Week 1 - Software Quality and Principles

번외. C++ 창시자의 조언

1. 소프트웨어란 무엇인가?

1. 모든 선진국의 경제는 소프트웨어에 의존하고, 점점 더 많은 시스템이 소프트웨어로 제어된다.

2. 소프트웨어 공학은 이론, 방법론, 도구와 관련이 있다. 이는 소프트웨어 개발을 체계적이고 효율적으로 하기 위한 학문적이고 실질적인 접근 방법을 말한다.

3. 소프트웨어에 대한 지출이 선진국의 GNP에서 중요한 부분을 차지한다.

1-1. 소프트웨어의 정의

• Program: 컴퓨터가 실행하는 명령어 모음, 컴파일된 코드 및 소스 코드 포함.

• Software: 프로그램뿐만 아니라 소프트웨어 개발 중 생성된 모든 산출물 포함.
예: 데이터 구조, 데이터베이스 구조, 테스트 결과, 개발 단계의 문서, 사용자 설명서 등.

1-2. 소프트웨어 개발의 특성

하드웨어 vs 소프트웨어

 

1-3. 소프트웨어 문제와 해결

문제 1: 소프트웨어 개발의 느린 발전:

• 하드웨어에 비해 소프트웨어 개발 속도가 느림.

• 1970년대 이후 하드웨어는 빠르게 발전했지만, 소프트웨어는 그에 비해 더딘 발전을 보임.

문제 2: 새로운 소프트웨어에 대한 사용자 요구 증가:

• 하드웨어는 높은 생산성을 보이지만, 소프트웨어는 개발 과정에서 낮은 생산성을 가짐.

문제 3: 부분적인 관리 기술의 사용

• 소프트웨어 개발은 관리 기술을 필요로 함.

• PMBOK같은 프로젝트 관리 지식 시스템을 통한 철저한 관리가 요구됨.

• 프로젝트 관리 기법을 사용하여 체계적인 전략을 제공해야 함.

1-4. 소프트웨어 비용

• 소프트웨어 비용은 종종 컴퓨터 시스템 비용보다 많을 수 있다.

• 유지 비용이 개발 비용보다 더 많이 든다.

• 소프트웨어 공학은 비용 효율적인 개발을 중시한다.

1-5. 소프트웨어 위기

시스템 복잡도의 증가

• 새로운 소프트웨어 공학 기법은 크고 복잡한 시스템을 구축하는 데 도움을 줌에 따라 요구 사항도 변화한다.

• 시스템은 더 빠르게 구축되고 제공되어야 하며, 더 크고 복잡한 시스템이 필요해졌다.

• 이전에는 불가능하다고 생각되었던 새로운 기능들이 요구된다.

소프트웨어 공학 방법론 사용 실패

• 소프트웨어 공학 방법론 없이 프로그램을 작성하는 것은 비교적 쉬움.

• 많은 회사들이 소프트웨어 공학 방법론을 일상적인 업무에 사용하지는 않는다.

• 그 결과, 소프트웨어는 더 비싸고 신뢰성이 낮아진다.

2. 소프트웨어 공학이란 무엇인가?

2-1. 공학이란?

1. 과학적 원리를 이용해 기계, 구조물 등을 설계하고 제작하는 연구.

2. 공학 원리는 문제 해결을 위한 기술 축적을 통해 개발됨.

3. 공학 원리의 적용은 절차와 표준을 만들어 특정 문제를 해결함.

2-2. 소프트웨어 공학이란?

1. 소프트웨어 개발의 어려움 해결

2. 효율적인 개발 방법을 통한 생산성 향상

3. 사용자 만족도 증가

• 소프트웨어 공학:
소프트웨어 제작의 모든 측면을 다루는 공학 분야, 시스템 명세 초기 단계부터 시스템 유지보수까지 포함.

• 공학적 접근:
이론과 방법을 사용해 조직적, 재정적 제약을 고려해 문제를 해결.

• 소프트웨어 제작의 모든 측면:
기술적 개발 과정뿐 아니라 프로젝트 관리, 도구와 방법 개발 등도 포함해 소프트웨어 생산을 지원.

2-3. 소프트웨어 공학의 중요성

1. 소프트웨어 의존성:
• 현대 사회는 점점 더 고급 소프트웨어 시스템에 의존.
• 신뢰할 수 있고 믿을 수 있는 시스템을 경제적이고 빠르게 생산할 필요가 있음.

2. 비용 절감:
• 장기적으로 소프트웨어 공학 방법론을 사용하는 것이 개인 프로젝트처럼 소프트웨어를 작성하는 것보다 훨씬 더 저렴함.
• 대부분의 시스템 비용은 시스템 사용 후 소프트웨어를 변경하는 비용에 집중됨.

