Reporte del proyecto de investigación Ingeniería de Software: Fundamentos SIP Resumen

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1 Reporte del proyecto de investigación Ingeniería de Software: Fundamentos SIP MCC. Sergio Fuenlabrada Velázquez MSI Edna Martha Miranda Chávez Ing. Mario Alberto Sesma Martínez Instituto Politécnico Nacional Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas Av. Te 950, Col. Granjas México, CP (55) extensiones y Resumen La Ciencia Computacional surge en el siglo pasado y ha provocado una serie de avances cada día más sorprendentes, pero a pesar de esto es un área de conocimiento realmente joven por no decir que es un niño pequeño, ya que si la comparamos con distintas áreas de conocimiento humano como la arquitectura, la medicina, las matemáticas, física entre otras, realmente tiene unas pocas horas de nacido. Se han realizado innumerables investigaciones y estudios sobre la Ingeniería de Software, que muchas veces se realizan sobre las bases empíricas de la aplicación de la ingeniería en algunas instituciones, aunado al uso de diferente nomenclatura para nombrar el mismo elemento o cosa que se describe. Muchas instituciones educativas están haciendo esfuerzos por crear curriculums orientadas a la ingeniería de software, pero esto es complicado por ser una ingeniería incipiente y en formación. El nuevo modelo educativo del Instituto Politécnico Nacional se centra más en procesos de formación, que en niveles de estudio, y en la formación continua y permanente. Lo que brinda un claro marco de referencia. - 1 de 10 -

2 Si se cuenta con un marco de referencia y la tecnología actual influye y condiciona la forma de aprendizaje, solo falta contar con un Cuerpo de Conocimientos que identifique claramente que enseñar. La presente investigación parte de la hipótesis de que existen muchos autores que hablan de los procesos de la ingeniería de software, pero debe existir alguno que sea adecuado al tipo de problema que se pretende resolver. Comprobación de la hipótesis: se estableció como estrategia un grupo de equipos de alumnos que investigaron el estado del arte de cada una de las áreas de la ingeniería de software, utilizando una metodología en espiral que permitiera ir profundizando en el conocimiento y estableciendo conclusiones representadas en un trabajo de tesis. Hasta el momento se ha podido crear un prototipo generador de exámenes en Visual Basic, y el desarrollo de una guía para la Administración de Proyectos de Tecnología de Información, así como un propuesta a la solución de que en el desarrollo de software los ingenieros elaboran poca documentación, por lo que utilizando las técnicas de Coaching, se creo la propuesta COACHING PARA ESCRIBIR DOCUMENTOS de la ingeniería de software Introducción La Ciencia Computacional surge en el siglo pasado y ha provocado una serie de avances cada día más sorprendentes, pero a pesar de esto es un área de conocimiento realmente joven por no decir que es un niño pequeño, ya que si la comparamos con distintas áreas de conocimiento humano como la arquitectura, la medicina, las matemáticas, física entre otras, realmente tiene unas pocas horas de nacido. Se han realizado innumerables investigaciones y estudios sobre la Ingeniería de Software, que muchas veces se realizan sobre las bases empíricas de la aplicación de la ingeniería en algunas instituciones, aunado al uso de diferente nomenclatura para nombrar el mismo elemento o cosa que se describe. Muchas instituciones educativas están haciendo esfuerzos por crear curriculums orientadas a la ingeniería de software, pero esto es complicado por ser una ingeniería incipiente y en formación. El nuevo modelo educativo del Instituto Politécnico Nacional se centra más en procesos de formación, que en niveles de estudio, y en la formación continua y permanente. Lo que brinda un claro marco de referencia. - 2 de 10 -

