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Software

Se conoce como software[1]​, logicial o soporte lógico al sistema formal de un sistema informático, que comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios que hacen posible la realización de tareas específicas, en contraposición a los componentes físicos que son llamados hardware. La interacción entre el software y el hardware hace operativo un ordenador (u otro dispositivo), es decir, el software envía instrucciones que el hardware ejecuta, haciendo posible su funcionamiento.

Dentro de la categoría de software de aplicación están incluidos los procesadores de texto como LibreOffice Writer.

Los componentes lógicos incluyen, entre muchos otros, las aplicaciones informáticas, tales como el procesador de texto, que permite al usuario realizar todas las tareas concernientes a la edición de textos; el llamado software de sistema, tal como el sistema operativo, que básicamente permite al resto de los programas funcionar adecuadamente, facilitando también la interacción entre los componentes físicos y el resto de las aplicaciones, y proporcionando una interfaz con el usuario.[2]

El software, en su gran mayoría, está escrito en lenguajes de programación de alto nivel, ya que son más fáciles y eficientes para que los programadores los usen, porque son más cercanos al Lenguaje natural respecto del lenguaje de máquina.[3]​ Los lenguajes de alto nivel se traducen a lenguaje de máquina utilizando un compilador o un intérprete, o bien una combinación de ambos. El software también puede estar escrito en lenguaje ensamblador, que es de bajo nivel y tiene una alta correspondencia con las instrucciones de lenguaje máquina; se traduce al lenguaje de la máquina utilizando un ensamblador.

El anglicismo software es el más ampliamente difundido al referirse a este concepto, especialmente en la jerga técnica; en tanto que el término sinónimo «logicial», derivado del término francés logiciel, es utilizado mayormente en países y zonas de influencia francesa.

Etimología

Software (AFI: [ˈsoft.wer]) es una palabra proveniente del inglés, que en español no posee una traducción adecuada al contexto, por lo cual se la utiliza asiduamente sin traducir y así fue admitida por la Real Academia Española (RAE).[4]​ Aunque puede no ser estrictamente lo mismo, suele sustituirse por expresiones tales como programas (informáticos) o aplicaciones (informáticas) o soportes lógicos.[5]

Software es lo que se denomina producto en ingeniería de software.[6]

El término «logicial» es un calco léxico del término francés logiciel, neologismo que se formó en 1969 a partir de las palabras logique ('lógica') y matériel ('material') como traducción de la Delegación de la informática responsable del Plan Calcul.[7]

Definición de software

Existen varias definiciones similares aceptadas para software, pero probablemente la más formal sea la siguiente:

Es el conjunto de los programas de cómputo, procedimientos, reglas, documentación y datos asociados, que forman parte de las operaciones de un sistema de computación.
Extraído del estándar 729 del IEEE[8]

Considerando esta definición, el concepto de software va más allá de los programas de computación en sus distintos estados: código fuente, binario o ejecutable; también su documentación, los datos a procesar e incluso la información de usuario forman parte del software: es decir, abarca todo lo intangible, todo lo «no físico» relacionado.

El término software fue usado por primera vez en este sentido por John W. Tukey en 1957. En la ingeniería de software y las ciencias de la computación, el software es toda la información procesada por los sistemas informáticos: programas y datos.

El concepto de leer diferentes secuencias de instrucciones (programa) desde la memoria de un dispositivo para controlar los cálculos fue introducido por Charles Babbage como parte de su máquina diferencial. La teoría que forma la base de la mayor parte del software moderno fue propuesta por Alan Turing en su ensayo de 1936, «Los números computables», con una aplicación al problema de decisión.[9]

Clasificación del software

 
Buscador de Programas en Ubuntu 13.10

Si bien esta distinción es, en cierto modo, arbitraria, y a veces confusa, a los fines prácticos se puede clasificar al software en tres tipos: [10]

Proceso de creación del software

Se define como «proceso» al conjunto ordenado de pasos a seguir para llegar a la solución de un problema u obtención de un producto, en este caso particular, para lograr un producto software que resuelva un problema específico.

El proceso de creación de software puede llegar a ser muy complejo, dependiendo de su porte, características y criticidad del mismo. Por ejemplo la creación de un sistema operativo es una tarea que requiere proyecto, gestión, numerosos recursos y todo un equipo disciplinado de trabajo. En el otro extremo, si se trata de un sencillo programa (por ejemplo, la resolución de una ecuación de segundo orden), este puede ser realizado por un solo programador (incluso aficionado) fácilmente. Es así que normalmente se dividen en tres categorías según su tamaño (líneas de código) o costo: de «pequeño», «mediano» y «gran porte». Existen varias metodologías para estimarlo, una de las más populares es el sistema COCOMO que provee métodos y un software (programa) que calcula y provee una aproximación de todos los costos de producción en un «proyecto software» (relación horas/hombre, costo monetario, cantidad de líneas fuente de acuerdo a lenguaje usado, etc.).

Considerando los de gran porte, es necesario realizar complejas tareas, tanto técnicas como de gerencia, una fuerte gestión y análisis diversos (entre otras cosas), la complejidad de ello ha llevado a que desarrolle una ingeniería específica para tratar su estudio y realización: es conocida como ingeniería de Software.

En tanto que en los de mediano porte, pequeños equipos de trabajo (incluso un avezado analista-programador solitario) pueden realizar la tarea. Aunque, siempre en casos de mediano y gran porte (y a veces también en algunos de pequeño porte, según su complejidad), se deben seguir ciertas etapas que son necesarias para la construcción del software. Tales etapas, si bien deben existir, son flexibles en su forma de aplicación, de acuerdo a la metodología o proceso de desarrollo escogido y utilizado por el equipo de desarrollo o por el analista-programador solitario (si fuere el caso).

Los «procesos de desarrollo de software» poseen reglas preestablecidas, y deben ser aplicados en la creación del software de mediano y gran porte, ya que en caso contrario lo más seguro es que el proyecto no logre concluir o termine sin cumplir los objetivos previstos, y con variedad de fallos inaceptables (fracasan, en pocas palabras). Entre tales «procesos» los hay ágiles o livianos (ejemplo XP), pesados y lentos (ejemplo RUP), y variantes intermedias. Normalmente se aplican de acuerdo al tipo y porte del software a desarrollar, a criterio del líder (si lo hay) del equipo de desarrollo. Algunos de esos procesos son Programación Extrema (en inglés eXtreme Programming o XP), Proceso Unificado de Rational (en inglés Rational Unified Process o RUP), Feature Driven Development (FDD), etc. [12]

Cualquiera sea el «proceso» utilizado y aplicado al desarrollo del software (RUP, FDD, XP, etc), y casi independientemente de él, siempre se debe aplicar un «modelo de ciclo de vida».[13]

Se estima que, del total de proyectos software grandes emprendidos, un 28 % fracasan, un 46 % caen en severas modificaciones que lo retrasan y un 26 % son totalmente exitosos.[14]

Cuando un proyecto fracasa, rara vez es debido a fallas técnicas, la principal causa de fallos y fracasos es la falta de aplicación de una buena metodología o proceso de desarrollo. Entre otras, una fuerte tendencia, desde hace pocas décadas, es mejorar las metodologías o procesos de desarrollo, o crear nuevas y concientizar a los profesionales de la informática a su utilización adecuada. Normalmente los especialistas en el estudio y desarrollo de estas áreas (metodologías) y afines (tales como modelos y hasta la gestión misma de los proyectos) son los ingenieros en software, es su orientación. Los especialistas en cualquier otra área de desarrollo informático (analista, programador, Lic. en informática, ingeniero en informática, ingeniero de sistemas, etc.) normalmente aplican sus conocimientos especializados pero utilizando modelos, paradigmas y procesos ya elaborados.

Es común para el desarrollo de software de mediano porte que los equipos humanos involucrados apliquen «metodologías propias», normalmente un híbrido de los procesos anteriores y a veces con criterios propios. [15]

El proceso de desarrollo puede involucrar numerosas y variadas tareas,[13]​ desde lo administrativo, pasando por lo técnico y hasta la gestión y el gerenciamiento. Pero, casi rigurosamente, siempre se cumplen ciertas etapas mínimas; las que se pueden resumir como sigue:

En las anteriores etapas pueden variar ligeramente sus nombres, o ser más globales, o contrariamente, ser más refinadas; por ejemplo indicar como una única fase (a los fines documentales e interpretativos) de «análisis y diseño»; o indicar como «implementación» lo que está dicho como «codificación»; pero en rigor, todas existen e incluyen, básicamente, las mismas tareas específicas.

En el apartado 4 del presente artículo se brindan mayores detalles de cada una de las etapas indicadas.

Modelos de proceso o ciclo de vida

Para cada una de las fases o etapas listadas en el ítem anterior, existen sub-etapas (o tareas). El modelo de proceso o modelo de ciclo de vida utilizado para el desarrollo, define el orden de las tareas o actividades involucradas,[13]​ también define la coordinación entre ellas, y su enlace y realimentación. Entre los más conocidos se puede mencionar: modelo en cascada o secuencial, modelo espiral, modelo iterativo incremental. De los antedichos hay a su vez algunas variantes o alternativas, más o menos atractivas según sea la aplicación requerida y sus requisitos.[14]

Modelo cascada

Este, aunque es más comúnmente conocido como modelo en cascada es también llamado «modelo clásico», «modelo tradicional» o «modelo lineal secuencial».

El modelo en cascada puro «difícilmente se utiliza tal cual», pues esto implicaría un previo y absoluto conocimiento de los requisitos, la no volatilidad de los mismos (o rigidez) y etapas subsiguientes libres de errores; ello sólo podría ser aplicable a escasos y pequeños sistemas a desarrollar. En estas circunstancias, el paso de una etapa a otra de las mencionadas sería sin retorno, por ejemplo pasar del diseño a la codificación implicaría un diseño exacto y sin errores ni probable modificación o evolución: «codifique lo diseñado sin errores, no habrá en absoluto variantes futuras». Esto es utópico; ya que intrínsecamente «el software es de carácter evolutivo»,[17]​ cambiante y difícilmente libre de errores, tanto durante su desarrollo como durante su vida operativa.[13]

 
Figura 2: Modelo cascada puro o secuencial para el ciclo de vida del software.

Algún cambio durante la ejecución de una cualquiera de las etapas en este modelo secuencial podría implicar reiniciar desde el principio todo el ciclo completo, lo cual redundaría en altos costos de tiempo y desarrollo. La Figura 2 muestra un posible esquema del modelo en cuestión.[13]

Sin embargo, el modelo cascada en algunas de sus variantes es uno de los actualmente más utilizados,[18]​ por su eficacia y simplicidad, más que nada en software de pequeño y algunos de mediano porte; pero nunca (o muy rara vez) se lo usa en su "forma pura", como se dijo anteriormente. En lugar de ello, siempre se produce alguna realimentación entre etapas, que no es completamente predecible ni rígida; esto da oportunidad al desarrollo de productos software en los cuales hay ciertas incertezas, cambios o evoluciones durante el ciclo de vida. Así por ejemplo, una vez capturados y especificados los requisitos (primera etapa) se puede pasar al diseño del sistema, pero durante esta última fase lo más probable es que se deban realizar ajustes en los requisitos (aunque sean mínimos), ya sea por fallas detectadas, ambigüedades o bien porque los propios requisitos han cambiado o evolucionado; con lo cual se debe retornar a la primera o previa etapa, hacer los reajustes pertinentes y luego continuar nuevamente con el diseño; esto último se conoce como realimentación. Lo normal en el modelo cascada es entonces la aplicación del mismo con sus etapas realimentadas de alguna forma, permitiendo retroceder de una a la anterior (e incluso poder saltar a varias anteriores) si es requerido.

De esta manera se obtiene el «modelo cascada realimentado», que puede ser esquematizado como lo ilustra la Figura 3.

 
Figura 3: Modelo cascada realimentado para el ciclo de vida.

Lo dicho es, a grandes rasgos, la forma y utilización de este modelo, uno de los más usados y populares.[13]​ El modelo cascada realimentado resulta muy atractivo, hasta ideal, si el proyecto presenta alta rigidez (pocos cambios, previsto no evolutivo), los requisitos son muy claros y están correctamente especificados.[18]

Hay más variantes similares al modelo: refino de etapas (más etapas, menores y más específicas) o incluso mostrar menos etapas de las indicadas, aunque en tal caso la faltante estará dentro de alguna otra. El orden de esas fases indicadas en el ítem previo es el lógico y adecuado, pero adviértase, como se dijo, que normalmente habrá realimentación hacia atrás.

El modelo lineal o en cascada es el paradigma más antiguo y extensamente utilizado, sin embargo las críticas a él (ver desventajas) han puesto en duda su eficacia. Pese a todo, tiene un lugar muy importante en la ingeniería de software y continúa siendo el más utilizado; y siempre es mejor que un enfoque al azar.[18]

Desventajas del modelo cascada:[13]

  • Los cambios introducidos durante el desarrollo pueden confundir al equipo profesional en las etapas tempranas del proyecto. Si los cambios se producen en etapa madura (codificación o prueba) pueden ser catastróficos para un proyecto grande.
  • No es frecuente que el cliente o usuario final explicite clara y completamente los requisitos (etapa de inicio); y el modelo lineal así lo requiere. La incertidumbre natural en los comienzos es luego difícil de acomodar.[18]
  • El cliente debe tener paciencia ya que el software no estará disponible hasta muy avanzado el proyecto. Un error importante detectado por el cliente (en fase de operación) puede ser desastroso, implicando reinicio del proyecto, con altos costos.

Modelos evolutivos

El software evoluciona con el tiempo.[19][17]​ Los requisitos del usuario y del producto suelen cambiar conforme se desarrolla el mismo. Las fechas de mercado y la competencia hacen que no sea posible esperar a poner en el mercado un producto absolutamente completo, por lo que se aconseja introducir una versión funcional limitada de alguna forma para aliviar las presiones competitivas.

En esas u otras situaciones similares, los desarrolladores necesitan modelos de progreso que estén diseñados para acomodarse a una evolución temporal o progresiva, donde los requisitos centrales son conocidos de antemano, aunque no estén bien definidos a nivel detalle.

En el modelo cascada y cascada realimentado no se tiene demasiado en cuenta la naturaleza evolutiva del software,[19]​ se plantea como estático, con requisitos bien conocidos y definidos desde el inicio.[13]

Los evolutivos son modelos iterativos, permiten desarrollar versiones cada vez más completas y complejas, hasta llegar al objetivo final deseado; incluso evolucionar más allá, durante la fase de operación.

Los modelos «iterativo incremental» y «espiral» (entre otros) son dos de los más conocidos y utilizados del tipo evolutivo.[18]

Modelo iterativo incremental

En términos generales, se puede distinguir, en la figura 4, los pasos generales que sigue el proceso de desarrollo de un producto software. En el modelo de ciclo de vida seleccionado, se identifican claramente dichos pasos. La descripción del sistema es esencial para especificar y confeccionar los distintos incrementos hasta llegar al producto global y final. Las actividades concurrentes (especificación, desarrollo y validación) sintetizan el desarrollo pormenorizado de los incrementos, que se hará posteriormente.

