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1
Universidad Tecnológica del Norte de
Guanajuato Cuarta Expo Informática
Calidad en Software Proceso de Ingeniería de
Software Dr. Cuauhtémoc Lemus Olalde Centro de
Investigación en Matemáticas A. C. (CIMAT)
Febrero, 2003
2
Calidad

• Conjunto de cualidades (etimología similar) de
  una persona ó cosa
• Lo que hace que una persona o cosa sea lo que es
• Propiedad, carácter
• Atributo, don, virtud, modalidad
• Superioridad, excelencia de alguna cosa
• Importancia
• Calificación
• Calidad de vida
• Calidad de la educación
• Calidad del servicio
• Educación de los hijos

3
Que se esta haciendo en Calidad del Software?

• Adopción de modelos y estándares
• CMM
• SPICE
• ISO 9001, etc.
• Mejoramiento de procesos de software a través de
  técnicas y métodos estadísticos
• PSP (Personal Software Process)
• TSP (Team Software Process)
• Seis Sigma Software
• Desarrollo de Software (Calidad del Producto)
• Arquitectura de Software
• Líneas de Productos

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Perspectiva General

• La Ingeniería de Software es una disciplina que
  estudia metodologías y enfoques de desarrollo de
  sistemas a gran escala.
• Integrar a IS metodologías de organización y
  administración para formar una ambiente de IS
  basada en procesos.

5
Historia

• En sus inicios IS se enfocó a aspectos técnicos
• metodologías de programación,
• lenguajes de programación,
• modelos de desarrollo de software
• herramientas
• En la industria el rol importante paso de los
  programadores a líderes de proyecto y
  administradores empresariales

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Historia

• Los programadores requieren de tecnologías de
  programación.
• Los administradores y requieren de metodologías y
  estrategias.
• Los líderes de proyecto requieren de metodologías
  de calidad (aseguramiento de la calidad)
• Aspectos actuales de IS
• Metodología e Infraestructura de Desarrollo
• Organización
• Administración

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Historia

• Las actuales metodologías de IS son inadecuadas.
• Se requiere de un proceso de Ingeniería de
  Software.
• Un proceso de IS incluye
• Prácticas empíricas de Desarrollo (Métodos,
  Modelos, Enfoques, Etapas)
• Modelo Abstracto de las actividades de
  desarrollo.
• Metodologías de Ingeniería para el desarrollo,
  organización y administración de sistemas a gran
  escala.

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Modelos de Procesos de IS

• CMM (Capability Maturity Model)
• ISO 9001
• BOOTSTRAP
• ISO/IEC 15504 (SPICE Software Process
  Improvemente ?)
• Modelo vs. Ciclo de Vida
• El modelo consiste de fases o etapas y esta
  orientado al desarrollo de software, y el modelo
  consiste de procesos cubriendo todas las
  practicas en un proyecto de software
  (organización, administración y desarrollo)

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Modelos de Procesos de IS

• Esfuerzos de investigación (Humprey 95, Kugler
  Rementeria 95, Pfleeger 98) indican un cambio de
  enfoque
• En lugar de controlar la calidad en el producto
  final de software, se optimizará el proceso del
  cual se produce el software.
• Actualmente el desarrollo de aplicaciones de
  software son proyectos de software (un solo
  sistema), pero el proceso podría definirse,
  estabilizarse, reutilizarse y estandarizarse.

