Nástroje kvality. Softwarový proces Obsah 7 základn´ıch (“starých

Transkript

Obsah
1
Japonské nástroje
S taré japonské nástroje
N ov é japonské nástroje
2
S oftw arov ý process
Modely
E konom ika softw arového procesu
3
U nifi ed Model L ang u ag e - U ML
D E MO
4
P řı́loha - U ML notace
G rafi cká notace
U ML diag ram y
Nástroje kvality. Softwarový proces
Radek Mařı́k
ProTys, a.s.; Rockwell Automation, s.r.o.
Marc h 6 , 2 0 0 7
Rad ek M ař´ık (rmarik@ g mail.com)
N ástroje kv ality. S oftwarov ý p roces
M arch 6 , 2 0 0 7
1 / 55
Radek Mařı́k ([email protected])
Staré japonské nástroje
7 základnı́ch (“starých”) japonských nástrojů
[K ol9 5]
Kontrolnı́ formulář
March 6, 2007
2 / 55
[Kan95]
je tiskopis s předtištěnými položkami, které se majı́ kontrolovat.
ke sběru dat,
ke klasifikaci pozorovaných dat.
Charakteristika
už itečné pro vedoucı́ projektu a manažéry projektu,
řešı́ až 9 5 % prob lém˚u spojených s udrž ovánı́m kvality,
N
Nástroje
diagram přı́čin a následk˚u,
stratifikačnı́ analýz a,
kontrolnı́ sez nam,
histogram,
diagram roz ptylu,
Pareto diagram,
pr˚ub ěhy řı́z enı́.
Kontrolnı́ seznam
March 6, 2007
4 / 55
Select menu File/New
3.
Write "Hello"
4.
Push button B
5.
Push button C
6.
Drag object O1
7.
Draw a line
8.
Change the line color
T1 T2
Dialog appears
A circle is drawn
March 6, 2007
5 / 55
Diagram přı́čin a následků - rybı́ kost (CE diagram)
[Kol95, Kan95]
je strukturovaný obrázek přı́mek a odboček
použı́vaný k vrstvenı́ a seskupovánı́ přı́čin,
k shrnutı́ klı́čových bodů procesu,
následek zobrazený v obdélnı́ku na pravé straně,
přı́činy jsou nalevo.
Error Recovery
2.
je kontrolnı́ formulář vyžadujı́cı́ potvrzenı́.
seznam opravených chyb
programu
(PT F - program temporary fix ).
Expected
Push button A
[Kan95]
T estovánı́ softwaru
seznam obecných chyb,
Action
1.
Cause branch
Automatic error correction
Failure to report an error
Failure to set and error flag
Where does the program go back to?
Aborting errors
Recovery from hardware problems
No escape from missing disk
March 6, 2007
6 / 55
Cause twig
Testovánı́ softwaru
objevit možné přı́činy defektů,
Cause twiglet
Effect
porozumět mechanismu selhánı́.
March 6, 2007
7 / 55
Přı́klad CE diagramu - Cannyho algoritmus
Pareto analýza
detekce hran v obrazu a vlivy na kvalitu hrany
selection
noise filtering
Pareto princip aplikovaný na kvalitu navrhuje, že ztráta kvality je
rozložena nerovnoměrně tak, že několik málo kritických defektů
způsobuje největšı́ ztrátu.
V ilfredo Pareto (1 8 4 8 -1 923 ) - distribuce bohatstvı́,
“80-20” pravidlo: 20% přı́čin způsobı́ 8 0% defektů.
P are to diag ram : frekvence vždy striktně klesajı́.
P ř´ık lad: detekce hran v obrazu [?]
thinning
man−made
neighborhood size
textured
kernel size
natural
sigma
edge
nonmaximal
image
strength
suppression
výběr způsobu prahovánı́ má daleko většı́ vliv než výběr filtru
edge
detection
missed edges
input
[Kol95, Kan95]
low
high
gradient magnitude
hysteresis thresholding
gradient thresholds
March 6, 2007
8 / 55
Histogram
Diagram rozptylu
Deriche/Sobel
March 6, 2007
9 / 55
[Kan95]
vztah dvou intervalových proměnných,
je grafická reprezentace četnostı́ vzorků zvolené populace.
napomáhá datově založeným rozhodnutı́,