 
Figura 4: Diagrama genérico del desarrollo evolutivo incremental.

El diagrama de la figura 4 muestra en forma muy esquemática, el funcionamiento de un ciclo iterativo incremental, el cual permite la entrega de versiones parciales a medida que se va construyendo el producto final.[13]​ Es decir, a medida que cada incremento definido llega a su etapa de operación y mantenimiento. Cada versión emitida incorpora a los anteriores incrementos las funcionalidades y requisitos que fueron analizados como necesarios.

El incremental es un modelo de tipo evolutivo que está basado en varios ciclos cascada realimentados aplicados repetidamente, con una filosofía iterativa.[18]​ En la figura 5 se muestra un refino del diagrama previo, bajo un esquema temporal, para obtener finalmente el esquema del modelo de ciclo de vida iterativo incremental, con sus actividades genéricas asociadas. Aquí se observa claramente cada ciclo cascada que es aplicado para la obtención de un incremento; estos últimos se van integrando para obtener el producto final completo. Cada incremento es un ciclo cascada realimentado, aunque, por simplicidad, en la figura 5 se muestra como secuencial puro.

 
Figura 5: Modelo iterativo incremental para el ciclo de vida del software.

Se observa que existen actividades de desarrollo (para cada incremento) que son realizadas en paralelo o concurrentemente, así por ejemplo, en la Figura, mientras se realiza el diseño detalle del primer incremento ya se está realizando en análisis del segundo. La Figura 5 es sólo esquemática, un incremento no necesariamente se iniciará durante la fase de diseño del anterior, puede ser posterior (incluso antes), en cualquier tiempo de la etapa previa. Cada incremento concluye con la actividad de «operación y mantenimiento» (indicada como «Operación» en la figura), que es donde se produce la entrega del producto parcial al cliente. El momento de inicio de cada incremento es dependiente de varios factores: tipo de sistema; independencia o dependencia entre incrementos (dos de ellos totalmente independientes pueden ser fácilmente iniciados al mismo tiempo si se dispone de personal suficiente); capacidad y cantidad de profesionales involucrados en el desarrollo; etc. [20]

Bajo este modelo se entrega software «por partes funcionales más pequeñas», pero reutilizables, llamadas incrementos. En general cada incremento se construye sobre aquel que ya fue entregado.[13]

Como se muestra en la Figura 5, se aplican secuencias Cascada en forma escalonada, mientras progresa el tiempo calendario. Cada secuencia lineal o Cascada produce un incremento y a menudo el primer incremento es un sistema básico, con muchas funciones suplementarias (conocidas o no) sin entregar.

El cliente utiliza inicialmente ese sistema básico, intertanto, el resultado de su uso y evaluación puede aportar al plan para el desarrollo del/los siguientes incrementos (o versiones). Además también aportan a ese plan otros factores, como lo es la priorización (mayor o menor urgencia en la necesidad de cada incremento en particular) y la dependencia entre incrementos (o independencia).

Luego de cada integración se entrega un producto con mayor funcionalidad que el previo. El proceso se repite hasta alcanzar el software final completo.

Siendo iterativo, con el modelo incremental se entrega un producto parcial pero completamente operacional en cada incremento, y no una parte que sea usada para reajustar los requisitos (como si ocurre en el modelo de construcción de prototipos).[18]

El enfoque incremental resulta muy útil cuando se dispone de baja dotación de personal para el desarrollo; también si no hay disponible fecha límite del proyecto por lo que se entregan versiones incompletas pero que proporcionan al usuario funcionalidad básica (y cada vez mayor). También es un modelo útil a los fines de versiones de evaluación.

Nota: Puede ser considerado y útil, en cualquier momento o incremento incorporar temporalmente el paradigma MCP como complemento, teniendo así una mixtura de modelos que mejoran el esquema y desarrollo general.

Ejemplo:

Un procesador de texto que sea desarrollado bajo el paradigma incremental podría aportar, en principio, funciones básicas de edición de archivos y producción de documentos (algo como un editor simple). En un segundo incremento se le podría agregar edición más sofisticada, y de generación y mezcla de documentos. En un tercer incremento podría considerarse el agregado de funciones de corrección ortográfica, esquemas de paginado y plantillas; en un cuarto capacidades de dibujo propias y ecuaciones matemáticas. Así sucesivamente hasta llegar al procesador final requerido. Así, el producto va creciendo, acercándose a su meta final, pero desde la entrega del primer incremento ya es útil y funcional para el cliente, el cual observa una respuesta rápida en cuanto a entrega temprana; sin notar que la fecha límite del proyecto puede no estar acotada ni tan definida, lo que da margen de operación y alivia presiones al equipo de desarrollo. [21]

Como se dijo, el iterativo incremental es un modelo del tipo evolutivo, es decir donde se permiten y esperan probables cambios en los requisitos en tiempo de desarrollo; se admite cierto margen para que el software pueda evolucionar.[17]​ Aplicable cuando los requisitos son medianamente bien conocidos pero no son completamente estáticos y definidos, cuestión esa que si es indispensable para poder utilizar un modelo Cascada.

El modelo es aconsejable para el desarrollo de software en el cual se observe, en su etapa inicial de análisis, que posee áreas bastante bien definidas a cubrir, con suficiente independencia como para ser desarrolladas en etapas sucesivas. Tales áreas a cubrir suelen tener distintos grados de apremio por lo cual las mismas se deben priorizar en un análisis previo, es decir, definir cual será la primera, la segunda, y así sucesivamente; esto se conoce como «definición de los incrementos» con base en la priorización. Pueden no existir prioridades funcionales por parte del cliente, pero el desarrollador debe fijarlas de todos modos y con algún criterio, ya que basándose en ellas se desarrollarán y entregarán los distintos incrementos.

El hecho de que existan incrementos funcionales del software lleva inmediatamente a pensar en un esquema de desarrollo modular, por tanto este modelo facilita tal paradigma de diseño.

En resumen, un modelo incremental lleva a pensar en un desarrollo modular, con entregas parciales del producto software denominados «incrementos» del sistema, que son escogidos según prioridades predefinidas de algún modo. El modelo permite una implementación con refinamientos sucesivos (ampliación o mejora). Con cada incremento se agrega nueva funcionalidad o se cubren nuevos requisitos o bien se mejora la versión previamente implementada del producto software.

Este modelo brinda cierta flexibilidad para que durante el desarrollo se incluyan cambios en los requisitos por parte del usuario, un cambio de requisitos propuesto y aprobado puede analizarse e implementarse como un nuevo incremento o, eventualmente, podrá constituir una mejora/adecuación de uno ya planeado. Aunque si se produce un cambio de requisitos por parte del cliente que afecte incrementos previos ya terminados (detección/incorporación tardía) se debe evaluar la factibilidad y realizar un acuerdo con el cliente, ya que puede impactar fuertemente en los costos. [22]

La selección de este modelo permite realizar entregas funcionales tempranas al cliente (lo cual es beneficioso tanto para él como para el grupo de desarrollo). Se priorizan las entregas de aquellos módulos o incrementos en que surja la necesidad operativa de hacerlo, por ejemplo para cargas previas de información, indispensable para los incrementos siguientes.[18]

El modelo iterativo incremental no obliga a especificar con precisión y detalle absolutamente todo lo que el sistema debe hacer, (y cómo), antes de ser construido (como el caso del cascada, con requisitos congelados). Solo se hace en el incremento en desarrollo. Esto torna más manejable el proceso y reduce el impacto en los costos. Esto es así, porque en caso de alterar o rehacer los requisitos, solo afecta una parte del sistema. Aunque, lógicamente, esta situación se agrava si se presenta en estado avanzado, es decir en los últimos incrementos. En definitiva, el modelo facilita la incorporación de nuevos requisitos durante el desarrollo.

Con un paradigma incremental se reduce el tiempo de desarrollo inicial, ya que se implementa funcionalidad parcial. También provee un impacto ventajoso frente al cliente, que es la entrega temprana de partes operativas del software.

El modelo proporciona todas las ventajas del modelo en cascada realimentado, reduciendo sus desventajas sólo al ámbito de cada incremento.

El modelo incremental no es recomendable para casos de sistemas de tiempo real, de alto nivel de seguridad, de procesamiento distribuido, o de alto índice de riesgos.

Modelo espiral

El modelo espiral fue propuesto inicialmente por Barry Boehm. Es un modelo evolutivo que conjuga la naturaleza iterativa del modelo MCP con los aspectos controlados y sistemáticos del Modelo Cascada. Proporciona potencial para desarrollo rápido de versiones incrementales. En el modelo espiral el software se construye en una serie de versiones incrementales. En las primeras iteraciones la versión incremental podría ser un modelo en papel o bien un prototipo. En las últimas iteraciones se producen versiones cada vez más completas del sistema diseñado.[13][18]

El modelo se divide en un número de Actividades de marco de trabajo, llamadas «regiones de tareas». En general existen entre tres y seis regiones de tareas (hay variantes del modelo). En la figura 6 se muestra el esquema de un modelo espiral con seis regiones. En este caso se explica una variante del modelo original de Boehm, expuesto en su tratado de 1988; en 1998 expuso un tratado más reciente.

 
Figura 6: Modelo espiral para el ciclo de vida del software.

Las regiones definidas en el modelo de la figura son:

  • Región 1 — Tareas requeridas para establecer la comunicación entre el cliente y el desarrollador.
  • Región 2 — Tareas inherentes a la definición de los recursos, tiempo y otra información relacionada con el proyecto.
  • Región 3 — Tareas necesarias para evaluar los riesgos técnicos y de gestión del proyecto.
  • Región 4 — Tareas para construir una o más representaciones de la aplicación software.
  • Región 5 — Tareas para construir la aplicación, instalarla, probarla y proporcionar soporte al usuario o cliente (Ej. documentación y práctica).
  • Región 6 — Tareas para obtener la reacción del cliente, según la evaluación de lo creado e instalado en los ciclos anteriores.

Las actividades enunciadas para el marco de trabajo son generales y se aplican a cualquier proyecto, grande, mediano o pequeño, complejo o no. Las regiones que definen esas actividades comprenden un «conjunto de tareas» del trabajo: ese conjunto sí se debe adaptar a las características del proyecto en particular a emprender. Nótese que lo listado en los ítems de 1 a 6 son conjuntos de tareas, algunas de las ellas normalmente dependen del proyecto o desarrollo en si.

Proyectos pequeños requieren baja cantidad de tareas y también de formalidad. En proyectos mayores o críticos cada región de tareas contiene labores de más alto nivel de formalidad. En cualquier caso se aplican actividades de protección (por ejemplo, gestión de configuración del software, garantía de calidad, etc.).

Al inicio del ciclo, o proceso evolutivo, el equipo de ingeniería gira alrededor del espiral (metafóricamente hablando) comenzando por el centro (marcado con ๑ en la figura 6) y en el sentido indicado; el primer circuito de la espiral puede producir el desarrollo de una especificación del producto; los pasos siguientes podrían generar un prototipo y progresivamente versiones más sofisticadas del software.

Cada paso por la región de planificación provoca ajustes en el plan del proyecto; el coste y planificación se realimentan en función de la evaluación del cliente. El gestor de proyectos debe ajustar el número de iteraciones requeridas para completar el desarrollo.

El modelo espiral puede ir adaptándose y aplicarse a lo largo de todo el Ciclo de vida del software (en el modelo clásico, o cascada, el proceso termina a la entrega del software).

Una visión alternativa del modelo puede observarse examinando el «eje de punto de entrada de proyectos». Cada uno de los circulitos (๏) fijados a lo largo del eje representan puntos de arranque de los distintos proyectos (relacionados); a saber:

  • Un proyecto de «desarrollo de conceptos» comienza al inicio de la espiral, hace múltiples iteraciones hasta que se completa, es la zona marcada con verde.
  • Si lo anterior se va a desarrollar como producto real, se inicia otro proyecto: «Desarrollo de nuevo Producto». Que evolucionará con iteraciones hasta culminar; es la zona marcada en color azul.
  • Eventual y análogamente se generarán proyectos de «mejoras de productos» y de «mantenimiento de productos», con las iteraciones necesarias en cada área (zonas roja y gris, respectivamente).

Cuando la espiral se caracteriza de esta forma, está operativa hasta que el software se retira, eventualmente puede estar inactiva (el proceso), pero cuando se produce un cambio el proceso arranca nuevamente en el punto de entrada apropiado (por ejemplo, en «mejora del producto»).

El modelo espiral da un enfoque realista, que evoluciona igual que el software;[19]​ se adapta muy bien para desarrollos a gran escala.

El Espiral utiliza el MCP para reducir riesgos y permite aplicarlo en cualquier etapa de la evolución. Mantiene el enfoque clásico (cascada) pero incorpora un marco de trabajo iterativo que refleja mejor la realidad.

Este modelo requiere considerar riesgos técnicos en todas las etapas del proyecto; aplicado adecuadamente debe reducirlos antes de que sean un verdadero problema.

El Modelo evolutivo como el Espiral es particularmente apto para el desarrollo de Sistemas Operativos (complejos); también en sistemas de altos riesgos o críticos (Ej. navegadores y controladores aeronáuticos) y en todos aquellos en que sea necesaria una fuerte gestión del proyecto y sus riesgos, técnicos o de gestión.

Desventajas importantes:

  • Requiere mucha experiencia y habilidad para la evaluación de los riesgos, lo cual es requisito para el éxito del proyecto.
  • Es difícil convencer a los grandes clientes que se podrá controlar este enfoque evolutivo.

Este modelo no se ha usado tanto, como el Cascada (Incremental) o MCP, por lo que no se tiene bien medida su eficacia, es un paradigma relativamente nuevo y difícil de implementar y controlar.

Modelo espiral Win & Win

Una variante interesante del Modelo Espiral previamente visto (Figura 6) es el «Modelo espiral Win-Win»[14]​ (Barry Boehm). El Modelo Espiral previo (clásico) sugiere la comunicación con el cliente para fijar los requisitos, en que simplemente se pregunta al cliente qué necesita y él proporciona la información para continuar; pero esto es en un contexto ideal que rara vez ocurre. Normalmente cliente y desarrollador entran en una negociación, se negocia coste frente a funcionalidad, rendimiento, calidad, etc.

«Es así que la obtención de requisitos requiere una negociación, que tiene éxito cuando ambas partes ganan».

Las mejores negociaciones se fuerzan en obtener «Victoria & Victoria» (Win & Win), es decir que el cliente gane obteniendo el producto que lo satisfaga, y el desarrollador también gane consiguiendo presupuesto y fecha de entrega realista. Evidentemente, este modelo requiere fuertes habilidades de negociación.

El modelo Win-Win define un conjunto de actividades de negociación al principio de cada paso alrededor de la espiral; se definen las siguientes actividades:

  1. Identificación del sistema o subsistemas clave de los directivos * (saber qué quieren).
  2. Determinación de «condiciones de victoria» de los directivos (saber qué necesitan y los satisface)
  3. Negociación de las condiciones «victoria» de los directivos para obtener condiciones «Victoria & Victoria» (negociar para que ambos ganen).

* Directivo: Cliente escogido con interés directo en el producto, que puede ser premiado por la organización si tiene éxito o criticado si no.

