diplomado en ingeniería de sistemas

Diplomado en Ingeniería de Sistemas

MÓDULO 1. INTRODUCCIÓN A LA INGENIERIA DE SOFTWARE

ContenidoFundamentos de la Ingeniería delsoftware:

• El Software.

• Tipos de Software.

• Factores de calidad delsoftware.

• Ingeniería del software.

• Visión general del Proceso dedesarrollo del software.

• Participantes en el proceso dedesarrollo de software.

• Ciclo de vida del software.

Fundamentación teórica de:

• Paradigmas de programación.

• Métodos o metodologías dedesarrollo de software.

• Modelado de sistemas.

• Técnicas y herramientas en elproceso de desarrollo desoftware.

Fundamentos de la Ingeniería del Software

1. El Software.

Para que una computadorafuncione son necesarias unaserie de ordenes lógicas quepermitan procesar los datos.

El software es el conjunto deordenes lógicas empleadas por unacomputadora para controlar laentrada y salida de datos, pararealizar los cálculos, etc.

2. Tipos de Software. (1)

Podemos clasificar el software según la función que realiza en lacomputadora:

• Software de Sistema.

• Software de programación.

• Software de aplicaciones de uso general.

• Software de aplicaciones de uso específicos.


Software de Sistema.

Su objetivo es desvincular adecuadamente al usuario y alprogramador de los detalles del sistema informático en particular quese use, aislándolo especialmente del procesamiento referido a lascaracterísticas internas de : memoria, discos, puertos y dispositivosde comunicaciones, impresoras, pantallas, teclados, etc.

Incluye entre otros:


• Es el software que se ejecuta en lamaquina cuando la encendemos.

Sistemas Operativos

• Permiten al sistema operativointeraccionar con un periférico.

Controladores de dispositivos

• Permiten monitorear y algunos casoscontrolar la funcionalidad del hardware.

Herramientas de diagnóstico


• Son las encargadas de modificar unsoftware para que funcione con maseficiencia o con un menor uso de recursos.

Herramientas de corrección y optimización

• Son aplicaciones en ejecución capaces deatender las peticiones de un cliente ydevolverle una respuesta en concordancia

Servidores

• Son herramientas que realizan: tareas demantenimiento; soporte para laconstrucción y ejecución de programas;tareas en general.

Utilidades


Software de programación.

Constituyen el software empleado por el programador paradesarrollar los sistemas operativos o las aplicaciones de caráctergeneral.

Incluye en forma básica:


• Permite crear y modificar archivosdigitales compuestos únicamente portextos sin formato.

Editores de texto

• Traducen un programa que ha sidoescrito en un lenguaje de programacióna un lenguaje común.

Compiladores

• Son programas informáticos capaz deanalizar y ejecutar otros programas.

Intérpretes


• Toman los objetos generados en los primerospasos del proceso de compilación, la informaciónde todos los recursos necesarios, quita aquellosrecursos que no necesita, y enlaza el códigoobjeto con sus bibliotecas.

Enlazadores

• Son programas usados para probar ydepurar los errores de otros programas.

Depuradores

• Agrupan las anteriores herramientas, en unentorno visual, de forma tal que elprogramador no necesite introducir múltiplescomandos para compilar, interpretar, depurar,etc.

Entornos de desarrollo integrados


Software de aplicaciones de uso general.

Son programas que resultan de utilidad en el desarrollo de muchasactividades humanas diferentes.

Ejemplos:


• Son programas informáticos que permitencrear diferentes tipos de documentos.

Procesadores de texto

• Son programas dedicados a servir deinterfaz entre la bases de datos, el usuarioy las aplicaciones que la utilizan.

Gestores de bases de datos

• Permiten realizar todo tipo de operacionesmatemáticos con los datos que se incluyenen ellas.

Las Hojas de cálculos


•Un editor grafico es un programa quefacilita la elaboración de gráficos ydibujos.

Editores gráficos

• Son programas especializados entransmitir ficheros, gestionar el correoelectrónico o navegar por las redestelemáticas.

Programas de comunicaciones


Software de aplicaciones específicas.

Son programas que se utilizan exclusivamente en unas actividadesmuy concretas:

• Contabilidad y gestión comercial.

•Diseño grafico y arquitectura.

•Fabricación asistida.

