U'M'S'F'X'CH Facultad de tecnologa Ingeniera de Sistemas

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U.M.S.F.X.CHFacultad de tecnologíaIngeniería de
Sistemas

• Herramientas Case

Ramiro Durán Quiroga Sucre - 1999
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Objetivo

• Conocer la evolución que ha tenido el desarrollo
  de software
• Comprender la importancia del uso de las
  herramientas CASE
• Conocer los requisitos que debe cumplir una
  herramienta de software y aprender a evaluar su
  calidad
• Conocer las características más importantes que
  deben tener los CASE

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Contenido

• Ingeniería de software asistida por computadora
• Clasificación
• Componentes de la Ingeniería de Software
• Características de las herramientas automatizadas
• Evaluación de una herramienta CASE
• Tendencias de los CASE

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Evolución del Software
Reducir el costo de procesamiento y
almacenamiento de datos.
Tres décadas!
Reducir costos

• Mejorar la calidad del Software

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Desarrollar Software

• El software no se rompe

Pero no hay piezas de repuesto, por lo tanto, el
mantenimiento incluye normalmente la corrección o
modificación del diseño
Se reemplazan las partes defectuosas durante el
mantenimiento
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Fallos del software
Proporción de fallas
Deterioro temprano
Deterioro en el tiempo
Tiempo
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Crisis del Software

• La planificación y estimación de costos es muy
  imprecisa
• La productividad no se corresponde con la
  demanda
• La calidad del software no llega a ser la adecuada

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Mito de Gestión
Poseemos herramientas de desarrollo de software
avanzados, les compramos las computadoras más
avanzadas.
Realidad Las herramientas de software son
más importantes que el hardware para
conseguir buena calidad y productividad.
Horror
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Mito de los Realizadores
Realidad Ningún método de análisis y diseño es
infalible, pero el uso de una metodología
para el desarrollo del software está
implícito en todos.
No hay realmente ningún método para el
análisis, diseño y prueba que funcione bien, yo
simplemente me voy a mi terminal y comienzo a
codificar.
10
Solución
SE NECESITA UNA DISCIPLINA PARA EL DESARROLLO DE
SOFTWARE
La disciplina Ingeniería de software
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Beneficios de la Ingeniería de Software

• Aumenta la productividad
• Aumenta la eficiencia
• Aumenta la calidad del sistema de información
  obtenido

Debe resolver dos de los problemas de la crisis
del software
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Los Problemas de los Desarrolladores

• Costo necesidad de mejorar la efectividad
  del trabajo de los programadores y disminuir
  el costo
• Sistematización para proyectos largos donde
  intervienen varios programadores es necesario
  poder mezclar el trabajo de todos ellos
• Repetitividad acomodarse a las modificaciones
  que se pueden producir por el cambio
• Claridad para entender y leer los programas

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Ejemplos

• Un cambio en un nivel de un DFD puede provocar
  cambios en otros niveles y en el DD lo que es
  costoso y desgastante (Repetitividad)
• El sistema se dividió por partes y cada analista
  define sus propios elementos que pueden
  coincidir con los de otros y lograr uniformidad
  es trabajoso, pero necesario para garantizar
  calidad (Sistematización)

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Ejemplos

• La realización de un proyecto sigue demorando
  mucho tiempo y los analistas no utilizan los
  métodos bien, por lo que no explotan todas sus
  posibilidades para mejorar la calidad por lo
  tanto los sistemas siguen siendo muy costosos
  (Costo)

15
Ejemplos

• Varias personas intervienen en la programación y
  cada uno tiene su estilo propio por lo que el
  programa se hace muy difícil de entender y leer
  aún cuando se fijen principios generales de
  codificación (Claridad)

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Filosofía Directo a la Máquina

• Descenso de la productividad
• Uso de técnicas personales de análisis y diseño
  (si se usa alguna)
• Dispersión incontrolada de la información sobre
  la aplicación lo que impide una homogénea
  producción y distribución de la documentación

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CASE - Computer-Aided Software Engineering

• Ingeniería de software asistida por computadora
  --gt más difundida
• Ingeniería de sistemas asistida por
  computadora --gt es más precisa ya que
  el objetivo a largo plazo de los CASE es
  automatizar los aspectos claves de todo el
  ciclo de vida del proyecto desde el principio
  hasta el final

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CASE
Ingeniería
CASE
Asistida por computadora
Los CASE fueron la última innovación del
enfoque estructurado.
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Ingeniería

• La ingeniería aplicada a la realización de
  sistemas informativos supone la adopción de
  técnicas derivadas del estudio científico de
  la problemática involucrada en los procesos
  complejos de puesta en marcha de nuevos
  programas

