Johdatus ohjelmistotuotantoon

Transkriptio

1 TIE-02300/K.Systä 1 Johdatus ohjelmistotuotantoon Luento

2 YLEISIÄ KURSSIN ASIOITA TIE-02300/K.Systä 2

3 Viikkoharjoitukset Tiistai klo Tensu Tiistai klo Tensu Keskiviikko klo Henri Keskiviikko klo Henri Keskiviikko klo Marko Keskiviikko klo Marko Torstai klo Miika Torstai klo Miika Torstai klo Tensu Maksimi määrä per ryhmä 28! TIE-02300/K.Systä 3

4 Harjoitustyö pe klo 16:00: Ryhmien oltava muodostettuna IDLEen pe 5.9. klo 23:59: Henkilökunta täydentänyt vajaat ryhmät ja tehneet ryhmäjaon pe klo 16:00: Alustavat asiakasvaatimukset oltava palautettuna ohjaavalle assarille ja toimittajaryhmälle pe klo 16:00: Asiakastapaamisajan oltava varattuna IDLEstä. ma pe 19.9.: Asiakastapaamiset pe klo 16:00: Toiminnallisen määrittelydokumentin palautuksen takaraja pe klo 16:00: Palautteen takaraja TIE-02300/K.Systä 4

5 Alustava luentoaikataulu 25.8: Johdanto + historiaa, mitä on ohjelmistotuotanto 01.09: Ohjelmistojen roolista ja ohjelmistotyön määrästä, ohjelmistotyypit 08.09: Miten ohjelmistotyö organisoidaan (vaihejako ja prosessi-mallit) 15.09: Vaatimusmäärittelyt 22.09: Projektitoiminta 30.09: Yleiset notaatiot erityisesti UML 07.10: Esimerkkiprojekti (vierailuluento esillä ihan oikea projekti) 20.10: Asiakasroolista 27.10: Käyttäjä ja käyttäjäkokemus ohjelmistoprojektissa 03.11: Tiedon mallintaminen 11.11: Ohjelmisto osana laitetta 17.11: IPR, sopimukset, avoin lähdekoodi 24.11: Mitä on ohjelmistotuotanto (historiaperspektiivi, kertausta) 1.12: Kertausta, tenttiin valmistautuminen TIE-02300/K.Systä 5

6 Tämän viikon luennosta Ohjelmistojen roolista ja ohjelmistojen ominaisuuksista Ohjelmistotyön määrästä, ohjelmistotyypit Ohjelmistojen tekeminen helikopteri-perspektiivistä katsottuna (+ muutamia esimerkkejä) Oppimistavoitteet Ymmärtää millaisia ohjelmia tehdään ja mikä on niiden merkitys Ymmärtää millaisia ohjelmistojen rakentamisen organisatorisia rakenteita on TIE-02300/K.Systä 6

7 TIE-02300/K.Systä 7 POHDINTAA ERILAISISTA OHJELMISTOTYYPEISTÄ

8 Ohjelmistotyyppejä(1) Varus- ja työkaluohjelmistot teknis-tieteelliseen laskentaan tarkoitetut ohjelmistot tietämyspohjaiset järjestelmät kaupallishallinnolliset ohjelmistot (yrityksen tietojärjestelmät) prosessinohjaus- ja prosessiautomaatiojärjestelmät TIE-02300/K.Systä

9 Ohjelmistotyyppejä(2) Sulautetut järjestelmät Koneen tai laiteen sisällä hissin ohjausjärjestelmä Reaaliaikajärjestelmät Ohjelman on reagoitava heti polttoaineen ja jarrujen säätely autossa Reaktiiviset järjestelmät toimivat jatkuvasti Puhelinkeskus Hissin ohjauslogiikka Melkein kaikki laitteet tänä päivänä? TIE-02300/K.Systä

10 Esimerkki 1: Pieni sulautettu järjestelmä (venttiili) Teknisiä haasteita - luotettavuus - nopeus (reaaliaika) - säätöalgoritmi - muisti, prosessori, virta Toteutuksen haasteita - kehitystyökalut - testaaminen TIE-02300/K.Systä 10