korelačnı́ koeficient dvou proměnných
zobrazuje distribuci charakteristik parametru,
vysoce citlivý na odlehlá data (outlier),
frekvence defektů produktu
podle závažnosti,
Testovánı́ softwaru - vztahy
McCabe’s index složitosti a
úrovně defektů (predikce),
#
počet dnů, po které defekt
zůstává otevřen,
rychlost defektů testovánı́ a
rychlost defektů zákaznı́ka,
profil spokojenosti zákaznı́ka.
rychlosti defektů vı́cekrát
použité komponenty na dvou
platformách.
units
A
B
Průběh
March 6, 2007
10 / 55
Rˇ ı́dicı́ průběh
[Kan95]
základ analýzy trendů,
S křivka sleduje kumulativnı́ vývoj parametru v čase oproti plánu.
Cp =
|U S L − L S L |
6σ
U S L je hornı́ specifikačnı́ hranice,
L S L je spodnı́ specifikačnı́ hranice,
6σ představuje celkovou variabilnost procesu.
DELINQUENT %
je obtı́žné aplikovat při vývoji softwaru,
proces je pod kontrolou . . . všechny hodnoty parametrů jsou v
mezı́ch bez jakékoliv tendence,
process je mimo kontrolu . . . některé hodnoty jsou mimo meze nebo
vykazujı́ nějaký trend.
UCL
time
LCL
WEEK
11 / 55
[Kan95]
kapacita procesu
stav testů vyjadřený testovacı́mi přı́pady provedenými a úspěšnými.
procento oprav softwaru, které
překročı́ kritérium odezvy.
March 6, 2007
forma průběhu s definovanou kapacitou procesu.
sleduje vývoj hodnoty parametrů v čase,
počet otevřených problémů za
týden (zatı́ženı́ týmu)
March 6, 2007
12 / 55
March 6, 2007
13 / 55
Nové japonské nástroje
[Kol95]
7 nových japonských nástrojů
Diagram přı́buznosti (affinity diagram)
Charakteristika
zaměřené vı́ce na strategické plánovánı́ kvality,
podporujı́ komunikaci.
pomáhajı́ nalézt společný postoj.
použı́ván ke sběru a organizaci faktů, mı́něnı́ a myšlenek.
H ierarchie:
Nástroje
relačnı́ diagram,
bloky - fakta, mı́něnı́, myšlenky.
ov á ly - skupiny,
diagram afinit,
šip ky - vztahy.
systematický diagram,
maticový diagram,
analýza maticového diagramu,
procesnı́ rozhodovánı́ podle průběhu řı́zenı́,
šipkový diagram.
March 6, 2007
15 / 55
[F or96]
Lack of Performance Evaluation in Computer Vision
Lack of theory
High complexity
No theory for algorithms
Vision is only one module
Measures are not comparable
Vision is too complex
The used models are wrong
Too many tuning parameters
Real environment
Recognition
Evaluation is task dependent
Testing is not acknowledged
Simulations are not reality
Ground truth is too expensive
16 / 55
March 6, 2007
18 / 55
vztah mezi skutečnou a technickou kvalitou,
odhad mezı́ parametrů nových algoritmů.
závislost charakteristik,
pohled zákaznı́ka,
preference hladkých hranic,
uniformnı́ch oblastı́,
vysokého kontrastu mezi oblastmi,
pěkný tvar oblastı́
pohled technika
GU uniformnost šedi,
NU normalizovaná uniformita,
GC kontrast šedi,
SM tvarová mı́ra,
FRA G fragmentace,
FOM chyba pravděpodobnosti
March 6, 2007
17 / 55
Maticový diagram segmentace obrazu
March 6, 2007
Maticový diagram - dům kvality
Interpretace: jedná se o reálné, přirozené prostředı́. Úlohy jsou proto
složité, pro které scházı́ penı́ze a rozpoznánı́ ve společnosti. Rovněž
neexistuje přijatelná teorie.
Přı́klad diagramu přı́buznosti - analýza názvů sekcı́
Softwarový process
[Z ha96]
Modely
Cyklus vývoje softwaru.
Relationships values
+ Strong positive
− Strong negative
