ramas de decisión y las líneas horizontales indican que ocurren actividades en paralelo. (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

39. Diagrama de actividades para Licitación de Requerimientos [Pressman 2004] (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

40. Diagramas tipo Swimlane (carriles) • Son una variación de los de actividades. Permiten representar el flujo de actividades y al mismo tiempo indicar que actor(a) o clase tiene la responsabilidad de la acción descrita por el rectángulo. Se divide con líneas verticales el diagrama, una columna por cada actor (como los canales de nado en una piscina). (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

41. Diagrama tipo carriles Fig. 8.8 [Pressman 04] (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

42. Unified Modeling Language (UML)1 • UML es: • Un lenguaje que permite especificar, visualizar y construir artefactos de software • Un lenguaje destinado a los sistemas que utilizan conceptos orientados a objetos • Notación estándar para construir modelos orientados a objetos • Solo una notación. No es un método o proceso de desarrollo (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

43. Historia de UML En el 2009 ya se liberó la versión 2.2 (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

44. Diagramas de UML 2.0 • Tres tipos, 13 diagramas: • Diagramas de estructura estática. Incluyen Diagramas de Clase, Diagramas de Objetos, Diagramas de Componente, Diagramas de Estructura Compuesta, Diagramas de Paquete y Diagramas de Entrega (Deployment) • Diagramas de Comportamiento. Incluyen Diagramas de Caso de Uso, Diagramas de Actividades y Diagramas de Estado de Máquina • Diagramas de Interacción. Incluyen Diagramas de Secuencia, Diagramas de Comunicación, Diagramas de Sincronización (timing) y Diagramas Generales de Interacción (InteractionOverviewDiagram) (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

45. Consultar Object Management Group: UML Resource Page: http://www.uml.org/ Consultar Object Management Group: UML Resource Page: http://www.uml.org/ (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

46. Anexo.Ejemplo de casos de uso: sistema priscus (C) P. Gómez-Gil, INAOEP 2009

47. Diagrama de flujo de datos de Priscus

48. [Perea-Centeno 2012]