OHJ-02300 Johdatus ohjelmistotuotantoon Kurssin tavoite, opinto-opas "Luoda yleiskuva ohjelmistotyöstä ja perusvalmiudet määrittelymenetelmien soveltamiseen. Kyky osallistua ohjelmistoprojektiin asiakkaan edustajana. Käytännössä: Kyky ilmaista vaatimukset Kyky ymmärtää alan notaatioita ja merkintätapoja Käsitys tuotantoprosessista ja käytännöistä Lisäksi: ymmärtää millaista isojen ohjelmien tekeminen on ja mitä on isojen otsikoiden takana 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 1
Kurssin henkilökunta Kari Systä ja Marko Leppänen (luennot) Tero Ahtee (viikkoharjoitukset) Marko Leppänen (harjoitustyö Viikkoharjoitukset ja harjoitustyöt Marko Leppänen Tero Ahtee Timo Aho Marie-Elise Kontro 2 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä
...OHJ-3010 Ohjelmistotuotannon perusteet Kurssi koostuu luennoista viikkoharjoituksista (6 pistettä) harjoitustyöstä (6 pistettä) tentistä (18 pistettä) Materiaali: Haikala, Mikkonen: Ohjelmistotuotannon käytännöt (Vanhemmasta kirjasta Haikala, Märijärvi: Ohjelmistotuotanto on myös apua, mutta kurssilla käsitellään asioita joita vanhemmassa kirjassa ole.) Tällä kurssilla ei käsitellä kaikkia kirjan lukuja, osa säästetään kurssile OHJ-3050 Ohjelmistotuotannon Menetelmät www-sivut: http://www.cs.tut.fi/kurssit/tie-02300/ 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 3
Kurssille ilmoittautuminen Ilmoittaudu kurssille POP:n lisäksi myös IDLE:n kautta, linkki kurssin kotisivulla IDLE:n kautta hoidetaan viikkoharjoituksiin ilmoittautuminen harjoitustyöryhmien muodostaminen välipalautusaikojen varaaminen 4 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä
Viikkoharjoitukset Harjoitukset alkavat vasta ensi viikolla (viikko 36) Salissa TB207 Ei pakollisia, mutta suositeltavia Osallistumisesta saa maksimissaan 6 lisäpistettä Ilmoittaudu viikkoharjoituksiin IDLE:n kautta (Linkki kurssin kotisivulla) IDLE:n viikkoharjoitusilmoittautumiset avataan luentojen jälkeen (keskiviikkona) Viikkoharjoituksissa tehdään saman viikon luentoaiheeseen liittyviä ryhmätöitä Jos et pääse viikkoharjoituksiin esim. sairastumisen takia, voit tehdä korvaavan suorituksen: Ota yhteyttä kurssibyrokraattiin (Tero Ahtee) mieluiten etukäteen ja sovi tapaamisesta Saat Terolta viikkoharjoitusosallistumisen korvaavan kirjallisen tehtävän 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 5
Viikkoharjoitusten hyvityspisteet Läsnäolokertoja Pisteitä <5 0 5 1 6 2 7 3 8 4 9 5 10 6 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 6
Harjoitustyö Harjoitustyönä toteutetaan ohjelmiston määrittelyhanke Tuloksena syntyy määrittelydokumentti Harjoitustyö tehdään neljän hengen ryhmissä Ryhmät muodostettava IDLEssä??.??. mennessä 7 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä
Kurssin tavoite "Luoda yleiskuva ohjelmistotyöstä ja perusvalmiudet määrittelymenetelmien soveltamiseen. Kyky osallistua ohjelmistoprojektiin asiakkaan edustajana. Asiakas pitää ymmärtää laajasti Voi myös olla talon sisäinen Kokonaisprojektissa ohjelmisto on vain osa, ja ne muut osat ovat asiakkaita Tämä kurssi on myös ohjelmistoammattilaisille Kurssiin liittyy muutakin kuin koodaamista Ymmärtää asiakasrajapinnan tärkeys 8 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä
Yksi tavoite on ymmärtää tällaisten lehtijuttujen taustat. 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 9
Alustava luentoaikataulu 26.8: Johdanto + historiaa, mitä on ohjelmistotuotanto 2.9: Ohjelmistojen roolista ja ohjelmistotyön määrästä, ohjelmistotyypit 9.9: vaatimusmäärittelyt 16.9: Miten ohjelmistotyö organisoidaan (vaihejako ja prosessi-mallit) 23.9: projektitoiminta 30.9: Yleiset notaatiot erityisesti UML 7.10: Esimerkkiprojekti (mahdollisesti vierailuluento) 21.10: Asiakasroolista 28.10: Käyttäjä ja käyttäjäkokemus ohjelmistoprojektissa 4.11: Tiedon mallintaminen 11.11: Ohjelmisto osana laitetta 1 18.11: Ohjelmisto osana laitetta 2 25.11: IPR, sopimukset, open source 2.12: Kertausta 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 10
