Introduccin
La evolucin del Software
Durante los primeros aos de la era de la computadora, el
software se contemplaba como un aadido. La programacin de
computadoras era un "arte de andar por casa" para el que existan
pocos mtodos sistemticos. El desarrollo del software se realizaba
virtualmente sin ninguna planificacin, hasta que los planes
comenzaron a descalabrarse y los costes a correr. Los programadores
trataban de hacer las cosas bien, y con un esfuerzo heroico, a
menudo salan con xito. El software se diseaba a medida para cada
aplicacin y tenia una distribucin relativamente pequea.
La mayora del software se desarrollaba y era utilizado por la
misma persona u organizacin. La misma persona lo escriba, lo
ejecutaba y, si fallaba, lo depuraba. Debido a este entorno
personalizado del software, el diseo era un proceso implcito,
realizado en la mente de alguien y, la documentacin normalmente no
exista.
La segunda era en la evolucin de los sistemas de computadora se
extienden desde la mitad de la dcada de los sesenta hasta finales
de los setenta. La multiprogramacin y los sistemas multiusuario
introdujeron nuevos conceptos de interaccin hombre - maquina. Las
tcnicas interactivas abrieron un nuevo mundo de aplicaciones y
nuevos niveles de sofisticacin del hardware y del software. Los
sistemas de tiempo real podan recoger, analizar y transformar datos
de mltiples fuentes, controlando as los procesos y produciendo
salidas en milisegundos en lugar de minutos. Los avances en los
dispositivos de almacenamiento en lnea condujeron a la primera
generacin de sistemas de gestin de bases de datos.
La segunda era se caracterizo tambin por el establecimiento del
software como producto y la llegada de las "casas del software".
Los patronos de la industria, del gobierno y de la universidad se
aprestaban a "desarrollar el mejor paquete de software" y ganar as
mucho dinero.
La tercera era en la evolucin de los sistemas de computadora
comenz a mediados de los aos setenta y contino ms all de una dcada.
El sistema distribuido, mltiples computadoras, cada una ejecutando
funciones concurrentes y comunicndose con alguna otra, increment
notablemente la complejidad de los sistemas informticos. Las redes
de rea local y de rea global, las comunicaciones digitales de alto
ancho de banda y la creciente demanda de acceso "instantneo" a los
datos, supusieron una fuerte presin sobre los desarrolladores del
software.
La conclusin de la tercera era se caracterizo por la llegada y
amplio uso de los microprocesadores. El microprocesador ha
producido un extenso grupo de productos inteligentes, desde
automviles hasta hornos microondas, desde robots industriales a
equipos de diagnsticos de suero sanguneo.
La cuarta era de la evolucin de los sistemas informticos se
aleja de las computadoras individuales y de los programas de
computadoras, dirigindose al impacto colectivo de las computadoras
y del software. Potentes maquinas personales controladas por
sistemas operativos sofisticados, en redes globales y locales,
acompaadas por aplicaciones de software avanzadas se han convertido
en la norma.
La industria del software ya es la cuna de la economa del mundo.
Las tcnicas de la cuarta generacin para el desarrollo del software
estn cambiando en la forma en que la comunidad del software
construye programas informticos. Las tecnologas orientadas a
objetos estn desplazando rpidamente los enfoques de desarrollo de
software ms convencionales en muchas reas de aplicaciones.
Sin embargo, un conjunto de problemas relacionados con el
software ha persistido a travs de la evolucin de los sistemas
basados en computadora, y estos problemas continan aumentando.
1. los avances del software continan dejando atrs nuestra
habilidad de construir software para alcanzar el potencial del
hardware.
2. Nuestra habilidad de construir nuevos programas no pueden ir
al mismo ritmo de la demanda de nuevos programas, ni podemos
construir programas lo suficientemente rpido como para cumplir las
necesidades del mercado y de los negocios.
3. El uso extenso de computadoras ha hecho de la sociedad cada
vez ms dependiente de la operacin fiable del software. Cuando el
software falla, pueden ocurrir daos econmicos enormes y ocasionar
sufrimiento humano.
4. Luchamos por construir software informtico que tengan
fiabilidad y alta calidad.
5. Nuestra habilidad de soportar y mejorar los programas
existentes se ve amenazada por diseos pobres y recursos
inadecuados.
En respuesta a estos problemas, las practicas de la Ingeniera
del Software se estn adoptando en toda la industria.
