Ingeniería y desarrollo de software para salas blancas
Las salas limpias son un enfoque basado en la teoría y orientado a grupos de trabajo para desarrollar software de alta calidad a un costo razonable. Las salas limpias se basan en la teoría porque una base teórica sólida es indispensable para cualquier disciplina de ingeniería. Por muy buena que sea la gestión, no puede sustituir la base teórica. Las salas limpias están orientadas a grupos de trabajo porque el software lo desarrollan personas y la teoría debe simplificarse en aplicaciones prácticas para guiar la creatividad y el espíritu colaborativo de las personas. Las salas limpias están destinadas a la producción de software económico y práctico porque en la vida real en la ingeniería de software se deben cumplir limitaciones comerciales y de recursos. Finalmente, las salas blancas están orientadas a la producción de software de alta calidad, porque la alta calidad mejora la gestión, reduce riesgos y costos, satisface las necesidades de los usuarios y proporciona ventajas competitivas.
La base de la teoría de la sala limpia se estableció a finales de los años 1970 y principios de los 1980, Harlan Mills, un matemático senior y científico visitante de IBM, desarrolló la idea de aplicar conceptos básicos en matemáticas, estadística y. ingeniería al software. Influenciado por Edsger Dijkstra en la programación estructurada, Nicholas Wirth en el refinamiento paso a paso y David Parnas en el diseño modular, Mills sentó las bases científicas para los métodos de ingeniería de software.
Dos ideas básicas motivaron el trabajo de Mills: en primer lugar, los programas son reglas de funciones matemáticas y, en segundo lugar, las ejecuciones potenciales de los programas son infinitas, y la certificación de calidad debe realizar un muestreo estadístico. El primer punto de vista abre la puerta a todas las teorías funcionales para el desarrollo de software, lo que lleva al surgimiento de las siguientes tecnologías: especificación y diseño de estructuras de cajas, pruebas de corrección de la teoría de funciones y desarrollo incremental. El segundo punto de vista hace que todas las teorías estadísticas estén disponibles. Pruebas de software. Aplicaciones, que conducen a pruebas de uso estadístico y certificación de calidad.
Las ideas de Mills fueron refinadas y demostradas en colaboración con sus colegas Alan Currit, Michael Dyer, Alan Hevner, Richard Linger, Bernard Witt y otros en el Federal Systems Group de IBM. "Programación estructurada: teoría y práctica", publicado por Addison-Wesley en 1979 (autores: Linger, Mills y Witt) introdujo el método de la teoría de funciones en la especificación, el diseño, la certificación y la reingeniería del software. Principios de Análisis y Diseño de Sistemas de Información (Mills, Linger, Hevner, Academic Publishing Company, 1986) introduce el enfoque estructurado en cajas para la especificación, el diseño y la certificación de sistemas al tiempo que introduce un desarrollo incremental en la gestión de proyectos. En 1987, Clean Room reunió estas ideas. El término "sala limpia" proviene de la industria de los semiconductores y enfatiza la idea de que "es mejor prevenir que eliminar". "Clean Room Software Engineering" (autores: Mills, Dyer y Linger) se publicó en la edición de mayo de 1987 de "IEEE Software".
El primer proyecto de software de sala limpia fue implementado por Richard Linger de IBM a mediados de los años 80. El proyecto COBOL Structured Facilities desarrolló un producto de reingeniería de software comercial que demostró un excelente nivel de calidad y confiabilidad para el usuario, y proporcionó una validación inicial del enfoque de sala limpia.
En 1990, Richard Linger fundó el IBM Clean Room Software Technology Center, donde se mejoraron aún más los métodos de sala limpia, la automatización y los cambios tecnológicos. A principios de la década de 1990, IBM produjo un adaptador de unidad de control de almacenamiento masivo desarrollado utilizando métodos de sala limpia y vendió miles de unidades. Hasta 1997, cuando el producto excedió su vida útil, no había recibido ningún informe que reflejara fallas en el campo del microcódigo de la sala limpia. Este desarrollo fue dirigido por Mike Brewer e incluyó a Paul Fisher, Dave Fuhrer, Karl Nielson y otros miembros del grupo de trabajo. Las pruebas de certificación están dirigidas por Joe Ryan y Mike Houghtaling. Hoy en día, el laboratorio de pruebas del grupo de sistemas de almacenamiento de IBM es la potencia mundial indiscutible en métodos de prueba de uso estadístico.
Desde finales de los años 1980 hasta principios de los años 1990, el prestigioso Laboratorio de Ingeniería de Software (SEL) del Centro de Control de Vuelo Goddard (GSFC) de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) estuvo ubicado en Vic Basili, Scott Green, serie A. Se llevaron a cabo varias pruebas de sala limpia bajo la dirección de Rose Pajerski, Jon Valett y otros. Estos experimentos se consideran los estudios más completos jamás realizados en el campo de la ingeniería de software. Los cuatro sistemas de software de control terrestre, cuya escala se fue ampliando gradualmente, se desarrollaron según métodos de ingeniería de sala limpia. Los resultados mostraron que, en comparación con los ya impresionantes resultados del GSFC de la NASA, la calidad y la productividad han mejorado constantemente.
