PARADIGMAS DE INGENIERÍA DE SOFTWARE

Esta ingeniería trata con áreas muy diversas de la informática y de las Ciencias de la Computación, tales como construcción de compiladores, Sistemas Operativos, o desarrollos Intranet/Internet, abordando todas las fases del ciclo de vida del desarrollo de cualquier tipo de Sistema de Información y aplicables a infinidad de áreas (negocios, investigación científica, medicina, producción, logística, banca, control de tráfico, meteorología, derecho, Internet Intranet, etc.).

Una definición precisa aun no ha sido contemplada en los diccionarios, sin embargo se pueden citar las enunciadas por algunos de los más prestigiosos autores:

• 1 - Ingeniería de Software es el estudio de los principios y metodologías para el desarrollo y mantenimiento de sistemas software (Zelkovitz, 1978) 

• 2 - Ingeniería de software es la aplicación práctica del conocimiento científico al diseño y construcción de programas de computadora y a la documentación asociada requerida para desarrollar, operar y mantenerlos. Se conoce también como Desarrollo de Software o Producción de Software ( Bohem, 1976). 

• 3 - Ingeniería de Software trata del establecimiento de los principios y métodos de la ingeniería a fin de obtener software de modo rentable, que sea fiable y trabaje en máquinas reales (Bauer, 1972). 

• 4 - Es la aplicación de un enfoque sistemático, disciplinado y cuantificable al desarrollo, operación y mantenimiento del software; es decir, la aplicación de la ingeniería al software (IEEE, 1993). 

La ingeniería de software abarca un conjunto de tres elementos que facilitan el control sobre el proceso de desarrollo de software y suministran las bases para construir software de calidad de una forma productiva: 

     
      2. Herramientas: (automáticas y semiautomáticas) que apoyan a la aplicación de los métodos. Cuando se integran las herramientas de forma que la información creada por una herramienta puede ser usada por otra, se establece un sistema para el soporte del desarrollo de software, llamado Ingeniería de Software Asistida por Computadora (CASE).
      3. Procedimientos: Definen la secuencia en la que se aplican los métodos, las entregas, los controles de calidad y guías para evaluación del progreso.
La Ingeniería de Software está compuesta por una serie de pasos que abarcan los métodos, herramientas y procedimientos mencionados, a los que se denominan Paradigmas de la Ingeniería de Software. 

 1. Métodos: Indican cómo construir el software técnicamente e incluyen un amplio espectro de métodos para la planificación, la estimación, el análisis, el diseño, codificación, prueba y mantenimiento.

ENFOQUE ESTRUCTURADO

ANÁLISIS ESTRUCTURADO

El Análisis Estructurado es un método para el análisis de sistemas manuales o automatizados, que conduce al desarrollo de especificaciones para sistemas nuevos o para efectuar modificaciones a los ya existentes. El objetivo que persigue el análisis estructurado es organizar las tareas asociadas con la determinación de requerimientos para obtener la comprensión completa y exacta de una situación dada.

Componentes:

-          Símbolos gráficos: Son los iconos y convenciones para identificar y describir los componentes de un sistema y las relaciones entre estos.

-          Diccionarios de datos: Descripciones de todos los datos utilizados en el sistema. Puede ser manual o automatizado.

-          Descripciones de procesos y procedimientos: Declaraciones formales que emplean técnicas y lenguajes que permiten describir actividades importantes que forman parte del sistema.

-          Reglas: Estándares par describir y documentar el sistema en forma correcta y completa.

DISEÑO ESTRUCTURADO

El Diseño Estructurado es una técnica específica que busca crear programas formados por módulos independientes unos de otros desde el punto de vista funcional y no mostrar la lógica de los programas.

La herramienta fundamental del diseño estructurado es el diagrama estructurado, el cual describe la interacción entre módulos independientes junto con los datos que un módulo pasa a otro cuando interacciona con él.

EL ENFOQUE ESTRUCTURADO A OBJETOS 

ANÁLISIS Y DISEÑO ORIENTADO A OBJETOS

La Orientación a Objetos puede describirse como el conjunto de disciplinas que desarrollan y modelizan software que facilitan la construcción de sistemas complejos a partir de componentes.

El atractivo intuitivo de la orientación a objetos es que proporciona conceptos y herramientas con las cuales se modela y representa el mundo real tan fielmente como sea posible.