3 Si se cuenta con un marco de referencia y la tecnología actual influye y condiciona la forma de aprendizaje, solo falta contar con un Cuerpo de Conocimientos que identifique claramente que enseñar. El proceso de ingeniería de software se define como "un conjunto de etapas parcialmente ordenadas con la intención de logra un objetivo, en este caso, la obtención de un producto de software de calidad" [Jacobson 1998]. El proceso de desarrollo de software "es aquel en que las necesidades del usuario son traducidas en requerimientos de software, estos requerimientos transformados en diseño y el diseño implementado en código, el código es probado, documentado y certificado para su uso operativo". Concretamente "define quién está haciendo qué, cuándo hacerlo y cómo alcanzar un cierto objetivo" [Jacobson 1998]. El cuerpo de conocimiento de la Ingeniería de Software, tuvo su origen en la relación entre IEEE Computer Society y ACM lo cuales en 1993 promovieron la profesionalización de la Ingeniería de Software, al crear el Comité Coordinador de Ingeniería de Software, dando inicio en 1998 al proyecto SWEBOK, para el cual se contrató los servicios del Laboratorio de Investigación en Administración de la Ingeniería de Software que pertenece a la Universidad de Québec en Montreal Canadá. Este cuerpo de conocimientos indica el qué, pero no establece los contenidos y la profundidad de estos. Existen muchos autores que hablan de los procesos de la ingeniería de software, pero: Cuál es el más adecuado. Qué criterios hay que tener para seleccionar la mejor propuesta al tipo de problema a resolver, Como jerarquizarlos,. Para responder ha estas preguntas y otras se pretende realizar el proyecto de investigación Ingeniería de Software: Fundamentos. La metodología será espiral, donde se determinarán los conceptos más aceptados, luego se probarán y se identificarán ajustes a los conceptos, así hasta determinar que es concepto es valido para el tipo de casos que abarca. El objetivo del proyecto de investigación es Proponer una metodología de ingeniería de software que permita desde identificar el problema hasta determinar la ingeniería de pruebas Métodos y materiales El procedimiento teórico-metodológico utilizado en la investigación fue un metodología en espiral, donde se determinarán los conceptos más aceptados, luego se probarán y se identificarán ajustes a los conceptos, así hasta determinar que es concepto es valido para el tipo de casos que abarca. Se inicio con el primer ciclo de la espiral y se estableció de la siguiente forma: - 3 de 10 -

4 1. Planificación: Determinar las áreas de conocimiento de la ingeniería de software a formar parte del estudio. 2. Análisis: Se determinó que áreas conocimiento son más relevantes y que situaciones afectan a la obtención. 3. Desarrollo: Se realizó el estudio de las áreas seleccionadas y que presentan mayor problemática y se elaboró un prototipo. 4. Evaluación: con base a lo alcanzado en el estudio y al prototipo evaluó la consistencia metodológica a través de consultas con expertos, se determinó que hay que aplicar los resultados a otros prototipos para poder comprobar su valides. Resultados 1. Planeación: Se determino que el cuerpo de conocimiento de la Ingeniería de Software, propuesto entre IEEE Computer Society y ACM, a través del Comité Coordinador de Ingeniería de Software, que inicio en 1998 al proyecto SWEBOK, el cual contrató los servicios del Laboratorio de Investigación en Administración de la Ingeniería de Software que pertenece a la Universidad de Québec en Montreal Canadá. Es el cuerpo de conocimientos de la ingeniería de software que más aceptación mundial tienen. Las áreas de conocimiento son: a. Requerimientos de software. Un requerimiento es definido como una propiedad que debe ser exhibida para resolver algún problema del mundo real. b. Diseño de software. Es una actividad que abarca la totalidad del ciclo de vida del software. Se trata de administrar los cambios y mantener los requerimientos en un estado tal que refleje fielmente lo que el software va a ser. c. Construcción de software. Se considera como la actividad fundamental de la Ingeniería de Software. Es la construcción de una pieza de software que sea funcional a través de una combinación de codificación, validación y pruebas de calidad. d. Pruebas de software. Consiste en la comprobación de la dinámica del comportamiento de un programa, sobre un conjunto preestablecido y finito de casos de pruebas. e. Mantenimiento del software. Una vez que el software este en operación hay que irlo adecuando a las nuevas soluciones que se presenten. f. Administración de la configuración del software. Es la actividad que identifica la configuración del sistema en ciertos momentos dados, con el propósito de controlar los cambios en la configuración - 4 de 10 -