El modelo Win & Win hace énfasis en la negociación inicial, también introduce 3 hitos en el proceso llamados «puntos de fijación», que ayudan a establecer la completitud de un ciclo de la espiral, y proporcionan hitos de decisión antes de continuar el proyecto de desarrollo del software.

Etapas en el desarrollo del software

Captura, análisis y especificación de requisitos

Al inicio de un desarrollo (no de un proyecto), esta es la primera fase que se realiza, y, según el modelo de proceso adoptado, puede casi terminar para pasar a la próxima etapa (caso de Modelo Cascada Realimentado) o puede hacerse parcialmente para luego retomarla (caso Modelo Iterativo Incremental u otros de carácter evolutivo).

En simple palabras y básicamente, durante esta fase, se adquieren, reúnen y especifican las características funcionales y no funcionales que deberá cumplir el futuro programa o sistema a desarrollar.

Las bondades de las características, tanto del sistema o programa a desarrollar, como de su entorno, parámetros no funcionales y arquitectura dependen enormemente de lo bien lograda que esté esta etapa. Esta es, probablemente, la de mayor importancia y una de las fases más difíciles de lograr certeramente, pues no es automatizable, no es muy técnica y depende en gran medida de la habilidad y experiencia del analista que la realice.

Involucra fuertemente al usuario o cliente del sistema, por tanto tiene matices muy subjetivos y es difícil de modelar con certeza o aplicar una técnica que sea «la más cercana a la adecuada» (de hecho no existe «la estrictamente adecuada»). Si bien se han ideado varias metodologías, incluso software de apoyo, para captura, elicitación y registro de requisitos, no existe una forma infalible o absolutamente confiable, y deben aplicarse conjuntamente buenos criterios y mucho sentido común por parte del o los analistas encargados de la tarea; es fundamental también lograr una fluida y adecuada comunicación y comprensión con el usuario final o cliente del sistema.

El artefacto más importante resultado de la culminación de esta etapa es lo que se conoce como especificación de requisitos software o simplemente documento ERS.

Como se dijo, la habilidad del analista para interactuar con el cliente es fundamental; lo común es que el cliente tenga un objetivo general o problema que resolver, no conoce en absoluto el área (informática), ni su jerga, ni siquiera sabe con precisión qué debería hacer el producto software (qué y cuantas funciones) ni, mucho menos, cómo debe operar. En otros casos menos frecuentes, el cliente «piensa» que sabe precisamente lo que el software tiene que hacer, y generalmente acierta muy parcialmente, pero su empecinamiento entorpece la tarea de elicitación. El analista debe tener la capacidad para lidiar con este tipo de problemas, que incluyen relaciones humanas; tiene que saber ponerse al nivel del usuario para permitir una adecuada comunicación y comprensión. [23]

Escasas son las situaciones en que el cliente sabe con certeza e incluso con completitud lo que requiere de su futuro sistema, este es el caso más sencillo para el analista.

Las tareas relativas a captura, elicitación, modelado y registro de requisitos, además de ser sumamente importante, puede llegar a ser dificultosa de lograr acertadamente y llevar bastante tiempo relativo al proceso total del desarrollo; al proceso y metodologías para llevar a cabo este conjunto de actividades normalmente se las asume parte propia de la ingeniería de software, pero dada la antedicha complejidad, actualmente se habla de una ingeniería de requisitos,[24]​ aunque ella aún no existe formalmente.

Hay grupos de estudio e investigación, en todo el mundo, que están exclusivamente abocados a idear modelos, técnicas y procesos para intentar lograr la correcta captura, análisis y registro de requisitos. Estos grupos son los que normalmente hablan de la ingeniería de requisitos; es decir se plantea esta como un área o disciplina pero no como una carrera universitaria en sí misma.

Algunos requisitos no necesitan la presencia del cliente, para ser capturados o analizados; en ciertos casos los puede proponer el mismo analista o, incluso, adoptar unilateralmente decisiones que considera adecuadas (tanto en requisitos funcionales como no funcionales). Por citar ejemplos probables: Algunos requisitos sobre la arquitectura del sistema, requisitos no funcionales tales como los relativos al rendimiento, nivel de soporte a errores operativos, plataformas de desarrollo, relaciones internas o ligas entre la información (entre registros o tablas de datos) a almacenar en caso de bases o bancos de datos, etc. Algunos funcionales tales como opciones secundarias o de soporte necesarias para una mejor o más sencilla operatividad; etc.

La obtención de especificaciones a partir del cliente (u otros actores intervinientes) es un proceso humano muy interactivo e iterativo; normalmente a medida que se captura la información, se la analiza y realimenta con el cliente, refinándola, puliéndola y corrigiendo si es necesario; cualquiera sea el método de ERS utilizado. EL analista siempre debe llegar a conocer la temática y el problema que resolver, dominarlo, hasta cierto punto, hasta el ámbito que el futuro sistema a desarrollar lo abarque. Por ello el analista debe tener alta capacidad para comprender problemas de muy diversas áreas o disciplinas de trabajo (que no son específicamente suyas); así por ejemplo, si el sistema a desarrollar será para gestionar información de una aseguradora y sus sucursales remotas, el analista se debe compenetrar en cómo ella trabaja y maneja su información, desde niveles muy bajos e incluso llegando hasta los gerenciales. Dada a gran diversidad de campos a cubrir, los analistas suelen ser asistidos por especialistas, es decir gente que conoce profundamente el área para la cual se desarrollará el software; evidentemente una única persona (el analista) no puede abarcar tan vasta cantidad de áreas del conocimiento. En empresas grandes de desarrollo de productos software, es común tener analistas especializados en ciertas áreas de trabajo.

Contrariamente, no es problema del cliente, es decir él no tiene por qué saber nada de software, ni de diseños, ni otras cosas relacionadas; sólo se debe limitar a aportar objetivos, datos e información (de mano propia o de sus registros, equipos, empleados, etc) al analista, y guiado por él, para que, en primera instancia, defina el «Universo de Discurso», y con posterior trabajo logre confeccionar el adecuado documento ERS.

Es bien conocida la presión que sufren los desarrolladores de sistemas informáticos para comprender y rescatar las necesidades de los clientes/usuarios. Cuanto más complejo es el contexto del problema más difícil es lograrlo, a veces se fuerza a los desarrolladores a tener que convertirse en casi expertos de los dominios que analizan.

Cuando esto no sucede es muy probable que se genere un conjunto de requisitos[25]​ erróneos o incompletos y por lo tanto un producto de software con alto grado de desaprobación por parte de los clientes/usuarios y un altísimo costo de reingeniería y mantenimiento. Todo aquello que no se detecte, o resulte mal entendido en la etapa inicial provocará un fuerte impacto negativo en los requisitos, propagando esta corriente degradante a lo largo de todo el proceso de desarrollo e incrementando su perjuicio cuanto más tardía sea su detección (Bell y Thayer 1976)(Davis 1993).

Procesos, modelado y formas de elicitación de requisitos

Siendo que la captura, elicitación y especificación de requisitos, es una parte crucial en el proceso de desarrollo de software, ya que de esta etapa depende el logro de los objetivos finales previstos, se han ideado modelos y diversas metodologías de trabajo para estos fines. También existen herramientas software que apoyan las tareas relativas realizadas por el ingeniero en requisitos.

El estándar IEEE 830-1998 brinda una normalización de las «Prácticas recomendadas para la especificación de requisitos software».[26]

A medida que se obtienen los requisitos, normalmente se los va analizando, el resultado de este análisis, con o sin el cliente, se plasma en un documento, conocido como ERS o Especificación de requisitos software, cuya estructura puede venir definida por varios estándares, tales como CMMI.

Un primer paso para realizar el relevamiento de información es el conocimiento y definición acertada lo que se conoce como «Universo de Discurso» del problema, que se define y entiende por:

Universo de Discurso (UdeD): es el contexto general en el cual el software deberá ser desarrollado y deberá operar. El UdeD incluye todas las fuentes de información y todas las personas relacionadas con el software. Esas personas son conocidas también como actores de ese universo. El UdeD es la realidad circunstanciada por el conjunto de objetivos definidos por quienes demandaron el software.

A partir de la extracción y análisis de información en su ámbito se obtienen todas las especificaciones necesarias y tipos de requisitos para el futuro producto software.

El objetivo de la ingeniería de requisitos (IR) es sistematizar el proceso de definición de requisitos permitiendo elicitar, modelar y analizar el problema, generando un compromiso entre los ingenieros de requisitos y los clientes/usuarios, ya que ambos participan en la generación y definición de los requisitos del sistema. La IR aporta un conjunto de métodos, técnicas y herramientas que asisten a los ingenieros de requisitos (analistas) para obtener requisitos lo más seguros, veraces, completos y oportunos posibles, permitiendo básicamente:

  • Comprender el problema
  • Facilitar la obtención de las necesidades del cliente/usuario
  • Validar con el cliente/usuario
  • Garantizar las especificaciones de requisitos

Si bien existen diversas formas, modelos y metodologías para elicitar, definir y documentar requisitos, no se puede decir que alguna de ellas sea mejor o peor que la otra, suelen tener muchísimo en común, y todas cumplen el mismo objetivo. Sin embargo, lo que si se puede decir sin dudas es que es indispensable utilizar alguna de ellas para documentar las especificaciones del futuro producto software. Así por ejemplo, hay un grupo de investigación argentino que desde hace varios años ha propuesto y estudia el uso del LEL (Léxico Extendido del Lenguaje) y Escenarios como metodología, aquí[27]​ se presenta una de las tantas referencias y bibliografía sobre ello. Otra forma, más ortodoxa, de capturar y documentar requisitos se puede obtener en detalle, por ejemplo, en el trabajo de la Universidad de Sevilla sobre «Metodología para el Análisis de Requisitos de Sistemas Software».[28]

En la Figura 7 se muestra un esquema, más o menos riguroso, aunque no detallado, de los pasos y tareas a seguir para realizar la captura, análisis y especificación de requisitos software. También allí se observa qué artefacto o documento se obtiene en cada etapa del proceso. En el diagrama no se explicita metodología o modelo a utilizar, sencillamente se pautan las tareas que deben cumplirse, de alguna manera.

 
Figura 7: Diagrama de tareas para captura y análisis de requisitos.

Una posible lista, general y ordenada, de tareas recomendadas para obtener la definición de lo que se debe realizar, los productos a obtener y las técnicas a emplear durante la actividad de elicitación de requisitos, en fase de Especificación de requisitos software es:

  1. Obtener información sobre el dominio del problema y el sistema actual (UdeD).
  2. Preparar y realizar las reuniones para elicitación/negociación.
  3. Identificar/revisar los objetivos del usuario.
  4. Identificar/revisar los objetivos del sistema.
  5. Identificar/revisar los requisitos de información.
  6. Identificar/revisar los requisitos funcionales.
  7. Identificar/revisar los requisitos no funcionales.
  8. Priorizar objetivos y requisitos.

Algunos principios básicos a tener en cuenta:

  • Presentar y entender cabalmente el dominio de la información del problema.
  • Definir correctamente las funciones que debe realizar el software.
  • Representar el comportamiento del software a consecuencias de acontecimientos externos, particulares, incluso inesperados.
  • Reconocer requisitos incompletos, ambiguos o contradictorios.
  • Dividir claramente los modelos que representan la información, las funciones y comportamiento y características no funcionales.
Clasificación e identificación de requisitos

Se pueden identificar dos formas de requisitos:

  • Requisitos de usuario: Los requisitos de usuario son frases en lenguaje natural junto a diagramas con los servicios que el sistema debe proporcionar, así como las restricciones bajo las que debe operar.
  • Requisitos de sistema: Los requisitos de sistema determinan los servicios del sistema y pero con las restricciones en detalle. Sirven como contrato.

Es decir, ambos son lo mismo, pero con distinto nivel de detalle.

Ejemplo de requisito de usuario: El sistema debe hacer préstamos Ejemplo de requisito de sistema: Función préstamo: entrada código socio, código ejemplar; salida: fecha devolución; etc.

Se clasifican en tres los tipos de requisitos de sistema:

  • Requisitos funcionales

Los requisitos funcionales describen:

  • Los servicios que proporciona el sistema (funciones).
  • La respuesta del sistema ante determinadas entradas.
  • El comportamiento del sistema en situaciones particulares.
  • Requisitos no funcionales

Los requisitos no funcionales son restricciones de los servicios o funciones que ofrece el sistema (ej. cotas de tiempo, proceso de desarrollo, rendimiento, etc.)

Ejemplo 1. La biblioteca Central debe ser capaz de atender simultáneamente a todas las bibliotecas de la Universidad
Ejemplo 2. El tiempo de respuesta a una consulta remota no debe ser superior a 1/2 s
A su vez, hay tres tipos de requisitos no funcionales:
  • Requisitos del producto. Especifican el comportamiento del producto (Ej. prestaciones, memoria, tasa de fallos, etc.)
  • Requisitos organizativos. Se derivan de las políticas y procedimientos de las organizaciones de los clientes y desarrolladores (Ej. estándares de proceso, lenguajes de programación, etc.)
  • Requisitos externos. Se derivan de factores externos al sistema y al proceso de desarrollo (Ej. requisitos legislativos, éticos, etc.)
  • Requisitos del dominio.

Los requisitos del dominio se derivan del dominio de la aplicación y reflejan características de dicho dominio.

Pueden ser funcionales o no funcionales.

Ej. El sistema de biblioteca de la Universidad debe ser capaz de exportar datos mediante el Lenguaje de Intercomunicación de Bibliotecas de España (LIBE). Ej. El sistema de biblioteca no podrá acceder a bibliotecas con material censurado.

Diseño del sistema

En ingeniería de software, el diseño es una fase de ciclo de vida del software. Se basa en la especificación de requisitos producido por el análisis de los requisitos (fase de análisis), el diseño define cómo estos requisitos se cumplirán, la estructura que debe darse al sistema de software para que se haga realidad.

El diseño sigue siendo una fase separada del la programación o codificación, esta última corresponde a la traducción en un determinado lenguaje de programación de las premisas adoptadas en el diseño.

Las distinciones entre las actividades mencionadas hasta ahora no siempre son claras cómo se quisiera en las teorías clásicas de ingeniería de software. El diseño, en particular, puede describir el funcionamiento interno de un sistema en diferentes niveles de detalle, cada una de ellos se coloca en una posición intermedia entre el análisis y codificación.

Normalmente se entiende por "diseño de la arquitectura" al diseño de "muy alto nivel", que sólo define la estructura del sistema en términos de la módulos de software de que se compone y las relaciones macroscópicas entre ellos. A este nivel de diseño pertenecen fórmulas como cliente-servidor o “tres niveles”, o, más generalmente, las decisiones sobre el uso de la arquitectura de hardware especial que se utilice, el sistema operativo, DBMS, Protocolos de red, etc.

Un nivel intermedio de detalle puede definir la descomposición del sistema en módulos, pero esta vez con una referencia más o menos explícita al modo de descomposición que ofrece el particular lenguaje de programación con el que el desarrollo se va a implementar, por ejemplo, en un diseño realizado con la tecnología de objetos, el proyecto podría describir al sistema en términos de clases y sus interrelaciones.