Que es la Ingeniera del Software ?
La Ingeniera del software es una disciplina o rea de la
Informtica o Ciencias de la Computacin, que ofrece mtodos y tcnicas
para desarrollar y mantener software de calidad que resuelven
problemas de todo tipo. Hoy da es cada vez mas frecuente la
consideracin de la Ingeniera del Software como una nueva rea de la
Ingeniera, y el Ingeniero del Software comienza a ser una profesin
implantada en el mundo laboral internacional, con derechos, deberes
y responsabilidades que cumplir, junto a una, ya, reconocida
consideracin social en el mundo empresarial y, por suerte, para
esas personas con brillante futuro.
La ingeniera del software trata con reas muy diversas de la
Informtica y de las Ciencias de la Computacin, tales como
construccin de compiladores, sistemas operativos o desarrollos de
Intranet/Internet, abordando todas las fases del ciclo de vida del
desarrollo de cualquier tipo de sistemas de informacin y aplicables
a una infinidad de reas tales como: negocios, investigacin
cientfica, medicina, produccin, logstica, banca, control de
trafico, meteorologa, el mundo del derecho, la red de redes
Internet, redes Intranet y Extranet, etc.
Definicin del termino Ingeniera del Software
El termino Ingeniera se define en el Diccionario de la Real
Academia Espaola de la Lengua como: "1. Conjunto de conocimientos y
tcnicas que permiten aplicar el saber cientfico a la utilizacin de
la materia y de las fuentes de energa. 2. Profesin y ejercicio del
Ingeniero" y el termino Ingeniero se define como: persona que
profesa o ejerce la Ingeniera. De igual modo la Real Academia de
Ciencias Exactas, Fsicas y Naturales de Espaa define el termino
Ingeniera como: " Un conjunto de conocimientos y tcnicas cuya
aplicacin permite la utilizacin racional de los materiales y de los
recursos naturales, mediante invenciones, construcciones u otras
realizaciones provechosas para el hombre".
Evidentemente, si la Ingeniera del Software es una nueva
Ingeniera, parece lgico que rena las propiedades citadas en las
definiciones anteriores. Sin embargo ni el DRAE(Diccionario de la
Real Academia Espaola de la Lengua), ni la Real Academia Espaola de
Ciencias han incluido todava el termino en sus ultimas ediciones;
en consecuencia vamos a recurrir para su definicin mas precisa a
algunos de los autores mas acreditados que comenzaron en su momento
a utilizar el termino o bien en las definiciones dadas por
organismos internacionales profesionales de prestigio tales como
IEEE o ACM, de los cuales se han seleccionado las siguientes
definiciones de Ingeniera del Software.
Definicin 1:
Ingeniera del Software es el estudio de los principios y
metodologas para desarrollo y mantenimiento de sistemas de software
[Zelkovits, 1978].
Definicin 2:
Ingeniera del Software es la aplicacin practica del conocimiento
cientfico en el diseo y construccin de programas de computadora y
la documentacin necesaria requerida para desarrollar,
operar(funcionar) y mantenerlos [Bohem, 1976].
Definicin 3:
Ingeniera del Software trata del establecimiento de los
principios y mtodos de la Ingeniera a fin de obtener software de
modo rentable que sea fiable y trabaje en mquinas reales [Bauer,
1972].
Definicin 4:
La aplicacin de un enfoque sistemtico, disciplinado y
cuantificable al desarrollo, operacin(funcionamiento) y
mantenimiento del software; es decir, la aplicacin de Ingeniera al
software [IEEE, 1993].Una perspectiva industrial
En los primeros das de la informtica, los sistemas basados en
computadora se desarrollaban usando tcnicas de gestin orientadas a
hardware. Los gestores del proyecto se centraban en el hardware,
debido a que era el factor principal del presupuesto en el
desarrollo del sistema. Para controlar los costes del hardware, los
gestores instituyeron controles formales y estndares tcnicos.
Exigan un anlisis y diseo completo antes de que algo se
construyera. Median el proceso para determinar donde podan hacerse
mejoras. Dicho sencillamente, aplicaban los controles, los mtodos y
las herramientas que reconocemos como Ingeniera del Hardware.
Desgraciadamente, el software no era normalmente mas que un
aadido.
En los primeros das, la programacin se vea como un arte. Existan
pocos mtodos formales y pocas personas los usaban.
