Комплекс учебников и монографий доктора технических наук, профессора, главного научного сотрудника Института системного программирования РАН Липаева Владимира Васильевича
Программная инженерия: комплекс учебников и монографий
В настоящей публикации в кратком изложении со ссылкой на изданные автором учебники и монографии по Программной инженерии, рассматриваются задачи, возникающие в процессе создания сложных программных продуктов на основных этапах их жизненного цикла. Анализируются требования к компетенции, участвующих в этой деятельности специалистов. Выделены шесть видов такой деятельности, применительно к программным продуктам высокого качества. Представлены полные тексты учебников или монографий, опубликованные автором, которые описывают основы Программной инженерии.
Проектирование и производство сложных заказных программных продуктов
Монография состоит из двух частей, в которых изложены методы и процессы проектирования и производства сложных заказных программных продуктов для технических систем реального времени. Все компоненты и комплексы программ должны соответствовать требованиям заказчика, высокому качеству и минимальным рискам посредством верификации, тестирования, испытаний и сертификации, обеспечиваемыми коллективами квалифицированных специалистов. При изложении активно используются современные международные и отечественные стандарты, планирование производственных процессов с учетом ограниченных экономических ресурсов крупных проектов.
Часть 1 посвящена методам системного проектирования комплексов программ, подбору и подготовке коллектива специалистов для проектирования и производства сложных программных продуктов. Изложено проектирование требований к компонентам и комплексам программ, а также требований к характеристикам качества и допустимым рискам при проектировании процессов производства программных комплексов. Представлено оценивание и прогнозирование сложности проектирования и экономических характеристик процессов производства заказных программных продуктов.
Часть 2 содержит основы промышленного производства сложных заказных программных продуктов. Изложены организация и реализация верификации и тестирования комплексов программ, тестирования потоков управления и потоков данных программных модулей и компонентов, планирование производства и тестирования компонентов и комплексов программ. Представлено тестирование сложных динамических программных продуктов и методы сопровождения программных комплексов. Изложены методы и процессы управления конфигурацией и документированием программных комплексов, а также испытания, удостоверение качества и сертификация сложных заказных программных продуктов с учетом стандартов.
Монография предназначена для руководителей предприятий и проектов технических систем, для специалистов, ответственных за проектирование и производство сложных заказных программных продуктов реального времени высокого качества, также может использоваться в качестве учебного пособия по программной инженерии.
Для анализа и учета человеческих факторов при производстве программных продуктов в учебнике изложены общие психологические характеристики субъектов, особенности лидеров и коллективов специалистов. В основной группе лекций представлены требования к психологическим и профессиональным характеристикам руководителей и специалистов, их обучению необходимой квалификации, что они должны знать и уметь для успешной деятельности на основных этапах жизненного цикла сложных комплексов программ. Рекомендации и требования для обучения специалистов производству крупных программных продуктов иллюстрированы тремя десятками рисунков, каждый из которых отражает определенные квалификационные уровни и детализирован перечнем необходимых профессиональных знаний и навыков. Значительное внимание сосредоточено на задачах обучения специалистов, которым предстоит разрабатывать требования к программным продуктам, оценивать экономические характеристики производства, планировать деятельность коллективов специалистов при создании таких продуктов. Изложены требования к обеспечению профессиональной квалификации специалистов, управляющих модификацией, сопровождением и конфигурацией крупных программных продуктов, обеспечивающих их качество и безопасность, тестирующих компоненты и комплексы программ, осуществляющих их динамические испытания. Описаны организация и обучение применению стандартов программной инженерии, а также состав и содержание системы международных стандартов.
Учебник целесообразно использовать при обучении студентов старших курсов, аспирантов и менеджеров проектов для повышения квалификации по созданию сложных комплексов программ на всем их жизненном цикле с учетом человеческих факторов. Курс лекций (30 часов) ориентирован также на заказчиков, менеджеров крупных проектов, аналитиков и ведущих специалистов, обеспечивающих все этапы жизненного цикла сложных программных систем, к которым предъявляются высокие требования к качеству и безопасности функционирования и ограничены доступные ресурсы и сроки разработки.
Экономика производства программных продуктов
В монографии представлены основы экономики производства сложных программных продуктов высокого качества, которые базируются на традиционных принципах и методах экономики разработки сложных технических систем. Создание таких программных продуктов связанных с большими затратами, определяет необходимость их строгого планирования, формализации и стандартизации производственных процессов, а также экономического контроля и сопровождения, подобных применяемым при производстве других крупных промышленных изделий. Для конкретизации рассматриваемых задач и процессов изложены основы экономики индустриального производства сложных технических систем, а также особенности программной инженерии промышленного производства программных продуктов. Представлены факторы, определяющие экономику технологии создания компонентов и комплексов программ, основные современные методы прогнозирования их трудоемкости, длительности и числа необходимых специалистов для проектирования и производства программных продуктов высокого качества с учетом их характеристик и ограничений ресурсов. Значительное внимание уделено процессам организации, испытаний и сертификации создания программных продуктов. При изложении методов и процессов, которые являются основой для определения их экономических характеристик, активно используются международные стандарты в этой сфере.
Монография предназначена для руководителей, системных аналитиков и экономистов, ответственных за анализ, прогнозирование и контроль экономических характеристик при проектировании и производстве сложных программных продуктов.
Тестирование компонентов и комплексов программ.
Учебник.
Учебник состоит из двух частей.
