مهندسی نرم‌افزار

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
(تغییرمسیر از مهندسی نرم افزار)
پرش به: ناوبری، جستجو
یک مهندس نرم‌افزار درحال برنامه‌نویسی برای بنیاد ویکی‌مدیا

مهندسی نرم‌افزار یعنی استفاده از اصول مهندسی بجا و مناسب برای تولید و ارائه محصول نرم‌افزاری با کیفیت که قابل اطمینان و با صرفه بوده و برروی ماشین‌های واقعی به طور کارآمدی عمل کند.

مهندسی نرم‌افزار یک روش سیستماتیک، منظم و دقیق برای ساخت و ارائه محصولی نرم‌افزاری با کیفیت است.

مهندسی نرم‌افزار اغلب شامل فرایند خطی تحلیل، طراحی، پیاده‌سازی و آزمون است؛ که با به کارگیری روش‌های فنی و علمی از علوم مهندسی موجب تولید نرم‌افزاری با کیفیت مطلوب در طول یک فرایند انتخابی مناسب پروژه می‌شود.

کاربردهای مهندسی نرم‌افزار دارای ارزش‌های اجتماعی و اقتصادی هستند، زیرا بهره‌وری مردم را بالا برده، چند و چون زندگی آنان را بهتر می‌کنند. مردم با بهره‌گیری از نرم‌افزار، توانایی انجام کارهایی را دارند که قبل از آن برای‌شان شدنی نبود. نمونه‌هایی از این دست نرم‌افزارها عبارت‌اند از: سامانه‌های توکار، نرم‌افزار اداری، بازی‌های رایانه‌ای و اینترنت.

فناوری‌ها و خدمات مهندسی نرم‌افزار به کاربران برای بهبود بهره‌وری و کیفیت یاری می‌رساند. نمونه‌هایی از زمینه‌های بهبود: پایگاه داده‌ها، زبان‌ها، کتابخانه‌ها، الگوها، فرایندها و ابزار.

مهندسی نرم‌افزار عبارت است از کاربرد مهندسی برای طراحی، توسعه، پیاده‌سازی و نگهداری از نرم‌افزار در یک روش سیستماتیک.[۱][۲][۳]

تعاریف رسمی مهندسی نرم‌افزار عبارتند از:

  • «تحقیقات، طراحی، توسعه و تست سیستم‌های عامل در سطح نرم‌افزار، کامپایلر، نرم‌افزار شبکه توزیع برای پزشکی، صنعتی، نظامی، ارتباطات، هوا فضا، کسب و کار، علمی و به طور کلی برنامه‌های کاربردی محاسباتی.»[۴]
  • «برنامه سیستماتیک علمی و دانش فن آوری و روش‌ها و تجربه‌هایی برای طراحی، پیاده‌سازی و تست و مستندسازی نرم‌افزار»[۵]
  • «برنامه‌ای سیستماتیک و منظم با قابلیت سنجش توسعه و عملکرد و نگهداری از نرم‌افزار»[۶]
  • "یک از رشته‌های مهندسی است که در رابطه با تمام جنبه‌های تولید نرم افزار است "[۷]
  • و «ایجاد و استفاده از اصول درست مهندسی برای بدست آوردن نرم‌افزاری که از لحاظ اقتصادی، قابل اعتماد و صرفه است ودر ماشین‌های واقعی بصورت کارایی عمل می‌کند.»[۸]
  • مهندسی نرم‌افزار (به انگلیسی: Software engineering) یعنی استفاده از اصول مهندسی بجا و مناسب برای تولید و ارائه محصول نرم‌افزاری با کیفیت که قابل اطمینان و با صرفه بوده و برروی ماشین‌های واقعی به طور کارآمدی عمل کند. مهندسی نرم‌افزار یک روش سیستماتیک، منظم و دقیق برای ساخت و ارائه محصولی نرم‌افزاری با کیفیت است. مهندسی نرم‌افزار اغلب شامل فرایند خطی تحلیل، طراحی، پیاده‌سازی و آزمون است؛ که با به کارگیری روش‌های فنی و علمی از علوم مهندسی موجب تولید نرم‌افزاری با کیفیت مطلوب در طول یک فرایند انتخابی مناسب پروژه می‌شود. کاربردهای مهندسی نرم‌افزار دارای ارزش‌های اجتماعی و اقتصادی هستند، زیرا بهره‌وری مردم را بالا برده، چند و چون زندگی آنان را بهتر می‌کنند. مردم با بهره‌گیری از نرم‌افزار، توانایی انجام کارهایی را دارند که قبل از آن برای‌شان شدنی نبود. نمونه‌هایی از این دست نرم‌افزارها عبارت‌اند از: سامانه‌های توکار، نرم‌افزار اداری، بازی‌های رایانه‌ای و اینترنت. فناوری‌ها و خدمات مهندسی نرم‌افزار به کاربران برای بهبود بهره‌وری و کیفیت یاری می‌رساند. نمونه‌هایی از زمینه‌های بهبود: پایگاه داده‌ها، زبان‌ها، کتابخانه‌ها، الگوها، فرایندها و ابزار.

