công nghệ phần mềm phòng sạch

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐÀO TẠO QUỐC TẾ VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG ──────── * ─────── ĐỀ TÀI: KĨ NGHỆ PHẦN MỀM PHÒNG SẠCH Nhập mơn cơng nghệ phần mềm Nhóm sinh viên thực hiện: Trần Tuấn Anh Cai Việt Hoàng Hoàng Thị Mỹ Linh Nguyễn Anh Hiếu Nguyễn Thế Đại Lớp VUWIT 15 HÀ NỘI 12-2017 LỜI GIỚI THIỆU CNPM Việt Nam xem ngành công nghiệp đặc thù với sản phẩm phần mềm ngành công nghiệp đầy tiềm năng, ngành mũi nhọn lược cơng cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Từ trước tới Việt Nam đánh giá nước có tốc độ phát triển cơng nghệ phần mềm cao ổn định, khoảng 30-40% năm, nhờ vào công đổi ngồn lao động giá rẻ Chính nhờ nguồn lao động giá rẻ mà thu hút số dự án đầu tư nước Tuy nhiên khác với nghành công nghiệp đặc thù khác, công nghiệp phần mềm lại cần nguồn nhân lực có trình độ, tư lôgic tốt, am hiểu ngoại ngữ tảng công nghệ Nguồn nhân lực thiếu nhiều Thêm công nghiệp phần mềm Việt Nam chủ yếu gia công phần mềm chưa thực nắm tảng công nghệ nào, tức làm mướn mà thơi Chính nhiệm vụ để vực dậy công nghiệp phần mềm non trẻ thứ nhất: đào tạo đội ngũ nhân lực có đầy đủ lực trình độ ngoại ngữ, thứ hai: viện nghiên cứu, trường đại học phải nơi tiên phong việc nghiên cứu áp dụng tảng công nghệ, để giúp cho Việt Nam khơng “kẻ làm mướn” mà làm chủ, phát huy tính chủ động sáng tạo trí thức trẻ Đó giá trị thực mà cần vươn tới Góp phần nhỏ bé vào mục tiêu cao ấy, nhóm sinh viên số lớp VUWIT15 trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội chúng em tiến hành tiến hành tìm hiểu báo đề tài Công nghệ phần mềm phòng sạch(hay gọi Cleanroom Software Engineering) Đây công nghệ Việt Nam áp dụng vài nước tiên tiến giới Đúng tên gọi mục tiêu phương pháp tạo phần mềm “cực kỳ sạch” tức khơng có lỗi Điều hữu ích biết 70% chi phí cho phần mềm dùng vào việc bảo trì sửa chữa Thặng dư tạo lớn Bài báo cáo sau đem lại cho bạn nhìn tổng quan Cơng nghệ phần mềm phòng sạch, hướng mở cho sinh viên CNTT nghiên cứu phát triển Nhóm chúng tơi xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Mạnh Tuấn bạn đồng nghiệp gần xa tận tình giúp đỡ chúng tơi hoàn thành báo cáo Tuy cố gắng thời gian, kinh nghiệm lực hạn chế nên báo cáo khơng thể tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận đóng góp phản hồi từ bạn để chúng tơi ngày hồn thiện hơn! Một lần chúng em xin chân thành cảm ơn! KHÁI NIỆM 1.1 Tầm quan trọng Phần mềm phòng Khi nhà đầu tư nước muốn lấn chân vào để đầu tư cho ngành công nghệ Việt Nam thứ họ muốn họ cần khơng nguồn lao động rẻ, chi phí thấp mà quan trọng họ muốn chất lượng đầu Vậy làm để lập trình viên, kĩ thuật viên đáp ứng nhu cầu ? Giải pháp để nước ta vực dậy công nghệ phần mềm non trẻ ? Điều cần làm cần đào tạo đội ngũ nhân lực có đầy đủ kiến thức mặt chun mơn, lực trình độ ngoại ngữ kĩ mềm Và đời công nghệ Việt Nam nước tiên tiến giới ‘‘Cơng nghệ phần mềm phòng sạch” (Cleanroom Software Engineering) Đúng tên gọi mục tiêu cơng nghệ- phương pháp tạo phần mềm ‘‘cực kì sạch” hay gọi khơng có lỗi Điều hữu ích với chúng ta, tạo phần mềm chi phí dể bảo trì sửa chữa cho phần mềm chiến đến 70% Kết ta thu khơng chi phí thặng dư mà chất lượng uy tín 1.2 Khái niệm Trong khoa học máy tính , cụ thể kỹ thuật phần mềm , Kỹ nghệ phần mềm phòng loại kỹ thuật dựa toán học để xác định , phát triển xác minh hệ thống phần mềm phần cứng Việc sử dụng phương pháp thức cho thiết kế phần mềm phần cứng thúc đẩy mong muốn rằng, ngành kỹ thuật khác, thực phân tích tốn học thích hợp góp phần tạo độ tin cậy tính mạnh mẽ thiết kế Các phương thức thức mô tả tốt việc áp dụng loạt nguyên tắc khoa học máy tính lý thuyết, đặc biệt phép tính logic, ngơn ngữ thức, lý thuyết automata, hệ thống động kiện rời rạcvà ngữ nghĩa chương trình , loại hệ thống kiểu liệu đại số cho vấn đề phần mềm đặc tả phần cứng xác minh 1.3 Phạm vi sử dụng Các phương pháp thức áp dụng lĩnh vực khác phần cứng phần mềm, bao gồm định tuyến, chuyển mạch Ethernet, giao thức định tuyến ứng dụng bảo mật Có nhiều ví dụ họ sử dụng để xác minh chức phần cứng phần mềm sử dụng gia phát triển IBM sử dụng