В первой части (7 лекций) рассматриваются системные основы разработки требований к сложным комплексам программ, эталоны при их проектировании и производстве, декомпозиция функций и архитектуры комплексов программ для формирования требований к компонентам и модулям. Изложены требования к характеристикам качества, к тестам и допустимым рискам комплексов программ (КП).
Во второй части (7 лекций) представлены методы тестирования потоков управления и потоков данных программных модулей. Рассмотрено планирование тестирования модулей и компонентов для КП, нисходящая – восходящая сборка и тестирование программных компонентов, подготовка и применение графиков разработки и исполнения тестов для компонентов и комплексов программ. Изложены организация и процессы испытаний, Программа и методики тестирования компонентов и сложных комплексов программ.
Учебник ориентирован на специалистов, студентов и аспирантов для обучения тестированию модулей и программных компонентов, а также крупных программных комплексов высокого качества.
Сопровождение и управление конфигурацией сложных программных средств
Рассматриваются особенности управления проектами, методы и процессы сопровождения программных средств (ПС). Изложены характеристики дефектов, ошибок и модификаций в сложных ПС. Представлены этапы и процедуры при сопровождении, а также ресурсы, необходимые для обеспечения изменений ПС и их характеристики качества. Значительное внимание уделено задачам и особенностям переноса программ и данных в информационных системах, а также факторам, влияющим на эффективность переноса на иные платформы, верификации и тестированию модификаций при сопровождении ПС. Представлены методы и процессы, этапы и процедуры при управлении конфигурацией программных средств. Изложены основы документирования и архивирования, организация специалистов для сопровождения ПС, стандартизации и профилей стандартов жизненного цикла, сопровождения и управления конфигурацией ПС. Отмечены особенности некоторых инструментальных систем для управления конфигурацией. Описаны задачи и направления развития и применения концепции открытых систем, стандарты, регламентирующие структуру и интерфейсы ПС с операционной и внешней средой, и особенности профиля открытых информационных систем, программных средств и баз данных.
Книга предназначена для заказчиков, менеджеров и разработчиков проектов ПС, к которым предъявляются высокие требования к качеству программных продуктов. Она может быть полезна системным аналитикам, исполнителям научных проектов и опытно-конструкторских работ, студентам и аспирантам, связанным с сопровождением и управлением конфигурацией сложных программных продуктов.
Сертификация программных средств.
Учебник.
В учебнике изложены принципы, методы и средства обеспечения качества в жизненном цикле сложных программных средств (ПС), контроль и подтверждение их соответствие исходным требованиям заказчиков с учетом действующей законодательной базы сертификации и требований национальных и международных стандартов. Качество ответственных программных продуктов должно быть удостоверено и гарантировано компетентными, независимыми организациями путем широких, регламентированных испытаний – сертификации.
Учебник состоит из трех частей: методические основы обеспечения качества и сертификации сложных программных средств (лекции 1-2); сертификация процессов производства программных средств (лекции 3-6) и сертификация готовых программных продуктов (лекции 7-11). Представлены концепция, структура и основные требования национальных и международных стандартов в сфере создания программных средств высокого качества. Изложены принципы функционирования систем менеджмента качества на базе международных стандартов серии ИСО 9000; основы стандартизации, сертификации, обеспечения качества и безопасности программных продуктов. Высокое качество программных средств при проектировании и производстве рекомендуется достигать и удостоверять двумя методами: во первых, посредством применения регламентированных высококачественных технологий и систем обеспечения качества ПС, предотвращающих ошибки и дефекты, гарантирующих качество продуктов во время их производства; во вторых, методом использования заключительного контроля и испытаний готовых продуктов и исключения из поставки экземпляров, не соответствующих требуемым показателям качества. Соответственно выделены и подробно изложены два вида сертификационных испытаний: технологий обеспечения жизненного цикла программных средств, поддержанных регламентированными системами качества производства, а также испытаниями готового программного продукта с полным комплектом эксплуатационной документации.
Учебник ориентирован на студентов старших курсов и аспирантов по Программной инженерии, а также на заказчиков, менеджеров, аналитиков и ведущих специалистов, обеспечивающих все этапы жизненного цикла сложных ПС, к которым предъявляются высокие требования к качеству и безопасности функционирования, ограничены доступные ресурсы и сроки разработки.
Надежность и функциональная безопасность комплексов программ реального времени
Рассмотрены основные факторы, определяющие надежность и безопасность функционирования программных комплексов реального времени, характеристики систем и среды, для которых должна обеспечиваться функциональная безопасность программных продуктов реального времени и необходимые ресурсы. Представлены требования к проектированию функциональной пригодности сложных программ, организация, планирование и процессы разработки требований к безопасности программных продуктов. Изложено содержание основных международных стандартов технологических процессов обеспечивающих функциональную безопасности в жизненном цикле комплексов программ. Значительное внимание уделено испытаниям надежности и функциональной безопасности сложных программных продуктов, Программе и методикам испытаний компонентов и комплексов программ, динамическим характеристикам программных продуктов. Рассмотрены технологические средства автоматизации испытаний функциональной безопасности программных продуктов. удостоверение требуемой функциональной безопасности и сертификации сложных программных продуктов.
Монография предназначена руководителям и разработчикам сложных систем и программных продуктов, к которым предъявляются высокие требования к надежности и функциональной безопасности применения. Книга ориентирована на исполнителей опытно-конструкторских работ, студентов и аспирантов, связанных с созданием систем и программных продуктов высокого качества и безопасности.