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Asistida por computadora

• La ayuda de la propia computadora en la
  realización de estas técnicas supone la
  aceptación de ésta como elemento de
  productividad para las tareas de análisis,
  diseño e implementación de los nuevos programas

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Objetivo del CASE

• Herramienta informática que permite la
  especificación de una aplicación además de la
  documentación automática de la misma mediante la
  utilización de diagramas u otras técnicas de
  especificación que interactúan con una base de
  datos o almacén integrado

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Características

• Permiten que los propios usuarios definan su
  metodología, reglas y estándares
• Soportan una metodología
• Soportan las metodologías más disímiles

La informática sale del estado artesanal
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Ventajas Cuantificables

• Ahorra un 30 de los costos de desarrollo y un
  50 de los costos de mantenimiento
• Incrementa la productividad de 81 durante el
  desarrollo

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Ventajas Cuantificables

• Hace poco más de 10 años se dedicaba un 30 de
  los recursos a actividades de mantenimiento,
  hoy es de un 60 a 80 y la mitad de los
  profesionales de software de todo el mundo están
  ocupados manteniendo los sistemas
• El esfuerzo necesario con el uso de CASE es el
  20 del necesario para mantener sistemas de
  desarrollo con métodos tradicionales.

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Ventajas no Cuantificables

• Involucra más a los usuarios finales en el
  desarrollo del proceso
• Usan poderosos gráficos para describir y
  documentar los sistemas y mejorar la interfaz

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Ventajas no Cuantificables

• Establecimiento de estándares informáticos y
  normas de diseño al usar una metodología que
  está implícita en el CASE
• Eliminación de tareas de mantenimiento clásico
  sustituyéndolas por mantenimiento CASE que son
  tareas de rediseño

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Ventajas no Cuantificables

• Consistencia de los procedimientos
• Generación de código más consistente
• Captura de los datos de los sistemas, es la
  capacidad para capturar, almacenar, procesar y
  recuperar los detalles del sistema bajo
  elaboración

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Ventajas no Cuantificables

• Posibilidad de realizar análisis para comprobar
  la corrección, consistencia y completitud
• Automatización de tareas tediosas. Ejemplo
  dibujar los DFD
• No se requiere de mucho tiempo de entrenamiento

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Desventajas de los CASE

• Muy caros
• Alcance limitado
• En general un uso obligado de diagramas
  gráficos para la especificación de los
  sistemas y alguna organización puede preferir el
  uso de un lenguaje de especificación
• Son muy inflexibles

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Funcionalidad de los CASE

• Descansan en un almacén central de datos,
  diccionario de datos o enciclopedia
• Son herramientas activas que diagnostican los
  errores en el mismo momento de producirse
• Suplen de forma automática los aspectos del
  diseño no especificados, para lo cual aplican
  reglas heurísticas o el conocimiento previamente
  adquirido

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Tendencias
Orientadas al código
Actuales
Vinculadas a metodologías
Herramientas de Software
De cuarta generación
Constructores de prototipos
Avanzados
Futuras
Productos de IA
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Herramientas Orientadas al Código

• Son a menudo las únicas herramientas
  disponibles para el desarrollo de software (una
  situación que no es ideal)
• Incluyen compiladores de lenguajes de
  programación, editores, enlazadores y
  cargadores, ayudas para la depuración una
  amplia serie de utilidades específicas del
  lenguaje

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Herramientas de Metodología

• De la misma forma que un constructor necesita
  una pala para excavar los cimientos, antes que
  utilizar un martillo y una sierra para
  construir una casa, la ingeniería de software
  necesita de herramientas de metodología para
  diseñar y analizar, antes de codificar.

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Herramientas de 4ta Generación

• Contienen una sintaxis distinta para la
  representación del control y el acceso a las
  BD
• Elimina la necesidad de especificar detalles
  algorítmicos
• Combina características procedimentales y no
  procedimentales

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Primera Clasificación

• Upper Case
• Middle Case
• Lower Case

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Upper Case

• Altos (UPPER CASE) Frecuentemente llamada
  planeamiento asistido por computadora, poseen
  componentes para representar la planificación
  colectiva
• las metas de la Compañía y sus departamentos.
• la influencia de las operaciones en el logro de
  estas metas.
• la ubicación de los recursos las funciones de c/u
  de los departamentos
• Se representan gráficamente aspectos importantes
  de la empresa.

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Fases que incluye el Upper CASE

• Describen las partes importantes de la empresa
  (departamentos, funciones de cada uno de ellos,
  metas, objetivos, responsabilidades, recursos,
  problemas)
• FASES
• Definición del objeto de estudio
• Definición del objeto de automatización
• Estudio de factibilidad
• Planificación del proyecto
• Estudio de costos y beneficios

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El Upper CASE Permite Entender

• El colectivo y el mecanismo departamental
• Las metas de la compañía y sus departamentos,
• La influencia de las operaciones en las metas,
• La ubicación dentro del colectivo y la
  administración departamental y operaciones,

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El Upper CASE Permite Entender

• La oportunidad y secuencia de operaciones,
• La influencia de factores, la ubicación de los
  recursos
• Los efectos de la influencia externa
• Los problemas de frente a la organización
• La importancia de la organización relativa a
  los sucesos de la organización.