IEEE/ANSI, 1991(Std 1074-1991) Množina aktivit, které vytvářı́ procesy
nutné k vývoji a údržbě softwaru.
−
+
+
+
smooth boundaries
intra−region uniformity
−
25
25
inter−region contrast
7
32
Priority scores
5
3
35
25
15
x
Weights
Ours
Compet.
5
15
15
ideal region shape
Quality characteristics
5
15
55
x
21
21
7
21
15
Typický model vývojového cyklu
koncept,
požadavky,
návrh,
implementace (kódovánı́),
testovánı́,
použı́vánı́ a údržba.
36
x
Shape
−
15
Color
+
SM
GC
NU
Quality characteristics
of im
porta (technical
Demanded
nce
to c language)
quality
usto
mer
(customer language)
GU
Deg
ree
PE
−
FRAG
Image Segmentation
FOM
5
3
1
March 6, 2007
19 / 55
March 6, 2007
21 / 55
Vývoj “přes stěnu”
Modely
[Kol95]
Vodopádový model
rozděl a panuj [Kan95],
přespecializované prostředı́,
konkurenčnı́ oddělenı́ impéria,
ukazovánı́ prstem.
Sekvenčnı́ procesy vytvářenı́ kvality musı́ spolupracovat.
Modely
[Kan95]
System
Requirements
Software
Requirements
Specifications
Software
Design
March 6, 2007
Acceptance
Testing
Operation
Maintenance
Customer
Sales
Testing
Coding
Design
Marketing
Software
Implementation
Unit Testing
Software
Integration,
Integration
Testing System Testing
22 / 55
Modely
U model
Cumulative cost
Code and spec
modification
11
System and
acceptance
validation
Requirements
verification
Risk
analysis
Commitment
Review
partition
Prototype 2
Prototype 3
Software
product
design
Integration
and test plan Design validation and
verification
Plan next phases
Implementation
Tunelový model
Detailed design
Unit
test
Acceptance
testing
Usability test
10
6
Function validation
24 / 55
Modely
7
Code verification
Unit validation
Test Proces
TEST
One day, maybe ....
March 6, 2007
26 / 55
8
Integration
validation
March 6, 2007
25 / 55
March 6, 2007
27 / 55
Modely
[Kru99]
Iteration 1
Starting point is known
5
Iterativnı́ model
Code and spec
modification
Code and spec
modification
Code
4
March 6, 2007
Code and spec
modification
9
2
Internal design
verification
[Mul97]
3
Functional design
verification
Internal design
specification
Code
Integration
and test
Operational
prototype
Simulations, model, benchmarks
Development
plan
Product simulation
Functional design
specification
Risk analysis
23 / 55
Modely
1
Evaluate alternatives,
identify, resolve risks
Risk
analysis
Risk
analy−
Prototype 1
sis
Requirements plan
life−cycle plan
Concept of
operation
March 6, 2007
[Kit95]
Requirements
specification
Progress through steps
Determine objectives,
alternatives,
constraints
[Kan95]
Spirálový model
Plan
Design
Implementation
Execution
Evaluation
Iteration 2
Iteration 3
TEST
TEST
Plan
Design
Implementation
Execution
Evaluation
Plan
Design
Implementation
Execution
Evaluation
Modely
Iterativnı́ a inkrementálnı́ model
Requirements
[Kru99]
Fázovánı́ procesnı́ch aktivit
Modely
[Kru99]
Analysis and Design
Implementation
Planning
Management
Initial
Plannig
Environment
Deployment
Evaluation
Test
Each iteration
results in an
executable release
Riskové řı́zenı́
March 6, 2007
28 / 55
E konomika softwarového procesu
[Kru99, Rat99]
Cena nalezenı́ a opravy chyb
March 6, 2007
29 / 55
March 6, 2007
32 / 55
March 6, 2007
35 / 55
Ekonomika softwarového procesu
[KFN93]
Risk
Čı́m dřı́ve je chyba nalezena a opravena, tı́m je levnějšı́.
Cost
Waterfall approach
Iterative approach
Requirements
Iteration Iteration Iteration IterationIterationIterationIteration
Feasibility Elaboration Construction
Transition
study
Coded
Released
Time
March 6, 2007
31 / 55
Ekonomika softwarového procesu
Unified Model Language - UML
Distribuce chyb
D EMO
Rational Rose 2003 demo
1
56 % Requirements
2
přı́pady použitı́
logický pohled - diagram třı́d,
1
2
27 % Design
třı́dy + jejich vlastnosti a metody,
přetahovánı́ do logického pohledu,
3
stavový model dokumnetu
4
sekvenčnı́ diagram, generovánı́ diagramu kolaborace,
5
diagram komponent,
6
diagram rozmı́stěnı́.
7 % Code
10 % Other
March 6, 2007
33 / 55
DEMO
Literatura I
W . Forstner.
10 pros and cons against performance characteriz ation of vision algorithms.
In H .I. C hristensen, W . Forstner, and C .B . Madsen, editors, Workshop on Performance Characteristics of Vision
A lg orithms, Proceed ing s, A pril 1 9 , 1 9 9 6 , Camb rid g e, U .K ., pages 13– 29,
http://www.vision.auc.dk/ hic/performance-ws.html, 1996. Sponsored b y European Network of Ex cellence in C omputer
V ision, http://afrodite.dist.unige.it.
Martin Fowler and Kendall Scott.
U M L D istilled , A pply ing the S tand ard O b ject M od eling L ang u ag e.
Addison-W esley, 1997.
Sally Shlaer and Stephen J. Mellor.
Object-Oriented Systems Analysis: Modeling the World in Data.
Prentice Hall, 1988.
C em Kaner, Jack Falk, and H ung Q uoc Nguyen.
T esting Compu ter S oftw are.
International Thomson C omputer Press, second edition, 1993.
Y . J. Zhang.
A survey on evaluation methods for image segmentation.
PR, 29(8):1335–1346, 1996.
Edward Kit.
S oftw are T esting in the R eal World .
Přı́loha - UML notace
Philippe Kruchten.
The Rational Unifi ed Process.
Addison-Wesley, 1999.
Rational software symposium 1999.
Unicorn, Praha, Czech Republic, February 1999.
Stephen H . Kan.
M etrics and M od els in S oftw are Q u ality E ng ineering .
Software Project Example
William J. Kolarik.
Creating Quality: Concepts, Systems, Strategies, and Tools.
McG RAW-HILL, INC., 1995.
Pierre-Alain Muller.
Instant UML.
Wrox Press Ltd., 1997.
Jonathan Jacky.
T he Way of Z : Practical Prog ramming w ith F ormal M ethod s.
C amb ridge University, 1997.
DEMO
Literatura II
March 6, 2007
36 / 55
Grafická notace
[Jac97]
Grafická notace
March 6, 2007
37 / 55
Grafická notace
[FS97, Mul97]
Notace je grafické vyjádřenı́ modelů, určuje syntaxi modelovacı́ho
jazyka.
Systém řı́zenı́ dokumentů
Výňatek z neformálnı́ho popisu:
Jestliže chce uživatel změnit dokument a má na tuto operaci
povolenı́, nikdo jiný jej právě neměnı́, pak uživatel si může vypůjčit
(check out) daný dokument.
Jakmile si uživatel vypůjčı́ dokument, ostatnı́ si jej již vypůjčit
nemohou, ale mohou jej čı́st.
K dyž uživatel skončı́ editaci dokumentu, měl by jej vrátit zpět (check
in), a takto povolit jiným uživatelům jeho editaci.
jazyk modelovánı́ použitelný jak lidmi tak stroji,
Sloužı́ k:
výstavbě toho správného systému - toho, který splnı́ potřeby uživatele
za rozumnou cenu,
komunikaci s experty domény - vysvětlenı́ práce jiným,
výměně informace mezi různými účastnı́ky,
snadnou manipulaci s modely,