5 del software, mantener la integridad y la rastreabilidad de la configuración a través del ciclo de vida del sistema. g. Administración de la Ingeniería del software. Es la administración de ciertos procesos complejos de administración de la ingeniería, como la administración de la organización, de los proyectos/procesos y de las métricas del software. h. Procesos de ingeniería de software. Trata de la definición, implementación, medidas, cambios, e implementación de los procesos de la ingeniería de software. i. Métodos y herramientas de ingeniería de software. Tiene que ver con el ambiente y los métodos de desarrollo de software. j. Calidad de software. Se refiere a las consideraciones de calidad que trascienden los procesos del ciclo de vida. 2. Análisis: Con base a los resultados del proyecto de evaluación de la industria del software realizado por la Secretaría de Economía a través del proyecto de fabricas de software PROSOFT-. Se jerarquizo las áreas de estudio, determinando que en las que se presenta en mayor media problemas, son en las siguientes áreas: a. Documentación: la mayoría del software que se desarrolla carece de la documentación adecuada. b. Administración de la ingeniería de software: los ingenieros de software en algunos casos no cuentan con una metodología consistente de administración de los proyectos de software. c. Calidad del software: en algunos casos el software desarrollado no muestran el uso de metodologías consistentes que garanticen la calidad del software. d. Construcción de software: como la actividad fundamental de la Ingeniería de Software. En algunos casos la construcción de una pieza de software no cumple con ser funcional de acuerdo a métodos que garanticen una combinación de codificación, validación y pruebas de calidad. 3. Desarrollo: Para resolver las problemáticas detectadas en la etapa de análisis se obtuvieron los siguientes resultados: a. Documentación: Se ha observo que a la mayoría de las personas técnicas que desean escribir documentaciones, se les presentan las siguientes situaciones: La ley de la opacidad.- La brillante idea que se tiene en la cabeza, cuando se quiere escribir pierde su brillantez. La ley del obvio.- Consiste en omitir aquellas cosas que para el escritor son obvias, pero para el lector no lo son. - 5 de 10 -

6 La ley de la tortura.- Cuando para el escritor la idea escrita esta clarísima, pero el lector interpreta otra cosa. Dostoievski llamaba a esto la tortura de que la palabra no siga al pensamiento. Para lo que utilizando las técnicas de Coaching, se creo la propuesta COACHING PARA ESCRIBIR DOCUMENTOS de la ingeniería de software. b. Administración de la ingeniería de software: se elaboró con la participación de Guillermo Alarcón Guzmán alumno de la carrera de Ciencias de la Informática la tesis Administración de Proyectos de Tecnología de Información la cual Presentar una guía metodológica aplicable en proyectos de tecnología de información y poner al alcance del lector los conocimientos, técnicas y herramientas recomendables para poder llevar a cabo y de manera exitosa proyectos de ésta naturaleza. El cuerpo de conocimientos aquí presentado obedece a la administración de proyectos en general, que particularmente pone énfasis en técnicas y herramientas propios de la ingeniería de sistemas (software). c. Calidad del software: con la participación de Rosa Elena Ayala Fuentes alumna de la carrera de Ciencias de la Informática se esta elaborando la tesis Calidad de Software que actualmente se encuentra en elaboración, esta será una guía que permita en los distintos pasos del ciclo de vida establecer criterios y estándares de calidad que garanticen la obtención de productos de software en la calidad esperada, y dentro del presupuesto y tiempo especificado en los requerimientos. d. Construcción de software: con la participación de David Armando León Maya alumno de la carrera de Ciencias de la Informática se esta elaborando la tesis Construcción de Software esta será una guía que garantice que las piezas de software cumpla con la funcionalidad establecida y con los niveles de calidad en la codificación, y las metodologías para la validación y pruebas de calidad. 4. Evaluación: para comprobar los resultados obtenidos se crearon prototipos: a. Generador de exámenes. Con la participación de Theliope Juárez Dávalos y Juan José Reyes Sánchez, alumnos de la carrera de Ciencias de la Informática se elaboró la tesis Generador de exámenes que es un prototipo desarrollado en Visual Basic. Que implico la aplicación de metodologías más aceptadas. b. Generador de exámenes en WEB. Con la participación de Paola Saldaña Castillo alumna de la carrera de Ciencias de la Informática se esta elaborando la tesis Generador de exámenes en WEB que - 6 de 10 -

7 actualmente se encuentra en elaboración. Este segundo prototipo permitirá comprobar que los conocimientos adquiridos mejoran sustancialmente los resultados obtenidos con el primer prototipo. Para lo cual tomando en cuenta los resultados obtenidos del primer prototipo desarrollado, se identifico sus limitaciones técnicas y metodológicas y aplicando los conocimientos de Administración de Proyectos de Tecnología de Información, los de Calidad y Construcción de Software se espera tener un prototipo mejor en términos metodológicos y técnicos. 5. Difusión: Para mostrar los resultados obtenidos se han relizado: a. Conferencias impartido en distintos foros tanto nacionales como internacionales: Ingeniería de Software: Flexibilidad en el diseño. La integración del software como una herramienta del desarrollo de las actividades humanas es tal que la necesidad de que se adapte más rápidamente a los requerimientos cambiantes del entorno de cualquier organización a provocado entre otras cosas, que el software sea dinámico, que modifiquen su comportamiento de acuerdo a su contexto y fomenten el aprendizaje. Los niños con síndrome de Down, tienen como característica una disminución en su capacidad intelectual como física, además su percepción del mundo es diferente y en la mayoría de los casos particular. La investigación inicio de la hipótesis de que un modelo educativo apoyado en tecnologías de información en el área de software, puede incidir en la mejora de la capacidad de lectura, lógica matemática y la capacidad motriz fina y gruesa. Comprobación de la hipótesis: se estableció la estrategia de como lograr software altamente parametrizable, con flexibilidad que permitiera calibrarlo de acuerdo a las necesidades particulares y personalidad del usuario final. Entendiendo por parametrizable: la capacidad de modificar el comportamiento de las principales dimensiones del software: datos y procesos. Para lograr este dinamismo se observar la estructura y organización del software a construir, establecer los requerimientos a satisfacer y tener una estrategia - 7 de 10 -