Hoy, la distribucin de costes en el desarrollo de sistemas
informticos ha cambiado drsticamente. El software, en lugar del
hardware, es normalmente el elemento principal del coste.
En las dcadas pasadas los ejecutivos y muchos aprendices tcnicos
se haban hechos las siguientes preguntas:
1. Por qu lleva tanto tiempo terminar los programas?
2. Por qu es tan elevado el coste?
3. Por qu no podemos encontrar todos los errores antes de
entregar el software a nuestros clientes?
4. Por qu nos resulta difcil constatar el progreso conforme se
desarrolla el software?
Estas y otras muchas cuestiones son una manifestacin del carcter
del software y de la forma en que se desarrolla, un problema que ha
llevado a la adopcin de la Ingeniera del Software como
practica.
Competitividad del Software
Durante muchos aos, los desarrolladores de software empleados
por grandes y pequeas compaas eran los nicos en este campo. Como
todos los programas se construan de forma personalizada, los
desarrolladores de este software domestico dictaban los costes,
planificacin y calidad. Hoy, todo esto ha cambiado.
El software ahora es una empresa extremadamente competitiva. El
software que se construa internamente ahora se puede adquirir en
tiendas. Muchas empresas que en su momento pagaban legiones de
programadores para crear aplicaciones especializadas ahora ofrecen
a un tercero mucho del trabajo del software.
El Software
La descripcin de software en un libro de texto podra tomar la
forma siguiente: el software es (1) instrucciones que cuando se
ejecutan proporcionan la funcin y el rendimiento deseados, (2)
estructuras de datos que permiten a los programas manipular
adecuadamente la informacin, y (3) documentos que describen la
operacin y el uso de programas.
Caractersticas del Software
Para poder comprender lo que es el software (y consecuentemente
la Ingeniera del Software), es importante examinar las
caractersticas del software que lo diferencian de otras cosas que
los hombres pueden construir.
El software es un elemento del sistema que es lgico, en lugar de
fsico. Por lo tanto el software tiene unas caractersticas
considerablemente distintas a las del hardware:
1. El software se desarrolla, no se fabrica en un sentido
clsico. Aunque existen similitudes entre el desarrollo del software
y la construccin del hardware, ambas actividades son
fundamentalmente diferentes. En ambas actividades la buena calidad
se adquiere mediante un buen diseo, pero la fase de construccin del
hardware puede introducir problemas de calidad que no existen (o
son fcilmente corregibles) en el software. Ambas actividades
dependen de las personas, pero la relacin entre las personas
dedicadas y el trabajo realizado es completamente diferente para el
software. Ambas actividades requieren de la construccin de un
producto, pero los mtodos son diferentes.
Los costes del software se encuentran en la ingeniera. Esto
significa que los proyectos de software no se pueden gestionar como
si fueran proyectos de fabricacin.
2. El software no se estropea. El software no es susceptible a
los males del entorno que hacen que el hardware se estropee. Otro
aspecto de ese deterioro ilustra la diferencia entre el hardware y
el software. Cuando un componente se estropea, se sustituye por una
pieza de repuesto. No hay pieza de repuesto para el software. Cada
fallo en el software indica un error en el diseo o en el proceso
mediante el que se tradujo el diseo a cdigo maquina ejecutable. Por
tanto, el mantenimiento del software tiene una complejidad
considerablemente mayor que la del mantenimiento del hardware.
3. La mayora del software se construye a medida, en vez de
ensamblar componentes existentes. No existen catlogos de
componentes de software. Se puede comprar software ya desarrollado,
pero solo como una unidad completa, no como componentes que pueden
reensamblarse en nuevos programas.
Capas de la Ingeniera del Software
La Ingeniera del software es un tecnologa multicapa. Cualquier
enfoque de ingeniera (incluida ingeniera del software) debe
apoyarse sobre un compromiso de organizacin de calidad.
PROCESO: El fundamento de la ingeniera del software es la capa
de proceso. El proceso de la ingeniera del software es la unin que
mantiene juntas las capas de tecnologa y que permite un desarrollo
racional y oportuno de la ingeniera del software. El proceso define
un marco de trabajo para un conjunto de reas clave de proceso
(ACPs) que se deben establecer para la entrega efectiva de la
tecnologa de la ingeniera del software. Las reas claves del proceso
forman la base del control de gestin de proyectos del software y
establecen el contexto en el que se aplican los mtodos tcnicos, se
obtienen productos del trabajo (modelos, documentos, datos,
informes, formularios, etc.), se establecen hitos, se asegura la
calidad y el cambio se gestiona adecuadamente.