Software Engineering -- ohjelmistotuotanto? Software -- ohjelmisto? Computer programs, procedures, rules, documentation, and data pertaining to the operation of a computer system. Software Engineering -- ohjelmistotuotanto? The application of a systematic, disciplined, quantifiable approach to the development, operation, and maintenance of software. [IEEE 610.12] 11 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä
Mitä on ohjelmistotuotanto? Vaatimusmäärittelyä Asiakas Taitavaa ohjelmointia Elinkaarimallit Yhteispeliä, yhteistä peliä Algoritmit Tietorakenteet Ohjelmointikielet Arkkitehtuurit Laadunvarmistusta Projektinhallinta Kehittäjä Testaus Validointi 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 12
Esimerkkejä kurssitarjonnasta Vaatimusmäärittelyä Taitavaa ohjelmointia Johdatus ohjelmointiin Johdatus ohjelmistotuotantoon Ohjelmistotuotannon menetelmät Yhteispeliä, yhteistä peliä Ohjelmoinnin peruskurssi Ohjelmistojen suunnittelu Ohjelmistojen testaus Laadunvarmistusta 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 13
Miksi ohjelmien tekeminen on niin vaikeaa? Ohjelmisto on abstrakti Tekijöiden ja asiakkaiden välillä ei välttämättä ole sama käsitys Työmäärän arviointi on vaikeaa Ohjelmisto on dynaaminen On muutettavissa muutettavuutta oletetaan Ohjelmistojen tekemistä on vaikea skaalata Tekijöiden määrän lisääminen nopeuttaa vain vähän valmistumista Mitä enemmän tekijöitä, sen enemmän kommunikointitarvetta. 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 14
Ohjelmakoodi Realistisissa järjestelmissä on koodirivejä tuhansittain, esimerkiksi puhelinkeskuksessa vaikkapa 15 miljoonaa. Ohjelmisto on aineetonta: sitä on vaikea hahmottaa sen laatua ja valmiusastetta on vaikea arvioida virheitä syntyy helposti, ja niitä löytyy vielä pitkänkin käytön jälkeen 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 15
Koodirivien määrä ei tosin ole kovin selkeä koon mitta: 100 alkulukua kolmella eri tavalla void primes(int cap) { int i, j, composite; for(i = 2; i < cap; i++) { composite = 0; for(j = 2; j < i; j++) composite +=!(i % j); if(!composite) } } printf("%d\t", i); int main() { primes(100); } void primes(int m, int t, int c) { int i,j; i = t / m; j = t % m; (i <= 1)? primes(m,t+1,c) : (j == 0)? primes(m,t+1,0) : (j == i &&!c)? (printf("%d\t",i), primes(m,t+1,0)) : (j > 1 && j < i)? primes(m,t+1,c +!(i % j)) : (t < m * m)? primes(m,t+1,c) : 0; } int main() { primes(100,0,0); } _(,, ){ / <=1?_(, +1, ):!( % )?_(, +1,0): % == / &&!?(printf("%d\t", / ),_(, +1,0)): % >1&& % < /?_(,1+, +!( / %( % ))): < *?_(, +1, ):0;}main(){_(100,0,0);} 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 16
Motto (kautta vuosien) TIE-02300/Kari Systä 17 Ketteryys?????? 17
Ohjelmistokriisi (Software Crisis) Termi keksittiin Naton ohjelmistotuotanto konferenssissa 1968. Kriisin oireet (silloin ja vieläkin) Ohjelmistoprojektien budjetti ylittyy Projektit ovat myöhässä Syntynyt ohjelmistoon hidas tai muuten tehoton Ohjelmiston laatu on huono Ohjelmisto ei täytä vaatimuksia Projektit eivät pysy hallinnassa Syntynyttä ohjelmistoa ei pystytä ylläpitämään (esim. vuoden 2000 kriisi) Ohjelmistoa ei koskaan toimiteta asiakkaalle 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 18
Kuuluisa lainaus To put it quite bluntly: as long as there were no machines, programming was no problem at all; when we had a few weak computers, programming became a mild problem, and now we have gigantic computers, programming has become an equally gigantic problem. -- E. Dijkstra, 1972 Turing Award Lecture 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 19