reprezentaci celých systémů použitı́m objektově orientovaných konceptů
Object = Stav + Chovánı́ + Identita
March 6, 2007
39 / 55
Grafická notace
[Mul97, FS97]
March 6, 2007
40 / 55
UML diagramy
Diagram přı́padu použitı́
grafická notace,
průmyslový standard (OMG 1997),
9 různých typů diagramů . . . různých pohledů na softwarový systém.
pomáhá komunikaci mezi lidmi,
je reprezentace funkcionality systému z pohledu uživatele.
Přı́pad použitı́ je typická interakce mezi uživatelem a systémem
počı́tače,
zachycuje nějakou uživatelem viditelnou funkci,
může být malý či velký,
zajisťuje diskrétnı́ cı́l pro uživatele.
Přı́pady použitı́ se točı́ okolo externě vyžadované funkcionality.
zachycuje systém na vysoké úrovni abstrakce.
Některé modely
model přı́padů použitı́ popisuje požadavky uživatele,
U´ častnı́k je role, kterou hraje uživatel vůči systému,
může být externı́ systém, který potřebuje informaci od daného systému.
model třı́d zachycuje statickou strukturu,
Stereotyp rozšı́řenı́ popisuje variaci obvyklého chovánı́.
statový model vyjadřuje dynamické chovánı́ objektů,
Stereotyp použitı́ se doporučuje použı́t pokud se část přı́padu opakuje.
model interakcı́ představuje scénáře a toky zpráv,
Scénář referuje jednu cestu skrz daný přı́pad použitı́.
implementačnı́ model určuje pracovnı́ jednotky,
model rozmı́stěnı́ poskytuje detaily přı́slušné k rozvrženı́ procesů.
March 6, 2007
41 / 55
March 6, 2007
43 / 55
UML diagramy
RCS Use Cases
UML diagramy
[Mul97, FS97]
Diagram třı́d - základnı́ pojmy
reprezentuje statickou strukturu systému pomocı́ typů objektů a jejich
různých druhů statických relacı́.
Třı́da je popis množiny objektů sdı́lejı́cı́ ty samé odpovědnosti,
vlastnosti, operace, atributy, a sémantiku.
A sociace reprezentujı́ vztah mezi instancemi třı́d.
X VHV! !
& K HFN 2
$'HY HO R S HU
X W
Každá asociace má dvě role; každá role je jednı́m ze směrů asociace.
zdroj, cı́l, multiplicita.
X VHV! !
A trib ut [SM88] je abstrakce jedné charakteristiky vlastněnou všemi
entitami, které samy byly abstrahovány do třı́dy.
O perace jsou procesy, které třı́dy mohou provést (odpovı́dajı́
metodám třı́dy).
A gregace je druh asociace který vyjadřuje silnějšı́ho vazbu mezi
třı́dami
(≈ reference).
K ompozice je silnějšı́ forma agregace
(≈ hodnota).
'DWDEDVH$FFHVV
) L Q G 3 HU VR Q
3 U R M HFW/ HDG HU
Class Diagram - dědičnost
March 6, 2007
44 / 55
UML diagramy
[Mul97]
Diagram objektů
Zobecněnı́ spočı́vá ve vyčleněnı́ společných prků v rámci množiny
třı́d do jedné obecné třı́dy zvané supertřı́da.
March 6, 2007
45 / 55
UML diagramy
[Mul97]
vyjadřuje statickou strukturu systému pomocı́ objektů a jejich vztahů,
Specializace dovoluje zachytit speciálnı́ vlastnosti množiny objektů,
které nejsou popsány dosud identifikovanými třı́dami (podtřı́da).
je instancı́ diagramu třı́d.
&
D
U
:KHHO
Sekvenčnı́ diagramy
March 6, 2007
46 / 55
(
Q
J
L Q
UML diagramy
[Mul97]
March 6, 2007
47 / 55
UML diagramy
RCS CheckOut sekvence
&
K
&
6
*
8
,
HF
N
2
X
W D
UJ
Q
D
P
'RF
X
P
HQ
W
H
, V
synchronnı́ při kterém vysı́lač je blokován a čeká na ukončenı́
zpracovánı́ zprávy volaným objektem,
asynchronnı́ při kterém odesı́latel nenı́ blokován a může pokračovat ve
zpracovánı́ své agendy.