MTODOS: Los mtodos de la ingeniera del software indican cmo
construir tcnicamente el software. Los mtodos abarcan una gran gama
de tareas que incluyen anlisis de requisitos, diseo, construccin de
programas, pruebas y mantenimiento. Los mtodos de la ingeniera del
software dependen de un conjunto de principios bsicos que gobiernan
cada rea de la tecnologa e incluyen actividades de modelado y otras
tcnicas descriptivas.
HERRAMIENTAS: Las herramientas de la Ingeniera del software
proporcionan un enfoque automtico o semi-automtico para el proceso
y para los mtodos. Cuando se integran herramientas para que la
informacin creada por una herramienta la pueda utilizar otra, se
establece un sistema de soporte para el desarrollo del software
llamado ingeniera del software asistida por computadora (CASE).
Calidad en el Software
Dentro del contexto de Ingeniera de Software, se tomar la
definicin de calidad en el software propuesta por la organizacin
internacional de estndares (ISO/IEC DEC 9126): La totalidad de
caractersticas de un producto de software que tienen como
habilidad, satisfacer necesidades explcitas o implcitas. Otra
definicin bastante completa de calidad en el software es la que se
presenta ms adelante [35]: Se puede decir que el software tiene
calidad si cumple o excede las expectativas del usuario en cuanto
a:
1. Funcionalidad (que sirva un propsito),
2. Ejecucin (que sea prctico),
3. Confiabilidad (que haga lo que debe),
4. Disponibilidad (que funcione bajo cualquier circunstancia)
y
5. Apoyo, a un costo menor o igual al que el usuario est
dispuesto a pagar.
Resumiendo podemos decir, que la calidad de software se refiere
a: Los factores de un producto de software que contribuyen a la
satisfaccin completa y total de las necesidades de un usuario u
organizacin.
Factores de calidad y productividad
Se definen cinco factores importantes que inciden en la
productividad del software:
Factores humanos: El tamao y la experiencia de la organizacin de
desarrollo.
Factores del problema: La complejidad del problema que se debe
resolver y el nmero de cambios en las restricciones o los
requisitos del diseo.
Factores del proceso: Tcnicas del anlisis y diseo qu se
utilizan, lenguajes y herramientas CASE y tcnicas de revisin.
Factores del producto: Fiabilidad y rendimiento del sistema
basado en computadora.
Factores del recurso: Disponibilidad de herramientas CASE, y
recursos (hardware y software).
Factores que influyen sobre la calidad y productividad
El objetivo primordial de la ingeniera del software es producir
un sistema, aplicacin o producto de alta calidad. Para lograr este
objetivo, los ingenieros de software deben aplicar mtodos efectivos
junto con herramientas modernas dentro del contexto de un proceso
maduro de desarrollo del software. Adems, un buen ingeniero del
software (y buenos gestores de la ingeniera del software) deben
medir si la alta calidad se va a llevar a cabo.
La calidad de un sistema, aplicacin o producto es tan bueno como
los requisitos que describen el problema, el diseo que modela la
solucin, el cdigo que conduce a un programa ejecutable y las
pruebas que ejercitan el software para detectar errores. Un buen
ingeniero del software utiliza mediciones que evalan la calidad del
anlisis y los modelos de diseo, el cdigo fuente y los casos de
prueba que se han creado al aplicar la ingeniera del software.
En las dos dcadas pasadas, se definieron un juego de factores de
calidad como los primeros pasos hacia el desarrollo de la calidad
del software.
Estos factores evalan el software desde tres puntos de vista
distintos:
Operacin del producto (utilizndolo).
Revisin del producto (cambindolo).
Transicin del producto (modificndolo para que funcione en un
entorno diferente)
Los atributos que proporcionan una indicacin de la calidad del
software siguen siendo los mismos.
Medida de la calidad: Aunque hay muchas medidas de la calidad de
software, la correccin, facilidad de mantenimiento integral y
facilidad de uso proporcionan indicadores tiles para el equipo del
proyecto.
Correccin: Un programa debe operar correctamente o proporcionar
poco valor a sus usuarios. La correccin es el grado en el que el
software lleva a cabo su funcin requerida.