Las técnicas orientadas a objetos proporcionan mejoras y metodologías para construir sistemas de software complejos a partir de unidades de software modularizado y reutilizable. La orientación a objetos trata de cubrir las necesidades de los usuarios finales, así como las propias de los desarrolladores de productos software. Estas tareas se realizan mediante la modelización del mundo real. El soporte fundamental es el modelo objeto.

El Análisis Orientado a Objetos y su Diseño se enfoca en los objetos. Los objetos tienen ciertos comportamientos y atributos que determinan la manera en que interactúan y funcionan. No se intenta proporcionar un orden para las acciones al momento del diseño debido a que los objetos funcionan basados en la manera en que funcionan otros objetos.

Características Principales del Enfoque Orientado a Objetos

-          Identidad: Los datos se organizan en entidades discretas y distinguibles llamadas objetos. Estos objetos pueden ser concretos o abstractos, pero cada objeto tiene su propia identidad.

-          Clasificación: Los objetos que tengan los mismos atributos y comportamiento se agrupan en clases. Una clase es una abstracción que describe propiedades (atributos y comportamiento) relevantes para una aplicación determinada, ignorando el resto.

-          Polimorfismo: El polimorfismo permite que una misma operación pueda llevarse a cabo de forma diferente en clases diferentes.

-          Herencia: El concepto de herencia se refiere al compartir de atributos y operaciones basadas en una relación jerárquica entre varias clases. Una clase puede definirse de forma general y luego refinarse en sucesivas subclases. Cada clase hereda todas las propiedades (atributos y operaciones) de su superclase y añade sus propiedades particulares.

DIFERENCIAS

Análisis y Diseño Estructurado	Análisis y diseño Orientado a Objetos
El análisis estructurado se basa fundamentalmente en la descomposición funcional del sistema que se desea construir, lo cual requiere comprender primero el dominio del problema y a continuación documentar las funciones y subfunciones que debe proporcionar el sistema.	El enfoque Orientado a Objetos invierte el método estructurado, se centra en primer lugar en identificar los objetos del dominio de aplicación y después en establecer procedimientos que los manejen.
El software desarrollado con métodos estructurados suele ser más frágil ante los cambios de requisitos; pues si estos cambian, un sistema basado en descomposición funcional puede requerir una reestructuración masiva.	El software Orientado a Objetos se mantiene mejor ante los cambios de requisitos, porque se basa en la estructura subyacente del dominio de aplicación por lo que las modificaciones necesarias pueden ser más fácilmente localizables.
El Análisis Estructurado modela los sistemas desde un punto de vista más próximo a su implementación en un ordenador (entrada/proceso/salida).	El Análisis Orientado a Objetos se basa en modelar el sistema mediante los objetos que forman parte de él y las relaciones estáticas (herencia y composición) o dinámicas (uso) entre estos objetos. Este enfoque pretende conseguir modelos que se ajusten mejor al problema real.
El análisis estructurado incorpora modelos de datos, de procesos y de comportamiento.	El enfoque Orientado a Objetos, utiliza los mismos modelos que el análisis estructurado. Las diferencias principales consisten en la mayor importancia que se da al modelo de datos, por encima de los otros dos, y en el enfoque orientado a objetos de este modelo.
El modelado de datos mediante el enfoque estructurado, está más orientado al diseño de bases de datos y se centra exclusivamente en la identificación de los datos que maneja un sistema y en las relaciones estáticas que se establecen entre esos datos.	En el AOO, los objetos encapsulan tanto atributos como procedimientos (operaciones que se realizan sobre los objetos), e incorpora además conceptos como el polimorfismo o la herencia que facilitan la reutilización de código. El uso de AOO puede facilitar mucho la creación de prototipos, y las técnicas de desarrollo evolutivo de software.

               

GESTION DE PROYECTOS DE SISTEMAS DE INFORMACION.

Proyecto se refiere a todas las acciones que deben realizarse para cumplir con una necesidad definida dentro de los plazos. Así, ya que el proyecto es una acción temporaria que tiene principio y fin, que utiliza recursos identificados (humanos y materiales) durante su ejecución, y que tiene un costo, deberá tener recursos presupuestados y una hoja de balance independiente a la de la compañía. "Productos finales" se refiere a los resultados esperados del proyecto.

En un sistema de información con calidad está desarrollado con una adecuada organización; es por eso que es necesario dar importancia a la administración de proyectos de sistemas información como herramienta dentro de las empresas para el desarrollo de sistemas de información.

Las empresas con sistemas de información de calidad son aquellas que tiene una cultura organizacional flexible y no ortodoxa, es decir, hacen cambios en su forma de hacer las cosas, hacen uso de la tecnología para el bien de la empresa.