El diseño detallado, por último, es una descripción del sistema muy cercana a la codificación (por ejemplo, describir no solo las clases en abstracto, sino también sus atributos y los métodos con sus tipos).

Debido a la naturaleza "intangible" del software, y dependiendo de las herramientas que se utilizan en el proceso, la frontera entre el diseño y la codificación también puede ser virtualmente imposible de identificar. Por ejemplo, algunas herramientas CASE son capaces de generar código a partir de diagramas UML, los que describen gráficamente la estructura de un sistema software.

Codificación del software

Durante esta etapa se realizan las tareas que comúnmente se conocen como programación; que consiste, esencialmente, en llevar a código fuente, en el lenguaje de programación elegido, todo lo diseñado en la fase anterior. Esta tarea la realiza el programador, siguiendo por completo los lineamientos impuestos en el diseño y en consideración siempre a los requisitos funcionales y no funcionales (ERS) especificados en la primera etapa.

Es común pensar que la etapa de programación o codificación (algunos la llaman implementación) es la que insume la mayor parte del trabajo de desarrollo del software; sin embargo, esto puede ser relativo (y generalmente aplicable a sistemas de pequeño porte) ya que las etapas previas son cruciales, críticas y pueden llevar bastante más tiempo. Se suele hacer estimaciones de un 30% del tiempo total insumido en la programación, pero esta cifra no es consistente ya que depende en gran medida de las características del sistema, su criticidad y el lenguaje de programación elegido.[14]​En tanto menor es el nivel del lenguaje mayor será el tiempo de programación requerido, así por ejemplo se tardaría más tiempo en codificar un algoritmo en lenguaje ensamblador que el mismo programado en lenguaje C.

Mientras se programa la aplicación, sistema, o software en general, se realizan también tareas de depuración, esto es la labor de ir liberando al código de los errores factibles de ser hallados en esta fase (de semántica, sintáctica y lógica). Hay una suerte de solapamiento con la fase siguiente, ya que para depurar la lógica es necesario realizar pruebas unitarias, normalmente con datos de prueba; claro es que no todos los errores serán encontrados sólo en la etapa de programación, habrá otros que se encontrarán durante las etapas subsiguientes. La aparición de algún error funcional (mala respuesta a los requisitos) eventualmente puede llevar a retornar a la fase de diseño antes de continuar la codificación.

Durante la fase de programación, el código puede adoptar varios estados, dependiendo de la forma de trabajo y del lenguaje elegido, a saber:

  • Código fuente: es el escrito directamente por los programadores en editores de texto, lo cual genera el programa. Contiene el conjunto de instrucciones codificadas en algún lenguaje de alto nivel. Puede estar distribuido en paquetes, procedimientos, bibliotecas fuente, etc.
  • Código objeto: es el código binario o intermedio resultante de procesar con un compilador el código fuente. Consiste en una traducción completa y de una sola vez de este último. El código objeto no es inteligible por el ser humano (normalmente es formato binario) pero tampoco es directamente ejecutable por la computadora. Se trata de una representación intermedia entre el código fuente y el código ejecutable, a los fines de un enlace final con las rutinas de biblioteca y entre procedimientos o bien para su uso con un pequeño intérprete intermedio [a modo de distintos ejemplos véase EUPHORIA, (intérprete intermedio), FORTRAN (compilador puro) MSIL (Microsoft Intermediate Language) (intérprete) y BASIC (intérprete puro, intérprete intermedio, compilador intermedio o compilador puro, depende de la versión utilizada)].
    • El código objeto no existe si el programador trabaja con un lenguaje a modo de intérprete puro, en este caso el mismo intérprete se encarga de traducir y ejecutar línea por línea el código fuente (de acuerdo al flujo del programa), en tiempo de ejecución. En este caso tampoco existe el o los archivos de código ejecutable. Una desventaja de esta modalidad es que la ejecución del programa o sistema es un poco más lenta que si se hiciera con un intérprete intermedio, y bastante más lenta que si existe el o los archivos de código ejecutable. Es decir no favorece el rendimiento en velocidad de ejecución. Pero una gran ventaja de la modalidad intérprete puro, es que él está forma de trabajo facilita enormemente la tarea de depuración del código fuente (frente a la alternativa de hacerlo con un compilador puro). Frecuentemente se suele usar una forma mixta de trabajo (si el lenguaje de programación elegido lo permite), es decir inicialmente trabajar a modo de intérprete puro, y una vez depurado el código fuente (liberado de errores) se utiliza un compilador del mismo lenguaje para obtener el código ejecutable completo, con lo cual se agiliza la depuración y la velocidad de ejecución se optimiza.
  • Código ejecutable: Es el código binario resultado de enlazar uno o más fragmentos de código objeto con las rutinas y bibliotecas necesarias. Constituye uno o más archivos binarios con un formato tal que el sistema operativo es capaz de cargarlo en la memoria RAM (eventualmente también parte en una memoria virtual), y proceder a su ejecución directa. Por lo anterior se dice que el código ejecutable es directamente «inteligible por la computadora». El código ejecutable, también conocido como código máquina, no existe si se programa con modalidad de «intérprete puro».

Pruebas (unitarias y de integración)

Entre las diversas pruebas que se le efectúan al software se pueden distinguir principalmente:

  • Prueba unitarias: Consisten en probar o testear piezas de software pequeñas; a nivel de secciones, procedimientos, funciones y módulos; aquellas que tengan funcionalidades específicas. Dichas pruebas se utilizan para asegurar el correcto funcionamiento de secciones de código, mucho más reducidas que el conjunto, y que tienen funciones concretas con cierto grado de independencia.
  • Pruebas de integración: Se realizan una vez que las pruebas unitarias fueron concluidas exitosamente; con éstas se intenta asegurar que el sistema completo, incluso los subsistemas que componen las piezas individuales grandes del software funcionen correctamente al operar e inteoperar en conjunto.

Las pruebas normalmente se efectúan con los llamados datos de prueba, que es un conjunto seleccionado de datos típicos a los que puede verse sometido el sistema, los módulos o los bloques de código. También se escogen: Datos que llevan a condiciones límites al software a fin de probar su tolerancia y robustez; datos de utilidad para mediciones de rendimiento; datos que provocan condiciones eventuales o particulares poco comunes y a las que el software normalmente no estará sometido pero pueden ocurrir; etc. Los «datos de prueba» no necesariamente son ficticios o «creados», pero normalmente sí lo son los de poca probabilidad de ocurrencia.

Generalmente, existe un fase probatoria final y completa del software, llamada Beta Test, durante la cual el sistema instalado en condiciones normales de operación y trabajo es probado exhaustivamente a fin de encontrar errores, inestabilidades, respuestas erróneas, etc. que hayan pasado los previos controles. Estas son normalmente realizadas por personal idóneo contratado o afectado específicamente a ello. Los posibles errores encontrados se transmiten a los desarrolladores para su depuración. En el caso de software de desarrollo «a pedido», el usuario final (cliente) es el que realiza el Beta Test, teniendo para ello un período de prueba pactado con el desarrollador.

Instalación y paso a producción

La instalación del software es el proceso por el cual los programas desarrollados son transferidos apropiadamente al computador destino, inicializados, y, eventualmente, configurados; todo ello con el propósito de ser ya utilizados por el usuario final. Constituye la etapa final en el desarrollo propiamente dicho del software. Luego de esta el producto entrará en la fase de funcionamiento y producción, para el que fuera diseñado.

La instalación, dependiendo del sistema desarrollado, puede consistir en una simple copia al disco rígido destino (casos raros actualmente); o bien, más comúnmente, con una de complejidad intermedia en la que los distintos archivos componentes del software (ejecutables, bibliotecas, datos propios, etc.) son descomprimidos y copiados a lugares específicos preestablecidos del disco; incluso se crean vínculos con otros productos, además del propio sistema operativo. Este último caso, comúnmente es un proceso bastante automático que es creado y guiado con herramientas software específicas (empaquetado y distribución, instaladores).

En productos de mayor complejidad, la segunda alternativa es la utilizada, pero es realizada o guiada por especialistas; puede incluso requerirse la instalación en varios y distintos computadores (instalación distribuida).

También, en software de mediana y alta complejidad normalmente es requerido un proceso de configuración y chequeo, por el cual se asignan adecuados parámetros de funcionamiento y se testea la operatividad funcional del producto.

En productos de venta masiva las instalaciones completas, si son relativamente simples, suelen ser realizadas por los propios usuarios finales (tales como sistemas operativos, paquetes de oficina, utilitarios, etc.) con herramientas propias de instalación guiada; incluso la configuración suele ser automática. En productos de diseño específico o «a medida» la instalación queda restringida, normalmente, a personas especialistas involucradas en el desarrollo del software en cuestión.

Una vez realizada exitosamente la instalación del software, el mismo pasa a la fase de producción (operatividad), durante la cual cumple las funciones para las que fue desarrollado, es decir, es finalmente utilizado por el (o los) usuario final, produciendo los resultados esperados.

Mantenimiento

El mantenimiento de software es el proceso de control, mejora y optimización del software ya desarrollado e instalado, que también incluye depuración de errores y defectos que puedan haberse filtrado de la fase de pruebas de control y beta test. Esta fase es la última (antes de iterar, según el modelo empleado) que se aplica al ciclo de vida del desarrollo de software. La fase de mantenimiento es la que viene después de que el software está operativo y en producción.

De un buen diseño y documentación del desarrollo dependerá cómo será la fase de mantenimiento, tanto en costo temporal como monetario. Modificaciones realizadas a un software que fue elaborado con una documentación indebida o pobre y mal diseño puede llegar a ser tanto o más costosa que desarrollar el software desde el inicio. Por ello, es de fundamental importancia respetar debidamente todas las tareas de las fases del desarrollo y mantener adecuada y completa la documentación.

El período de la fase de mantenimiento es normalmente el mayor en todo el ciclo de vida.[14]​ Esta fase involucra también actualizaciones y evoluciones del software; no necesariamente implica que el sistema tuvo errores. Uno o más cambios en el software, por ejemplo de adaptación o evolutivos, puede llevar incluso a rever y adaptar desde parte de las primeras fases del desarrollo inicial, alterando todas las demás; dependiendo de cuán profundos sean los cambios. El modelo cascada común es particularmente costoso en mantenimiento, ya que su rigidez implica que cualquier cambio provoca regreso a fase inicial y fuertes alteraciones en las demás fases del ciclo de vida.

Durante el período de mantenimiento, es común que surjan nuevas revisiones y versiones del producto; que lo liberan más depurado, con mayor y mejor funcionalidad, mejor rendimiento, etc. Varias son las facetas que pueden ser alteradas para provocar cambios deseables, evolutivos, adaptaciones o ampliaciones y mejoras.

Básicamente se tienen los siguientes tipos de cambios:

  • Perfectivos: Aquellos que llevan a una mejora de la calidad interna del software en cualquier aspecto: Reestructuración del código, definición más clara del sistema y su documentación; optimización del rendimiento y eficiencia.
  • Evolutivos: Agregados, modificaciones, incluso eliminaciones, necesarias en el software para cubrir su expansión o cambio, según las necesidades del usuario.
  • Adaptivos: Modificaciones que afectan a los entornos en los que el sistema opera, tales como: Cambios de configuración del hardware (por actualización o mejora de componentes electrónicos), cambios en el software de base, en gestores de base de datos, en comunicaciones, etc.
  • Correctivos: Alteraciones necesarias para corregir errores de cualquier tipo en el producto de software desarrollado.

Carácter evolutivo del software

El software es el producto derivado del proceso de desarrollo, según la ingeniería de software. Este producto es intrínsecamente evolutivo durante su ciclo de vida: en general, evoluciona generando versiones cada vez más completas, complejas, mejoradas, optimizadas en algún aspecto, adecuadas a nuevas plataformas (sean de hardware o sistemas operativos), etc.[29]

Cuando un sistema deja de evolucionar, eventualmente cumplirá con su ciclo de vida, entrará en obsolescencia e inevitablemente, tarde o temprano, será reemplazado por un producto nuevo.

El software evoluciona sencillamente porque se debe adaptar a los cambios del entorno, sean funcionales (exigencias de usuarios), operativos, de plataforma o arquitectura hardware.

La dinámica de evolución del software es el estudio de los cambios del sistema. La mayor contribución en esta área fue realizada por Meir M. Lehman y Belady, comenzando en los años 70 y 80. Su trabajo continuó en la década de 1990, con Lehman y otros investigadores[30]​ de relevancia en la realimentación en los procesos de evolución (Lehman, 1996; Lehman et al., 1998; lehman et al., 2001). A partir de esos estudios propusieron un conjunto de leyes (conocidas como leyes de Lehman)[17]​ respecto de los cambios producidos en los sistemas. Estas leyes (en realidad son hipótesis) son invariantes y ampliamente aplicables.

Lehman y Belady analizaron el crecimiento y la evolución de varios sistemas software de gran porte; derivando finalmente, según sus medidas, las siguientes ocho leyes:

  1. Cambio continuo: Un programa que se usa en un entorno real necesariamente debe cambiar o se volverá progresivamente menos útil en ese entorno.
  2. Complejidad creciente: A medida que un programa en evolución cambia, su estructura tiende a ser cada vez más compleja. Se deben dedicar recursos extras para preservar y simplificar la estructura.
  3. Evolución prolongada del programa: La evolución de los programas es un proceso autorregulativo. Los atributos de los sistemas, tales como tamaño, tiempo entre entregas y la cantidad de errores documentados son aproximadamente invariantes para cada entrega del sistema.
  4. Estabilidad organizacional: Durante el tiempo de vida de un programa, su velocidad de desarrollo es aproximadamente constante e independiente de los recursos dedicados al desarrollo del sistema.
  5. Conservación de la familiaridad: Durante el tiempo de vida de un sistema, el cambio incremental en cada entrega es aproximadamente constante.
  6. Crecimiento continuado: La funcionalidad ofrecida por los sistemas tiene que crecer continuamente para mantener la satisfacción de los usuarios.
  7. Decremento de la calidad: La calidad de los sistemas software comenzará a disminuir a menos que dichos sistemas se adapten a los cambios de su entorno de funcionamiento.
  8. Realimentación del sistema: Los procesos de evolución incorporan sistemas de realimentación multiagente y multibucle y estos deben ser tratados como sistemas de realimentación para lograr una mejora significativa del producto.

Referencias

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Bibliografía

Libros

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  • Gottesdiener, Ellen; P. Sawyer (2002). Requirements by Collaboration: Workshops for Defining Needs (en inglés). Addison-Wesley Professional. pp. 368 p. ISBN 978-0201786064. Consultado el 2008. 
  • Sommerville, Ian (2005). Ingeniería del software (7ma. edición). Madrid: Pearson Educación S.A. ISBN 84-7829-074-5. 

