Velkommen til INF1050: Systemutvikling

Transkript

1 Velkommen til INF1050: Systemutvikling Professor Dag Sjøberg Førstelektor Yngve Lindsjørn INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 1 Dag Sjøberg (dagsj@ifi.uio.no) Professor i software engineering ved Ifi, UiO siden 1999 Seniorforsker II ved SINTEF IKT siden 2014 Mastergrad Ifi, UiO 1987 PhD (dr.grad), Universitetet i Glasgow 1993 Forskningsdirektør Simula Research Laboratory år som konsulent ved Rikshospitalets IT-avdeling 2,5 år som systemutvikler og gruppeleder i Statistisk Sentralbyrå Medgründer og styremedlem i tre IT-selskaper INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 2 1

2 E-post Faglige spørsmål og kommentarer: (går til kursansvarlige: Dag Sjøberg og Yngve Lindsjørn) Gruppespørsmål og kommentarer går til gruppelæreren. E-postadresser kommer etter hvert som gruppene dannes. Studieadministrative spørsmål: (studieadministrasjonen) INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 3 Plan for forelesningen Undervisningsopplegg Kap. 1: Hva er systemutvikling og hvorfor lære om det? Profesjonalitet og etikk Eksempel på systemutvikling Kap. 2 Systemutviklingsprosessen INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 4 2

3 Læringskomponenter Tilegnet kunnskap Lærebok Obligatoriske oppgaver Forelesninger + lysark Ukeoppgaver Kunnskap testet til eksamen INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 5 Pensum 1 Lærebok Sjøberg & Lindsjørn, Selected chapters from Ian Sommerville: Software Engineering, 10th ed, pluss noe tilleggsstoff. Pearson ISBN Ca. kr. 340 Kan også kjøpe hele Ian Sommerville: Software Engineering, 10th ed., Pearson. Ca. kr. 850 ISBN-13: ISBN-10: INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 6 3

4 16/01/17 Kapittelnr i Sommerville 10 ed. Artikkel av Dag S. til slutt i kap. 3 Kapittel av Dag S. Slide 7 INF1050/ / Dag Sjøberg Pensum 2 Lysark fra forelesningene Systemutviklere og prosjektledere må ta en rekke beslutninger som bør være basert på evalueringer. Evaluering derfor vektlagt på forelesningene Universitet forskningsbasert. Derfor presenteres noen forskningsresultater som ikke står i læreboka Tekstbaserte, dvs. godt egnet for lesing til eksamen INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 8 4

5 Forelesninger Vektlegger pensum som utfyller læreboka Lysark legges ut senest tirsdag kveld på timeplanen (og snarvei til forelesninger) timeplan/index.html#for INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 9 Ukeoppgaver Legges ut rett etter forelesningen Gjennomgås i plenum i Simula onsdagen kl uka etter forelesningen, første gang 25. januar INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 10 5

6 Tre obligatoriske oppgaver Krav for å gå opp til eksamen Godkjent tidligere er OK Frister: 3. mars, 7. april og 5. mai Oppgavene leveres gruppevis (2-4 personer i hver gruppe) i Devilry ( Gruppene settes sammen tilfeldig. Hvis dere likevel ønsker å danne gruppe selv, gi beskjed til gruppelærer Oppgavene vil være tilgjengelige ca. tre uker før innleveringsfristen INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 11 Quiz: getkahoot.com Bruk av mobiltlf, nettbrett eller laptop INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 12 6

7 Eksamen 12. juni kl. 14:30 (4 timer) Ingen hjelpemidler NB: Det må jobbes for å få gode karakterer. Bedre å jobbe underveis enn å klage etterpå. I fjor gikk to ned etter klage, ingen gikk opp: F (opprinnelig F) C (opprinnelig B) C (C) C (B) C (C) C (C) INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 13 Plan for forelesningen Undervisningsopplegg Kap. 1: Hva er systemutvikling og hvorfor lære om det? Profesjonalitet og etikk Eksempel på systemutvikling Kap. 2 Systemutviklingsprosessen INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 14 7

8 Systemutvikling (software engineering) et spennende fagområde med mange interessante jobbmuligheter INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 15 Sentralt i Ifi s strategi Ifi vil over tid prioritere en utbygging av Software Engineering forstått som læren om utvikling og forvaltning av programvaresystemer av høy kvalitet innen gitte tids- og kostnadsrammer. Magic triangle *Scope: hvor mye funksjonalitet systemet omfatter INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 16 8