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Ejemplos

• WORKBENCH Planificación en tiempo de los
  sistemas utilizando diagramas de Gantt
• Planificación de recursos y personal
• Existen herramientas automatizadas de
  estimación que permiten al planificador
  estimar costos y esfuerzos así como llevar
  análisis del tipo "que pasa sí" con importantes
  variables del proyecto tales como la fecha de
  entrega o la selección del personal

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Información Deseada

• Estimación cuantitativa del tamaño del proyecto
• Complejidad
• Fiabilidad requerida
• Alguna descripción del personal y/o entorno de
  desarrollo
• Estimaciones que ofrecen
• Esfuerzo requerido para completar el proyecto
• Costos
• Agenda de desarrollo y el riesgo asociado
• Carga de personal

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Middle CASE

• Medios (Middle CASE) se analiza el problema con
  la información que se tiene y se diseñan
  soluciones
• Abarca las etapas de análisis y diseño del
  sistema
• El uso de los Middle CASE
• Proporciona métodos fáciles para diseñar sistemas
• Es fácil determinar qu quieren que se haga y
  cómo resolver los problemas
• Facilita la unión entre el análisis y el diseño
• Facilidad para incluir prototipos.

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Principios que rigen los Métodos de Análisis

• El dominio de la información debe ser
  representado
• El problema debe subdividirse de forma que se
  descubran los detalles
• Deben describir las representaciones lógicas y
  físicas del sistema.
• La visión lógica de los requerimientos del
  software presenta las funciones que han de
  realizarse y la información que ha de procesarse

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Lower CASE

• A partir de un conjunto de especificaciones se
  genera un elevado por ciento del código por lo
  que si se requiere modificar algo, no es
  necesario modificar el código, solo hay que
  modificar las especificaciones y generar
  nuevamente este.
• Con el uso de LOWER CASE se
• Genera del 60 al 80 del código del programa.
• Facilidad para modificar sistemas generados por
  un LOWER CASE.
• Facilidad para incluir prototipos.

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Segunda Clasificación

• Front-end (altos y medios) Usan técnicas que
  ayudan al analista a preparar
  especificaciones formales, validando las
  descripciones del sistema con el objetivo de
  determinar su consistencia y completitud.
• Back-end (bajos) Están relacionados con la
  generación de código a partir de
  especificaciones que se le ofrecen
• generadores de menúes
• generadores de interfaces
• generadores de reportes

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Integrales o integradas

• Abarcan todo el ciclo de vida
• La integración de los CASE ocurre de la forma
• Existencia de una interfaz uniforme
• Transferencia de datos entre herramientas
• Unión de las actividades de desarrollo La unión
  de las actividades de desarrollo se
  encuentra vinculada a la posibilidad de
  transferencia de datos entre herramientas.

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Categorías Básicas de los CASE

• ToolKit Colección de software que ofrecen
  asistencia automatizada para una tarea
  específica del desarrollo de un sistema.
• WorkBench Obtención de software que
  ofrecen una asistencia automatizada para el
  análisis, diseño e implementación a la vez

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Componentes de los CASE

• Herramientas para la diagramación
• Depósito de información
• Generadores de interfaces
• Generadores de código
• Herramientas de administración

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CASE para el Análisis

• Demandan un método formal de especificación
  (texto o gráfico)
• Dan mecanismos automáticos o semiautomáticos,
  para analizar la especificación
• Crean una BD que representa los requerimientos
  en términos de información del sistema
• Se usan para ayudar al analista aunque se basan
  en la información que dan ellos y los clientes

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Ventajas CASE de Análisis

• Mejora la calidad de la documentación a
  través de la estandarización e informes
• Mejor coordinación entre los analistas a los que
  está disponible la BD

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Ventajas CASE de Análisis

• Los olvidos, omisiones e inconsistencias se
  descubren más fácilmente mediante aplicaciones e
  informes de referencias cruzadas
• El impacto de las modifiaciones pueden ser
  trazado más fácilmente
• Se reducen los costos de mantenimiento para la
  especificación

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Productos CASE Analisis

• Brief CASE
• Arch 1.2
• Analyze

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CASE para el Diseño

• Diseño de la BD
• Fuentes Ficheros normativos y de consulta y las
  salidas que se reflejan en el DFD
• Proceso de normalización automatizando sus pasos
  (1FN, 2FN, 3FN y FNBC)