3. 소프트웨어 개발의 특성

3-1. 소프트웨어 프로세스 활동 (구분짓는 단계들)

1. Software specification (명세화): 고객과 엔지니어가 제작할 소프트웨어의 정의와 제약 조건을 결정하는 단계.

2. Software development (개발): 소프트웨어가 설계되고 구현되는 단계.

3. Software validation (검증): 고객의 요구를 충족하는지 소프트웨어를 확인하는 단계.

4. Software evolution (진화): 고객과 시장 요구 변화에 따라 소프트웨어를 수정하는 단계.

3-2. 소프트웨어에 영향을 미치는 일반적인 문제들

1. Heterogeneity (이질성): 시스템은 다양한 컴퓨터 및 모바일 장치를 포함한 분산 시스템에서 작동해야 함. (Android, iOS, 웹 등)

2. Business and social change: 비즈니스와 사회는 빠르게 변화하고 있으며, 이에 맞춰 기존 소프트웨어를 변경하고 새로운 소프트웨어를 신속하게 개발할 필요가 있음.

3. Security and trust (보안과 신뢰): 소프트웨어가 우리 삶의 모든 측면과 밀접하게 연결되어 있기 때문에, 꼭 보안성에 대한 이야기가 아니더라도 소프트웨어에 대한 신뢰가 중요함.

4. Scale (규모): 소프트웨어는 작은 임베디드 시스템에서부터 인터넷 규모의 클라우드 기반 시스템에 이르기까지 다양한 규모로 개발되어야 함.

4. 소프트웨어 공학의 세부사항

1. 소프트웨어란 무엇인가?
• 컴퓨터 프로그램 및 관련 문서로 구성되며, 특정 고객을 위해 개발되거나 일반 시장을 위해 개발될 수 있음.

2. 좋은 소프트웨어의 속성은?
• 요구된 기능과 성능을 제공해야 하며, 유지보수 가능하고 신뢰성 있으며 사용하기 쉬워야 함.

3. 소프트웨어 공학이란 무엇인가? 기초적인 활동이 무엇인가?
• 소프트웨어 명세화, 개발, 검증 그리고 진화.

4. 소프트웨어 공학과 컴퓨터 과학의 차이점은?
• 컴퓨터 과학은 이론과 기본 원리에 중점을 두고,
• 소프트웨어 공학은 실제 소프트웨어 개발과 관련된 실용성에 중점을 둠.

5. 소프트웨어 공학과 시스템 공학의 차이점은?
• 시스템 공학은 하드웨어, 소프트웨어, 프로세스 공학을 포함한 컴퓨터 기반 시스템 개발을 다룸.
• 소프트웨어 공학은 이 과정의 일부이며, 소프트웨어에 좀 더 치중한 느낌.

6. 소프트웨어 공학이 직면한 주요 도전 과제는?
• 다양성 증가, 빠른 전달 시간 요구, 신뢰할 수 있는 소프트웨어 개발.

7. 소프트웨어 공학의 비용은?
• 60%가 개발 비용, 40%가 테스팅 비용. 그러나 최근에는 유지보수 비용이 더 많이 듬.

8. 최고의 소프트웨어 공학 기술과 방법은 무엇인가?
• 모든 소프트웨어 프로젝트는 전문적으로 관리되고 개발되어야 하며, 시스템의 유형에 따라 적절한 다양한 기술이 필요함.

9. 웹이 소프트웨어 공학에 가져온 변화는 무엇인가?
• 웹은 분산 서비스 기반 시스템 개발을 가능하게 했으며, 웹 기반 시스템 개발은 프로그래밍 언어와 소프트웨어 재사용의 중요한 발전을 이끌었음.
• 웹 환경은 하드웨어 기반보다 할 수 있는 게 많음.

4-1. 소프트웨어 제품

1. Generic products (일반 제품):
• 누구나 구매할 수 있는 독립 실행형 시스템.
• 예: 그래픽 프로그램, 프로젝트 관리 도구, CAD 소프트웨어 등.

2. Customized products (맞춤형 제품):
• 특정 고객의 요구를 충족시키기 위해 개발된 소프트웨어.
• 예: 임베디드 제어 시스템, 항공 교통 제어 소프트웨어, 교통 모니터링 시스템 등.

4-2. 제품 명세서

1. Generic products (일반 제품):
• 소프트웨어가 해야 할 일에 대한 명세는 개발자가 소유하며, 소프트웨어 변경에 대한 결정도 개발자가 내림.

2. Customized products (맞춤형 제품):
• 소프트웨어가 해야 할 일에 대한 명세는 고객이 소유하며, 필요한 소프트웨어 변경에 대한 결정도 고객이 내림.

4-3. 좋은 소프트웨어의 필수 속성

1. Maintainability (유지보수성):
• 소프트웨어는 고객의 변화하는 요구를 충족하기 위해 발전할 수 있도록 작성되어야 함.
• 이는 변화하는 비즈니스 환경에서 소프트웨어 변경이 필수적이므로 매우 중요한 속성임.