11 Esimerkki 2: tyypillinen työkoneen ohjausjärjestelmä Ohjaus- PC Linux- tai Windows-käyttöjärjestelmä CAN-väylä Puomin ja kouran ohjaus Moottorin ohjaus Vaihteiston ohjaus Rungon ohjaus Hallintalaitteiden ohjaus toimilaitteet ja anturit toimilaitteet ja anturit toimilaitteet ja anturit toimilaitteet ja anturit toimilaitteet ja anturit Tyypillisesti PLC-ohjaimia (+IEC standardin mukainen ohjelmointi) tai RT-käyttöjärjestelmä (+C-ohjelmointi) Toteutuksen haasteita - järjestelmän paisuminen - Oma kehitys vs valmiit komponentit Teknisiä haasteita - luotettavuus - nopeus (reaaliaika) TIE-02300/K.Systä 11

12 Esimerkki 3: verkossa toimiva PC-sovellus DJ-online-palvelin Palvelinohjelmisto SOAPrajapinta Jeesbox Ylläpidon hallintajärjestelmä Musiikkitietokanta Metatietokanta Musiikin hallintajärjestelmä Mukailtu lähteestä: Jukka Jylhäkangas, Ravintoloiden taustamusiikkijärjestelmä, diplomityö, TTY TIE-02300/K.Systä 12

13 TIE-02300/K.Systä 13 Vanha, mutta edelleen pätevä, kuva Infrastuktuuri: tietoliikenne, toimistoautomaatio, ryhmätyö, asianhallinta, palvelimet... Yrityksen tietovarastot Johdon tietojärjestelmät, päätöksenteon tuki Markkinointi Taloushallinto Tuotteiden suunnittelu, operatiiviset järjestelmät, tuotannonohjaus, materiaalihallinto, logistiikka Prosessi- ja tuotantoautomaatio Tietotekniikka tuotteissa 13

14 Esimerkki 5: Internet-palvelu Mainospalvelin HTML generointi Sovellus Pankki Sosiaalinen media Tietokanta Varasto TIE-02300/K.Systä

15 Android HTML generointi Sovellus Varasto Tietokanta Source: technologia.com TIE-02300/K.Systä

16 Spekulointia TTY:n tarpeista Opettajien työajan koordinointi Opiskelijoiden lukujärjestyksen koordinointi Opetustilojen tilavaraukset KELA/Opintotuki Tiedotus Opetusohjelmat Opintokokonaisuudet Opintorekisterit Webbisivut Tenttien koordinointi Kurssit Luennot Harjoitukset h.työt Tentit TIE-02300/K.Systä

17 TIE-02300/K.Systä 17 Mutta sitten on vielä ne sulautetut järjestelmät NMT-puhelin 20 kloc GSM-keskus 15MLOC äly-puhelin 20MLOC? televisio 200 kloc (yksinkertainen)hissi 50 kloc moderni auto? avaruussukkula 21 MLOC (sukkulassa 0,5MLOC) säätoventtiilin ohjaus 25kLOC työkoneen ohjaus 250kLOC Työn tuottavuus? Mitä isompi ohjelmisto sitä enemmän osaamista tarvitaan LOC Lines of Code, koodiriviä 17

18 Ohjelmistojen ominaisuuksia Ohjelmistojen koko Yleisin, mutta aika huono, mittari on koodirivien määrä Reaaliaikaisuus Hajautus ja sulautus Käyttöliittymä, käytettävyys, käyttökokemus Luotettavuus Turvallisuus Millaiset vahingot mahdollisia a) ohjelmistovirheen b) väärän käytön vuoksi Tehokkuus, resurssien kulutus Prosessori, muisti, energia, tietoliikenne Skaalautuvuus Avoimuus, muunneltavuus TIE-02300/K.Systä 18

19 TIE-02300/K.Systä 19 Ohjelmistotekniikka on geneeristä 19

20 Pohdinta: Montako tietokonetta teillä on? Neljä läppäriä (4) Hella (31) Kolme muuta tietokonetta (7) Kamerat (36) Kotiserver ja Chumby (9) Ilmalämpöpumput (40) Kaksi TV:tä (11) WLAN tukiasema (41) Kaksi digiboxia (13) CD/DVD soitin (14) (luennon jälkeen lisää) Printteri (15) Pelikonsolin ohjaimet (43) Skanneri (16) Digitaalinen lämpömittari (45) 5 kännykkää (21) Digitaalinen vaaka (46) Autossa ainakin kaksi (23) Astianpesukone (47) Audiovahvistin (digit) (24) Jääkaappi (48) Kaukosäätimiä (ainakin 3) (27) Pelikonsoli (28) Pesukone (29) Kiuas (30) TIE-02300/K.Systä 20