+
Aktivace koresponduje s dobou, po kterou objekt vykonává nějakou
akci.
March 6, 2007
R5
$'HYHORSHU
ilustruje interakci mezi objekty použitı́m časových struktur, které
určujı́ pořadı́ komunikace.
vysı́lánı́:
F
H
48 / 55
D
&
V
/
3
RF
N
K
HUP
HG
HF
N
L V
2
X
V
D
L RQ
W D
UJ
Q
D
D
UJ
P
Q
UJ
H
D
P
Q
D
P
H
H
March 6, 2007
49 / 55
UML diagramy
[Mul97]
Diagram kolaborace
ilustruje interakce mezi objekty použitı́m prostorové struktury, která
představuje fyzické rozmı́stěnı́,
čas se nevyjadřuje explicitně,
zprávy jsou očı́slovány podle pořadı́ odeslánı́.
&
UML diagramy
[Mul97]
Diagram stavových schémat (statechart)
K
HF
N
2
X
W D
UJ
Q
D
P
H
agregace: je kompozice jednoho stavu z několika jiných nezávislých
stavů (konjuktivnı́ typ).
zobecněnı́: maskuje detaily,
$'HYHORSHU
F
R5
&
6
*
8
zachycujı́ chovánı́ třı́d použitı́m statových automatů založených na
pojmech stavu a přechodů,
stav, počátečnı́ stav, koncové stavy,
Z měna z jednoho stavu do jiného se provede tehdy, když je daný
přechod iniciován událostı́, která nastane v rámci dané domény
problému.
Stavová schémata jsou hierarchické stavové automaty.
,
obecnějšı́ stavy se nazývajı́ superstavy,
sp eciálnějšı́ stavy se nazývajı́ podstavy,
'RF
X
P
HQ
+
, V
D
W
V
&
/
3
RF
N
HG
HUP
K
HF
L V
N
2
V
D
UJ
Q
L RQ
X
W D
D
D
P
H
UJ
UJ
Q
Q
D
D
P
P
H
H
ORFNHG
March 6, 2007
50 / 55
UML diagramy
$
Diagram aktivit
(
(a) klasicky
(b) hierarchicky
#&
!
#&
# * + , -! .
)
#$
N ástroje kv ality. S oftw arov ý p roces
Diagram komponent
March 6 , 2 0 0 7
52 / 55
UML diagramy
[Mul97]
Diagram rozmı́stěnı́
popisuje softwarové komponenty aplikace v implementačnı́m prostředı́.
5&6*8,
March 6, 2007
53 / 55
UML diagramy
[Mul97]
ukazuje umı́stěnı́ softwarových komponent na hardwarových
komponentách.
:RUNVWDWLRQ
'
UML diagramy
[Mu l9 7, F S9 7]
'
(
#%
"
51 / 55
ro z h o d n u t´ı: b lo ku j´ıc´ı p o d m ´ın ky (g u ard c o n d itio n s) řı́dı́, které
přechody se uskutečnı́.
sy n c h ro n iz ač n´ı b rán a smı́ být překročena, pokud byly iniciovány
všechny vstupnı́ přechody.
&
March 6, 2007
úloha, která je potřeba udělat,
metoda třı́dy,
(
ORFNHG
reprezentujı́ chovánı́ operacı́ užitı́m množiny akcı́ organizovaných do
sekvencı́ krok˚u se sekvenčnı́m či paralelnı́m provedenı́ větvı́ řı́zenı́.
aktivita:
%
Q
Přı́klad stavového schématu
(
X
R
F
X
P
H
Q
W '
6
%
March 6, 2007
54 / 55
H
UY
H
U
March 6, 2007
55 / 55

Nástroje kvality. Softwarový proces Obsah 7 základn´ıch (“starých

Transkript

Podobné dokumenty

Nástroje kvality. Softwarový proces

Nástroje kvality.

Automatický generátor testovac´ıch vektor˚u (ATPG) zalozený na

Výroční zpráva 2012

Datum tiskové zprávy - 3.11.1997 Produkty Autodesku jsou p

Rozhovor

Co je to Proquest

VTEI 6/2015 Přesnost simulace

Velká kniha o Metaltecu

Kalibrace lokalizačního vizuálního systému Calibration of

Zpravodajpro kybernetiku a informatiku ˇCSKIˇCesk´a spoleˇcnost

DATOVÉ MODELOVÁNÍ

Axor Starck Organic

Katalog Burger concept 2016

TCP protokol

Od svobodného softwaru k aktivismu v ulicích…

Úvod do testování a verifikace

dodatek k diplomu ° diploma supplement

gymnázium uničov

Stručný průvodce systémem Windows 8 Cloudové

Strukturované testování

Systém pro robotickou tele-výuku