9 Definisjon: Systemutvikling (software engineering) er læren om utvikling og forvaltning av programvaresystemer av høy kvalitet innen gitte tids- og kostnadsrammer Viktige kvalitetsegenskaper er funksjonell egnethet, brukskvalitet, pålitelighet, vedlikeholdbarhet, effektivitet, sikkerhet, kompatibilitet, og interoperabilitet Typiske aktiviteter er planlegging, kravinnsamling og -analyse, design, programmering/koding, testing, konfigurasjonsstyring og versjonshåndtering Software engineering inkludere også å utvikle og evaluere arbeidsmåter, metoder og verktøy som støtter slike aktiviteter INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 17 Programvare finnes nærmest overalt! INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 18 9

10 16/01/17 Typer av systemer Uavhengige systemer: Kjører lokalt på en datamaskin, f.eks. PC, og trenger ikke koples i noe nettverk Interaktive transaksjonssystemer: Grensesnittet mot brukerne er på en PC, smart-telefon eller lignende, men systemer kjøres på datamaskiner som står andre steder. Eks. Web-applikasjoner Innebygde (embedded) systemer: programvare som kontrollerer og styrer maskinvare. Eks. mobiltelefoner, vaskemaskiner, togkontrollsystemer, biler Batch-systemer: Forretningskritiske systemer som prosesserer data i store bolker (satsvis i motsetn. til interaktivt). Eks. bank og finans, skatteoppgjøret Underholdningssystemer: Spill og annen underholdning Systemer for modellering og simulering: utviklet av forskere og ingeniører for å modellere fysiske prosesser eller situasjoner Data-innsamlingssystemer: samler inn data fra omgivelsene ved bruk av sensorer og sender dataene til andre systemer for behandling. Eks. værstasjoner, satellitter (jfr. Big Data) INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 19 Portefølje: system av systemer Systemene er integrerte med hverandre slik at utvikling og vedlikehold av ett system må ses i sammenheng med de andre systemene i porteføljen Er ofte ultra-large scale systems, dvs. ekstremt komplekse endres kontinuerlig mange interessegrupper Eksempler: Internasjonal flytrafikk-kontroll Telenor og Oslo Universitetssykehus har flere hundre IT-systemer i sine porteføljer INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 20 10

11 Hvilke konsekvenser har det at systemer er av ulike typer? Ulike typer systemer har ulike egenskaper og stiller ulike typer krav Systemene må derfor utvikles på ulike måter Hva vil være forskjellig ved utvikling et fly/tog-kontrollsystem og web-system som gir oversikt over Ifi s kurs? INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 21 Variasjon i størrelse og kompleksitet Programvaren Fra noen få tusen til mange millioner linjer kode Utviklingsteamene fra enkeltpersoner til over 1000 utviklere (MS Windows) Kostnad utvikling og vedlikehold fra noen tusen kroner til flere milliarder INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 22 11

12 16/01/17 IT-skandaler: Aftenposten INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 23 Hva var kvaliteten på kravspesifikasjonen for dette systemet? INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 24 12

13 Hvordan it-systemer kan ødelegge arbeidsdagen og hvordan vi kan ta tilbake kontrollen INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 25 Stor usikkerhet i IT-prosjekter Få prosjekter blir skandaler Svært mange prosjekter har stor usikkerhet når det tid kostnader levert funksjonalitet og kvalitet. Spesielt store prosjekter vet man ofte ikke hvor havner INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 26 13

14 Kompetanse den viktigste faktoren for å lykkes med IT-prosjekter Barry Boehm INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 27 Relevans av temaene i INF1050 øker med kodestørrelse og kompleksitet Noen temaer kan virke litt abstrakte De kan virke unødvendige på små studentprogrammer ( linjer kode i studentprosjekter) Men alle temaene vil være relevante når dere skal utvikle programvare på ordentlig INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 28 14

15 Plan for forelesningen Undervisningsopplegg Kap. 1: Hva er systemutvikling og hvorfor lære om det? Profesjonalitet og etikk Eksempel på systemutvikling Kap. 2 Systemutviklingsprosessen INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 29 Profesjonalitet Respekter intellektuelle rettigheter (IPR) som copyrights og patenter til arbeidsgivere og klienter Respekter konfidensiell informasjon du måtte få hos arbeidsgivere eller klienter uansett om du har signert en konfidensialitetserklæring eller ikke Forhold deg til din egen kompetanse, dvs. ikke påta deg arbeid som er klart utenfor ditt kompetanseområde INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 30 15