Artículos y revistas

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  • Carlos Reynoso - «Métodos Heterodoxos en Desarrollo de Software» - 2004
  • Grupo ISSI - Univ. Politécnica de Valencia - «Metodologías Ágiles en el Desarrollo de Software» - 2003
  • Martin Fowler - «La Nueva Metodología» - 2003
  • Cutter IT Journal – «Requirements Engineering and Management». August 25, 2000. Cutter Consortium.
  • «Software Requirements Engineering», 2nd Edition, IEEE Computer Society. Los Alamitos, CA, 1997 (Compendio de papers y artículos en ingeniería de requisitos).
  • Lehman, M.M. - «Laws of Software Evolution Revisited», pos. pap., EWSPT96, Oct. 1996, LNCS 1149, Springer Verlag, 1997, pp. 108-124

Véase también

Modelos de ciclo de vida

Enlaces externos

  •   Datos: Q7397
  •   Multimedia: Software

software, conoce, como, software, logicial, soporte, lógico, sistema, formal, sistema, informático, comprende, conjunto, componentes, lógicos, necesarios, hacen, posible, realización, tareas, específicas, contraposición, componentes, físicos, llamados, hardwar. Se conoce como software 1 logicial o soporte logico al sistema formal de un sistema informatico que comprende el conjunto de los componentes logicos necesarios que hacen posible la realizacion de tareas especificas en contraposicion a los componentes fisicos que son llamados hardware La interaccion entre el software y el hardware hace operativo un ordenador u otro dispositivo es decir el software envia instrucciones que el hardware ejecuta haciendo posible su funcionamiento Dentro de la categoria de software de aplicacion estan incluidos los procesadores de texto como LibreOffice Writer Los componentes logicos incluyen entre muchos otros las aplicaciones informaticas tales como el procesador de texto que permite al usuario realizar todas las tareas concernientes a la edicion de textos el llamado software de sistema tal como el sistema operativo que basicamente permite al resto de los programas funcionar adecuadamente facilitando tambien la interaccion entre los componentes fisicos y el resto de las aplicaciones y proporcionando una interfaz con el usuario 2 El software en su gran mayoria esta escrito en lenguajes de programacion de alto nivel ya que son mas faciles y eficientes para que los programadores los usen porque son mas cercanos al Lenguaje natural respecto del lenguaje de maquina 3 Los lenguajes de alto nivel se traducen a lenguaje de maquina utilizando un compilador o un interprete o bien una combinacion de ambos El software tambien puede estar escrito en lenguaje ensamblador que es de bajo nivel y tiene una alta correspondencia con las instrucciones de lenguaje maquina se traduce al lenguaje de la maquina utilizando un ensamblador El anglicismo software es el mas ampliamente difundido al referirse a este concepto especialmente en la jerga tecnica en tanto que el termino sinonimo logicial derivado del termino frances logiciel es utilizado mayormente en paises y zonas de influencia francesa Indice 1 Etimologia 2 Definicion de software 3 Clasificacion del software 4 Proceso de creacion del software 4 1 Modelos de proceso o ciclo de vida 4 1 1 Modelo cascada 4 1 2 Modelos evolutivos 4 1 2 1 Modelo iterativo incremental 4 1 2 2 Modelo espiral 4 1 2 3 Modelo espiral Win amp Win 4 2 Etapas en el desarrollo del software 4 2 1 Captura analisis y especificacion de requisitos 4 2 1 1 Procesos modelado y formas de elicitacion de requisitos 4 2 1 2 Clasificacion e identificacion de requisitos 4 2 2 Diseno del sistema 4 2 3 Codificacion del software 4 2 4 Pruebas unitarias y de integracion 4 2 5 Instalacion y paso a produccion 4 2 6 Mantenimiento 5 Caracter evolutivo del software 6 Referencias 7 Bibliografia 7 1 Libros 7 2 Articulos y revistas 8 Vease tambien 8 1 Modelos de ciclo de vida 9 Enlaces externosEtimologia EditarSoftware AFI ˈsoft wer es una palabra proveniente del ingles que en espanol no posee una traduccion adecuada al contexto por lo cual se la utiliza asiduamente sin traducir y asi fue admitida por la Real Academia Espanola RAE 4 Aunque puede no ser estrictamente lo mismo suele sustituirse por expresiones tales como programas informaticos o aplicaciones informaticas o soportes logicos 5 Software es lo que se denomina producto en ingenieria de software 6 El termino logicial es un calco lexico del termino frances logiciel neologismo que se formo en 1969 a partir de las palabras logique logica y materiel material como traduccion de la Delegacion de la informatica responsable del Plan Calcul 7 Definicion de software EditarExisten varias definiciones similares aceptadas para software pero probablemente la mas formal sea la siguiente Es el conjunto de los programas de computo procedimientos reglas documentacion y datos asociados que forman parte de las operaciones de un sistema de computacion Extraido del estandar 729 del IEEE 8 Considerando esta definicion el concepto de software va mas alla de los programas de computacion en sus distintos estados codigo fuente binario o ejecutable tambien su documentacion los datos a procesar e incluso la informacion de usuario forman parte del software es decir abarca todo lo intangible todo lo no fisico relacionado El termino software fue usado por primera vez en este sentido por John W Tukey en 1957 En la ingenieria de software y las ciencias de la computacion el software es toda la informacion procesada por los sistemas informaticos programas y datos El concepto de leer diferentes secuencias de instrucciones programa desde la memoria de un dispositivo para controlar los calculos fue introducido por Charles Babbage como parte de su maquina diferencial La teoria que forma la base de la mayor parte del software moderno fue propuesta por Alan Turing en su ensayo de 1936 Los numeros computables con una aplicacion al problema de decision 9 Clasificacion del software Editar Buscador de Programas en Ubuntu 13 10 Si bien esta distincion es en cierto modo arbitraria y a veces confusa a los fines practicos se puede clasificar al software en tres tipos 10 Software de sistema Su objetivo es desvincular adecuadamente al usuario y al programador de los detalles del sistema informatico en particular que se use aislandolo especialmente del procesamiento referido a las caracteristicas internas de memoria discos puertos y dispositivos de comunicaciones impresoras pantallas teclados etc El software de sistema le procura al usuario y programador adecuadas interfaces de alto nivel controladores herramientas y utilidades de apoyo que permiten el mantenimiento del sistema global Incluye entre otros Sistemas operativos Controladores de dispositivos Herramientas de diagnostico Herramientas de correccion y optimizacion Servidores Utilidades Software de programacion Es el conjunto de herramientas que permiten al programador desarrollar programas de informatica usando diferentes alternativas y lenguajes de programacion de una manera practica Incluyen en forma basica Editores de texto Compiladores Interpretes Enlazadores Depuradores Entornos de desarrollo integrados IDE Agrupan las anteriores herramientas usualmente en un entorno visual de forma tal que el programador no necesite introducir multiples comandos para compilar interpretar depurar etc Habitualmente cuentan con una avanzada interfaz grafica de usuario GUI Software de aplicacion Es aquel que permite a los usuarios llevar a cabo una o varias tareas especificas en cualquier campo de actividad susceptible de ser automatizado o asistido con especial enfasis en los negocios Incluye entre muchos otros Aplicaciones para Control de sistemas y automatizacion industrial Aplicaciones ofimaticas Software educativo Software empresarial 11 Bases de datos Telecomunicaciones por ejemplo Internet y toda su estructura logica Videojuegos Software medico Software de calculo numerico y simbolico Software de diseno asistido CAD Software de control numerico CAM Proceso de creacion del software EditarArticulo principal Proceso para el desarrollo de software Se define como proceso al conjunto ordenado de pasos a seguir para llegar a la solucion de un problema u obtencion de un producto en este caso particular para lograr un producto software que resuelva un problema especifico El proceso de creacion de software puede llegar a ser muy complejo dependiendo de su porte caracteristicas y criticidad del mismo Por ejemplo la creacion de un sistema operativo es una tarea que requiere proyecto gestion numerosos recursos y todo un equipo disciplinado de trabajo En el otro extremo si se trata de un sencillo programa por ejemplo la resolucion de una ecuacion de segundo orden este puede ser realizado por un solo programador incluso aficionado facilmente Es asi que normalmente se dividen en tres categorias segun su tamano lineas de codigo o costo de pequeno mediano y gran porte Existen varias metodologias para estimarlo una de las mas populares es el sistema COCOMO que provee metodos y un software programa que calcula y provee una aproximacion de todos los costos de produccion en un proyecto software relacion horas hombre costo monetario cantidad de lineas fuente de acuerdo a lenguaje usado etc Considerando los de gran porte es necesario realizar complejas tareas tanto tecnicas como de gerencia una fuerte gestion y analisis diversos entre otras cosas la complejidad de ello ha llevado a que desarrolle una ingenieria especifica para tratar su estudio y realizacion es conocida como ingenieria de Software En tanto que en los de mediano porte pequenos equipos de trabajo incluso un avezado analista programador solitario pueden realizar la tarea Aunque siempre en casos de mediano y gran porte y a veces tambien en algunos de pequeno porte segun su complejidad se deben seguir ciertas etapas que son necesarias para la construccion del software Tales etapas si bien deben existir son flexibles en su forma de aplicacion de acuerdo a la metodologia o proceso de desarrollo escogido y utilizado por el equipo de desarrollo o por el analista programador solitario si fuere el caso Los procesos de desarrollo de software poseen reglas preestablecidas y deben ser aplicados en la creacion del software de mediano y gran porte ya que en caso contrario lo mas seguro es que el proyecto no logre concluir o termine sin cumplir los objetivos previstos y con variedad de fallos inaceptables fracasan en pocas palabras Entre tales procesos los hay agiles o livianos ejemplo XP pesados y lentos ejemplo RUP y variantes intermedias Normalmente se aplican de acuerdo al tipo y porte del software a desarrollar a criterio del lider si lo hay del equipo de desarrollo Algunos de esos procesos son Programacion Extrema en ingles eXtreme Programming o XP Proceso Unificado de Rational en ingles Rational Unified Process o RUP Feature Driven Development FDD etc 12 Cualquiera sea el proceso utilizado y aplicado al desarrollo del software RUP FDD XP etc y casi independientemente de el siempre se debe aplicar un modelo de ciclo de vida 13 Se estima que del total de proyectos software grandes emprendidos un 28 fracasan un 46 caen en severas modificaciones que lo retrasan y un 26 son totalmente exitosos 14 Cuando un proyecto fracasa rara vez es debido a fallas tecnicas la principal causa de fallos y fracasos es la falta de aplicacion de una buena metodologia o proceso de desarrollo Entre otras una fuerte tendencia desde hace pocas decadas es mejorar las metodologias o procesos de desarrollo o crear nuevas y concientizar a los profesionales de la informatica a su utilizacion adecuada Normalmente los especialistas en el estudio y desarrollo de estas areas metodologias y afines tales como modelos y hasta la gestion misma de los proyectos son los ingenieros en software es su orientacion Los especialistas en cualquier otra area de desarrollo informatico analista programador Lic en informatica ingeniero en informatica ingeniero de sistemas etc normalmente aplican sus conocimientos especializados pero utilizando modelos paradigmas y procesos ya elaborados Es comun para el desarrollo de software de mediano porte que los equipos humanos involucrados apliquen metodologias propias normalmente un hibrido de los procesos anteriores y a veces con criterios propios 15 El proceso de desarrollo puede involucrar numerosas y variadas tareas 13 desde lo administrativo pasando por lo tecnico y hasta la gestion y el gerenciamiento Pero casi rigurosamente siempre se cumplen ciertas etapas minimas las que se pueden resumir como sigue Captura elicitacion 16 especificacion y analisis de requisitos ERS Diseno Codificacion Pruebas unitarias y de integracion Instalacion y paso a produccion MantenimientoEn las anteriores etapas pueden variar ligeramente sus nombres o ser mas globales o contrariamente ser mas refinadas por ejemplo indicar como una unica fase a los fines documentales e interpretativos de analisis y diseno o indicar como implementacion lo que esta dicho como codificacion pero en rigor todas existen e incluyen basicamente las mismas tareas especificas En el apartado 4 del presente articulo se brindan mayores detalles de cada una de las etapas indicadas Modelos de proceso o ciclo de vida Editar Para cada una de las fases o etapas listadas en el item anterior existen sub etapas o tareas El modelo de proceso o modelo de ciclo de vida utilizado para el desarrollo define el orden de las tareas o actividades involucradas 13 tambien define la coordinacion entre ellas y su enlace y realimentacion Entre los mas conocidos se puede mencionar modelo en cascada o secuencial modelo espiral modelo iterativo incremental De los antedichos hay a su vez algunas variantes o alternativas mas o menos atractivas segun sea la aplicacion requerida y sus requisitos 14 Modelo cascada Editar Este aunque es mas comunmente conocido como modelo en cascada es tambien llamado modelo clasico modelo tradicional o modelo lineal secuencial El modelo en cascada puro dificilmente se utiliza tal cual pues esto implicaria un previo y absoluto conocimiento de los requisitos la no volatilidad de los mismos o rigidez y etapas subsiguientes libres de errores ello solo podria ser aplicable a escasos y pequenos sistemas a desarrollar En estas circunstancias el paso de una etapa a otra de las mencionadas seria sin retorno por ejemplo pasar del diseno a la codificacion implicaria un diseno exacto y sin errores ni probable modificacion o evolucion codifique lo disenado sin errores no habra en absoluto variantes futuras Esto es utopico ya que intrinsecamente el software es de caracter evolutivo 17 cambiante y dificilmente libre de errores tanto durante su desarrollo como durante su vida operativa 13 Figura 2 Modelo cascada puro o secuencial para el ciclo de vida del software Algun cambio durante la ejecucion de una cualquiera de las etapas en este modelo secuencial podria implicar reiniciar desde el principio todo el ciclo completo lo cual redundaria en altos costos de tiempo y desarrollo La Figura 2 muestra un posible esquema del modelo en cuestion 13 Sin embargo el modelo cascada en algunas de sus variantes es uno de los actualmente mas utilizados 18 por su eficacia y simplicidad mas que nada en software de pequeno y algunos de mediano porte pero nunca o muy rara vez se lo usa en su forma pura como se dijo anteriormente En lugar de ello siempre se produce alguna realimentacion entre etapas que no es completamente predecible ni rigida esto da oportunidad al desarrollo de productos software en los cuales hay ciertas incertezas cambios o evoluciones durante el ciclo de vida Asi por ejemplo una vez capturados y especificados los requisitos primera etapa se puede pasar al diseno del sistema pero durante esta ultima fase lo mas probable es que se deban realizar ajustes en los requisitos aunque sean minimos ya sea por fallas detectadas ambiguedades o bien porque los propios requisitos han cambiado o evolucionado con lo cual se debe retornar a la primera o previa etapa hacer los reajustes pertinentes y luego continuar nuevamente con el diseno esto ultimo se conoce como realimentacion Lo normal en el modelo cascada es entonces la aplicacion del mismo con sus etapas realimentadas de alguna forma permitiendo retroceder de una a la anterior e incluso poder saltar a varias anteriores si es requerido De esta manera se obtiene el modelo cascada realimentado que puede ser esquematizado como lo ilustra la Figura 3 Figura 3 Modelo cascada realimentado para el ciclo de vida Lo dicho es a grandes rasgos la forma y utilizacion de este modelo uno de los mas usados y populares 13 El modelo cascada realimentado resulta muy atractivo hasta ideal si el proyecto presenta alta rigidez pocos cambios previsto no evolutivo los requisitos son muy claros y estan correctamente especificados 18 Hay mas variantes similares al modelo refino de etapas mas etapas menores y mas especificas o incluso mostrar menos etapas de las indicadas aunque en tal caso la faltante estara dentro de alguna otra El orden de esas fases