21 Harjoitustyö pe klo 16:00: Ryhmien oltava muodostettuna IDLEen PÄIVITYS: työkalu on vielä auki! pe 5.9. klo 23:59: Henkilökunta täydentänyt vajaat ryhmät ja tehneet ryhmäjaon pe klo 16:00: Alustavat asiakasvaatimukset oltava palautettuna ohjaavalle assarille ja toimittajaryhmälle pe klo 16:00: Asiakastapaamisajan oltava varattuna IDLEstä. ma pe 19.9.: Asiakastapaamiset pe klo 16:00: Toiminnallisen määrittelydokumentin palautuksen takaraja pe klo 16:00: Palautteen takaraja TIE-02300/K.Systä 21

22 TIE-02300/K.Systä 22 Softateon markkinoista Suomessa ja maailmalla

23 Pörssinoteerattujen yhtiöiden tulot laski 4.6% mutta pienet yritykset kasvoivat TIE-02300/K.Systä

24 Peliteollisuus on yksi kasvava esimerkki Estimated 2200 employees in Finland Most of the revenue is exports TIE-02300/K.Systä 24

25 Tulolähteet TIE-02300/K.Systä 25

26 TIE-02300/K.Systä 26 JA MITÄS NE NOKIA ONGELMAT AIHEUTTI?

27 Nokian uuden strategian vaikutukset TIE-02300/K.Systä

28 Edelleen samasta lähteestä TIE-02300/K.Systä

29 Rank 2013 Top 10 Software Vendors, Worldwide, (Billions of Dollars) Rank 2012 Vendor 2013 Revenue 2012 Revenue Growth Rate (%) 1 1 Microsoft Oracle IBM SAP Symantec EMC HP Vmware CA Technologies Salesforce.com Others Total Gartner (March 2014) Worldwide Software Market Grew 4.8 Percent in 2013 IDC väittää 5.5% TIE-02300/K.Systä 29

30 Tähän taas yksi onneton Hakukoneeseen - Sampo - Danske - Verkkopankki TIE-02300/K.Systä 30

31 Sampo Pankki + Danske Bank IT järjestelmien yhdistäminen oli hetken aika kaaos Verkkopalvelut jumissa Turvallisuuspuutteita Maksut viivästyivät (esim opintotuki) Poimintoja verkkomediasta vuodelta 2008: Lähteiden mukaan testejä tehtiin 70000, mutta sekään ei riittänyt Toinen kirjoitus sanoo että lähes asiakasta lähti neljässä kuukaudessa. Pankista vahvistettiin, että tilin katoaminen johtuu järjestelmämuutokseen liittyvistä "teknisistä ongelmista". "Pankkivirkailija näki, että tili on yhä olemassa. Hän näki saldot ja kaikki, mutta se ei näy meidän verkkopankissa", yrittäjä tuskailee. Sampo Pankki poistaa palvelumaksun henkilöasiakkailtaan toukokuun osalta. Syynä maksun hyvittämiseen ovat palvelumaksujen laskennassa ilmenneet virheet TIE-02300/K.Systä 31

32 Sampo Pankin ja Danske Bankin fuusio (lähde Tietoviikon verkkosivut) Kun Danske Bank osti Sampo Pankin helmikuussa 2007, pankit asettivat tavoitteeksi saattaa järjestelmähanke loppuun pääsiäisenä Aikaa oli siis 13 kuukautta. Ei haluttu siltoja järjestelmien välille vaan yksi yhteinen alusta Sammon verkkopankki sulkeutui aivan aikataulussa kiirastorstai-iltana, minkä jälkeen alkoi kaikkien Sammon järjestelmien alasajo ja järjestelmissä olevan tiedon konvertointi Danske Bankin One Group One System -alustalle. Sunnuntaina alettiin sitten nostaa ylös Danske Bankin järjestelmää. Massiivisessa järjestelmänmuutoksessa meni uusiksi kaikki: muun muassa puhelinnumerot, sähköpostiosoitteet, pankki- ja luottokortit, verkkopankkisopimukset ja työasemat. Teknisessä roll outissa vaihdettiin pyhien aikana kaikki tietokonetta sekä puhelimet, joiden osalta siirryttiin ip-puhelinjärjestelmään. Aivan ilman ongelmia jättiprojektista ei kuitenkaan selvitty. Muun muassa suomalaiskäyttäjän verkkopankki kaatui aamuvarhaisella tiistaina. Sen jälkeen kaatuivat pankin verkkosivut TIE-02300/K.Systä 32