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Definición IS (1969)

• Ingeniería de Software
• Establecimiento y uso de principios de ingeniería
  para obtener software económico que es confiable
  y funciona eficientemente (Naur Randell 69)
• Características
• Complejidad y diversidad
• Dificultad en establecer y estabilizar los
  requerimientos
• Software es cambiante (maleable)
• Abstracción e intangibilidad de los productos de
  software
• Requisito de variar conocimiento del dominio del
  problema
• Diseño no-determinístico y con soluciones
  múltiples
• Uso de varios lenguajes y polimorfismo en la
  implementación
• Dependencia en las interacciones entre software,
  hardware y el usuario

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Definición IS (1991)

• Ingeniería de Software es la ciencia y arte de
  especificar, diseñar, implementar y evolucionar,
  en forma económica, a tiempo y elegante,
  programas, documentación, y procedimientos
  operativos para que las computadores puedan ser
  útiles (McDermid 91)
• IS-69 es un método para el desarrollo de
  software
• IS-91 una ciencia y arte de programación.

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Definición (1998)

• Ingeniería de Software es una disciplina que
  adopta enfoques tales como
• Metodologías
• Procesos
• Herramientas
• Estándares
• Métodos de Organización
• Métodos de Administración
• Sistemas de aseguramiento de calidad
• Para desarrollar software a gran escala con una
  alta productividad, bajo costo, calidad
  controlada, y agendas de desarrollo mensurables.

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Comparando Definiciones de IS
Def. Naturaleza Significado Objetivo Atributos
1969 Un método Principios genéricos de IS Software Económico Confiable Eficiente
1991 Ciencia y arte Ciclo de vida Especificación Diseño Implementación Evolución Programas y documentos Económico Oportuno Elegante
1998 Una disciplina de Ingeniería Enfoques Metodologías Procesos Herramientas Estándares Organización Administración Calidad Software a gran escala Productividad Calidad Costo Tiempo
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Productos de Software vs. Productos Físicos

• La revolución industrial se oriento a la
  producción en masa a través de maquinaria y
  procesos estándares y componentes (Marshall 38)
• El desarrollo de sistemas de software es una
  revolución que transforma el procesamiento de
  información y partes de un producto físico en
  software.

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Metodologías de Programación

• Principios
• Abstracción
• Esconder Información
• Descomposición Funcional (50s)
• Modularización
• Reutilización
• Programación Estructurada (70s)
• Abstract Data Types (74)
• Lenguajes Orientados a Objetos (80s)
• Component Base Programming (COTS Components of
  the Shelf)

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Modelos de Desarrollo de Software

• El modelo intenta proveer un conjunto de guías
  para el diseño e implementación del sistema.
• Modelo de Cascada (Royce 70)
• Prototipos (Curtis y colegas 87)
• Espiral (Boehm 88)
• V (GMOD 92)
• Evolucionario (Lehman 85, Gilb 88, Gustavsson 89)
• Incremental (Mills y colegas 80)

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Automatización de IS

• Aplicación de inteligencia artificial y técnicas
  de basadas en el conocimiento.
• Categorías de Herramientas
• CASE (Computer Aided Software Engineering)
• Unified Modeling Language
• Facilitan la automatización de las etapas de
  diseño y generación de código.
• Problemas Principales
• Adquisición y especificación de requerimientos
• Representación del conocimiento de una aplicación
• Pruebas de corrección de una implementación

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Clasificación de Herramientas de IS
Categoría Subcategoría Comentarios
Análisis de Sistemas Análisis de requerimientos, adquisición, especificación, prototipos, modelación, generación de interfases, etc.
Desarrollo de Software Análisis y Especificación de Requerimientos Análisis de Requerimientos, Representación del conocimiento de un dominio, especificación, etc.
Programación Compiladores, Debuggers, generadores de código, sistemas de reutilización, ambientes de programación, etc.
Prueba Modular, Integración, sistema, aceptación, prototipos, objetos, interfase, etc.
Mantenimiento Reverse Engineering, Re-ingeniería, librería de reutilización, análisis estático y dinámico, etc.
CASE UML, ClearCase, Analystsw Toolkit, Automate, BachmanSet, Excelerator, IEW, LBMS, Maestro, Oracle CASE, Select, System Architect, Top CASE, Unis SCCS, Yourdon ADT, Rational, etc.
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Enfoques de IS
Enfoque Descripción Técnica Organización Administración
Programación D. Funcional P. Estructurada OOP CBP H L L
Modelos de Desarrollo Cascada Espiral Prototipos H M L
Automatizar IS CASE UML H L L
Métodos Formales CSP SDL Z Clean Room H L L
Procesos de IS CMM Trillium BOOTSTRAP ISO/IEC 15504 H H H
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Comentarios