ACL2, định lý prover, trình phát triển xử lý AMD x86 Intel sử dụng phương pháp để xác minh phần cứng phần mềm (phần mềm cố định lập trình nhớ đọc) Trung tâm Dansk Datamatik sử dụng phương pháp thức vào năm 1980 để phát triển hệ thống trình biên dịch cho Ngơn ngữ lập trình Ada trở thành sản phẩm thương mại lâu đời Có số dự án khác NASA, phương pháp thức áp dụng, chẳng hạn Next Generation Hệ thống Air Transportation , hội nhập không người lái Hệ thống máy bay hệ thống Vùng trời quốc gia,và Airborne Coordinated Nghị Xung đột Detection (Accord) B-Phương pháp với AtelierB, sử dụng để phát triển automatisms an toàn cho tàu điện ngầm khác cài đặt toàn giới Alstom Siemens, xác nhận Common Criteria phát triển mơ hình hệ thống cách Atmel STMicroelectronics Việc xác minh thức thường sử dụng phần cứng hầu hết nhà cung cấp phần cứng tiếng IBM, Intel AMD Có nhiều lĩnh vực phần cứng, nơi Intel sử dụng FMs để xác minh việc làm việc sản phẩm, chẳng hạn kiểm tra thông số giao thức kết hợp nhớ cache, Intel Core i7 xử lý thực công cụ xác nhận (sử dụng chứng minh chứng minh, BDD, ), tối ưu hóa kiến trúc Intel IA-64 cách sử dụng định lý ánh sáng HOL, xác minh điều khiển Ethernet gigabit cổng kép hiệu cao với hỗ trợ cho giao thức PCI express công nghệ quản lý tiên tiến Intel sử dụng Cadence Tương tự vậy, IBM sử dụng phương pháp thức việc kiểm tra cổng điện, đăng ký, xác minh chức vi xử lý IBM Power7 Trong phát triển phần mềm Trong phát triển phần mềm, phương pháp thức cách tiếp cận toán học để giải vấn đề phần mềm (và phần cứng) theo yêu cầu, đặc điểm kỹ thuật mức độ thiết kế Các phương pháp thức có nhiều khả áp dụng cho phần mềm hệ thống quan trọng an toàn an ninh quan trọng, chẳng hạn phần mềm điện tử Các tiêu chuẩn đảm bảo an toàn phần mềm, DO-178B, DO178C, Tiêu chuẩn chung yêu cầu phương pháp thức cấp độ phân loại cao Đối với phần mềm liên tục, ví dụ phương pháp hình thức bao gồm B-Phương pháp, ngôn ngữ đặc điểm kỹ thuật sử dụng minh định lý tự động, RAISE, ký hiệu Z Trong lập trình chức năng, kiểm tra dựa tài sản cho phép đặc tính tốn học thử nghiệm (nếu không kiểm tra đầy đủ) hành vi mong đợi chức cá nhân Các đối tượng Hạn chế ngôn ngữ chuyên ngành Java Modeling Language cho phép hệ thống hướng đối tượng xác định thức, khơng thiết phải thức xác nhận Đối với phần mềm đồng thời hệ thống, lưới Petri, trình đại số, máy trạng thái hữu hạn cho phép đặc tả phần mềm thực thi sử dụng để xây dựng xác nhận ứng dụng hành vi NỘI DUNG 2.1 Phương thức hoạt động Mơ hình phân tích thiết kế sáng tạo sử dụng hộp cấu đại diện Một “hộp” đóng gói hệ thống(hoặc số khía cạnh hệ thống) mức độ cụ thể trừu tượng Xác minh tính đắn áp dụng thiết kế cấu trúc hộp hoàn chỉnh Một đắn xác định cho cấu trúc hộp, thống kê thường bắt đầu kiểm tra Phần mềm kiểm tra định nghĩa sử dụng kịch bản, xác định xác suất sử dụng cho kịch bản, sau xác định xét nghiệm ngẫu nhiên mà phù hợp với xác suất Những ghi lỗi kết phân tích cho phép tính tốn tốn học định hướng độ tin cậy cho thành phần phần mềm Sản phẩm làm việc gì? Hộp đen, hộp trạng thái hộp rỗng đặc biệt phát triển Kết bắng cớ xác thức thống kê kiểm thử ghi Làm để đảm bảo bạn làm đúng? Bằng cớ thơng thường xác chấp nhận cho cấu trúc hộp đen đặc biệt Sự thống kê sử dụng kiểm tra gồm kịch để đảm bảo lỗi lệnh người dùng phát xử lý cho 2,2 Thành phần cấu tạo chức Bất kể phương pháp lựa chọn ,các nguyên tắc trình bày liệu ,chức hành vi mô mơ hình kết phải phân vùng để đáp ứng chi tiết ngày lớn.Tất mục tiêu để chuyển từ tài liệu đặc tả sang đặc tả kỹ thuật mà cung cấp chi tiết thực Kỹ nghệ phần mềm phòng tuân thủbcác nguyên tắc phân tích hệthống cách sử dụng phương pháp gọi phuơng pháp đặc tả hộp.Một “hộp” đóng gói hệ thống (hoặc phần hệ thống)tại số mức hệ thống.Thông qua trình sàng lọc bậc thang,”hộp “ chia thành phân cấp nơi mà hộp có tham chiếu rõ ràng Đó là,”nội dung thơng tin hộp đủ dể xác dịnh thơng tin nó,mà không phụ thuộc vào hộp khác” Điều cho phép người phân tích hệ thống có thẻ phân vùng hệ thống theo mức cấp, từ phần đại diện chủ yếu tới phần chi tiết.Có kiểu hộp sử dụng: Hộp đen Các hộp đen xác định hành vi phương thức hệ thống phần hệ thống Hệ thống (hoặc phần nó) trả lời kích thích (sự kiện)xảy cách áp dụng tập quy tắc chuyển tiếp kích vào đáp lại Hộp trạng thái Hộp đóng gói liệu trạng thái dịch vụ (hoạt động) thái độ mà tương tự đối tượng Các đặc điểm này, đầu vào tới kích thích hộp trạng thái nhận trả lời đầu Hộp trạng thái đại diện cho “lịch sử kích thích” hộp đen,nghĩa liệu đóng gói hộp trạng thái phải giữ lại trình chuyển tiếp bao hàm Hộp sáng Các chức chuyển tiếp bao hàm hộp trạng thái định nghĩa rõ ràng hộp sáng Đơn giản,đây hộp chứa thủ tục rõ ràng thiết kế cho hộp trạng thái Hình Cơ cấu đặc tả hộp Sơ đồ minh họa cho phương pháp sàng lọc sử dụng cấu đặc tả hộp đen.một hộp đen (BB1) định nghĩa cho đầy đủ kích thích.BB1 tách re thành hộp đen từ BB1.1 tới BB1.n,mối hộp xác định lớp hành vi.tiếp tục sàng lọc lớp cố kết hành vi xác định (ví dụ BB1.1.1) Một hộp trạng thái SB1.1.1 định nghĩa cho hộp đen(BB1.1.1) Trong trường hợp này, SBB1 chứa liệu dịch vụ để thực hành vi yêu cầu BB1.1.1 Cuối SB1.1.1 chia thành hộp sáng(CB1.1.1) chi tiết thiết kế thủ tục quy định 2.2.1 Hộp đen Hình Đặc tả hộp đen Một hộp đen đặc tả mô tả trừu tượng, kích thích, phản ứng cách sử dụng ký hiệu thể hình Hàm F ứng dụng vào chuỗi, S*, đầu vào(kích thích), S, phản ứng biến chúng thành đầu ra, R Đối với phần mềm bản, F chức tốn học, nói chung S mơ tả ngôn ngữ tự nhiên (hoặc ngôn ngữ đặc tả thức) Nhiều khái niệm giới thiệu cho hệ thơng hướng đối tượng thích hợp cho hộp đen Sự trừu tượng hóa liệu hoạt động mà thao tác trừu tượng đóng gói hộp đen Giống hệ thống phấn lớp, đặc điểm phân cấp hộp đen trưng bày, phân cấp sử dụng hộp bậc thấp kế thừa thuộc tính hộp bậc cao cấu trúc 2.2.2 Hộp trạng thái Hộp trạng thái “một khái quát đơn giản máy trạng thái” Nhắc lại mô hình hóa hành vi sơ đồ chuyển tiếp trạng thái chương 12 Một trạng thái kiểu dễ thấy hành vi hệ thống Như việc xử lý xuất hiện, hệ thống trả lời kích thích, kiện cách thay đổi trạng thái thời sang trạng thái Khi trình chuyển đổi thực hiện,một hành động có tể xảy Hộp trạng thái sử dụng liệu trừu tượng hóa để xác định chuyển tiếp tới trạng thái hoạt động phản ứng khác xuất hệ chuyển trạng thái Hình 3, hộp trạng thái kết hợp với hộp đen.Việc kích thích, S, mã nhập vào tới hộp đen từ bên thiết lập quy tắc bên trong, T.Mills cung cấp mơ tả tốn học hàm, F, hộp đen chứa bên hộp trạng thái:trong g hàm thay gắn với trạng thái cụ thể xem xét chung cặp thay trạng thái (t,g)xác định chức hộp đen F Hình Đặc tả hộp trạng thái 2.2.4.Đặc điểm hộp sáng Đặc điểm hộp sáng liên kết chặt chẽ với thủ tục thiết kế lập trình cấu trúc Về chất, hàm thay hộp trạng thái thay lập trình cấu trúc, lập trình mà thực Ví dụ xem xét hộp sáng hình hộp đen, hình thay trình tự cấu trúc kết hợp với điều kiện Những này, đến lượt nó, phân chia thành hộp cấp nhỏ Điều quan trọng cần lưu ý thủ tục đặc tả hộp phân cấp rõ ràng chứng minh Vấn đề nói phần Hình 4.Đặc tả hộp sáng Thiết kế phòng Phương pháp thiết kế cơng nghệ phòng sử dụng ngun lý lập trình có cấu trúc Trong trường hợp lập trình có cấu trúc áp dụng cách nghiêm túc Phương pháp lập trình có cấu trúc sử dụng hiệu để tinh chỉnh chức năng, thiết kế liệu gì? Dưới số khái niệm Dữ liệu chương trình đóng gói trừu tượng hóa chức phụ Những khái niêm đóng gói liệu ,thơng tin ẩn liệu đánh máy dùng để thiết kế liệu 10 "Intergrated" CASE CASE tích hợp, "Upper" nghĩa công cụ ý tưởng thiết kế logic, "Lower" nghĩa công cụ hỗ trợ lập trình Trong cơng cụ trên, tài liệu tập trung vào công cụ CASE hỗ trợ tối thiểu giai đoạn phân tích hỗ trợ giai đoạn khác; chúng gọi chung "CASE" Chúng ta xác định giai đoạn hỗ trợ (dĩ nhiên giai đoạn thay đổi phát hành) Môi trường CASE chuẩn bao gồm kho chứa, công cụ đồ hoạ, phần mềm soạn thảo văn bản, phần mềm giao diện kho chứa, phần mềm đánh giá, giao diện người sử dụng Một kho chứa từ điển liệu hỗ trợ định nghĩa kiểu đối tượng khác quan hệ đối tượng Các cơng cụ đồ hoạ hỗ trợ cho việc phát triển dạng sơ đồ đánh giá hoàn chỉnh sơ đồ dựa vào luật xác định trước Phần mềm văn cho phép định dạng tên, nội dung, chi tiết phần tử kho chứa Phần mềm giao diện biên dịch xác định dạng liệu