indicadas en el item previo es el logico y adecuado pero adviertase como se dijo que normalmente habra realimentacion hacia atras El modelo lineal o en cascada es el paradigma mas antiguo y extensamente utilizado sin embargo las criticas a el ver desventajas han puesto en duda su eficacia Pese a todo tiene un lugar muy importante en la ingenieria de software y continua siendo el mas utilizado y siempre es mejor que un enfoque al azar 18 Desventajas del modelo cascada 13 Los cambios introducidos durante el desarrollo pueden confundir al equipo profesional en las etapas tempranas del proyecto Si los cambios se producen en etapa madura codificacion o prueba pueden ser catastroficos para un proyecto grande No es frecuente que el cliente o usuario final explicite clara y completamente los requisitos etapa de inicio y el modelo lineal asi lo requiere La incertidumbre natural en los comienzos es luego dificil de acomodar 18 El cliente debe tener paciencia ya que el software no estara disponible hasta muy avanzado el proyecto Un error importante detectado por el cliente en fase de operacion puede ser desastroso implicando reinicio del proyecto con altos costos Modelos evolutivos Editar El software evoluciona con el tiempo 19 17 Los requisitos del usuario y del producto suelen cambiar conforme se desarrolla el mismo Las fechas de mercado y la competencia hacen que no sea posible esperar a poner en el mercado un producto absolutamente completo por lo que se aconseja introducir una version funcional limitada de alguna forma para aliviar las presiones competitivas En esas u otras situaciones similares los desarrolladores necesitan modelos de progreso que esten disenados para acomodarse a una evolucion temporal o progresiva donde los requisitos centrales son conocidos de antemano aunque no esten bien definidos a nivel detalle En el modelo cascada y cascada realimentado no se tiene demasiado en cuenta la naturaleza evolutiva del software 19 se plantea como estatico con requisitos bien conocidos y definidos desde el inicio 13 Los evolutivos son modelos iterativos permiten desarrollar versiones cada vez mas completas y complejas hasta llegar al objetivo final deseado incluso evolucionar mas alla durante la fase de operacion Los modelos iterativo incremental y espiral entre otros son dos de los mas conocidos y utilizados del tipo evolutivo 18 Modelo iterativo incremental Editar En terminos generales se puede distinguir en la figura 4 los pasos generales que sigue el proceso de desarrollo de un producto software En el modelo de ciclo de vida seleccionado se identifican claramente dichos pasos La descripcion del sistema es esencial para especificar y confeccionar los distintos incrementos hasta llegar al producto global y final Las actividades concurrentes especificacion desarrollo y validacion sintetizan el desarrollo pormenorizado de los incrementos que se hara posteriormente Figura 4 Diagrama generico del desarrollo evolutivo incremental El diagrama de la figura 4 muestra en forma muy esquematica el funcionamiento de un ciclo iterativo incremental el cual permite la entrega de versiones parciales a medida que se va construyendo el producto final 13 Es decir a medida que cada incremento definido llega a su etapa de operacion y mantenimiento Cada version emitida incorpora a los anteriores incrementos las funcionalidades y requisitos que fueron analizados como necesarios El incremental es un modelo de tipo evolutivo que esta basado en varios ciclos cascada realimentados aplicados repetidamente con una filosofia iterativa 18 En la figura 5 se muestra un refino del diagrama previo bajo un esquema temporal para obtener finalmente el esquema del modelo de ciclo de vida iterativo incremental con sus actividades genericas asociadas Aqui se observa claramente cada ciclo cascada que es aplicado para la obtencion de un incremento estos ultimos se van integrando para obtener el producto final completo Cada incremento es un ciclo cascada realimentado aunque por simplicidad en la figura 5 se muestra como secuencial puro Figura 5 Modelo iterativo incremental para el ciclo de vida del software Se observa que existen actividades de desarrollo para cada incremento que son realizadas en paralelo o concurrentemente asi por ejemplo en la Figura mientras se realiza el diseno detalle del primer incremento ya se esta realizando en analisis del segundo La Figura 5 es solo esquematica un incremento no necesariamente se iniciara durante la fase de diseno del anterior puede ser posterior incluso antes en cualquier tiempo de la etapa previa Cada incremento concluye con la actividad de operacion y mantenimiento indicada como Operacion en la figura que es donde se produce la entrega del producto parcial al cliente El momento de inicio de cada incremento es dependiente de varios factores tipo de sistema independencia o dependencia entre incrementos dos de ellos totalmente independientes pueden ser facilmente iniciados al mismo tiempo si se dispone de personal suficiente capacidad y cantidad de profesionales involucrados en el desarrollo etc 20 Bajo este modelo se entrega software por partes funcionales mas pequenas pero reutilizables llamadas incrementos En general cada incremento se construye sobre aquel que ya fue entregado 13 Como se muestra en la Figura 5 se aplican secuencias Cascada en forma escalonada mientras progresa el tiempo calendario Cada secuencia lineal o Cascada produce un incremento y a menudo el primer incremento es un sistema basico con muchas funciones suplementarias conocidas o no sin entregar El cliente utiliza inicialmente ese sistema basico intertanto el resultado de su uso y evaluacion puede aportar al plan para el desarrollo del los siguientes incrementos o versiones Ademas tambien aportan a ese plan otros factores como lo es la priorizacion mayor o menor urgencia en la necesidad de cada incremento en particular y la dependencia entre incrementos o independencia Luego de cada integracion se entrega un producto con mayor funcionalidad que el previo El proceso se repite hasta alcanzar el software final completo Siendo iterativo con el modelo incremental se entrega un producto parcial pero completamente operacional en cada incremento y no una parte que sea usada para reajustar los requisitos como si ocurre en el modelo de construccion de prototipos 18 El enfoque incremental resulta muy util cuando se dispone de baja dotacion de personal para el desarrollo tambien si no hay disponible fecha limite del proyecto por lo que se entregan versiones incompletas pero que proporcionan al usuario funcionalidad basica y cada vez mayor Tambien es un modelo util a los fines de versiones de evaluacion Nota Puede ser considerado y util en cualquier momento o incremento incorporar temporalmente el paradigma MCP como complemento teniendo asi una mixtura de modelos que mejoran el esquema y desarrollo general Ejemplo Un procesador de texto que sea desarrollado bajo el paradigma incremental podria aportar en principio funciones basicas de edicion de archivos y produccion de documentos algo como un editor simple En un segundo incremento se le podria agregar edicion mas sofisticada y de generacion y mezcla de documentos En un tercer incremento podria considerarse el agregado de funciones de correccion ortografica esquemas de paginado y plantillas en un cuarto capacidades de dibujo propias y ecuaciones matematicas Asi sucesivamente hasta llegar al procesador final requerido Asi el producto va creciendo acercandose a su meta final pero desde la entrega del primer incremento ya es util y funcional para el cliente el cual observa una respuesta rapida en cuanto a entrega temprana sin notar que la fecha limite del proyecto puede no estar acotada ni tan definida lo que da margen de operacion y alivia presiones al equipo de desarrollo 21 Como se dijo el iterativo incremental es un modelo del tipo evolutivo es decir donde se permiten y esperan probables cambios en los requisitos en tiempo de desarrollo se admite cierto margen para que el software pueda evolucionar 17 Aplicable cuando los requisitos son medianamente bien conocidos pero no son completamente estaticos y definidos cuestion esa que si es indispensable para poder utilizar un modelo Cascada El modelo es aconsejable para el desarrollo de software en el cual se observe en su etapa inicial de analisis que posee areas bastante bien definidas a cubrir con suficiente independencia como para ser desarrolladas en etapas sucesivas Tales areas a cubrir suelen tener distintos grados de apremio por lo cual las mismas se deben priorizar en un analisis previo es decir definir cual sera la primera la segunda y asi sucesivamente esto se conoce como definicion de los incrementos con base en la priorizacion Pueden no existir prioridades funcionales por parte del cliente pero el desarrollador debe fijarlas de todos modos y con algun criterio ya que basandose en ellas se desarrollaran y entregaran los distintos incrementos El hecho de que existan incrementos funcionales del software lleva inmediatamente a pensar en un esquema de desarrollo modular por tanto este modelo facilita tal paradigma de diseno En resumen un modelo incremental lleva a pensar en un desarrollo modular con entregas parciales del producto software denominados incrementos del sistema que son escogidos segun prioridades predefinidas de algun modo El modelo permite una implementacion con refinamientos sucesivos ampliacion o mejora Con cada incremento se agrega nueva funcionalidad o se cubren nuevos requisitos o bien se mejora la version previamente implementada del producto software Este modelo brinda cierta flexibilidad para que durante el desarrollo se incluyan cambios en los requisitos por parte del usuario un cambio de requisitos propuesto y aprobado puede analizarse e implementarse como un nuevo incremento o eventualmente podra constituir una mejora adecuacion de uno ya planeado Aunque si se produce un cambio de requisitos por parte del cliente que afecte incrementos previos ya terminados deteccion incorporacion tardia se debe evaluar la factibilidad y realizar un acuerdo con el cliente ya que puede impactar fuertemente en los costos 22 La seleccion de este modelo permite realizar entregas funcionales tempranas al cliente lo cual es beneficioso tanto para el como para el grupo de desarrollo Se priorizan las entregas de aquellos modulos o incrementos en que surja la necesidad operativa de hacerlo por ejemplo para cargas previas de informacion indispensable para los incrementos siguientes 18 El modelo iterativo incremental no obliga a especificar con precision y detalle absolutamente todo lo que el sistema debe hacer y como antes de ser construido como el caso del cascada con requisitos congelados Solo se hace en el incremento en desarrollo Esto torna mas manejable el proceso y reduce el impacto en los costos Esto es asi porque en caso de alterar o rehacer los requisitos solo afecta una parte del sistema Aunque logicamente esta situacion se agrava si se presenta en estado avanzado es decir en los ultimos incrementos En definitiva el modelo facilita la incorporacion de nuevos requisitos durante el desarrollo Con un paradigma incremental se reduce el tiempo de desarrollo inicial ya que se implementa funcionalidad parcial Tambien provee un impacto ventajoso frente al cliente que es la entrega temprana de partes operativas del software El modelo proporciona todas las ventajas del modelo en cascada realimentado reduciendo sus desventajas solo al ambito de cada incremento El modelo incremental no es recomendable para casos de sistemas de tiempo real de alto nivel de seguridad de procesamiento distribuido o de alto indice de riesgos Modelo espiral Editar El modelo espiral fue propuesto inicialmente por Barry Boehm Es un modelo evolutivo que conjuga la naturaleza iterativa del modelo MCP con los aspectos controlados y sistematicos del Modelo Cascada Proporciona potencial para desarrollo rapido de versiones incrementales En el modelo espiral el software se construye en una serie de versiones incrementales En las primeras iteraciones la version incremental podria ser un modelo en papel o bien un prototipo En las ultimas iteraciones se producen versiones cada vez mas completas del sistema disenado 13 18 El modelo se divide en un numero de Actividades de marco de trabajo llamadas regiones de tareas En general existen entre tres y seis regiones de tareas hay variantes del modelo En la figura 6 se muestra el esquema de un modelo espiral con seis regiones En este caso se explica una variante del modelo original de Boehm expuesto en su tratado de 1988 en 1998 expuso un tratado mas reciente Figura 6 Modelo espiral para el ciclo de vida del software Las regiones definidas en el modelo de la figura son Region 1 Tareas requeridas para establecer la comunicacion entre el cliente y el desarrollador Region 2 Tareas inherentes a la definicion de los recursos tiempo y otra informacion relacionada con el proyecto Region 3 Tareas necesarias para evaluar los riesgos tecnicos y de gestion del proyecto Region 4 Tareas para construir una o mas representaciones de la aplicacion software Region 5 Tareas para construir la aplicacion instalarla probarla y proporcionar soporte al usuario o cliente Ej documentacion y practica Region 6 Tareas para obtener la reaccion del cliente segun la evaluacion de lo creado e instalado en los ciclos anteriores Las actividades enunciadas para el marco de trabajo son generales y se aplican a cualquier proyecto grande mediano o pequeno complejo o no Las regiones que definen esas actividades comprenden un conjunto de tareas del trabajo ese conjunto si se debe adaptar a las caracteristicas del proyecto en particular a emprender Notese que lo listado en los items de 1 a 6 son conjuntos de tareas algunas de las ellas normalmente dependen del proyecto o desarrollo en si Proyectos pequenos requieren baja cantidad de tareas y tambien de formalidad En proyectos mayores o criticos cada region de tareas contiene labores de mas alto nivel de formalidad En cualquier caso se aplican actividades de proteccion por ejemplo gestion de configuracion del software garantia de calidad etc Al inicio del ciclo o proceso evolutivo el equipo de ingenieria gira alrededor del espiral metaforicamente hablando comenzando por el centro marcado con 1 en la figura 6 y en el sentido indicado el primer circuito de la espiral puede producir el desarrollo de una especificacion del producto los pasos siguientes podrian generar un prototipo y progresivamente versiones mas sofisticadas del software Cada paso por la region de planificacion provoca ajustes en el plan del proyecto el coste y planificacion se realimentan en funcion de la evaluacion del cliente El gestor de proyectos debe ajustar el numero de iteraciones requeridas para completar el desarrollo El modelo espiral puede ir adaptandose y aplicarse a lo largo de todo el Ciclo de vida del software en el modelo clasico o cascada el proceso termina a la entrega del software Una vision alternativa del modelo puede observarse examinando el eje de punto de entrada de proyectos Cada uno de los circulitos fijados a lo largo del eje representan puntos de arranque de los distintos proyectos relacionados a saber Un proyecto de desarrollo de conceptos comienza al inicio de la espiral hace multiples iteraciones hasta que se completa es la zona marcada con verde Si lo anterior se va a desarrollar como producto real se inicia otro proyecto Desarrollo de nuevo Producto Que evolucionara con iteraciones hasta culminar es la zona marcada en color azul Eventual y analogamente se generaran proyectos de mejoras de productos y de mantenimiento de productos con las iteraciones necesarias en cada area zonas roja y gris respectivamente Cuando la espiral se caracteriza de esta forma esta operativa hasta que el software se retira eventualmente puede estar inactiva el proceso pero cuando se produce un cambio el proceso arranca nuevamente en el punto de entrada apropiado por ejemplo en mejora del producto El modelo espiral da un enfoque realista que evoluciona igual que el software 19 se adapta muy bien para desarrollos a gran escala El Espiral utiliza el MCP para reducir riesgos y permite aplicarlo en cualquier etapa de la evolucion Mantiene el enfoque clasico cascada pero incorpora un marco de trabajo iterativo que refleja mejor la realidad Este modelo requiere considerar riesgos tecnicos en todas las etapas del proyecto aplicado adecuadamente debe reducirlos antes de que sean un verdadero problema El Modelo evolutivo como el Espiral es particularmente apto para el desarrollo de Sistemas Operativos complejos tambien en sistemas de altos riesgos o criticos Ej navegadores y controladores aeronauticos y en todos aquellos en que sea necesaria una fuerte gestion del proyecto y sus riesgos tecnicos o de gestion Desventajas importantes Requiere mucha experiencia y habilidad para la evaluacion de los riesgos lo cual es requisito