• Las áreas de organización y administración no han
  recibido mucha atención en cada uno de los
  enfoques.
• Los procesos de IS consideran infraestructuras
• Sistemáticas
• Organizacionales
• Administrativas
• El software es cada vez más complejo, de gran
  tamaño, y de mejor calidad

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El Proceso de IS

• Un proceso se describe como un conjunto de
  actividades que transforman una entrada para
  crear una salida.
• El proceso de IS transforma requerimientos parea
  crear un producto de software.
• Proceso de Software
• Método de Administración de Software ( Gilb 88,
  Humphrey 89)
• Enfoque de aseguramiento de calidad (Evans
  Marciniak 87, ISO 91)
• Técnicas de desarrollo de software (Curtis 87,
  Fayad 97)

22
El Proceso de IS

• Nueva disciplina de Proceso de Ingeniería de
  Software
• Desarrollo de CMM
• ISO 9000
• Proceso de IS
• Fundamentos
• Modelo
• Establecimiento
• Evaluación
• Mejoramiento
• Estandarización
• de procesos de software

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Definición de Proceso de IS

• Conjunto de prácticas secuenciales que son
  funcionalmente coherentes y reutilizables en la
  organización, implementación y administración de
  la ingeniería de software.

24
HistoriaProceso de IS

• Ingeniería de Software Ciencia de la
  Administración
• 60sIngeniería de Procesos y principios de
  administración en Ciencia de la Administración
  (Simon 60, Schein 61, Ellis FRed 62, Juran 62,
  Anthony 65, Richardson 66, Hall 67)
• 70s 80s Establecimiento de Ciencia de la
  Administración de acuerdo a la tabla de de
  Fundamentos Administrativos.

25
HistoriaProceso de IS

• Conformidad de la calidad a los requisitos y a
  las especificaciones (Crosby 79, Juran 80, Deming
  82)
• Círculo de Deming (Plan-Do-Check-Act PDCA)
  propuesto en Ciencia de la Administración
  Modelación y Análisis de Procesos de Software.
• Proyecto ISO TC176 para desarrollar un estándar
  internacional de sistemas de calidad (ISO 9000
  91,93,94) aplicable ingeniería e implementado en
  IS (IS0 9001 89,94)

26
HistoriaProceso de IS

• 70s Crisis de Software (Naur Randell 69, Baker
  72, Brooks 75, Hoare 75)
• 80s Proceso de Software se reconoce como un arma
  de la Ingeniería de Software (Basili 80, Aron 83,
  Agresti 86, Evans 87, Boehm 81,86,87, Gilb 88,
  Humphrey 87, 88, 89)
• Desarrollo del Modelo CMM (Humphrey 87, Paulk 93)
• 80s Otros Modelos
• IEEE Software Engineering Standard (IEEE 83)
• British Standard BS 5750 (BSI 87)

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Métodos y Procesos de IS Actuales