dùng (đồ hoạ văn bản) Phần mềm đánh giá trí tuệ CASE Phần mềm phân tích đầu vào sơ đồ kho chứa xác định xem chúng có cú pháp hồn chỉnh hay khơng (ví dụ có thoả mãn định nghĩa kiểu liệu thành phần khơng), chúng có tương thích với đối tượng tồn khác ứng dụng hay không Giao diện người dùng cung cấp hình báo cáo để xử lý tương tác gián tiếp CASE lý tưởng phải cung cấp đầy đủ hỗ trợ tự động cho toàn chu kỳ tồn dự án, bắt đầu việc phân tích mức xí nghiệp, trì cơng việc kết thúc CASE lý tưởng trở thành tiêu điểm cho công việc nằm công nghệ phần 18 mềm, công việc kỹ sư hệ thống tập trung vào khía cạnh logic thiết kế Cơng cụ CASE lý tưởng cung cấp mặt kỹ thuật, liệu thực thiết kế tổ chức, lập dự án kiểm tra nhóm làm việc ứng dụng, chuẩn hố liệu, sơ đồ xây dựng sở liệu, xây dựng mã đơn giản ngôn ngữ người sử dụng lựa chọn, tự động kiểm tra mã sinh đề phòng lỗi logic đánh giá hồn chỉnh đắn trình làm việc cách thông minh Công cụ CASE thực tiên tiến phải nhận thành phần có kho chứa sử dụng lại việc phân tích, thiết kế mã nguồn Kho chứa CASE xác định đồng thời hỗ trợ phạm vi đó, hỗ trợ Kho chứa siêu từ điển nhập lưu trữ siêu liệu Chẳng hạn, phần tử liệu ứng dụng liệu, thuộc tính tạo thành liệu trao đổi lưu trữ từ điển Các thuộc tính phần tử bao gồm kiểu liệu, kích thước, dung lượng, tần suất thay đổi tiêu chuẩn soạn thảo Một kho chứa CASE hoạt động hệ quản trị sở liệu phục vụ cho hoạt động kỹ sư, cung cấp khả mở rộng lưu giữ liệu trao đổi, trì tất thành phần mối liên hệ qua lại chúng Sự thông minh CASE thể hai dạng chính: thơng minh giao diện thông minh thân sản phẩm CASE Giao diện phải cung cấp kiểu thao tác cho người tập cho người có kinh nghiệm Nó phải cho phép khả cơng việc lưu giữ tiếp tục lại Công cụ thay đổi theo yêu cầu cá nhân người sử dụng Ví dụ, tơi muốn in màu vàng xanh, gọi lược đồ dòng liệu, tơi phải phép thay đổi giá trị ngầm định để dùng thuật ngữ dạng Các dạng biến đổi giá trị đưa vào phải phản ánh thông qua tập sơ đồ Điều có nghĩa người dùng đưa thực thể thuộc tính vào kho chứa, di chuyển để triển khai lược đồ đồ hoạ quan hệ thực thể, thông tin kho chứa phải phản ánh lược đồ Trí tuệ sản phẩm CASE bao gồm việc phân tích bên kiểu lược đồ đầu vào kho chứa Trong trường hợp lý tưởng, yêu cầu ứng dụng A xung đột với mục tiêu xí nghiệp Z, phải bật cờ báo để xem ý kiến người quản lý 19 CASE lý tưởng phải cho phép người sử dụng phân tách tích hợp ứng dụng khác cách dễ dàng Ví dụ, cơng ty muốn tư liệu hố tất ứng dụng sử dụng bắt đầu quản lý điện tử chúng Khi người sử dụng xác định ứng dụng muốn tích hợp với ứng dụng cũ, họ phải phép để tạo định nghĩa thứ ba để làm sáng tỏ chồng chéo, dư thừa, không chắn vấn đề khác mà cặp tích hợp gặp phải Theo quy luật 40-20-40 việc triển khai hệ thống, 40% thời gian dự án dùng để phân tích thiết kế, 20% dành cho lập trình 40% lại để chạy thử Hướng nhà bán sản phẩm giảm bớt mã, giảm 20% thời gian phát triển Nhưng CASE lý tưởng giảm 40% thời gian chạy thử Các công cụ kiểm tra CASE không cần thiết vấn đề khác (chẳng hạn cho sản phẩm làm việc tự lỗi) Trong số sản phẩm thập kỷ 90, nhà sản xuất cung cấp hỗ trợ kiểm tra môi trường CASE họ Một cách lý tưởng, hỗ trợ bao gồm thử nghiệm hộp đen hộp trắng với can thiệp người, không bắt buộc Thử nghiệm hộp đen dùng cho kiểm tra kiểm tra xác đầu dựa đầu vào; thử nghiệm hộp trắng dùng cho sơ đồ logic chương trình Phần mềm thơng minh phân tích kiểu thực xác định chiến lược thử nghiệm thích hợp Thêm vào đó, phát triển liệu thử nghiệm dựa yêu cầu logic, dẫn dắt thử nghiệm trì kết thử nghiệm Các kết thử nghiệm tổng hợp thông qua chạy thử, giai đoạn thử nghiệm, phiên phần mềm, môi trường phần cứng Khi lỗi tìm ra, phần mềm quay lại chỉnh tìm nguồn gốc lỗi - có khả thơng qua module Khi phần mềm tạo nên lỗi phải có khả sửa chúng; gây lỗi người lỗi logic, phần mềm phải thông báo cho kỹ sư hệ thống yêu cầu sửa lỗi Các sản phẩm tương lai thực khắc phục 40% thời gian dự án chúng đủ thông minh để xác định thành phần sử dụng lại ứng dụng Việc sử dụng lại thiết kế tiết kiệm nhiều việc khó khăn Đầu tiên, module mã sử dụng lại, sau đến lượt thiết kế, cuối phân tích logic