•Educación.

•Videojuegos.

•Gestión de centros educativos.

•Software médicos, etc.

3. Factores de calidad del software.Correcto Un software es correcto si se comporta de acuerdo a su

especificación.

Confiable El software se comporta de acuerdo con lo esperado por el usuario.

Robusto Un software es robusto si se comporta en forma razonable aun ensituaciones no anticipadas.

Eficiencia Es eficiente si usa sus recursos en forma económica.

Amigable Si el usuario lo encuentra fácil de usar.

Verificable Si sus propiedades pueden ser comprobadas.

Reusable Ya desarrollado se use con pocos o ningún cambio.

Portables Si pueden usarse y ejecutarse en distintos ambientes.

Interoperable Si puede coexistir y cooperar con otros sistemas.

4. Ingeniería del software.

La ingeniería del software es una disciplina formada por unconjunto de métodos, herramientas y técnicas que se utilizan en eldesarrollo de los programas informáticos.

Esta disciplina trasciende la actividad de programación, que es elpilar fundamental a la hora de crear una aplicación. El ingeniero desoftware se encarga de toda la gestión del proyecto para que este sepueda desarrollar en un plazo determinado y con el presupuestoprevisto.

5. Visión general del proceso de desarrollo desoftware.

Formulación deespecificacionesde software.

Módulos desoftware, junto conrutinas enfocadassobre lo que cadafunción realiza.

Especificarprocedimientosnecesarios parallevar a cabodichas funciones

Proceso de diseño lógico

recomendaciones

6. Participantes en el proceso de desarrollode software.

Programador

Ingeniero en informática

Ingeniero en Sistemas

Licenciado en informática

Ingeniero de Software

Analista

7. Ciclo de vida del Software.(1)

Captura, elicitación,

especificación y análisis de requisitos

Diseño Codificación

PruebasInstalación y paso

a producciónMantenimiento

7. Ciclo de vida del software. (2)

Captura, análisis y especificación de requisitos.

Durante esta etapa se adquieren, reúnen y especifican las característicasfuncionales y no funcionales que deberá cumplir el futuro programa.

Diseño del software.

En ingeniería del software, el diseño es una fase del ciclo de vida delsoftware. Se basa en la especificación de requisitos producidos por elanálisis de los requisitos, el diseño define como estos requisitos secumplirán, la estructura que debe darse al sistema de software para quese haga realidad.


Codificación del software.

Durante esta etapa se realizan las tareas que comúnmente seconocen como programación; que consiste, esencialmente, en llevar acódigo fuente, en el lenguaje de programación elegido, todo lodiseñado en la fase anterior.


Pruebas (unitarias y de integración).

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

Pruebas unitarias Consisten en probar o testear piezas de softwarepequeñas; a nivel de secciones, procedimientos,funciones y módulos.

Pruebas de integración Se realizan una vez que las pruebas unitariasfueron concluidas exitosamente; con estas seintenta asegurar que el sistema completo (inclusolos subsistemas), funcione correctamente.

7. Ciclo de vida del software. (4)Instalación y paso a producción.

La instalación del software es el producto por el cual los programasdesarrollados son transferidos apropiadamente al computador destino,inicializados, y, eventualmente, configurados. Luego de esta el productoentrará en la fase de funcionamiento y producción, para el que fuediseñado.

Mantenimiento.

El mantenimiento de software es el proceso de control, mejora yoptimización del software ya desarrollado e instalado, que tambiénincluye depuración de errores y defectos que puedan haberse filtrado dela fase de pruebas de control y beta test.

8. Fundamentación teórica. (1)

• Paradigmas de Programación.

Un paradigma de programación es un estilo de desarrollo deprogramas. Los lenguajes de programación, necesariamente, seencuadran en uno o varios paradigmas a la vez a partir del tipo deordenes que le permiten implementar, algo que tiene relación directacon su sintaxis.

8. Fundamentación teórica. (2)• Principales Paradigmas de Programación.

Imperativo Los programas se componen de un conjunto de sentencias que cambianse estado. Son secuencias de comandos que ordenan acciones a lacomputadora.

Declarativo Los programas describen los resultados esperados sin listar explícitamentelos pasos a llevar a cabo para alcanzarlos.

Lógico El problema se modela con enunciados de lógica de primer orden.