Kolme kriisiä 60-70 luku Ongelma: kone/assemblykielinen ohjelmointi Ratkaisu: korkeantason ohjelmointikielet (Fortran, C, Cobol) 80-90 luku Ongelma: monimutkaisen ohjelman (miljoonia rivejä, paljon kehittäjiä) rakentaminen ja ylläpito Ratkaisu: valmiskirjastot, olio-ohjelmointi, arkkitehtuuri, testaus, katselmukset Ratkaisu: hyvin suunniteltu on puoliksi tehty; dokumentoidaan kaikki 2000 luvut Ongelma: piti tulla takki, mutta tehtiin housut (mutta hyvin dokumentoitu) Ratkaisu: ketterät menetelmät 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 20
Esitettyjä ratkaisumalleja Taitavaa ohjelmointia Testaus UML Uudet ohjelmointikielet Suunnittelumallit Formaalit menetelmät Vaatimusmäärittelyä Prosessimallit Laadunvarmistusta Dokumentointi Yhteispeliä, yhteistä peliä 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 21
Miksi menee pieleen; tilaajanäkökulma Aikataulun pettäminen Budjetin pettäminen Eri näkemys projektin Laadun pettäminen Henkilövaihdokset Kommunikaation puute Sopimuksesta Hinnoittelumallista Ongelmat Ei kriisejä Yritysjärjestelyt 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Lähde: tietotekniikan liiton, ohjelmistoyrittäjien ja Celkee OY:n tutkimus TIE-02300/Kari Systä 26.8.2013 22
Miksi menee pieneen; toimittajanäkökulma Kommunikaation puute Eri näkemys projektin sisällöstä Aikataulun pettäminen Henkilövaihdokset projektissa Laadun pettäminen Budjetin pettäminen Ei kriisejä Ongelmat henkilökemioissa Hinnoittelumallista johtuvat syyt Sopimuksesta aiheutuvat syyt Yritysjärjestelyt 0 5 10 15 20 25 Lähde: tietotekniikan liiton, ohjelmistoyrittäjien ja Celkee OY:n tutkimus TIE-02300/Kari Systä 26.8.2013 23
TIE-02300/Kari Systä 24
http://www.softwareindustrysurvey.fi/slidesfinland2012.pdf 25 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä
Ohjelmiston ominaisuuksia ohjelmiston koko ja käsiteltävän tiedon määrä käsittelypainotteinen vs. tietopainotteinen vasteaika- ja reaaliaikaisuusvaatimukset kovat reaaliaikavaatimukset reaktioaika luotettavuus puolustautuva ohjelmointi kahdentaminen elektroniikka- ja mekaniikkatason varmistukset hajautus paikallinen / laaja sulautetut järjestelmät - laiteväylä 26 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä
Epäonninen esimerkki VR 2011-2012 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 27
VR:n lipunmyyntiuudistus Kuka meistä ei ole tästä kärsinyt? Taustaa VR uusi hinnoitteluperiaatteensa VR tilasi uuden järjestelmän lipunmyyntiin Median kiinnostus oli taattu VR oli valmistautunut, kapasiteettiä oli pistetty puolet asiantuntijoiden ehdotuksen päälle Uusi systeemi päälle kello 5 aamulla Jumissa kello 9! 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 28
Mitä tapahtui Kuorma oli ennen näkemätön Edellinen ennätys oli 420000 tapahtumaa tuhkapilven aikaan Nyt saatiin 1 200 000 tapahtumaa päivässä Analysointi oli vaikeaa koska järjestelmässä oli monen toimittajan tuotoksia Palvelimissa oli ohjelmointivirhe joka oli tiedossa mutta korjaamatta Lippuautomaateissa oli bugi jo turhaan kuormitti järjestelmää Tehtiin rajoitin joka estää liian monta yhtäaikaista käyttäjää Se saattoi potkaista ulos maksamisen ja lipuntulostamisen välissä! Ongelmat ovat sen jälkeen jatkuneet pitkään 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 29
Google-halulla löytyy hirveästi juttuja VR: Lipunmyyntijärjestelmä toimii jälleen - Ilta-Sanomat VR:n lipunmyyntijärjestelmä pätkii edelleen - Kotimaa - Turun... Näin VR sotki lippujärjestelmänsä - Miksi it-projektit epäonnistuvat... suomenkuvalehti.fi/... VR:n lipunmyyntijärjestelmä kaatui kuudeksi tunniksi vian syy ei... www.mtv3.fi/uutiset/kotimaa.shtml/vrn... VR:n lipunmyyntijärjestelmä petti, kenen vika? - Aamulehti Blogit VR:n lipunmyyntijärjestelmä toimii taas Yle Uutiset yle.fi VR:n lipunmyyntijärjestelmä kaatunut - Kotimaa - Savon Sanomat IT-firmalla uskomaton selitys VR:n lippukaaoksesta - Aamulehti Uutinen - VR:n lipunmyyntijärjestelmä toimii taas - Nelonen www.nelonen.fi/uutinen/vrn VR:n lipunmyyntijärjestelmä tökki taas - Ilta-Sanomat. 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 30