dùng lại Việc tìm mã sử dụng lại 20 công cụ CASE cung cấp vào năm 90, phần khác cung cấp vào kỷ Việc miêu tả tính chất CASE lý tưởng tập trung vào việc xem CASE làm tốt Với vấn đề này, nghiên cứu CASE hỗ trợ phương pháp luận phát triển chương sau Mặc dù CASE trí tuệ nhân tạo non trẻ, phát triển mô tả thực với trạng kỹ thuật công nghệ giới Kho chứa CASE trở thành trung tâm cho công việc hoạt động tổ chức hệ thống thơng tin Trí tuệ CASE trí tuệ người Các cấp độ tổ hợp CASE phân loại Tại mức thấp phổ tích hợp công cụ đơn Khi công cụ riêng lẻ cung cấp tiện ích truyền liệu mức độ tích hợp có đơi chút cải thiện Các cơng cụ sản xuất đầu theo dạng chuẩn tương thích với cơng cụ khác đọc format Trong số trường hợp, người xây dựng cơng cụ CASE hồn chỉnh làm việc với thông qua "cầu nối" tools Single- source intergration xuất nhà sản xuất cơng cụ CASE đơn lẻ tích hợp số lượng công cụ khác bán chúng gói phần mềm Mức độ tích hợp cao có (IPSE) Intergrated Project Support Environment Các chuẩn cho khối cấu thành mô tả tạo Các nhà sản xuất công cụ CASE sử dụng chuẩn IPSE để xây dựng cơng cụ tương thích với nhà sản xuất khác theo chuẩn Phân loại công cụ CASE Các công cụ lập kế hoạch hệ thống tác nghiệp Bằng cách mơ hình hố yêu cầu thông tin chiến lược tổ chức, công cụ lập kế hoạch hệ thống tác nghiệp (Business System Planning Tools) cung cấp siêu mơ hình mà từ hệ thống thơng tin đặc trưng suy Các thơng tin tác nghiệp mơ hình hố chuyển từ thực thể tổ chức khác cơng ty Mục đích công cụ phân loại giúp hiểu biết thông tin di chuyển đơn vị tổ chức Các công cụ cung cấp nội dung quan trọng chiến lược hệ thống thông tin cấu trúc hệ thống phương pháp không hợp với yêu cầu tổ chức 21 Các công cụ quản lý dự án Nhiều nhà quản lý dự án phần mềm tiếp tục đánh giá, điều khiển theo dõi dự án phần mềm theo cách trước làm từ 1950 Mỉa mai thay, có dãy rộng cơng cụ quản lý dự án CASE có tác động sâu sắc lên chất lượng quản lý dự án cho cố gắng phát triển phần mềm cỡ lớn nhỏ Hiện nay, phần lớn công cụ quản lý dự án CASE định hướng vào phần đặc trưng quản lý dự án cung cấp hỗ trợ toàn cho hoạt động quản lý Bằng cách sử dụng tập hợp cơng cụ CASE có chọn lọc, quản trị dự án tạo đánh giá hiệu giá thành, nguồn lực, thời gian dự án phần mềm, xác định cấu trúc công việc thời biểu làm việc đồng thời theo dõi dự án Hơn người quản lý sử dụng cơng cụ để thu thập metrics mà cuối cung cấp định chất lượng hiệu phát triển phần mềm Công cụ lập kế hoạch dự án: Các công cụ lớp tập trung vào hai mảng chính: định lượng giá, nguồn lực dự án lập biểu dự án Các công cụ định lượng giá thành cho phép quản trị dự án ước lượng cỡ dự án cách dùng độ đo gián tiếp (số dòng mã số chức năng) mơ tả tồn đặc tính dự án (ví dụ độ phức tạp, kinh nghiệm đội ngũ) Các công cụ ước lượng nguồn lực, thời gian dự án gợi ý số lượng người Nhiều công cụ số cho phép mơ tình để quản trị định thời gian hồn thành kiểm tra giá thành khả thực Các công cụ lập biểu dự án cho phép nhà quản lý xác định nhiệm vụ, tạo mạng công việc, biểu diễn phụ thuộc công việc Phần lớn công cụ sử dụng phương pháp lập đoạn gắng để xác định thời lượng hoàn thành dự án Các công cụ theo dõi yêu cầu:Khi hệ thống phát triển lớn dần có nguy rơi vào tình trạng đổ vỡ, hệ thống hồn thiện khơng đáp ứng hồn tồn u cầu khách hàng Mục đích cơng cụ theo dõi yêu cầu cung cấp cách tiếp cận hệ thống để phân tách yêu cầu, bắt đầu với quy trình gội thầu -RFP (Request For Proposal)- khách hàng đặc tả Công cụ theo dõi yêu cầu đặc trưng bao gồm định lượng text giao tác người-máy, với hệ thống quản lý sở liệu lưu trữ phân loại yêu cầu hệ thống mà 22 chuyển đến từ RFP đặc tả Phân tích viên phân loại yêu cầu biểu diễn câu đưa chúng vào sở liệu Các công cụ quản lý độ đo: Các độ đo phần mềm cải thiện khả nhà quản lý để điều khiển phối hợp trình xử lý sản xuất phần mềm khả cộng tác viên để cải thiện chất lượng phần mềm Các công cụ đánh giá độ đo tập trung vào đặc trưng xử lý chế tạo Các công cụ định hướng quản lý thu thập độ đo đặc trưng dự án Các công cụ định lượng kỹ thuật xác định độ đo kỹ thuật Cung cấp điểm quan trọng chất lượng thiết kế mã Các công cụ quản