33 Keskustelu kävi silloinkin kuumana TIE-02300/K.Systä 33

34 Sampo Pankin fuusio Danske Bankin kanssa TIE-02300/K.Systä 34

35 Analyysiä Suurin osa tiedosta lienee luottamuksellista, mutta Sampo Pankin uudesta järjestelmästä on kerrottu, että se on yksi, yhtenäinen kokonaisuus. Tämän vuoksi järjestelmää ei voitu ottaa käyttöön esimerkiksi yksi toiminto kerrallaan, vaan se oli otettava käyttöön kertarysäyksellä ja hyväksyttävä toimeen liittyvät riskit. Integraatioita tutkinut Maria Alaranta kirjoitti: Yhteenvetona voidaan sanoa, että suurin osa fuusion jälkeisen it-integraation ongelmista johtuu huonosta johtamisesta, vaikkei teknisiä ongelmiakaan pidä aliarvioida. Yleinen arvio on, että hankkeesta päättäneet eivät tienneet millaiseen savottaan olivat lähdössä TIE-02300/K.Systä 35

36 Kaksi oppia Organisaatioiden yhdistäminen johtaa IT-järjestelmien yhdistämisen ongelmiin Kertarysäys sisältää riskejä TIE-02300/K.Systä 36

37 (Tietojärjestelmissä piilee kustannuspommi) Kun kuntia yhdistetään on liitosten myötä yhdistettävät kuntien tietojärjestelmät. Kuntaliitto on arvioinut, että jos tietojärjestelmät yhdistetään liian nopealla aikataululla, kustannukset voivat olla jopa satoja miljoonia euroja. Monessa kunnassa on käytössä pelkästään niille räätälöidyt, hyvin vanhat asiakastietojärjestelmät. Ne ovat elinkaarensa ja käyttöikänsä päätepisteessä. Kun näihin tehdään uusia toiminnallisuuksia, koodin ostaminen joltain toiselta yritykseltä tulisi kalliiksi. Kunnat ovat siten tiiviissä riippuvuussuhteessa alkuperäisten tietojärjestelmien toimittajien kanssa TIE-02300/K.Systä 37

38 Ohjelmiston rakentamisen vaiheet TIE-02300/K.Systä 38

39 Tarve/idea Esiselvitys unohdetaan Tehdään itse Teetetään Ostetaan Vaatimusmäärittelyt Toimittajan valinta Räätälöidään Suunnittelu Toteutus Testaus Käyttöönotto Ylläpito Poisto TIE-02300/K.Systä 39

40 TIE-02300/K.Systä 40 Liiketoimintamallit Ostaja Tehdään itse Ostetaan valmis Teetätetään projekti Ostetaan pilvipalveluna Toimittaja Myydään softan kopioita ja/tai lisenssejä Myydään projekteja Myydään tuntityötä (reppu-malli) Myydään (pilvi)palveluna

41 Tulolähteet TIE-02300/K.Systä 41

42 IDLE Mielenkiintoinen esimerkki tämän kurssin kannalta Alunperin rakennettu tietokantakurssien opetuksen apuvälineeksi IDLE:een on vuosien varrella rakennettu paljon toimintoja (lista perustuu käyttöohjeeseen) Sisäänkirjautuminen ja integrointi TUT:n identiteetin hallintaan Kielen vaihtaminen (suomi, englanti, ranska) Kurssille ilmoittautuminen Harjoitusryhmiin ilmoittautuminen Harjoitustöiden tekeminen ja palauttaminen Luokka-toiminto harjoituksissa tapahtuvaa toimintoa varten Harjoitustyöryhmän muodostaminen Välinäyttöajan varaaminen Ohjelma on siis syntynyt käytännön tarpeista TIE-02300/K.Systä 42