Facilidad de mantenimiento: El mantenimiento del software cuenta
con ms esfuerzo que cualquier otra actividad de ingeniera del
software. La facilidad de mantenimiento es la facilidad con la que
se puede corregir un programa si se encuentra un error, se puede
adaptar si su entorno cambia, o mejorar si el cliente desea un
cambio de requisitos.
No hay forma de medir directamente la facilidad de
mantenimiento
Integridad: En esta poca de intrusos informticos y de virus, la
integridad del software ha llegado a tener mucha importancia. Este
atributo mide la habilidad de un sistema para resistir ataques
(tanto accidentales como intencionados) contra su seguridad. El
ataque se puede realizar en cualquiera de los tres componentes del
software: programas, datos y documentos.
Para medir la integridad, se tienen que definir dos atributos
adicionales: amenaza y seguridad.
Amenaza es la probabilidad de que ocurra un ataque de cualquier
tipo.
La seguridad es la probabilidad de que se pueda repeler el
ataque.
Facilidad de uso: Si un programa no es amigable con el usuario,
frecuentemente est abocado al fracaso, incluso aunque las funciones
que realice sean valiosas. La facilidad de uso es un intento de
cuantificar lo amigable que puede ser con el usuario y se puede
medir en funcin de cuatro caractersticas:
Habilidad intelectual y/o fsica requerida para aprender el
sistema.
El tiempo requerido para llegar a ser moderadamente eficiente en
el uso del sistema.
Aumento neto en productividad.
Valoracin subjetiva (a veces obtenida mediante un cuestionario)
de la disposicin de los usuarios hacia el sistemaTendencias
actuales en la ingeniera de software
La ingeniera de software es una disciplina joven y an est en
desarrollo. Las direcciones en que la ingeniera de software se est
desarrollando incluyen:
Aspectos
Los aspectos ayudan a los ingenieros de software a lidiar con
los atributos de calidad al proporcionar herramientas para aadir o
quitar cdigo repetitivo de muchas reas en el cdigo fuente. Los
aspectos describen cmo todos los objetos o funciones deben
comportarse en circunstancias particulares. Por ejemplo, los
aspectos puede agregar control de depuracin, registro o bloqueo en
todos los objetos de un tipo particular. Los investigadores
actualmente estn trabajando para comprender cmo utilizar aspectos
para disear el cdigo de propsito general. Conceptos relacionados
incluyen programacin generativa y plantillas.
gil
El desarrollo gil de software gua a los proyectos de desarrollo
de software que evolucionan rpidamente con cambiantes expectativas
y mercados competitivos. Los proponentes de este mtodo creen que
procesos pesados, dirigidos por documentos (como TickIT, CMM e ISO
9000) estn desapareciendo en importancia.[cita requerida] Algunas
personas creen que las empresas y agencias exportan muchos de los
puestos de trabajo que pueden ser guiados por procesos
pesados.[cita requerida] Conceptos relacionados incluyen la
programacin extrema, scrum y lean software development.
Experimental
La ingeniera de software experimental es una rama de la
ingeniera de software interesada en la elaboracin de experimentos
sobre el software, en la recoleccin de datos de los experimentos y
en la elaboracin de leyes y teoras desde estos datos. Los
proponentes de este mtodo defienden que la naturaleza del software
es tal que podemos hacer avanzar el conocimiento en software a
travs de slo experimentos.[cita requerida]
Model-driven
El diseo manejado por modelos desarrolla modelos textuales y
grficos como artefactos primarios de diseo. Hay disponibles
herramientas de desarrollo que usan transformacin de modelo y
generacin de cdigo para generar fragmentos de cdigo bien organizado
que sirven como base para producir aplicaciones completas.
Lneas de productos de software
Las lneas de produccin de software es una forma sistemtica para
producir familias de sistemas de software, en lugar de crear una
sucesin de productos completamente individuales. Este mtodo destaca
una extensiva, sistemtica, reutilizacin de cdigo formal, para
intentar industrializar el proceso de desarrollo de software.
El futuro de la Conferencia de ingeniera de Software (FOSE),5
celebrada en ICSE 2000, documenta el estado del arte de SE en 2000
y lista muchos problemas a resolver en la prxima dcada. El FOSE
sigue la pista de las conferencias ICSE 20006 y el ICSE 20077 y
tambin ayudar a identificar el estado del arte en ingeniera de
software.