Funcional Los programas se componen de funciones, es decir, implementaciones decomportamiento que reciben un conjunto de datos de entrada ydevuelven un valor de salida.

Orientado a objetos El comportamiento del programa es llevado a cabo por objetos, entidadesque representan elementos del problema a resolver y tienen atributos ycomportamiento.

8. Fundamentación teórica. (3)• Principales Paradigmas de Programación.

De aparición relativamente reciente y no forman parte del grupoprincipal

Dirigido por eventos

El flujo del programa esta determinado por sucesos externos.

Orientado a aspectos

Apuesta a dividir el programa en módulos independientes,cada uno con un comportamiento bien definido


• Métodos de desarrollo de software.

Un método o metodología para el desarrollo de software es unenfoque, una manera de interpretar la realidad o la disciplina encuestión, que en este caso particular correspondería a la Ingeniería deSoftware.

La metodología destinada al desarrollo de software se consideracomo una estructura utilizada para planificar y controlar elprocedimiento de creación de un sistema de informaciónespecializada.


Entre los métodos mas conocidos se pueden mencionar:

Modelo en cascada.

Modelo de prototipos.

Modelo de espiral.

Desarrollo por etapas.

Desarrollo iterativo y creciente o iterativo e incremental.

Modelo de desarrollo rápido de aplicaciones.

Desarrollo concurrente .

Proceso unificado de desarrollo.


1. Modelo de Cascada

En el modelo de cascada cada etapa representa una unidad dedesarrollo con un pequeño descanso en el medio. Por lo tanto, cadasiguiente etapa inicia tan pronto como la anterior haya culminado, yesos descansos son usados para confirmaciones del lado del cliente.

Este método es una gran opción para para pequeños proyectosdonde todos los aspectos del proceso de desarrollo de software seconocen de antemano, pero una mala solución para proyectoscomplicados, ya que se trata de un modelo bastante inflexible.


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


1. Modelo de Cascada. Desventajas.• Los cambios introducidos durante el desarrollo pueden confundir al

equipo profesional en las etapas tempranas del proyecto. Si los cambiosse producen en etapa madura (codificación o prueba) pueden sercatastróficos para un proyecto grande.

• No es frecuente que el cliente o usuario final explicite clara ycompletamente los requisitos (etapa de inicio); y el modelo lineal así lorequiere. La incertidumbre natural en los comienzos es luego difícil deacomodar.

• El cliente debe tener paciencia ya que el software no estará disponiblehasta muy avanzado el proyecto. Un error importante detectado por elcliente (en fase de operación) puede ser desastroso, implicando reiniciodel proyecto, con altos costos


2. Modelo de Prototipo

Es un procedimiento de desarrollo especializado que permite alos desarrolladores la posibilidad de poder solo hacer la muestra de laresolución para poder validar su esencia funcional ante los clientes, yhacer los cambios que sean fundamentales antes de crear la soluciónfinal, auténtica.


2. Modelo de Prototipo. Ventajas.

• Da una idea clara sobre el proceso funcional del software.

• Reduce el riesgo de falla en una funcionalidad de software.

• Asiste bien en la recolección de requisitos y en el análisis general


3. Modelo Espiral

En el modelo espiral, el software se desarrolla en una serie deversiones incrementales. Durante las primeras iteraciones, la versiónincremental podría ser un modelo en papel o prototipo. Durante lasultimas iteraciones, se producen versiones cada vez mas completas delsistema diseñado.


3. Modelo de proceso de softwareevolutivo que conjuga lanaturaleza iterativa deconstrucción de prototipos


3. Modelo Espiral. Desventajas.

• Requiere mucha experiencia y habilidad para la evaluación de losriesgos, lo cual es requisito para el éxito del proyecto.

• Es difícil convencer a los grandes clientes que se podrá controlareste enfoque evolutivo.


4. Modelo de desarrollo rápido de aplicaciones.

Es un enfoque que esta destinado a proporcionar un excelenteproceso de desarrollo con la ayuda de otros enfoques, pero además,esta diseñado para aumentar la viabilidad de todo el procedimiento dedesarrollo de software para resaltar la participación de un usuarioactivo.


4. Modelo de

desarrollo

rápido de aplicaciones.