16 Etikk innen systemutvikling Må følge lover (for eksempel, lov om personvern) handle moralsk riktig Ved å utvikle IT-systemer kan man bidra til goder eller skade For å bidra til gode formål må utviklere ta ansvar for å gjøre systemutvikling til en positiv og respektert profesjon INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 31 Etiske dilemmaer Du mener arbeidsgiver har innført metoder for systemutvikling som ikke gir gode systemer Arbeidsgiver opptrer uetisk ved å installere et sikkerhetskritisk system hos en kunde før testingen er ferdig Delta i utvikling av militære våpensystemer eller produkter som er klima- eller miljø-ødeleggende INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 32 16

17 Overvåkning (personvern, kartlegging av politiske motstandere etc.) - Google, Facebook, etc. INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 33 Programvare med ulovlige hensikter Programvare som sørger for at en motor slipper ut mindre skadelige stoffer akkurat når den testes for utslipp enn ellers (VW-skandalen) INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 34 17

18 Michael Brodie: Concerned scientists Plan for forelesningen Undervisningsopplegg Kap. 1: Hva er systemutvikling og hvorfor lære om det? Profesjonalitet og etikk Eksempel på systemutvikling Kap. 2 Systemutviklingsprosessen INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 36 18

19 Tilstanden på systemutvikling i Norge? 81 firmaer invitert til å komme med anbud på et lite web-basert informasjonssystem 35 firmaer la inn anbud Hvor stor variasjon i pristilbud? INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 37 Fra kr til kr ! Kroner Firma INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 38 19

20 Variasjon anbud IT-prosjekter versus veiprosjekter Kroner 3 X Kroner 9,000,000 8,000,000 7,000,000 6,000,000 5,000,000 4,000,000 3,000,000 2,000,000 1,000,000 0 * *H. Pedersen, Tender Prices: Bridge, Tunnel, Electro and Road Building and Maintenance , Technology Report 2468, Norwegian Public Roads Administration, 2006 Spennende studie valgte fire firmer istedenfor ett! Tilbud, Kroner Firma A B C D B.C.D. Anda, D.I.K. Sjøberg and A. Mockus. Variability and Reproducibility in Software Engineering: A Study of four Companies that Developed the same System, IEEE Transactions on Software Engineering 35(3): , INF1050/ / Dag Sjøberg Slide

21 Hvilket firma gjorde det best? Hva betyr best? Sammenheng mellom pris/arbeidsmengde og kvalitet? INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 41 Dårlig Godt Arbeidsmengde Effort company firma (hours) (timer) Prosjektkvalitet Arbeidsmengde Effort customer Lead Ledetid time (kal- (days) Overskridelse Overrun (%) (%) kunde (hours) (timer) endertid (dager) Compan Firma INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 42 21

22 Systemkvalitet 3 God 2 1 Firma A B C D Dårlig 0 Brukervennlighet Pålitelighet (feil) Brukskvalitet Vedlikeholdbarhet INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 43 Vedlikehold (forvaltning) Vedlikehold av IT-systemer betyr ikke å bevare originalversjonen mest mulig slik som for bil, hus etc. Vedlikehold er alle endringer utført på et system etter at det er satt i drift Utgjør 50% 90% av kostnadene i levetiden til et system Stor andel av nedarvede ( legacy ) systemer: bank, forsikring, offentlige etater INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 44 22

23 Hvordan måle vedlikeholdbarhet? INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 45 Alle 4 systemene satt i drift i parallell. Etter to år, behov for vedlikehold: Tre endringer: To tilpasninger etter plattformendringer Ett ønske om ny funksjonalitet INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 46 23

24 Gjennomføring av vedlikehold Leide inn 6 utviklere fra Tsjekkia og Polen som hver utførte vedlikeholdsoppgavene på 2 av systemene Brukte ca. 3 uker hver på hvert system kostnad kr Tid brukt ble automatisk registrert på filnivå INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 47 Størrelse versus vedlikehold System A System B System C System D Average effort (hours) Java lines of code (KLOC) INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 48 24

25 Hva var årsaken til forskjellene? Ulike måter å jobbe på, dvs. ulike systemutviklingsprosesser, gir ulike resultater INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 49 Plan for forelesningen Undervisningsopplegg Kap. 1: Hva er systemutvikling og hvorfor lære om det? Profesjonalitet og etikk Eksempel på systemutvikling Kap. 2 Systemutviklingsprosessen INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 50 25