8 metodológica como la ISW para garantizar la calidad esperada. Ingeniería de Software: Ciclos de vida. En que momento iniciar el ciclo de vida?. En la literatura de las ciencias computacionales, se establece que el esfuerzo de desarrollo de software conlleva un ciclos de vida, que realiza todos las actividades que comprenden entre el momento en que se inicia hasta que se implementa. Pero en qué momento se aplica el ciclo de vida?, los distintos autores sólo indica que hay que aplicarlos, ya que ellos establecen un orden en el que se especifican, se realizan los prototipos, se diseña, implementan, revisan, prueban y se realizan otras actividades en un proyecto. Otros como Mc Connell [MC CONNELL, 1997], parte de la idea que no hay ciclo de vida más rápidos, sino más bien ciclos más adecuado. Por lo que establece todo un proceso de planeación del ciclo de vida, incluyendo una serie de preguntas que permiten seleccionar el ciclo de vida más adecuado al tipo de problema a resolver. Pero esta planeación del ciclo de vida implica entender el problema, las necesidades y requerimientos que implica. Todos los ciclos de vida que se proponen inician de lo que llaman, Concepto de software o identificación de requerimiento o bosquejo de requerimientos o Análisis de Requerimientos. Entonces el ciclo de vida inicia cuando surge la petición del usuario. Al final se identifica el momento en que hay que seleccionar el ciclo de vida que es una ves realizado el proceso de ingeniería de software. b. Publicaciones: Se envió para su publicación el articulo Ingeniería de Software: Flexibilidad en el Diseño en la Revista Polibits, del Centro de Innovación y Desarrollo Tecnológico en Cómputo del Instituto Politécnico Nacional. El cual fue aceptado por su comité editorial y será publicado dentro de los números de Impacto De acuerdo a el Programa para el Desarrollo de Software establecido por la Secretaria de Economía, la situación actual internacional y en México de esta industrial es que el gasto en TIC en México representa el 3.2% del PIB, que es la - 8 de 10 -

9 posición 50 a nivel mundial. Este rezago representa una amplia oportunidad para desarrollar nuestro mercado interno de TI. En el cuadro siguiente se muestra que el desarrollo de software representa el 10% del PIB en México, una gran diferencia contra Estados Unidos y contra el nivel mundial. La situación de la oferta de la industria del software en nuestro país es en 2003: En México operan menos de 500 empresas (99% con menos de 250 empleados). Costos capacitación altos. Falta infraestructura física y de telecomunicaciones adecuada. No existen empresas con nivel CMM-5. La demanda en México es: La penetración de TI en PYMES es casi nula. La demanda se encuentra concentrada en sectores avanzados. Bajo impacto de compras de gobierno. Demanda externa insatisfecha Por lo que el impacto del proyecto es: 1. Sector Productivo de Bienes y Servicios: al contar con metodologías comprobadas y mecanismos de capacitación más accesibles como los que propone el Instituto Politécnico Nacional, el sector productivo puede contar con mejores elementos competitividad nacional y mundial. 2. El beneficio social: Al contar con mejores egresados con conocimientos sobre la ingeniería de software la sociedad contara con mecanismos que le permitan mejorar su calidad de vida. Bajo la línea de investigación se han beneficiado tanto egresados como alumnos. - 9 de 10 -

10 3. El beneficio educativo: las asignaturas de Ingeniería de Software, Diseño de Software y Formulación de Proyectos que se imparten en las carreras de Ciencias de la Informática e Ingeniería en Informática de la UPIICSA, así como la asignatura de Ingeniería de Software que se imparte en la maestría en Ciencias con especialidad en Informática de la UPIICSA de 10 -