4. Modelo de desarrollo rápido de aplicaciones. Ventajas.

• Hace todo el proceso de desarrollo sin esfuerzo.

• Asiste al cliente en la realización de revisiones rápidas.

• Alienta la retroalimentación de los clientes para su mejora.

• Permite trabajar en él a varias personas a la vez


5. Desarrollo iterativo e incremental.El funcionamiento de un ciclo iterativo incremental, permite la

entrega de versiones parciales a medida que se va construyendo elproducto final. Es decir, a medida que cada incremento definido llega asu etapa de operación y mantenimiento. Cada versión emitidaincorpora a los anteriores incrementos las funcionalidades y requisitosque fueron analizados como necesarios.

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

8. Fundamentación teórica. (18)5. Desarrollo iterativo e incrental. Ventajas.

•El usuario puede recibir los beneficios del sistema sin tener que esperar aque esté totalmente construido.

•Construir un sistema pequeño es siempre menos riesgoso que construirun sistema grande.

•Una versión puede incluir la corrección de aquellos errores que se hayancometido en una versión anterior.

•Al reducirse el tiempo de puesta en marcha de un sistema, se reduce laposibilidad de que los requerimientos funcionales cambien mientras sedesarrolla el sistema.


6. Desarrollo por etapas.

El modelo de desarrollo de software por etapas es similar almodelo de prototipos ya que se muestra al cliente el software endiferentes estados sucesivos de desarrollo, se diferencia en que lasespecificaciones no son conocidas en detalles al inicio del proyecto ypor tanto se va desarrollando simultáneamente con las diferentesversiones del código.


6. Desarrollo por etapas.

Pueden distinguirse la siguientes fases:

• Especificación conceptual.

• Análisis de requisitos.

• Diseño inicial.

• Diseño detallado, codificación, depuración y liberación.


7. Proceso unificado de desarrollo.

Es una metodología basada en componentes e interfaces biendefinidas, y junto con el Lenguaje Unificado de Modelado (UML),constituye la metodología estándar más utilizada para el análisis,implementación y documentación de sistemas orientados a objetos.

Es un proceso que puede especializarse para una gran variedadde sistemas de software, en diferentes áreas de aplicación, diferentestipos de organizaciones, diferentes niveles de aptitud y diferentestamaños de proyecto.


7. Proceso unificado de desarrollo. Características principales.

• Unifica los mejores elementos de metodologías anteriores.

• Preparado para desarrollar grandes y complejos proyectos.

•Orientado a Objetos.

•Utiliza el UML como lenguaje de representación visual.


7. Proceso unificado de desarrollo. Principales ventajas.

• Coste del riesgo a un solo incremento.

• Reduce el riesgo de no sacar el producto en el calendario previsto.

• Acelera el ritmo de desarrollo.

• Se adapta mejor a las necesidades del cliente.


8. Desarrollo concurrente.

El modelo de desarrollo concurrente conocido además comoIngeniería concurrente, se puede representar en forma de esquemacomo una serie de actividades técnicas importantes, tareas y estadosasociados a ellas.

El modelo de proceso concurrente define una serie deacontecimientos que dispararán transiciones de estado a estado paracada una de las actividades de la ingeniería del software.



La concurrencia se logra de dos formas:

D.c Las actividades de

sistemas y decomponentes ocurrensimultáneamente ypueden modelarse conel enfoque orientado aobjetos.

DC Una aplicación

cliente/servidor típica seimplementa con muchoscomponentes, cada unode los cuales se puedendiseñar y realizarconcurrentemente



Ventajas.

Desventajas.

•Excelente para proyectos en los que se conforman grupos de trabajoindependientes.

•Proporciona una imagen exacta del estado actual de un proyecto.

•Si no se dan las condiciones señaladas no es aplicable.

•Si no existen grupos de trabajo no se puede trabajar en este método.


• Modelado de Sistemas

El modelado de sistemas es una técnica para tratar con lacomplejidad inherente a estos sistemas. El uso de modelos ayuda alingeniero de software a “visualizar” el sistema a construir. Además, losmodelos de un nivel de abstracción mayor pueden utilizarse para lacomunicación con el cliente.


• Modelado de Sistemas. Ventajas.

•El modelo permite discutir con el cliente las necesidades a ser cubiertas.

•Sirve de base para definir la apariencia y el diseño del producto final.