A mediados de la década de 1980, durante los años de formación del programa ARPA STARS (Tecnología de software de sistemas adaptables confiables) del Departamento de Defensa de EE. UU., el liderazgo de STARS seleccionó las salas blancas como tecnología central para el desarrollo y la comercialización. El liderazgo incluye a Dave Ceely, Dick Drake, Bill Ett, Joe Greene, John Foreman, Jim Moore y otros. Software Engineering Technologies (SET), fundada por el Dr. Mills y Arnie Beckhardt para avanzar en la tecnología de salas limpias, fue seleccionada para impulsar la comercialización de la tecnología de salas limpias. Con el apoyo de SIldzS, SET ha logrado avances significativos en los medios y herramientas para la limpieza. habitaciones.
Al mismo tiempo, el Dr. Mills está negociando con I. en Europa el uso de salas blancas para establecer una empresa llamada Q-Labs. METRO. Ericsson AB está negociando la transferencia de nuevas tecnologías de ingeniería de software fuera del laboratorio a Ericsson (Ericsson, nota del traductor). Q-Labs y SET han sido socios comerciales desde el establecimiento de las dos empresas, y las dos empresas se fusionaron posteriormente para formar Q-Labs en 1998.
A principios de la década de 1990, el Arsenal Picatinny del Ejército de EE. UU. implementó un proyecto de sala limpia y logró un retorno de la inversión de 20 veces la inversión en la tecnología de sala limpia. En su análisis comparativo de métodos de software de 1996, el Centro de Análisis y Datos de Software del Departamento de Defensa informó que las salas limpias tienen valor real y ventajas de calidad. Otras instituciones con datos históricos sobre producción y calidad de software también han utilizado salas blancas para grandes proyectos de I+D y han publicado sus resultados públicamente. Las prácticas de sala limpia han mejorado significativamente el resultado de los proyectos de software en IBM, Ericsson, NASA, DoD y muchas otras organizaciones. Los datos de salas blancas han demostrado, y continúan demostrando, que es posible lograr mejoras significativas en el rendimiento del grupo de software mediante la adopción de disciplinas de salas blancas.
El Instituto de Ingeniería de Software (SEI) de la Universidad Carnegie Mellon se ha convertido en un líder de facto en la mejora de las prácticas de ingeniería de software. El Modelo de Madurez de Capacidad de Software (CMM) de SEI se ha convertido en un modelo de gestión que ha sido reconocido y ampliamente utilizado para mejorar las prácticas de ingeniería de software. En 1996, SEI completó un proyecto que definió un modelo de referencia de sala limpia y asignó la tecnología de ingeniería de sala limpia al proceso de gestión de la CMM. La principal conclusión de este trabajo es que las salas blancas y la CMM son compatibles y se apoyan mutuamente. Este trabajo fue promovido en dos informes técnicos del SEI en 1996: Cleanroom Software Engineering Reference Model (Linger, Trammell, 1996) y Cleanroom Software Engineering Practices of Software Capability Maturity Model (CMM) (Linger, Paulk, Trammell, 1999). Con permiso de la Universidad Carnegie Mellon, en este libro se incluye el modelo de referencia de ingeniería de software de sala limpia.
La tecnología de salas limpias ha sido enseñada por Mills y sus colegas en universidades e industrias de todo el mundo: Vic Basili, Alan Hevner, Richard Linger, Jesse PboIe, Dieter Rombach, Shirley Becker, Richard Cobb, Michael Deck, Chuck Engle, Philip Housler, Ara Kouchakdjian, John Madin, Dave Pearson, Mark Pleszkoch, Stacy Prowell, Steve Rosen, Kirk Sayre, Alan Spangler, Carmen Trammell, Gwen Walton y James Whittaker. Además, hay muchos otros que han avanzado en la práctica de salas limpias a través de numerosas aplicaciones de campo, incluidos Mike Brewer, John Gibson, Mike Houghtaling, David Kelly, Jenny Mordes, Rob Oshana, Jason Selvidge, Wayne Sherer y Tom Swain. Cada uno de ellos hizo su propia contribución para que la sala limpia se convirtiera en una verdadera disciplina de ingeniería de software.
El desarrollo de un proyecto se basa en su teoría científica. La mejora en la práctica parte de seguir los primeros principios derivados de la práctica y se desarrolla a lo largo de la vía científica. Las mejoras y avances en las prácticas de salas blancas han seguido y seguirán siguiendo este patrón.
Se ha desarrollado una corriente de investigación sobre el refinamiento de los métodos de especificación de salas blancas y se ilustra en este libro. La teoría de funciones utilizada por Mills inspiró el trabajo de David Parnas sobre el análisis de secuencias (rastreo) y la división de dominios, que a su vez inspiró la investigación de Hailong Mao sobre la historia de secuencias típicas. Los tres anteriores son Stacy Prowell y Stacy Prowell mencionados en este libro. la base basada en la definición de especificaciones de secuencia.
Otra investigación independiente realizada por Gwen Walton y Jesse Poore aplicó el modelo de uso de la cadena de Markov al método de optimización de la investigación de operaciones. Su investigación, que aplica un enfoque basado en restricciones al modelado de uso, tiene el potencial de mejorar el control y el valor de las prácticas de pruebas estadísticas en salas limpias.
Otros trabajos en áreas teóricas y prácticas de ingeniería relacionadas, como la teoría de la decisión, el diseño estadístico avanzado, el modelado y la simulación, etc., están avanzando, y la ingeniería de software de sala limpia sin duda mejorará aún más.