Dentro de unos pocos años aquellas empresas que no cambien sus viejos sistemas por sistemas de información computacionales, sean capaces de desarrollar dentro de ellas sistemas de información de calidad con la ayuda de una buena administración de proyectos de sistemas de información, hagan uso adecuado de la información y tengan una apertura hacia nuevas ideas y uso de nuevas tecnologías simplemente serán aplastadas por la tecnologías y por su misma ignorancia al cambio.

IMPORTANCIA DE LA GESTION DE PROYECTOS DE SISTEMAS DE INFORMACION.

Antes que nada debemos de definir que es administración y que es un proyecto: "Administración es el proceso de planear, organizar, dirigir y controlar el uso de recursos para lograr objetivos".

Otra definición es la de koontz "La administración es el proceso de diseñar y mantener un ambiente en el cual las personas, trabajando juntas en grupos, alcanzan con eficiencia metas seleccionadas".

Entonces podemos definir a la administración como el proceso de organizar, planear,

Dirigir y controlar; actividades y recursos con el fin de lograr un objetivo.

Ahora definimos que es un proyecto "un proyecto es una organización de gente dedicada a un propósito u objetivo específico".

Habiendo definido los conceptos de administración y de proyecto podemos decir que "La administración de proyectos es la aplicación del enfoque de sistemas para la administración de tareas tecnológicas complejas o de proyectos cuyos objetivos se establecen explícitamente en términos de tiempo, costos y parámetros de realización".

Después de haber visto la definición de administración de proyectos podemos dar nuestro punto de vista acerca de que es la administración de proyectos; La administración de proyectos es la forma de planear, organizar, dirigir y controlar una serie de actividades realizadas por un grupo de personas que tienen un objetivo específico; el cual puede ser (crear, diseñar, elaborar, mejorar, analizar, etc.) un problema o cosa.

MÉTODOS DEL DESARROLLO DE SISTEMA DE INFORMACIÓN

METODO ESPIRAL

Es un modelo de ciclo de vida orientado a riesgos que divide un proyecto software en mini-proyectos.

Cada mini proyecto se centra en uno o más riesgos importantes hasta que todos estén controlados.

Después de controlar todos los riesgos más importantes, el modelo en espiral finaliza del mismo modo que el ciclo de vida en cascada.

Método Desarrollo en Espiral

Funcionamiento:

Se parte de una escala pequeña en medio de la espiral, se localizan los riesgos, se genera un plan para manejar los riesgos, y a continuación se establece una aproximación a la siguiente interacción.

Cada iteración supone que el proyecto pasa a una escala superior. Se avanza un nivel en el Espiral, se comprueba que se tiene lo que se desea, y después se comienza a trabajar en el siguiente nivel:

Con cada iteración a través del espiral se construye sucesivas versiones de software cada vez más completas. En cada bucle alrededor del espiral, la culminación del análisis de riesgo resulta una decisión de “seguir” o “no seguir”.

Cada interacción en el método espiral lleva consigo los seis pasos que a continuación se nombran: Determinar objetivos, alternativas y límites, Identificar y resolver riesgos, Evaluar alternativas,

Generar las entregas de esa iteración, y comprobar que son correctas.

En el modelo en espiral, las primeras iteraciones son las menos costosas.

Supone menos gasto desarrollar el concepto de operación que realizar el desarrollo de los requerimientos, y también es menos costoso desarrollar los requerimientos que llevar a cabo el desarrollo del diseño, la implementación del producto y la prueba del mismo.

En cada Cuadrante del Método espiral se realiza las siguientes actividades:

Planificación:

Determinación de objetivos, alternativas, restricciones, y elaboración del plan de desarrollo para el ciclo actual.

Análisis de Riesgos:

Evaluación de las alternativas, identificación y resolución de riesgos. Se decide si se sigue o no con el proyecto

Ingeniería:

Desarrollo del producto siguiendo un modelo: del ciclo de vida o cascada, prototipo, etc. Evaluación por el cliente, Valoración de resultados.

Modelo iterativo incremental

Fig. 4 - Diagrama genérico del desarrollo evolutivo incremental.

Fig. 5 - Modelo iterativo incremental para el ciclo de vida del software,.

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.

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.

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.⁶ 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.¹⁰ 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.

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.

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.⁶

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 requerimientos (como si ocurre en el modelo de construcción de prototipos).¹⁰

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:

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 evolucionar⁹ . 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.

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.¹⁰

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). Sólo 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.

http://www.youtube.com/watch?v=0ve3CHxuMK0