2. Dependability and security (확실성과 보안성):
• 소프트웨어의 확실성은 신뢰성, 보안성, 안정성을 포함함.
• 신뢰할 수 있는 소프트웨어는 시스템 오류 시 물리적 또는 경제적 손상을 초래하지 않아야 하며, 악의적인 사용자가 시스템에 접근하거나 손상을 줄 수 없어야 함.

3. Efficiency (효율성):
• 소프트웨어는 메모리 및 프로세서 자원과 같은 시스템 자원을 낭비하지 말아야 함.
• 효율성에는 응답성, 처리 시간, 메모리 활용도 등이 포함됨.

4. Acceptability (수용성):
• 소프트웨어는 설계된 사용자 유형에게 수용 가능해야 함.
• 이는 소프트웨어가 이해 가능하고, 사용 가능하며, 사용자가 사용하는 다른 시스템과 호환성이 있어야 함을 의미함.

5. 소프트웨어의 다양성

5-1. 애플리케이션 유형

1. Stand-alone applications (독립 실행형 애플리케이션):
• 로컬 컴퓨터에서 실행되는 애플리케이션 시스템으로, 네트워크에 연결되지 않고도 필요한 모든 기능을 제공함.

2. Interactive transaction-based applications (상호작용형 트랜잭션 기반 애플리케이션):
• 원격 컴퓨터에서 실행되며 사용자가 자신의 PC나 터미널에서 접근하는 애플리케이션. 예: 전자상거래 웹 애플리케이션.

3. Embedded control systems (임베디드 제어 시스템):
• 하드웨어 장치를 제어하고 관리하는 소프트웨어 제어 시스템.
• 수적으로 가장 많이 사용되는 시스템 유형일 가능성이 큼.

4. Batch processing systems (일괄 처리 시스템):
• 대량의 데이터를 처리하는 비즈니스 시스템. 대량의 개별 입력을 처리하여 대응되는 출력 생성.

5. Entertainment systems (엔터테인먼트 시스템):
• 개인용으로 설계된 시스템으로, 주로 사용자에게 엔터테인먼트를 제공하는 목적.

6. Systems for modelling and simulation (모델링 및 시뮬레이션 시스템):
• 과학자나 엔지니어가 물리적 프로세스나 상황을 모델링하기 위해 개발한 시스템. 여러 상호작용하는 개체를 포함.

7. Data collection systems (데이터 수집 시스템):
• 센서를 통해 환경에서 데이터를 수집하고 이를 다른 시스템에 전송해 처리하는 시스템.

8. Systems of systems (SoS) (시스템의 시스템):
• 여러 소프트웨어 시스템으로 구성된 시스템. 예: ERP 시스템.

5-2. 애플리케이션 유형과 소프트웨어 공학의 기본 원칙

1. 체계적으로 관리되고 이해되는 개발 프로세스를 통해 시스템 개발.

2. 모든 시스템 유형에서 신뢰성과 성능이 중요.

3. 소프트웨어 명세와 요구 사항을 이해하고 관리하는 것이 중요.

4. 적절한 경우 기존에 개발된 소프트웨어를 재사용하는 것이 새로 작성하는 것보다 나음.

6. 소프트웨어 공학 윤리

6-2. 전문가의 책임 문제

• 비밀 유지: 엔지니어는 고용주나 고객의 비밀을 존중해야 하며, 비밀 유지 계약이 서명되지 않았더라도 이를 준수해야 한다.

• 능력: 엔지니어는 자신의 능력을 과장해서는 안 되며, 자신의 능력을 초과하는 작업을 의도적으로 받아들여서는 안 된다.

• 지적 재산권: 엔지니어는 특허, 저작권 등 지적 재산과 관련된 법률을 준수해야 하며, 고용주와 고객의 지적 재산을 보호해야 한다.

• 컴퓨터 남용: 엔지니어는 기술을 남용하여 다른 사람의 컴퓨터를 악용해서는 안 됩니다. 남용은 사소한 것부터(게임 플레이) 심각한 것(바이러스 배포)까지 다양하다.

6-3. ACM / IEEE Code of Ethics

• 윤리 강령: 미국의 전문 사회단체는 윤리적 실천에 관한 강령을 마련했다.
이 단체의 회원들은 가입 시 이 윤리 강령을 따를 것을 서약한다.

• 컴퓨터는 상업, 산업, 정부, 의학, 교육, 엔터테인먼트 등 사회의 모든 부분에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있으며, 소프트웨어 엔지니어는 이러한 소프트웨어 시스템의 분석, 설계, 개발, 유지 보수, 테스트 등을 통해 기여한다.

• 소프트웨어 엔지니어는 소프트웨어 시스템을 개발하는 과정에서 많은 영향을 미칠 수 있으며, 이로 인해 다른 사람들에게 선한 영향을 미치거나 해를 끼칠 수 있는 기회를 가진다. 소프트웨어 공학이 긍정적인 방향으로 나아가도록 윤리적 책임을 다해야 한다.