para el exito del proyecto Es dificil convencer a los grandes clientes que se podra controlar este enfoque evolutivo Este modelo no se ha usado tanto como el Cascada Incremental o MCP por lo que no se tiene bien medida su eficacia es un paradigma relativamente nuevo y dificil de implementar y controlar Modelo espiral Win amp Win Editar Una variante interesante del Modelo Espiral previamente visto Figura 6 es el Modelo espiral Win Win 14 Barry Boehm El Modelo Espiral previo clasico sugiere la comunicacion con el cliente para fijar los requisitos en que simplemente se pregunta al cliente que necesita y el proporciona la informacion para continuar pero esto es en un contexto ideal que rara vez ocurre Normalmente cliente y desarrollador entran en una negociacion se negocia coste frente a funcionalidad rendimiento calidad etc Es asi que la obtencion de requisitos requiere una negociacion que tiene exito cuando ambas partes ganan Las mejores negociaciones se fuerzan en obtener Victoria amp Victoria Win amp Win es decir que el cliente gane obteniendo el producto que lo satisfaga y el desarrollador tambien gane consiguiendo presupuesto y fecha de entrega realista Evidentemente este modelo requiere fuertes habilidades de negociacion El modelo Win Win define un conjunto de actividades de negociacion al principio de cada paso alrededor de la espiral se definen las siguientes actividades Identificacion del sistema o subsistemas clave de los directivos saber que quieren Determinacion de condiciones de victoria de los directivos saber que necesitan y los satisface Negociacion de las condiciones victoria de los directivos para obtener condiciones Victoria amp Victoria negociar para que ambos ganen Directivo Cliente escogido con interes directo en el producto que puede ser premiado por la organizacion si tiene exito o criticado si no El modelo Win amp Win hace enfasis en la negociacion inicial tambien introduce 3 hitos en el proceso llamados puntos de fijacion que ayudan a establecer la completitud de un ciclo de la espiral y proporcionan hitos de decision antes de continuar el proyecto de desarrollo del software Etapas en el desarrollo del software Editar Captura analisis y especificacion de requisitos Editar Al inicio de un desarrollo no de un proyecto esta es la primera fase que se realiza y segun el modelo de proceso adoptado puede casi terminar para pasar a la proxima etapa caso de Modelo Cascada Realimentado o puede hacerse parcialmente para luego retomarla caso Modelo Iterativo Incremental u otros de caracter evolutivo En simple palabras y basicamente durante esta fase se adquieren reunen y especifican las caracteristicas funcionales y no funcionales que debera cumplir el futuro programa o sistema a desarrollar Las bondades de las caracteristicas tanto del sistema o programa a desarrollar como de su entorno parametros no funcionales y arquitectura dependen enormemente de lo bien lograda que este esta etapa Esta es probablemente la de mayor importancia y una de las fases mas dificiles de lograr certeramente pues no es automatizable no es muy tecnica y depende en gran medida de la habilidad y experiencia del analista que la realice Involucra fuertemente al usuario o cliente del sistema por tanto tiene matices muy subjetivos y es dificil de modelar con certeza o aplicar una tecnica que sea la mas cercana a la adecuada de hecho no existe la estrictamente adecuada Si bien se han ideado varias metodologias incluso software de apoyo para captura elicitacion y registro de requisitos no existe una forma infalible o absolutamente confiable y deben aplicarse conjuntamente buenos criterios y mucho sentido comun por parte del o los analistas encargados de la tarea es fundamental tambien lograr una fluida y adecuada comunicacion y comprension con el usuario final o cliente del sistema El artefacto mas importante resultado de la culminacion de esta etapa es lo que se conoce como especificacion de requisitos software o simplemente documento ERS Como se dijo la habilidad del analista para interactuar con el cliente es fundamental lo comun es que el cliente tenga un objetivo general o problema que resolver no conoce en absoluto el area informatica ni su jerga ni siquiera sabe con precision que deberia hacer el producto software que y cuantas funciones ni mucho menos como debe operar En otros casos menos frecuentes el cliente piensa que sabe precisamente lo que el software tiene que hacer y generalmente acierta muy parcialmente pero su empecinamiento entorpece la tarea de elicitacion El analista debe tener la capacidad para lidiar con este tipo de problemas que incluyen relaciones humanas tiene que saber ponerse al nivel del usuario para permitir una adecuada comunicacion y comprension 23 Escasas son las situaciones en que el cliente sabe con certeza e incluso con completitud lo que requiere de su futuro sistema este es el caso mas sencillo para el analista Las tareas relativas a captura elicitacion modelado y registro de requisitos ademas de ser sumamente importante puede llegar a ser dificultosa de lograr acertadamente y llevar bastante tiempo relativo al proceso total del desarrollo al proceso y metodologias para llevar a cabo este conjunto de actividades normalmente se las asume parte propia de la ingenieria de software pero dada la antedicha complejidad actualmente se habla de una ingenieria de requisitos 24 aunque ella aun no existe formalmente Hay grupos de estudio e investigacion en todo el mundo que estan exclusivamente abocados a idear modelos tecnicas y procesos para intentar lograr la correcta captura analisis y registro de requisitos Estos grupos son los que normalmente hablan de la ingenieria de requisitos es decir se plantea esta como un area o disciplina pero no como una carrera universitaria en si misma Algunos requisitos no necesitan la presencia del cliente para ser capturados o analizados en ciertos casos los puede proponer el mismo analista o incluso adoptar unilateralmente decisiones que considera adecuadas tanto en requisitos funcionales como no funcionales Por citar ejemplos probables Algunos requisitos sobre la arquitectura del sistema requisitos no funcionales tales como los relativos al rendimiento nivel de soporte a errores operativos plataformas de desarrollo relaciones internas o ligas entre la informacion entre registros o tablas de datos a almacenar en caso de bases o bancos de datos etc Algunos funcionales tales como opciones secundarias o de soporte necesarias para una mejor o mas sencilla operatividad etc La obtencion de especificaciones a partir del cliente u otros actores intervinientes es un proceso humano muy interactivo e iterativo normalmente a medida que se captura la informacion se la analiza y realimenta con el cliente refinandola puliendola y corrigiendo si es necesario cualquiera sea el metodo de ERS utilizado EL analista siempre debe llegar a conocer la tematica y el problema que resolver dominarlo hasta cierto punto hasta el ambito que el futuro sistema a desarrollar lo abarque Por ello el analista debe tener alta capacidad para comprender problemas de muy diversas areas o disciplinas de trabajo que no son especificamente suyas asi por ejemplo si el sistema a desarrollar sera para gestionar informacion de una aseguradora y sus sucursales remotas el analista se debe compenetrar en como ella trabaja y maneja su informacion desde niveles muy bajos e incluso llegando hasta los gerenciales Dada a gran diversidad de campos a cubrir los analistas suelen ser asistidos por especialistas es decir gente que conoce profundamente el area para la cual se desarrollara el software evidentemente una unica persona el analista no puede abarcar tan vasta cantidad de areas del conocimiento En empresas grandes de desarrollo de productos software es comun tener analistas especializados en ciertas areas de trabajo Contrariamente no es problema del cliente es decir el no tiene por que saber nada de software ni de disenos ni otras cosas relacionadas solo se debe limitar a aportar objetivos datos e informacion de mano propia o de sus registros equipos empleados etc al analista y guiado por el para que en primera instancia defina el Universo de Discurso y con posterior trabajo logre confeccionar el adecuado documento ERS Es bien conocida la presion que sufren los desarrolladores de sistemas informaticos para comprender y rescatar las necesidades de los clientes usuarios Cuanto mas complejo es el contexto del problema mas dificil es lograrlo a veces se fuerza a los desarrolladores a tener que convertirse en casi expertos de los dominios que analizan Cuando esto no sucede es muy probable que se genere un conjunto de requisitos 25 erroneos o incompletos y por lo tanto un producto de software con alto grado de desaprobacion por parte de los clientes usuarios y un altisimo costo de reingenieria y mantenimiento Todo aquello que no se detecte o resulte mal entendido en la etapa inicial provocara un fuerte impacto negativo en los requisitos propagando esta corriente degradante a lo largo de todo el proceso de desarrollo e incrementando su perjuicio cuanto mas tardia sea su deteccion Bell y Thayer 1976 Davis 1993 Procesos modelado y formas de elicitacion de requisitos Editar Siendo que la captura elicitacion y especificacion de requisitos es una parte crucial en el proceso de desarrollo de software ya que de esta etapa depende el logro de los objetivos finales previstos se han ideado modelos y diversas metodologias de trabajo para estos fines Tambien existen herramientas software que apoyan las tareas relativas realizadas por el ingeniero en requisitos El estandar IEEE 830 1998 brinda una normalizacion de las Practicas recomendadas para la especificacion de requisitos software 26 A medida que se obtienen los requisitos normalmente se los va analizando el resultado de este analisis con o sin el cliente se plasma en un documento conocido como ERS o Especificacion de requisitos software cuya estructura puede venir definida por varios estandares tales como CMMI Un primer paso para realizar el relevamiento de informacion es el conocimiento y definicion acertada lo que se conoce como Universo de Discurso del problema que se define y entiende por Universo de Discurso UdeD es el contexto general en el cual el software debera ser desarrollado y debera operar El UdeD incluye todas las fuentes de informacion y todas las personas relacionadas con el software Esas personas son conocidas tambien como actores de ese universo El UdeD es la realidad circunstanciada por el conjunto de objetivos definidos por quienes demandaron el software A partir de la extraccion y analisis de informacion en su ambito se obtienen todas las especificaciones necesarias y tipos de requisitos para el futuro producto software El objetivo de la ingenieria de requisitos IR es sistematizar el proceso de definicion de requisitos permitiendo elicitar modelar y analizar el problema generando un compromiso entre los ingenieros de requisitos y los clientes usuarios ya que ambos participan en la generacion y definicion de los requisitos del sistema La IR aporta un conjunto de metodos tecnicas y herramientas que asisten a los ingenieros de requisitos analistas para obtener requisitos lo mas seguros veraces completos y oportunos posibles permitiendo basicamente Comprender el problema Facilitar la obtencion de las necesidades del cliente usuario Validar con el cliente usuario Garantizar las especificaciones de requisitosSi bien existen diversas formas modelos y metodologias para elicitar definir y documentar requisitos no se puede decir que alguna de ellas sea mejor o peor que la otra suelen tener muchisimo en comun y todas cumplen el mismo objetivo Sin embargo lo que si se puede decir sin dudas es que es indispensable utilizar alguna de ellas para documentar las especificaciones del futuro producto software Asi por ejemplo hay un grupo de investigacion argentino que desde hace varios anos ha propuesto y estudia el uso del LEL Lexico Extendido del Lenguaje y Escenarios como metodologia aqui 27 se presenta una de las tantas referencias y bibliografia sobre ello Otra forma mas ortodoxa de capturar y documentar requisitos se puede obtener en detalle por ejemplo en el trabajo de la Universidad de Sevilla sobre Metodologia para el Analisis de Requisitos de Sistemas Software 28 En la Figura 7 se muestra un esquema mas o menos riguroso aunque no detallado de los pasos y tareas a seguir para realizar la captura analisis y especificacion de requisitos software Tambien alli se observa que artefacto o documento se obtiene en cada etapa del proceso En el diagrama no se explicita metodologia o modelo a utilizar sencillamente se pautan las tareas que deben cumplirse de alguna manera Figura 7 Diagrama de tareas para captura y analisis de requisitos Una posible lista general y ordenada de tareas recomendadas para obtener la definicion de lo que se debe realizar los productos a obtener y las tecnicas a emplear durante la actividad de elicitacion de requisitos en fase de Especificacion de requisitos software es Obtener informacion sobre el dominio del problema y el sistema actual UdeD Preparar y realizar las reuniones para elicitacion negociacion Identificar revisar los objetivos del usuario Identificar revisar los objetivos del sistema Identificar revisar los requisitos de informacion Identificar revisar los requisitos funcionales Identificar revisar los requisitos no funcionales Priorizar objetivos y requisitos Algunos principios basicos a tener en cuenta Presentar y entender cabalmente el dominio de la informacion del problema Definir correctamente las funciones que debe realizar el software Representar el comportamiento del software a consecuencias de acontecimientos externos particulares incluso inesperados Reconocer requisitos incompletos ambiguos o contradictorios Dividir claramente los modelos que representan la informacion las funciones y comportamiento y caracteristicas no funcionales Clasificacion e identificacion de requisitos Editar Se pueden identificar dos formas de requisitos Requisitos de usuario Los requisitos de usuario son frases en lenguaje natural junto a diagramas con los servicios que el sistema debe proporcionar asi como las restricciones bajo las que debe operar Requisitos de sistema Los requisitos de sistema determinan los servicios del sistema y pero con las restricciones en detalle Sirven como contrato Es decir ambos son lo mismo pero con distinto nivel de detalle Ejemplo de requisito de usuario El sistema debe hacer prestamos Ejemplo de requisito de sistema Funcion prestamo entrada codigo socio codigo ejemplar salida fecha devolucion etc Se clasifican en tres los tipos de requisitos de sistema Requisitos funcionalesLos requisitos funcionales describen Los servicios que proporciona el sistema funciones La respuesta del sistema ante determinadas entradas El comportamiento del sistema en situaciones particulares Requisitos no funcionalesLos requisitos no funcionales son restricciones de los servicios o funciones que ofrece el sistema ej cotas de tiempo proceso de desarrollo rendimiento etc Ejemplo 1 La biblioteca Central debe ser capaz de atender simultaneamente a todas las bibliotecas de la Universidad Ejemplo 2 El tiempo de respuesta a una consulta remota no debe ser superior a 1 2 s dd A su vez hay tres tipos de requisitos no funcionales Requisitos del producto Especifican el comportamiento del producto Ej prestaciones memoria tasa de fallos etc Requisitos organizativos Se derivan de las politicas y procedimientos de las organizaciones de los clientes y desarrolladores Ej estandares de proceso lenguajes de programacion etc Requisitos externos Se derivan de factores externos al sistema y al proceso de desarrollo Ej requisitos legislativos eticos etc Requisitos del dominio Los requisitos del dominio se derivan del dominio de la aplicacion y reflejan caracteristicas de dicho dominio Pueden ser funcionales o no funcionales Ej El sistema de biblioteca de la Universidad debe ser capaz de exportar datos mediante el Lenguaje de Intercomunicacion de Bibliotecas de Espana LIBE Ej El sistema de biblioteca no podra acceder a bibliotecas con material censurado Diseno del sistema Editar En ingenieria de software el diseno es una fase de ciclo de vida del software Se basa en la especificacion de requisitos producido por el analisis de los requisitos fase de analisis el diseno define como estos requisitos se cumpliran la estructura que debe darse al sistema de software para que se haga realidad El diseno sigue siendo una fase separada del la programacion o codificacion esta ultima corresponde a la traduccion en un determinado lenguaje de programacion de las premisas adoptadas en el diseno Las distinciones entre las actividades mencionadas hasta ahora no siempre son claras como se quisiera en las teorias clasicas de ingenieria de software El diseno en particular puede describir el funcionamiento interno de un sistema en diferentes