مهم‌ترین شاخص مهندسی نرم‌افزار[ویرایش]

مهم‌ترین شاخص در مهندسی نرم‌افزار تولید نرم‌افزار با کیفیت مناسب در جهت «نیازهای مشتری» است.

پیشینه مهندسی نرم‌افزار[ویرایش]

اصطلاح مهندسی نرم‌افزار پس از سال ۱۹۶۸ میلادی شناخته شد. این اصطلاح طی نشست «مهندسی نرم‌افزار ناتو ۱۹۶۸» (که در گارمیش-پارتنکیرشن، آلمان برگزار شد) توسط ریاست نشست فریدریش ال باوئر معرفی شد و از آن پس به‌طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت.

اصطلاح مهندسی نرم‌افزار عموماً به معانی مختلفی به‌کار می‌رود:

  • به‌عنوان یک اصطلاح غیررسمی امروزی برای محدوده وسیع فعالیت‌هایی که پیش از این برنامه‌نویسی و تحلیل سامانه‌ها نامیده می‌شد.
  • به‌عنوان یک اصطلاح جامع برای تمامی جنبه‌های عملی برنامه‌نویسی رایانه، در مقابل تئوری برنامه‌نویسی رایانه، که علوم رایانه نامیده می‌شود.
  • به‌عنوان اصطلاح مجسم‌کننده طرفداری از یک رویکرد خاص نسبت به برنامه‌نویسی رایانه که اصرار می‌کند، مهندسی نرم‌افزار، به‌جای آنکه هنر یا مهارت باشد، باید به‌عنوان یک رشته عملی مهندسی تلقی شود و از جمع‌کردن و تدوین روش‌های عملی توصیه‌شده به شکل متدولوژی‌های مهندسی نرم‌افزار طرفداری می‌کند.
  • مهندسی نرم‌افزار عبارت است از:
  1. کاربرد یک رویکرد سامانه‌شناسی، انتظام‌یافته، قابل سنجش نسبت به توسعه، عملکرد و نگهداری نرم‌افزار، که کاربرد مهندسی در نرم‌افزار است.
  2. مطالعه روش‌های موجود در استاندارد IEEE

محدوده مهندسی نرم‌افزار و تمرکز آن[ویرایش]

مهندسی نرم‌افزار به مفهوم توسعه و بازبینی یک سامانه نرم‌افزاری مربوط می‌باشد. این رشته علمی با شناسایی، تعریف، فهمیدن و بازبینی خصوصیات مورد نیاز نرم‌افزار حاصل سر و کار دارد. این خصوصیات نرم‌افزاری ممکن است شامل پاسخگویی به نیازها، اطمینان‌پذیری، قابلیت نگهداری، در دسترس بودن، آزمون‌پذیری، استفاده آسان، قابلیت حمل و سایر خصوصیات باشد.

مهندسی نرم‌افزار ضمن اشاره به خصوصیات فوق، مشخصات معین طراحی و فنی را آماده می‌کند که اگر به‌درستی پیاده‌سازی شود، نرم‌افزاری را تولید خواهد کرد که می‌تواند بررسی شود که آیا این نیازمندی‌ها را تأمین می‌کند یا خیر.

مهندسی نرم‌افزار همچنین با خصوصیات پروسه توسعه نرم‌افزاری در ارتباط است. در این رابطه، با خصوصیاتی مانند هزینه توسعه نرم‌افزار، طول مدت توسعه نرم‌افزار و ریسک‌های توسعه نرم‌افزار درگیر است.

نیاز به مهندسی نرم‌افزار[ویرایش]

نرم‌افزار عموماً از محصولات و موقعیت‌هایی شناخته می‌شود که قابلیت اطمینان زیادی از آن انتظار می‌رود، حتی در شرایط طاقت فرسا، مانند نظارت و کنترل نیروگاه‌های انرژی هسته‌ای، یا هدایت یک هواپیمای مسافربری در هوا، چنین برنامه‌هایی شامل هزاران خط کد هستند، که از نظر پیچیدگی با پیچیده‌ترین ماشین‌های نوین قابل مقایسه هستند. به‌عنوان مثال، یک هواپیمای مسافربری چند میلیون قطعه فیزیکی دارد (و یک شاتل فضایی حدود ده میلیون بخش دارد)، در حالی که نرم‌افزارِ هدایت چنین هواپیمایی می‌تواند تا ۴ میلیون خط کد داشته باشد.