lý hỗ trợ cho nhà quản lý hệ thống thông tin cho phép ưu tiên dự án có cạnh tranh nguồn tài nguyên hữu hạn Do sử dụng yêu cầu, độ ưu tiên, ràng buộc đặt tổ chức lỗi, rũi ro kỹ thuật nghiệp vụ, công cụ sử dụng kiến thức chuyên gia để đưa gợi ý định cho nhà quản lý Các công cụ hỗ trợ Các cơng cụ tư liệu hố cho phép cán phát triển ứng dụng tự động hoá cập nhật tài liệu in báo cáo ứng dụng Các cơng cụ phân tích thiết kế Các cơng cụ phân tích thiết kế cho phép kỹ sư phần mềm tạo mơ hình hệ thống Nó bao gồm biểu diễn cho liệu, luồng điều khiển, nội dung liệu (thông qua đinh nghĩa từ điển yêu cầu), trình xử lý, đặc tả điều khiển, biểu diễn mơ hình hố khác Các cơng cụ phân tích thiết kế hỗ trợ việc tạo mơ đánh giá chất lượng Bằng q trình kiểm tra tính chắn giá trị mơ hình, cơng cụ phân tích thiết kế cung cấp cho cơng nghệ phần mềm khả giảm tối thiểu lỗi có khả lan truyền tới chương trình ứng dụng Cơng cụ SA/SD: Phần lớn cơng cụ phân tích thiết kế sử dụng phương pháp phân tích thiết kế cấu trúc Nó cho phép tạo mơ hình hệ thống phức tạp dần, mức độ yêu cầu kết thúc với sơ đồ kiến trúc 23 Công cụ PRO/SIM: Các công ty tạo mẫu mô (Prototyping and simulation) cho khả dự đốn trước dáng điệu hệ thống Mặt khác, cho phép khách hàng thời gian ngắn quan sát mơ hình Nhiều cơng cụ dạng cho phép sản sinh mã Các côn gcụ phát triển thiết kế giao diện: Các nghiên cứu công nghiệp cho thấy 50-80% mã ứng dụng tương tác dành cho quản lý giao diện Các công cụ phát triển thiết kế giao diện thực tập hợp công cụ tạo đơn vị chương trình menu, button, windows, Tuy nhiên, công cụ thay công cụ tạo mẫu giao diện cho phép tạo hình theo chuẩn cách nhanh chóng Các cơng cụ lập trình Các cơng cụ lập trình bao gồm dịch, soạn thảo, gỡ lỗi cho phép dùng phần lớn ngơn ngữ lập trình truyền thống Các cơng cụ có liên quan nhiều tới mơi trường lập trình hướng đối tượng, ngôn ngữ hệ bốn, sản sinh chương trình Cáccơngcụmãhốtruyềnthống:Đã có thời cơng cụ mã hố quy ước là: Complier, Editor, Debugger Pressman nói vấn đề sau: "Khi tay bạn có búa, vấn đề giống đinh" Hầu suốt 30 năm, lập trình viên có cơng cụ tay nên vấn đề công nghệ phần mềm quy vấn đề mã hố Cáccơngcụmãhốthếhệ4:Hệ thống hỏi đáp sở liệu, sinh mã ngôn ngữ hệ làm thay đổi cách lập trình 24 Các cơng cụ lập trình hướng đối tượng: Lập trình hướng đối tượng cơng nghệ "nóng nhất" cơng nghệ phần mềm Vì lý này, nhà chế tạo CASE cung cấp ạt công cụ phát triển phần mềm hướng đối tượng tới thị trường Các ngôn ngữ phổ biến C++, Eiffel, Smalltalk, Objective-C Môi trường hướng đối tượng đặc trưng thường kết hợp với cung cấp giao diện hệ (menu, mouse, multitasking, ) với chức đặc biệt "browser" - chức cho phép kỹ sư phần mềm kiểm tra tất đối tượng chứa thư viện Các công cụ tích hợp kiểm tra Có ba hạng cơng cụ kiểm tra sử dụng nhiều Nhiều công cụ phải trải hết phân loại nói Các cơng cụ phân tích tĩnh: Các cơng cụ kiểm tra tĩnh giúp kỹ sư phần mềm việc rút trường hợp kiểm tra Ba kiểu khác công cụ kiểm tra tĩnh dùng công nghiệp: công cụ kiểm tra dựa mã, ngôn ngữ kiểm tra đặc tả công cụ kiểm tra dựa yêu cầu 25 Code-Based testing tools nhận mã nguồn đầu vào tiến hành số phân tích Căn vào mơ tả đầu vào chương trình thiết kế thủ tục dẫn công cụ kiểm tra tĩnh suy trường hợp kiểm tra sử dụng đường dẫn, kiểm tra điều kiện tiêu chuẩn luồng liệu Requirements-based testing tools phân tách yêu cầu người dùng khuyên số trường hợp kiểm tra (hoặc lớp kiểm tra) mà thử u cầu Để thực tốt cơng cụ phân hạng phải truy nhập tới đặc tả hình thức phần mềm Specialized testing languages cho phép kỹ sư phần mềm viết đặc tả kiểm tra chi tiết mà mô tả trường hợp kiểm tra logic cho thực Trong phần lớn trường hợp, công cụ kiểm tra tĩnh tư liệu hoá phân loại phép kiểm tra Và so sánh kết thực với kết dự tính Các cơng cụ phân tích động: Các công cụ kiểm tra động tương tác với trình thực chương trình, kiểm tra đường thử, kiểm tra xác nhận giá trị biến, cơng cụ động loại can thiệp không can thiệp Công cụ can thiệp (intrusive) thay đổi phần mềm để kiểm tra Công cụ không can thiệp (nointrusive) sử dụng xử lý phần cứng tách rời chạy song song với xử lý chưa có chương trình