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Automatización del Diseño Estructurado

• A partir de las relaciones obtenidas construir el
  DER en un proceso interactivo con los usuarios
  
• Diseño de módulos
• Fuente Primitivas funcionales descritas en el
  DD
• Diseño del grafo conversacional
• Fuente Jerarquía de procesos desde el diagrama
  0 hasta el último nivel dados en el DFD y DD
• Diseño de pantallas

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Automatización del Diseño Orientado a Objetos

• Refinamiento de clases a partir de analogías
  obtener a objetos abstractas o superclases
• El analista define el nombre de las nuevas
  clases y si son o no abstractas
• Puede mostrar todas las clases con su
  definición completa para que valore si tiene
  más responsabilidad
• Obtiene diagramas de interacción
• Obtiene el detalle completo de las clases
• Diseño de los objetos interfaz

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Chequeos Automáticos

• Inteligencia Informe para cada clase de a
  cuántas puede afectar y de cuántas tiene
  conocimiento
• Revisar texto de responsabilidades buscando
  semejanzas para generalizar responsabilidades
• Indicar cuando una clase está pidiendo a otra
  el valor de alguno de sus atributos

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Chequeos Automáticos

• Revisar que no hayan duplicaciones que puedan
  provocar inconsistencias
• Hacer diagramas a partir de la definición de
  clases (responsabilidades y atributos),
  asociaciones y colaboraciones
• Tener almacenadas las bibliotecas de clases
  que brindan varios lenguajes

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CASE de Prueba

• Es un elemento crítico para la garantía de
  calidad del software y representa un último
  repaso de las especificaciones, del diseño y de
  la codificación
• Analizadores estáticos verificar si el programa
  es correcto, es decir, satisface la
  especificación para el cual se hizo

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Herramientas Automáticas de Prueba

• Las técnicas de verificación de programas que
  se basan en lo siguiente
• P Precondición Si el estado inicial de
  las variables de la Instrucción S del programa
  satisface al producto P, entonces Q.
• Postcondición cuando S termine de
  ejecutarse, el estado final de las variables
  del estado satisface al predicado Q.
• Esto es un proceso muy complejo y se aplica
  a cada una de las instrucciones por lo que es
  muy trabajoso hacerlo a mano.

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Herramientas Automáticas de Prueba

• Auditores de código
• se trata de filtros de propósito especial
  usados para comprobar la calidad del software en
  cuanto a que cumplan unos estándares mínimos de
  codificación
• Generadores de datos de prueba
• Ayudan al usuario a seleccionar datos de
  prueba que hagan que el programa se
  comporte de una determinada forma.

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Herramientas Automáticas de Prueba

• Analizadores de FD
• esta herramienta sigue la pista del FD a través
  de un sistema e intenta encontrar errores.
• Simuladores de entorno
• sistema especializado que permite al encargado
  de la prueba modelar el entorno externo
  software y así simular dinámicamente las
  condiciones reales de operación.

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Tendencias de los CASE

• Herramientas multiplataforma
• Introducción de técnicas de inteligencia
  artificial
• Multimedia
• Incorporación de la Orientación a Objeto
• Operaciones en redes para el uso de proyectos

63
Tendencias de los CASE

• Manejo de metodologías de software a la medida
• Simulación y Prueba automatizada
• Control de la documentación permitiendo cambios
  solo cuando hay autorización
• Pruebas de corrección auxiliadas por la
  computadora
• Generadores de código

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Elección de un CASE

• No confundir los lenguajes de 4ta generación con
  instrumentos CASE
• Algunos CASE no generan código fuente
• Algunos instrumentos CASE pueden necesitar algún
  módulo ejecutor adicional
• El prototipo generado debe ser el más económico y
  lo más realista posible

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Elección de un CASE

• Fácil adaptabilidad al usuario del producto que
  son los diseñadores y programadores
• Posibilidades de enlace con generadores de código
  y lenguajes de 4ta generación
• Posibilidad de acceso concurrente
• Deben permitir varias versiones

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Todo CASE debe Cumplir

• Trasiabilidad en cualquier momento pueda saber
  de dónde se obtuvo algo, regresar atrás
• Iteratividad se pueda mejorar lo que se hizo
• Carácter incremental se pueda hacer la
  aplicación por partes

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Bibliografía

• José Armenteros Quero, La implantación de la
  tecnología CASE. .Revista Chip Informática,
  Enero'95
• Michael Lucas Gibson, The Case philosiphy"
  Revista Byte Abril'96 pág. 209-218.
• Carma McClure, The CASE experience" Abril '98
• Dennis Minium,"Integrated CASE in the 90's".
  Revista Intelligent Systems Report
• Roger S. Pressman,"Ingeniería de softwareun
  enfoque práctico" 2da edición 1989 McGraw-Hill