با توجه به گسترش روزافزون دنیای رایانه امروزه بیش از هر زمان دیگری نیاز به متخصصان رایانه احساس می‌شود. متأسفانه این رشته در ایران بازار کار خوبی ندارد طبق آمارها ۶۳٫۲۷ درصد از فارغ‌التحصیلان در سال ۹۰ مشغول به کار در سایر مشاغل هستند. اما برای مهندسان سخت‌افزار هم امکان کار در شرکت‌های تولیدکننده قطعات و دستگاه‌ها و مراکز صنعتی – تولیدی بسیار فراهم است و از نظر سطح درآمدی هم با توجه به دانش و پشتکار شخصی در حد متوسط قرار دارند. به طور کلی این رشته در ایران با استقبال چندانی رو به رو نیست؛ این نیز حاکی از نبود برخی از زیرساخت‌ها در ایران هست.

تکنولوژی‌ها و روش‌های عملی[ویرایش]

مهندسان نرم‌افزار طرفدار تکنولوژی‌ها و روشهای عملی بسیار متفاوت و مختلفی هستند، که با هم ناسازگار هستند. این بحث در سال‌های دهه ۶۰ میلادی شروع شد و ممکن است برای همیشه ادامه پیدا کند. مهندسان نرم‌افزار از تکنولوژی‌ها و روش‌های عملی بسیار متنوعی استفاده می‌کنند. کسانی که کار عملی می‌کنند از تکنولوژی‌های متنوعی استفاده می‌کنند: کامپایلرها، منابع کد، پردازشگرهای متن. کسانی که کار عملی می‌کنند از روش‌های عملی بسیار متنوعی استفاده می‌کنند تا تلاش‌هایشان را اجرا و هماهنگ کنند: برنامه‌نویسی در دسته‌های دونفری، بازبینی کد، و جلسات روزانه. هدف هر مهندس نرم‌افزار بایستی رسیدن به ایده‌های جدید خارج از الگوهای طراحی شده قبلی باشد، که باید شفاف بوده و به‌خوبی مستند شده باشد.

با وجود رشد فزاینده اقتصادی و قابلیت تولید فزاینده‌ای که توسط نرم‌افزار ایجاد شده، هنوز هم بحث و جدل‌های ماندگار دربارهٔ کیفیت نرم‌افزار ادامه دارند.

ماهیت مهندسی نرم‌افزار[ویرایش]

دیوید پارناس گفته‌است که مهندسی نرم‌افزار یک شکل از مهندسی است. استیو مک‌کانل گفته‌است که هنوز اینطور نیست، ولی مهندسی نرم‌افزار باید یک شکل از مهندسی شود. دونالد کنوت گفته‌است که برنامه‌نویسی یک هنر است.

دیوان فعالیت‌های آماری آمریکا مهندسان نرم‌افزار را به عنوان زیرگروهی از «متخصصان رایانه»، با فرصت‌های شغلی‌ای مانند «دانشمند رایانه»، «برنامه‌نویس» و «مدیر شبکه» دسته‌بندی کرده‌است. BLS تمام مهندسان دیگر این شاخه علمی، که شامل مهندسان سخت‌افزار رایانه نیز هست، را به‌عنوان «مهندسان» دسته‌بندی می‌کند.

زیر شاخه‌های مهندسی نرم‌افزار[ویرایش]

مهندسی نرم‌افزار را می‌توان به ۱۵ زیر رشته تقسیم کرد:

  • نیازمندی‌های نرم‌افزار یا نیازمندی‌های مهندسی:که کار استخراج، تحلیل، تعیین و اعتبارسنجی نیازمندی‌ها برای نرم‌افزار را دارد.
  • طراحی نرم‌افزار: فرایند تعریف معماری، اجزا، واسط و دیگر مشخصه‌های سیستم یا اجزا را گویند. همچنین این زیر بخش بعنوان خروجی فرایند نیز تعریف می‌شود.
  • طراحی نرم‌افزار # توجهات طراحی:سازگاری، توسعه پذیری، تحمل خطا، قابلیت نگهداری، ماژولمند بودن، قابلیت اطمینان، قابلیت استفاده مجدد، استحکام ، امنیت، قابلیت استفاده، کارایی، قابلیت حمل، مقیاس پذیری.
  • ساخت نرم‌افزار:جزئیات مربوط به ایجاد کار با معنی برای نرم‌افزار از طریق برنامه‌نویسی، بازنویسی و تأیید، تست واحدها و اجزا، تست یکپارچگی، و اشکالیابی.
  • تست نرم‌افزار: بررسی فنی -تجربی، برای ارائه به سهامداران و ذی نفعان که اطلاعاتی در مورد کیفیت محصول و یا خدمات تحت تست بیا ن می‌کند.
  • تعمیر و نگهداری نرم‌افزار: کلیه فعالیت‌های مورد نیاز برای ارائه پشتیبانی مقرون به صرفه در نرم‌افزار است.
  • مدیریت پیکربندی نرم‌افزار: شناسایی پیکربندی یک سیستم در نقاط مشخصی از زمان به منظور کنترل سیستماتیک تغییرات پیکربندی و حفظ و نگهداری یکپارچگی برنامه و ردیابی پیکربندی در طول چرخه عمر سیستم را گویند.
  • مدیریت نرم‌افزارهای مهندسی: نرم‌افزار مدیریت فعالیت‌ها و برنامه‌ریزی، هماهنگی، اندازه‌گیری، نظارت، کنترل و گزارش گیری به منظور حصول اطمینان از توسعه و نگهداری سیستماتیک، منضبط و اندازه‌گیری شونده نرم‌افزار است.
  • فرایند نرم‌افزار: تعریف، اجرا و پیاده‌سازی، ارزیابی، اندازه‌گیری، مدیریت، ایجاد تغییر و بهبود فرایند چرخه حیات خود نرم‌افزار را گویند.
  • روش‌های مهندسی نرم‌افزار و مدل‌های تحمیل ساختار در مهندسی نرم‌افزار با هدف سیستماتیک و منظم کردن فعالیت، قابل تکرار بودن و در نهایت افزایش کیفیت نرم‌افزار و موفقیت امیزتر بودن ان ایجاد می‌شود.
  • تمرین مهندسی نرم‌افزار حرفه‌ای دربارهٔ دانش، مهارت و نگرش‌های مهندسی نرم‌افزار است که مهندسان نرم‌افزار باید تمرین مهندسی نرم‌افزار را بصورت حرفه‌ای، مسئولانه و اخلاقی بکنند.
  • اقتصاد مهندسی نرم‌افزار در مورد تصمیم‌گیری در زمینه کسب و کار تجاری مهندسی نرم‌افزار است.
  • مبانی ریاضی و محاسباتی
  • مبانی مهندسی
  • ابزار مهندسی نرم‌افزار و روش‌ها: ابزارهایی مبتنی بر کامپیوتر برای مهندسی نرم‌افزار ایجاد شده‌اند تا به فرآیندهای چرخه حیات نرم‌افزار و روش‌هایی که ساختاری را بر فعالیت‌های مهندسی نرم‌افزار اعمال می‌کنند کمک کندتا به هدف ساخت فعالیت‌های سیستماتیک و در نهایت به موفقیت بتوان رسید.

جستارهای وابسته[ویرایش]

پانویس[ویرایش]

  1. Abran et al. 2004, pp. 1–1
  2. ACM (2007). "Computing Degrees & Careers". ACM. Retrieved 2010-11-23. 
  3. Laplante, Phillip (2007). What Every Engineer Should Know about Software Engineering. Boca Raton: CRC. ISBN 978-0-8493-7228-5. Retrieved 2011-01-21. 
  4. The Bureau of Labor Statistics
  5. “Systems and software engineering - Vocabulary,” ISO/IEC/IEEE std 24765:2010(E), 2010.
  6. “IEEE Standard Glossary of Software Engineering Terminology,” IEEE std 610.12-1990, 1990.
  7. Sommerville, Ian (2007) [1982]. "1.1.2 What is software engineering?". Software Engineering (8th ed.). Harlow, England: Pearson Education. p. 7. ISBN 0-321-31379-8. Software engineering is an engineering discipline that is concerned with all aspects of software production from the early stages of system specification to maintaining the system after it has gone into use. In this definition, there are two key phrases:
    1. Engineering discipline Engineers make things work. They apply theories, methods and tools where these are appropriate [. . .] Engineers also recognize that they must work to organizational and financial constraints. [. . .]
    2. All aspects of software production Software engineering is not just concerned with the technical processes of software development but also with activities such as software project management and with the development of tools, methods and theories to support software production.
     
  8. "Software Engineering". Information Processing (North-Holland Publishing Co.) 71: 530–538. 1972. 

پیوند به بیرون[ویرایش]