kiểm tra Phần lớn công cụ thuộc phân loại phân tích động tạo báo cáo rõ số lượng khối, câu lệnh thực thời gian thực trung bình cho khối lệnh Cơng cụ kiểm tra động dùng để nối tiếp với công cụ kiểm tra tĩnh Các kiểm tra tĩnh tạo trường hợp test sau quản lý cơng cụ động Công cụ quản lý test:Công cụ quản lý test dùng để điều khiển phối hợp kiểm tra phần mềm cho bước kiểm tra Các cơng cụ phân loại quản lý phối hợp kiểm tra regression Tiến hành so sánh output thực biểu kiến Nhiều công cụ quản lý test phục vụ điều khiển test Một điều khiển test đọc nhiều trường hợp test từ file test, định dạng liệu test để phù hợp nhu cầu phần mềm, sau gọi phần mềm để test Cuối cùng, nhà quản lý test làm việc với công cụ theo dõi yêu cầu để cung cấp phân tích coverage yêu cầu cho kiểm tra 26 Các công cụ tạo mẫu Tạo mẫu dùng rộng rãi tiến hoá công nghệ phần mềm Mức thấp nhất, công cụ tạo "mẫu giấy" Công cụ chạy máy tạo hình ảnh thực dùng để minh hoạ chức năng, dáng điệu hệ thống Các hình ảnh thực Trong số trường hợp, vẽ hình sinh mã để tạo hình Các cơng cụ CASE phức tạp cho phép tạo thiết kế liệu, hình hiển thị báo biểu Các cơng cụ bảo trì Các cơng cụ bảo trì phân lại theo chức sau: + Thiết kế ngược với công cụ đặc trưng + Các cơng cụ phân tích cấu trúc lại mã + Các công cụ kiến tạo lại hệ thống trực tuyến Các công cụ thiết kế ngược: Các công cụ thiết kế ngược tiến hành tạo lại phân tích ban đầu sở chương trình tồn Các cơng cụ phân loại tĩnh động Một công cụ thiết kế ngược dùng mã nguồn đầu vào phân tích lấy kiến trúc chương trình, cấu trúc điều khiển, luồng logic, cấu trúc liệu, luồng liệu Các công cụ thiết kế phụ thuộc (Dependency analysis tools) tiến hành phần lớn chức trên, ngồi xây dựng sơ đồ graphic biểu diễn phụ thuộc liên kết cấu trúc liệu, khối chương trình, đặc tính khác chương trình Các cơng cụ thiết kế ngược quan sát phần mềm chạy sử dụng thơng tin nhận để xây dựng mơ hình dáng điệu chương trình Mặc dù chúng dùng cần thiết cho việc bảo trì chương trình thời gian thực nhúng hệ thống khác Các công cụ thiết kế:Các cơng cụ thiết kế lại chia làm hai nhóm: cơng cụ cấu trúc lại mã, công cụ thiết kế lại liệu 27 Các công cụ cấu trúc mã lại nhận mã nguồn phi cấu trúc đầu vào, tạo thiết kế ngược, sau cấu trúc lại mã Mặc dù cơng cụ hữu ích, chúng tập trung việc thiết kế thủ tục chương trình Các công cụ thiết kế lại liệu làm việc cực thiết kế Các công cụ truy nhập định nghĩa liệu sở liệu mơ tả ngơn ngữ lập trình ngôn ngữ mô tả sở liệu Sau chuyển sang dạng biểu diễn graphic phân tích kỹ sư phần mềm Tương tác với công cụ thiết kế lại, kỹ sư phần mềm thay đổi cấu trúc sở liệu, chuẩn hố liệu, sau tự động sinh mã Các cơng cụ sử dụng hệ chuyên gia Một số công cụ cung cấp tự động cho việc sinh mã Các tiện ích CASE xây dựng việc sinh mã hay giao diện phục vụ cho sinh mã, cho phép trộn lẫn mã khác để phù hợp với môi trường phát triển ngơn ngữ sinh Những tiện ích cung cấp cách tự động bao gồm tiện ích sinh mã, chương trình biên dịch lớn dần mơi trường tạo chương trình Tồn chúng tiện ích Lower CASE hay Back-End CASE Ví dụ tìm hiểu áp dụng số ví dụ cụ thể cleanroom SE 28 Hình 1: Phòng 6.1 Phòng chia làm ba phòng nhỏ: 1) Phòng xám (grey room): hay gọi service room, nơi tập trung thiết bị máy bơm chân không (vacuum pump), hệ nước siêu (DI water), lò oxi hố/khuếch tán (furnace 1), lò ơxi hoá số chất lượng cao (furnace 2), hệ lắng đọng hoá học tạo màng áp suất thấp (LPCVD), hệ thống nước làm lạnh, khí N2, 2) Phòng trắng (white room): nơi chứa thiết bị đo đạc khác hệ đo độ dầy màng mỏng (ellipsometer), hệ xác định bề sâu khuếch tán (junction depth) 3) Phòng vàng (yellow room): nơi có độ lớn phòng Phần lớn quy trình cơng nghệ chế tạo sensor thực phòng Phòng bố trí 01 tủ cơng nghệ trang bị quạt hút cơng suất lớn đảm bảo an tồn cho người làm với dụng cụ phụ trợ khác cho q trình cơng nghệ trang bị đầy đủ Bên cạnh có máy quang khắc (photolithographer) để phục vụ cho q trình quang khắc, kính hiển vi quang học (microscope) để kiểm tra chất lượng bước công nghệ thực Hệ thống máy rửa dùng siêu âm đảm bảo cho dụng cụ thí nghiệm ln sẽ, lò sấy lập trình được, hệ quay ly