niveles de detalle cada una de ellos se coloca en una posicion intermedia entre el analisis y codificacion Normalmente se entiende por diseno de la arquitectura al diseno de muy alto nivel que solo define la estructura del sistema en terminos de la modulos de software de que se compone y las relaciones macroscopicas entre ellos A este nivel de diseno pertenecen formulas como cliente servidor o tres niveles o mas generalmente las decisiones sobre el uso de la arquitectura de hardware especial que se utilice el sistema operativo DBMS Protocolos de red etc Un nivel intermedio de detalle puede definir la descomposicion del sistema en modulos pero esta vez con una referencia mas o menos explicita al modo de descomposicion que ofrece el particular lenguaje de programacion con el que el desarrollo se va a implementar por ejemplo en un diseno realizado con la tecnologia de objetos el proyecto podria describir al sistema en terminos de clases y sus interrelaciones El diseno detallado por ultimo es una descripcion del sistema muy cercana a la codificacion por ejemplo describir no solo las clases en abstracto sino tambien sus atributos y los metodos con sus tipos Debido a la naturaleza intangible del software y dependiendo de las herramientas que se utilizan en el proceso la frontera entre el diseno y la codificacion tambien puede ser virtualmente imposible de identificar Por ejemplo algunas herramientas CASE son capaces de generar codigo a partir de diagramas UML los que describen graficamente la estructura de un sistema software Codificacion del software Editar Durante esta etapa se realizan las tareas que comunmente se conocen como programacion que consiste esencialmente en llevar a codigo fuente en el lenguaje de programacion elegido todo lo disenado en la fase anterior Esta tarea la realiza el programador siguiendo por completo los lineamientos impuestos en el diseno y en consideracion siempre a los requisitos funcionales y no funcionales ERS especificados en la primera etapa Es comun pensar que la etapa de programacion o codificacion algunos la llaman implementacion es la que insume la mayor parte del trabajo de desarrollo del software sin embargo esto puede ser relativo y generalmente aplicable a sistemas de pequeno porte ya que las etapas previas son cruciales criticas y pueden llevar bastante mas tiempo Se suele hacer estimaciones de un 30 del tiempo total insumido en la programacion pero esta cifra no es consistente ya que depende en gran medida de las caracteristicas del sistema su criticidad y el lenguaje de programacion elegido 14 En tanto menor es el nivel del lenguaje mayor sera el tiempo de programacion requerido asi por ejemplo se tardaria mas tiempo en codificar un algoritmo en lenguaje ensamblador que el mismo programado en lenguaje C Mientras se programa la aplicacion sistema o software en general se realizan tambien tareas de depuracion esto es la labor de ir liberando al codigo de los errores factibles de ser hallados en esta fase de semantica sintactica y logica Hay una suerte de solapamiento con la fase siguiente ya que para depurar la logica es necesario realizar pruebas unitarias normalmente con datos de prueba claro es que no todos los errores seran encontrados solo en la etapa de programacion habra otros que se encontraran durante las etapas subsiguientes La aparicion de algun error funcional mala respuesta a los requisitos eventualmente puede llevar a retornar a la fase de diseno antes de continuar la codificacion Durante la fase de programacion el codigo puede adoptar varios estados dependiendo de la forma de trabajo y del lenguaje elegido a saber Codigo fuente es el escrito directamente por los programadores en editores de texto lo cual genera el programa Contiene el conjunto de instrucciones codificadas en algun lenguaje de alto nivel Puede estar distribuido en paquetes procedimientos bibliotecas fuente etc Codigo objeto es el codigo binario o intermedio resultante de procesar con un compilador el codigo fuente Consiste en una traduccion completa y de una sola vez de este ultimo El codigo objeto no es inteligible por el ser humano normalmente es formato binario pero tampoco es directamente ejecutable por la computadora Se trata de una representacion intermedia entre el codigo fuente y el codigo ejecutable a los fines de un enlace final con las rutinas de biblioteca y entre procedimientos o bien para su uso con un pequeno interprete intermedio a modo de distintos ejemplos vease EUPHORIA interprete intermedio FORTRAN compilador puro MSIL Microsoft Intermediate Language interprete y BASIC interprete puro interprete intermedio compilador intermedio o compilador puro depende de la version utilizada El codigo objeto no existe si el programador trabaja con un lenguaje a modo de interprete puro en este caso el mismo interprete se encarga de traducir y ejecutar linea por linea el codigo fuente de acuerdo al flujo del programa en tiempo de ejecucion En este caso tampoco existe el o los archivos de codigo ejecutable Una desventaja de esta modalidad es que la ejecucion del programa o sistema es un poco mas lenta que si se hiciera con un interprete intermedio y bastante mas lenta que si existe el o los archivos de codigo ejecutable Es decir no favorece el rendimiento en velocidad de ejecucion Pero una gran ventaja de la modalidad interprete puro es que el esta forma de trabajo facilita enormemente la tarea de depuracion del codigo fuente frente a la alternativa de hacerlo con un compilador puro Frecuentemente se suele usar una forma mixta de trabajo si el lenguaje de programacion elegido lo permite es decir inicialmente trabajar a modo de interprete puro y una vez depurado el codigo fuente liberado de errores se utiliza un compilador del mismo lenguaje para obtener el codigo ejecutable completo con lo cual se agiliza la depuracion y la velocidad de ejecucion se optimiza Codigo ejecutable Es el codigo binario resultado de enlazar uno o mas fragmentos de codigo objeto con las rutinas y bibliotecas necesarias Constituye uno o mas archivos binarios con un formato tal que el sistema operativo es capaz de cargarlo en la memoria RAM eventualmente tambien parte en una memoria virtual y proceder a su ejecucion directa Por lo anterior se dice que el codigo ejecutable es directamente inteligible por la computadora El codigo ejecutable tambien conocido como codigo maquina no existe si se programa con modalidad de interprete puro Pruebas unitarias y de integracion Editar Entre las diversas pruebas que se le efectuan al software se pueden distinguir principalmente Prueba unitarias Consisten en probar o testear piezas de software pequenas a nivel de secciones procedimientos funciones y modulos aquellas que tengan funcionalidades especificas Dichas pruebas se utilizan para asegurar el correcto funcionamiento de secciones de codigo mucho mas reducidas que el conjunto y que tienen funciones concretas con cierto grado de independencia Pruebas de integracion Se realizan una vez que las pruebas unitarias fueron concluidas exitosamente con estas se intenta asegurar que el sistema completo incluso los subsistemas que componen las piezas individuales grandes del software funcionen correctamente al operar e inteoperar en conjunto Las pruebas normalmente se efectuan con los llamados datos de prueba que es un conjunto seleccionado de datos tipicos a los que puede verse sometido el sistema los modulos o los bloques de codigo Tambien se escogen Datos que llevan a condiciones limites al software a fin de probar su tolerancia y robustez datos de utilidad para mediciones de rendimiento datos que provocan condiciones eventuales o particulares poco comunes y a las que el software normalmente no estara sometido pero pueden ocurrir etc Los datos de prueba no necesariamente son ficticios o creados pero normalmente si lo son los de poca probabilidad de ocurrencia Generalmente existe un fase probatoria final y completa del software llamada Beta Test durante la cual el sistema instalado en condiciones normales de operacion y trabajo es probado exhaustivamente a fin de encontrar errores inestabilidades respuestas erroneas etc que hayan pasado los previos controles Estas son normalmente realizadas por personal idoneo contratado o afectado especificamente a ello Los posibles errores encontrados se transmiten a los desarrolladores para su depuracion En el caso de software de desarrollo a pedido el usuario final cliente es el que realiza el Beta Test teniendo para ello un periodo de prueba pactado con el desarrollador Instalacion y paso a produccion Editar La instalacion del software es el proceso por el cual los programas desarrollados son transferidos apropiadamente al computador destino inicializados y eventualmente configurados todo ello con el proposito de ser ya utilizados por el usuario final Constituye la etapa final en el desarrollo propiamente dicho del software Luego de esta el producto entrara en la fase de funcionamiento y produccion para el que fuera disenado La instalacion dependiendo del sistema desarrollado puede consistir en una simple copia al disco rigido destino casos raros actualmente o bien mas comunmente con una de complejidad intermedia en la que los distintos archivos componentes del software ejecutables bibliotecas datos propios etc son descomprimidos y copiados a lugares especificos preestablecidos del disco incluso se crean vinculos con otros productos ademas del propio sistema operativo Este ultimo caso comunmente es un proceso bastante automatico que es creado y guiado con herramientas software especificas empaquetado y distribucion instaladores En productos de mayor complejidad la segunda alternativa es la utilizada pero es realizada o guiada por especialistas puede incluso requerirse la instalacion en varios y distintos computadores instalacion distribuida Tambien en software de mediana y alta complejidad normalmente es requerido un proceso de configuracion y chequeo por el cual se asignan adecuados parametros de funcionamiento y se testea la operatividad funcional del producto En productos de venta masiva las instalaciones completas si son relativamente simples suelen ser realizadas por los propios usuarios finales tales como sistemas operativos paquetes de oficina utilitarios etc con herramientas propias de instalacion guiada incluso la configuracion suele ser automatica En productos de diseno especifico o a medida la instalacion queda restringida normalmente a personas especialistas involucradas en el desarrollo del software en cuestion Una vez realizada exitosamente la instalacion del software el mismo pasa a la fase de produccion operatividad durante la cual cumple las funciones para las que fue desarrollado es decir es finalmente utilizado por el o los usuario final produciendo los resultados esperados Mantenimiento Editar El mantenimiento de software es el proceso de control mejora y optimizacion del software ya desarrollado e instalado que tambien incluye depuracion de errores y defectos que puedan haberse filtrado de la fase de pruebas de control y beta test Esta fase es la ultima antes de iterar segun el modelo empleado que se aplica al ciclo de vida del desarrollo de software La fase de mantenimiento es la que viene despues de que el software esta operativo y en produccion De un buen diseno y documentacion del desarrollo dependera como sera la fase de mantenimiento tanto en costo temporal como monetario Modificaciones realizadas a un software que fue elaborado con una documentacion indebida o pobre y mal diseno puede llegar a ser tanto o mas costosa que desarrollar el software desde el inicio Por ello es de fundamental importancia respetar debidamente todas las tareas de las fases del desarrollo y mantener adecuada y completa la documentacion El periodo de la fase de mantenimiento es normalmente el mayor en todo el ciclo de vida 14 Esta fase involucra tambien actualizaciones y evoluciones del software no necesariamente implica que el sistema tuvo errores Uno o mas cambios en el software por ejemplo de adaptacion o evolutivos puede llevar incluso a rever y adaptar desde parte de las primeras fases del desarrollo inicial alterando todas las demas dependiendo de cuan profundos sean los cambios El modelo cascada comun es particularmente costoso en mantenimiento ya que su rigidez implica que cualquier cambio provoca regreso a fase inicial y fuertes alteraciones en las demas fases del ciclo de vida Durante el periodo de mantenimiento es comun que surjan nuevas revisiones y versiones del producto que lo liberan mas depurado con mayor y mejor funcionalidad mejor rendimiento etc Varias son las facetas que pueden ser alteradas para provocar cambios deseables evolutivos adaptaciones o ampliaciones y mejoras Basicamente se tienen los siguientes tipos de cambios Perfectivos Aquellos que llevan a una mejora de la calidad interna del software en cualquier aspecto Reestructuracion del codigo definicion mas clara del sistema y su documentacion optimizacion del rendimiento y eficiencia Evolutivos Agregados modificaciones incluso eliminaciones necesarias en el software para cubrir su expansion o cambio segun las necesidades del usuario Adaptivos Modificaciones que afectan a los entornos en los que el sistema opera tales como Cambios de configuracion del hardware por actualizacion o mejora de componentes electronicos cambios en el software de base en gestores de base de datos en comunicaciones etc Correctivos Alteraciones necesarias para corregir errores de cualquier tipo en el producto de software desarrollado Caracter evolutivo del software EditarEl software es el producto derivado del proceso de desarrollo segun la ingenieria de software Este producto es intrinsecamente evolutivo durante su ciclo de vida en general evoluciona generando versiones cada vez mas completas complejas mejoradas optimizadas en algun aspecto adecuadas a nuevas plataformas sean de hardware o sistemas operativos etc 29 Cuando un sistema deja de evolucionar eventualmente cumplira con su ciclo de vida entrara en obsolescencia e inevitablemente tarde o temprano sera reemplazado por un producto nuevo El software evoluciona sencillamente porque se debe adaptar a los cambios del entorno sean funcionales exigencias de usuarios operativos de plataforma o arquitectura hardware La dinamica de evolucion del software es el estudio de los cambios del sistema La mayor contribucion en esta area fue realizada por Meir M Lehman y Belady comenzando en los anos 70 y 80 Su trabajo continuo en la decada de 1990 con Lehman y otros investigadores 30 de relevancia en la realimentacion en los procesos de evolucion Lehman 1996 Lehman et al 1998 lehman et al 2001 A partir de esos estudios propusieron un conjunto de leyes conocidas como leyes de Lehman 17 respecto de los cambios producidos en los sistemas Estas leyes en realidad son hipotesis son invariantes y ampliamente aplicables Lehman y Belady analizaron el crecimiento y la evolucion de varios sistemas software de gran porte derivando finalmente segun sus medidas las siguientes ocho leyes Cambio continuo Un programa que se usa en un entorno real necesariamente debe cambiar o se volvera progresivamente menos util en ese entorno Complejidad creciente A medida que un programa en evolucion cambia su estructura tiende a ser cada vez mas compleja Se deben dedicar recursos extras para preservar y simplificar la estructura Evolucion prolongada del programa La evolucion de los programas es un proceso autorregulativo Los atributos de los sistemas tales como tamano tiempo entre entregas y la cantidad de errores documentados son aproximadamente invariantes para cada entrega del sistema Estabilidad organizacional Durante el tiempo de vida de un programa su velocidad de desarrollo es aproximadamente constante e independiente de los recursos dedicados al desarrollo del sistema Conservacion de la familiaridad Durante el tiempo de vida de un sistema el cambio incremental en cada entrega es aproximadamente constante Crecimiento continuado La funcionalidad ofrecida por los sistemas tiene que crecer continuamente para mantener la satisfaccion de los usuarios Decremento de la calidad La calidad de los sistemas software comenzara a disminuir a menos que dichos sistemas se adapten a los cambios de su entorno de funcionamiento Realimentacion del sistema Los procesos de evolucion incorporan sistemas de realimentacion multiagente y multibucle y estos deben ser tratados como sistemas de realimentacion para lograr una mejora significativa del producto Referencias Editar Diccionario de la lengua espanola 2005 2010 wordreference com ed software diccionario Espasa Calpe Consultado el 1 de febrero de 2010 SYSTEM SOFTWARE 30 de mayo de 2001 Archivado desde el original el 30 de mayo de 2001 Consultado el 10 de febrero de 2018 Onderwijs Informatica en Informatiekunde Department of Information and Computing Sciences www cs uu nl Consultado el 10 de 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