• TickIT
• ISO 9001 (1)
• CMM (2)
• BOOTSTRAP
• ISO/IEC 12207
• ISO/IEC TR 15504 (SPICE) (3)
• BSI
• Trillium

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Taxonomía y Dominios en los Modelos Actuales
Nivel CMM Bootstrap SPICE ISO 9001 SEPRM
Sistema CMM Bootstrap SPICE ISO 9001 SEPRM
Sub-sistema - Areas de Proceso 3 - Sub-sistemas 3 Sub-sistemas 3
Categoría Niveles 5 Categorías 9 Categorías (PCs) 5 - Categorías 12
Proceso Areas Prácticas (KPAs) 18 Procesos 32 Procesos (PRs) 35 Tópicos Principales de Areas (MTAs) 20 Procesos 51
Práctica Prácticas (KPs) 150 Atributos de Calidad (QSAs) 201 Prácticas Base (BPs) 201 Aspectos de Admon. (MIs) 177 Actividades de Procesos (BPAs) 444
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Modelo de Calidad ISO 9126
Característica Atributo
Funcionalidad Conveniente, exactitud, interoperabilidad, seguridad
Confiabilidad Maduro, tolerancia a fallas, recuperabilidad
Utilidad Fácil de entender, aprender, operar
Eficiencia Comportamiento en el tiempo, Comportamiento de los recursos
Fácil de Mantener Fácil de analizar, modificar, probar estabilidad
Portabilidad Fácil de adaptarse, instalarse, adecuarse, reemplazarse.
30
Modelo Genérico del Desarrollo de Software
Procesos de Desarrollo
Desarrolladores
Clientes
Procesos de Administración
Administradores
Proceso de Organización
31
Implementación del Modelo Genérico
Proceso de Organización
Modelo de Referencia
organización
proceso
Proceso Derivado del Modelo de Referencia
Proceso de Administración
Proceso Derivado del Modelo de Referencia
Proceso de Administración
Proceso de Desarrollo
Proceso de Desarrollo
Proyecto 1
Proyecto n

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IngSoft_at_CIMAT

• Proyecto ProCIS (Promoviendo Calidad en la
  Industria del Software)
• Cultura de Calidad Universidades e Industria
  (PSP, TSP)
• Investigación
• Arquitecturas de Software (Líneas de Productos)
• Proceso de IS (CMMi, SPICE, PSP, TSP, Seis-Sigma
  Software)
• Maestría en Ingeniería de Software (MIS)

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Literatura

• Yingxu Wang, Software Engineering Processes
  Principles and Applications, Boca Raton, CRC
  Press 2000.
• Paulk, M. C., y colegas, CMM Versus SPICE
  Architectures, Software Process Newsletters,
  Spring 1994, pp. 7-11.
• Paulk, M. C., How ISO 9001 Compares with the
  CMM, IEEE Software, January 1995, pp. 74-83.
• Jarvinen, J., On Comparing Process Assessment
  Results BOOTSTRAP and CMM, Software Quality
  Management, pp. 247-262, 1994.
• Kugler, H. J., y colegas, From the Software
  Process to Software Quality BOOTSTRAP and ISO
  9000, Proceedings of the First Asia-Pacific
  Software Engineering Conference, Tokyo, Japan,
  IEEE Computer Society Press, pp. 174-182.1994.
• Kitson , D. H., Relating the SPICE Framework
  and SEI Approach to Software Process Assessment
  Proceedings of International Conference on
  Software Quality Management (SQM96), MEP Press,
  London 1996, pp. 37-49.
• Hoare, C. A. R., Communicating Sequential
  Processes, Prentice-Hall International, Englewood
  Cliffs, NJ., 1985.
• Milner, R., Communicating and Concurrency,
  Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ., 1989.
• Humphrey, W. S., A Discipline for Software
  Engineering, SEI Series in Software Engineering,
  Addison-Wesley, Reading, MA., 1995.
• Pressman, R. S., Software Engineering A
  Practitioners Approach (3rd ed.), MacGraw-Hill
  International Editions, New York 1992.
• Fondo Mixto de Fomento a la Investigación
  Científica y Tecnológica CONACYT-Gobierno del
  Estado de Guanajuato Programa para el desarrollo
  de la Industria de Software http//www.conacyt.mx/
  fondos/guanajuato/guanajuato2002-01.html

34
Preguntas?
Dr. Cuauhtémoc Lemus Olalde clemola_at_cimat.mx www
.cimat.mx/ingsoft Febrero, 2003