tâm, hệ thiết bị phục vụ cho việc chế tạo vật liệu Sil-Gel làm nguồn khuếch tán, vật liệu phát quang vật liệu khác 29 6.2 Hệ thống điều hóa khơng khí cho phòng Trong năm gần nhu cầu cho thiết kế phòng ngày tăng Do yêu cầu sản phẩm công nghệ cao sản xuất máy tính,sản xuất chíp,các bo mạch, cơng nghệ chất bán dẫn…hay loại thuốc dược phẩm,các thiết bị y tế, phòng mổ bệnh viện.Tất phòng đòi hỏi phải kiểm soát nồng độ hạt bụi,các loại chất ô nhiễm mức cho phép Vậy hệ thống điều hòa khơng khí cho phòng khác với điều hòa khơng bình thường (cao ốc văn phòng…) điểm Như phòng thường giải năm vấn đề nhiệt độ(temperature),độ ẩm(humidity), áp suất phòng (Room Pressurization),độ sạch(Cleanliness) vấn đề nhiễm chéo(cross-contamination) Trong thiết kế điều hòa khơng khí bình thường giải hai vấn đề nhiệt độ độ ẩm,thực tế vấn đề độ ẩm thường khơng đạt theo yêu cầu thiết kế.Nhưng phòng ngồi nhiệt độ độ ẩm phòng u cầu khắt khe nhiều Những điểm khác phòng ĐHKK thơng thường Áp suất phòng (Room Pressurization) Nhiệm vụ chủ yếu ngăn ngừa khơng cho khơng khí,hạt bụi,chất nhiễm trùng…từ phòng,khu vực dơ sang phòng,khu vực hơn.Nguyên tắc di chuyển khơng khí từ nơi có áp suất cao tới nơi có áp suất thấp.Như phòng có cấp độ có áp cao ngược lại.Để kiểm sốt áp suất phòng thường có đồng hồ đo áp suất ,khi áp phòng vượt q tự động tràn ngồi thơng qua cửa gió xì(PassThrough Grilles)Thường phòng có u cầu cao gắn miệng gió xì Việc tạo áp phòng thiết kế phải quan tâm tới cột áp quạt chênh lệch lương gió cấp hồi phòng Trong thiết kế nhà máy dược phẩm theo tiêu chuẩn WHO-GMP(World Health Organization-Good Manufacturing Practice)thì cấp áp suất +(15Pa), ++(30Pa),+++(45Pa) Độ (Cleanliness) 30 Độ phòng đường định hai yếu tố số lần trao đổi gió hay bội số tuần hoàn (Air Changes per Hour) Phin lọc Hình 2: Phin lọc Thơng thường điều hòa khơng khí cho cao ốc văn phòng từ tới 10 lần.Nhưng phòng số lần trao đổi gió lên tới 20 lần,đặc biệt phòng cho sản xuất chíp lên tới 100 lần.Tăng số lần trao đổi gió để làm giảm nồng độ hạt bụi,chất nhiễm sinh phòng.Do kết cấu phòng khác với cao ốc văn phòng.Với phòng có u cầu cấp độ khác số lần trao đổi gió khác nhau.Ví dụ nhà máy sản xuất dược phẩm khu vực thay đồ có cấp độ E (cấp màu đen) có áp phòng +(15Pa),số lần trao đổi gió 10 ,trong phòng pha chế có cấp độ C có áp phòng ++(30Pa),số lần trao đổi gió 20, phin lọc cấp H12 Phin lọc có nhiệm vụ lọc bỏ hạt bụi khơng khí trước vào phòng.Tùy theo yêu cầu loại phòng mà sử dụng phin lọc cho phù hợp Thông thường với phòng nhà máy dược sử dụng loại lọc hiệu suất cao HEPA(High Efficiency Particle Air).Vị trí lọc gắn AHU phòng Hình lọc HEPA Nhiễm chéo (Cross-Contamination) Để hiểu rõ nhiễm chéo ta định nghĩa tạp nhiễm.Tạp nhiễm nhiễm (đưa vào) không mong muốn tạp chất có chất hóa học vi sinh vật,hoặc tiểu phân lạ vào lên nguyên liệu ban đầu thành phẩm trung gian q trình sản xuất,lấy mẫu,đóng gói,bảo quản vận chuyển Như nhiễm chéo việc tạp nhiễm nguyên liệu ban đầu ,sản phẩm trung gian,hoặc thành phẩm với nguyên liệu ban đầu hay sản phẩm khác trình sản xuất Việc nhiễm chéo có ngun nhân bên ngồi bên trong.Dưới tổng hợp nhân tố nhiễm chéo nhà máy dược 31 Vấn đề nhiễm chéo phức tạp phòng nhà máy dược phòng mổ bệnh viện.Các phòng cho cơng nghệ cao nhiều sản xuất loại sản phẩm khu lớn Thực tế nhà máy dược Việt Nam sản xuất nhiều loại thuốc khác phòng nên yêu cầu cấp độ cao vấn đề nhiễm chéo trở nên khó kiểm sốt.Việc giải nhiễm chéo giải 10 vấn đề trên,công thêm việc tạo áp phòng Hình 3: Ngun nhân gây nhiễm chéo 32 ... khác, công nghiệp phần mềm lại cần nguồn nhân lực có trình độ, tư lơgic tốt, am hiểu ngoại ngữ tảng công nghệ Nguồn nhân lực thiếu nhiều Thêm công nghiệp phần mềm Việt Nam chủ yếu gia công phần mềm. .. tài Cơng nghệ phần mềm phòng sạch( hay gọi Cleanroom Software Engineering) Đây công nghệ Việt Nam áp dụng vài nước tiên tiến giới Đúng tên gọi mục tiêu phương pháp tạo phần mềm “cực kỳ sạch tức... nghệ phần mềm phòng sạch (Cleanroom Software Engineering) Đúng tên gọi mục tiêu công nghệ- phương pháp tạo phần mềm ‘‘cực kì sạch hay gọi khơng có lỗi Điều hữu ích với chúng ta, tạo phần mềm chi