26 16/01/17 Kap. 2: Systemutviklingsprosessen hvordan jobbe smart INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 51 Prosessen påvirker resultatet Systemutviklingsprosessen i et utviklingsprosjekt vil påvirke kvaliteten både på prosjektet selv og systemet som utvikles Måten man jobber på påvirker også arbeidsmiljøet (trivsel, motivasjon, kompetanseutvikling etc.) som igjen påvirker prosjekt- og produktkvalitet generelt Din kompetanse og måten du og ditt team jobber på vil avgjøre hvordan prosjektet og sluttproduktet blir! Derfor er temaene i INF1050 viktige INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 52 26

27 Systemutviklingsprosess er de aktivitetene som utføres for å utvikle et IT-system Aktivitetene varierer, men vil alltid ha elementer av spesifisering av kravene, dvs. hva systemet skal gjøre design av systemet (for eksempel lage en datamodell) implementering av koden (programmering) validering av at systemet gjør det kunden ønsker endringer av systemet i forhold til nye og endrede krav hos kunden INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 53 Prosess-egenskaper Hvilke aktiviteter inngår i prosessen? Hvor mye av hver aktivitet (absolutt og relativt i forhold til hverandre)? Når i utviklingsfasen gjøres (hvor mye) av hver aktivitet? Prosessbeskrivelser vil også kunne inneholde delprodukter/resultater av en aktivitet rollene til dem som er involvert i prosessen hvordan teamene organiseres (man jobber sjelden alene) metoder, verktøy og teknikker som brukes INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 54 27

28 Aktiviteter i de fire firmaene INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 55 Aktivitet Del-aktivitet Timer Aktivitet Del-aktivitet Timer Project(Management( Unspecified( 163( Project(Management( Project(Management( 59( Communication/Internal( Project(Management( Management( 48( Project(Management( Project(initiation(and(planning( 21( Communication/External( Project(Management( Management( 14( Project(Management( Project(meetings( 9( Project(Management( Initial(meeting( 6( Project(Management( Preparations( 4( Requirements( Unspecified( 16( Requirements( Use(case(diagrams( 4( Research(Contribution( Unspecified( 111( Research(Contribution( Logging(of(activities( 31( Research(Contribution( Interviews( 14( Research(Contribution( Copy(documents(and(code( 10( Research(Contribution( Wrap(up(activities( 1( Technical( Documentation( Unspecified( 73( Technical(Environment(Unspecified( 74( Establish(development( Technical(Environment( environment( 41( Technical(Environment(Establish(web(environment( 17( Technical(Environment(Establishment( 9( Technical(Environment(Establish(test(environment( 3( Technical(Environment(Establish(database( 2( Test( Unspecified( 47( Test( Accomplishment(of(test( 19( Test( Functional(test( 17( Test( Documentation( 6( Test( Planning(test( 4( Test( Testdata( 1( Training( Unspecified( 6( INF1050/ / Dag Sjøberg User(Documentation( Unspecified( Slide 56 19( ( 28

29 Vektlegging av aktiviteter totalt Prosent tid Koding/ programmering Firma A B C D 10 0 INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 57 Vektlegging underveis A B C D INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 58 29

30 Eksempel på roller Utvikler Vedlikeholder Arkitekt/system designer Grafisk designer Tester Prosjektleder Bruker-/kunderepresentant Ikke trivielt å besette et prosjekt med den riktige kompetansen! INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 59 Eksempel på verktøy Verktøy for: Utvikling (IDE Integrated Development Environment) Konfigurasjonsstyring/endringshåndtering Testing Diagramkonstruksjon Prosjektstyring Feil- og problemhåndtering (bug & issue tracking) Valg av verktøy er heller ikke trivielt! INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 60 30

31 Oppsummering: Utviklingsprosess har stor betydning Finnes mange ulike kriterier for prosjekt- og systemkvalitet Ulike prosessegenskaper vil påvirke prosjekt- og systemkvaliteten Valg av prosess vil avhenge av hvilke kvalitetsaspekter man ønsker å vektlegge Studien viser at selv for små prosjekter og systemer er det mange aspekter ved prosessen som påvirker resultatet INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 61 Mer neste uke om hvordan jobbe smart i IT-prosjekter Prosessmodeller Smidig programvareutvikling Lærebok kap. 2 og 3 INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 62 31

32 Quiz - Kahoot Gå til kahoot.it eller last ned appen Kahoot Tast inn Game pin Lag Nick name. Navnet blir synlig Blir du kastet ut, logg deg på igjen Raskere svar, flere poeng Start Kahoot INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 63 Takk for i dag! INF1050/ / Dag Sjøberg Slide 64 32