43 IDLE on kotikutoinen järjestelmä Tehty itse ja räätälöity omiin tarpeisiin Nimenomaan oman laitoksen Toisin kuin monet kotikutoiset toteutus on ammattimainen Silloin kun järjestelmä rakennettiin kilpailevia vaihtoehtoja ei ollut Nyt meillä on POP/ROCK ja MOODLE ( MOODLE:n räätälöintiä tehdään kaupallisena palveluna POP/ROCK työkalun käyttämiselle ei ole vaihtoehtoa koska laitoksemme on osa yliopistoa Mutta entä jatkossa? MOODLE vai IDLE? TIE-02300/K.Systä 43

44 MOODLE vai IDLE Ominaisuudet Osaaminen Raha/resurssit MOODLE Opiskelijat tottuneet muiden laitosten kurseilla Laitoksen ei tarvitse investoida. (Kustannukset jaetaan laajemmin) Siirtyminen edellyttää henkilökunnalta opettelua ja kurssijärjestelyiden uudistamista IDLE Sovitettu meidän laitoksen tarpeisiin Laitoksen henkilökunta osaa IDLE:n käytön Vaatii osapäiväisen ylläpitäjän TIE-02300/K.Systä 44

45 Parin IDLEn kehityksen projektin työmäärä (n tuntia) Esitutkim Määrit Suunnit Toteutus Testaus TIE-02300/K.Systä 45

46 TIE-02300/K.Systä 46 IDLE:n ensimmäisen version esitutkimus (projektityökurssin osasuoritus) VERSIOHISTORIA 2 SISÄLLYSLUETTELO 4 1. JOHDANTO 6 2. ONGELMAN KUVAUS YLEISKUVAUS RATKAISUSTA PROJEKTIN ORGANISOINTI HAVAITUT ONGELMAT JA RISKIT VAATIMUKSET RAJAUKSET JA RAJOITTEET YMPÄRISTÖ JA LIITTYMÄT HYÖDYT AIKATAULU TOTEUTUSVAIHTOEHDOT KUSTANNUKSET PROJEKTIN KANNATTAVUUS LISÄTIETOJA 34

47 Ohjelmiston rakentaminen projektina Asiakas - toimittaja Tarvitaan yhteisymmärrys siitä mitä halutaan Mitä se maksaa Koska se on valmis Asiakas ymmärrettävä laajasti Sisäinen Varsinaisen asiakkaan edustaja (esim. markkinointi) Asiakkaalle projekti on usein osa isompaa kokonaisuutta (hanketta) Ohjelmiston lisäksi laite, liiketoimintamuutos, Elinkaari: esiselvitys, määrittely, toteutus, käyttöönotto, ylläpito, käytöstä poisto Tämä kurssi on suunniteltu (myös) tuleville asiakkaille TIE-02300/K.Systä

48 Muita haasteita Tuote vs asiakaskohtainen Sopivuus asiakkaan tarpeisiin Kehittämisen ja ylläpidon kustannukset Dilemma. Kummalla rikastut: teet kerran ja myyt miljoona kopiota vai tekemällä monta projektia? Eri toimintatavat Hajautettu kehitys Resurssit ja asiantuntemus voi olla hajallaan Kustannusten vuoksi halutaan siirtää työtä halvan kustannuksen maihin. Monessa yrityksessä edustus asiakkaan luona, loput esim. Intiassa TIE-02300/K.Systä

49 Seuraava luento käyttäjäkokemus ohjelmisto- 26.8: Johdanto + historiaa, mitä on ohjelmistotuotanto Ohjelmien 28.10: rakentamisen Käyttäjä teoria ja ja 2.9: Ohjelmistojen roolista ja käytäntö. ohjelmistotyön määrästä, projektissa ohjelmistotyypit Mm. mitä ihmettä se muodikas ketteryys tarkoittaa. 9.9: Miten ohjelmistotyö organisoidaan (vaihejako ja prosessi-mallit) 16.9: vaatimusmäärittelyt 23.9: projektitoiminta 30.9: Yleiset notaatiot erityisesti UML 7.10: Esimerkkiprojekti (mahdollisesti vierailuluento) TIE-02300/K.Systä 21.10: Asiakasroolista 4.11: Tiedon mallintaminen 11.11: Ohjelmisto osana laitetta : Ohjelmisto osana laitetta : IPR, sopimukset, open source 2.12: Kertausta 49