Permite representar y evaluar conceptos.

•Sirve como especificación para el constructor.

•Una vez finalizada la construcción, servirá de criterio de aceptación delproducto, pues este no será aceptado a menos que se haya construido deacuerdo con las especificaciones que el modelo representa.


• Técnicas y Herramientas en el proceso de desarrollo de software.

Un proceso de desarrollo de software tiene como propósito laproducción eficaz y eficiente de un producto software que reúna losrequisitos del cliente.

Podemos destacar dos grandes áreas:

o Técnicas para el desarrollo de software…

oHerramientas para el desarrollo de software…


• Técnicas para el desarrollo de software.

Es el procedimiento o conjunto de reglas, normas o protocolos, quetienen como objetivo obtener un resultado determinado. Podrían ser:

-La entrevista.

oTécnicas para la recopilación de datos - La encuesta.

- El cuestionario.

oTécnica de costo – beneficios. - La observación.

oTécnica de planificación y control de proyectos.


• Técnicas para la recopilación de datos. La entrevista.

Convenientemente utilizada ayuda a encontrar distintos hechos,necesidades de información, responsabilidades, objetivos, operaciones,etc. Es oral, es un encuentro cara a cara con el entrevistado.

Tipos de entrevistas:

• Entrevistas estructuradas.

•Entrevistas no estructurada.


• Técnicas para la recopilación de datos. El cuestionario.

Es una técnica escrita. Consiste en una serie de preguntas oítems que el usuario debe completar o responder.

• Técnicas para la recopilación de datos. La observación.

El investigador trata de observar el comportamiento del sistema sinque el usuario lo perciba, y obtener información "informal".

Si se puede participar mejor.


• Técnicas para la recopilación de datos. La encuesta.

Es una técnica que pretende obtener información que suministra ungrupo o muestra de sujetos acerca de sí mismos o de un tema enparticular.

Clasificación: Oral

Escrita

Interrogatorio de preguntas breves y precisaspara hacer el tiempo de ejecución bastantecorto.

Interrogatorio de preguntas breves y precisaspara hacer el tiempo de ejecución bastantecorto.


• Técnica de costo beneficio.

COSTO

BENEFICIO

El costo: que involucra la implementaciónde la solución informática, adquisición ypuesta en marcha del sistema hardware /software y los costos de operaciónasociados.

Beneficio: se entiende como la capacidad delproyecto para satisfacer la necesidad, solucionar elproblema o lograr el objetivo para el cual se ideó;es decir, un proyecto será más o menos efectivo enrelación al mayor o menor cumplimiento quealcance en la finalidad para la cual fue ideado.


• Técnicas de planificacióny control de proyectos.

Comprende una seriede procedimientos, sinembargo se mencionaransolo los mas complejos y/osignificativos.

Descripción y orientación de negocio

Definición del

producto

Participantes en el

desarrollo

Segmento de

mercado

Modelo de ingresos

PreciosEstrategia

del negocio

Ventaja competitiva


• Herramientas para el desarrollo de software.

Es el instrumento, mas o menos simple, destinado a realizar un ciertotrabajo. Las herramientas dan ayuda al desarrollo de sistemas deinformación, ayudan a solucionar los problemas que se nos presentanen los proyectos y desarrollos de aplicaciones informáticas. Podemosdestacar:

oLa notación UML.

oHerramientas para modelar bases de datos.

oHerramientas para ingeniería de software asistida por computadora.

8. Fundamentación teórica. (37)• Herramientas para el desarrollo de software. La notación UML.

El UML es un lenguaje que contiene todo un conjunto de elementos yreglas de sintaxis que permiten modelar sistemas, desde superspectiva conceptual, de funcionamiento o de estructura.

• Herramientas para el desarrollo de software. Ingeniería de softwareasistida por computadora.

Se refiere a herramientas para el desarrollo de sistemas que consta decinco componentes: herramientas de diagramación, deposito deinformación, generadores de interfaces, generadores de código yherramientas de administración.


• Herramientas para el desarrollo de software. Modelado de base dedatos.

Son instrumentos que permiten determinar la estructura lógica deuna base de datos y de manera fundamental determinar el modo dealmacenar, organizar y manipular los datos.

el modelado de base de datos se puede dividir en:

• modelado lógico.

•Modelado físico.

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