Verkosta ja tiedotusvälineissä kura lentää totta tai tarua! Aamulehti Verkosta löytyneessä ansioluettelossa intialainen ittyöntekijä kertoo olleensa testauskonsulttina VR:n myyntijärjestelmäprojektissa. Konsultin verkkosivuille ja ansioluetteloon ei enää päässyt maanantaina iltapäivällä verkossa. Myös sivujen Googlen välimuistitallenne oli poistettu. Aapo Puskalan käytettävyysarvio verkkokaupasta 26 kriittistä ongelmaa 54 merkittävää ongelmaa 108 kohtalaista ongelmaa 47 vähäistä ongelmaa 1 erityisen toimiva toteutus 7 mahdollista ongelmaa, lisätietoja tarvitaan 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 31
Mikä meni pieleen? Tarkkaa tietoa ei julkisuudesta löydä, mutta näyttää siltä että Järjestelmän testaus oli puutteellista Monitoimittajajärjestelmässä vastuut eivät olleet selviä Väitetään myös, että kilpailutuslaki olisi ollut osasyyllinen Kuormitus arvioitiin väärin (mm kellekään ei tullut mieleen, että starttipäivänä on paljon uteliaita) Kukaan ei tiedä koska järjestelmä saadaan kuntoon VR:n imago kärsi ja asiakkaitakin menetettiin Ja systeemiä korjaillaan edelleen 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 32
VR:lla ollut ongelmia ennenkin KULTAINEN 90-LUKU 17.03.1997, 07:00 Arkistojen aarteita: Näin klemmari pysäytti Etelä-Suomen junat Lauri Nousiainen, Tietoviikko 17.3.1997 Etelä-Suomen pääratojen junaliikenne pysähtyi viime lauantaiyönä tietokoneen näppäimistön jumiutumisen takia. VR-Rata Oy:n projektipäällikkö Kimmo Ståhlberg kertoo, että koneeseen kytkettyyn tavanomaiseen näppäimistöön oli lipsahtanut näppäinten välistä sisään paperiliitin, joka oli jumittanut jonkin näppäimen - luultavasti välilyönnin - keskiviikosta lähtien. Kone jäi kysymään käyttäjätunnusta kolmen päivän ajaksi ja samalla näppäimistön jumiutumisesta johtuen täyttämään kovalevyä. Lauantai-iltaan mennessä varakoneen kovalevy oli lopulta täynnä, mikä esti liikenteenohjauksen pääkonetta päivittämästä sitä. Pääkoneen kapasiteetti oli siinä määrin koetuksella, että sen toiminta hidastui eikä se kyennyt enää selviämään järjestelmän vaatimuksista. Junien kauko-ohjaus ja turvalaitteiden toiminnanohjaus pysähtyivät. Tämä johti automaattisesti junien pysähtymiseen seuraaville punaisille opastimille. Junaliikenne oli puoli yhdestätoista lähtien tunnin ajan pysähdyksissä väleillä Helsinki- Riihimäki ja Helsinki-Turku. Salaperäisiä asioita Miten on mahdollista, että junat pysähtyvät klemmarin takia? Nämä ovat niitä salaperäisiä asioita. Jos tietäisin, miten tämä on mahdollista, olisin kauhean viisas, Ståhlberg miettii. Meillä on ollut aiemminkin jotain tietokoneongelmia, mutta ei mitään tällaista, tämä on ihan uskomatonta. Kun näppäimistön huomattiin jumittuneen, se avattiin, ja sen sisältä löytyi paperiliitin. Ståhlberg yritti sittemmin työntää paperiliitintä näppäimistön joka väliin, mutta se upposi vain välilyöntinäppäimen väliin, josta se siis on luultavasti sisään mennytkin. VR:n liikennesuunnittelija Tommy Westlin ei vielä tiistai-iltapäivänä tiennyt junien pysähtymisen johtuneen klemmarista. Täytyy myöntää, etten todellakaan tiedä, miten tuollainen on mahdollista. Mutta jos näppäimistö on pöydällä, niin voihan sinne jotain mennä. Minullakin on kahvia ja pullanmuruja näppiksellä, Westlin pohtii. Vika ei aiheuttanut mahdollisuutta vaaratilanteeseen, VR:stä kerrotaan. Aiemmin on myös ollut tietokonevikoja, jotka ovat pysäyttäneet junaliikennettä, mutta kestoltaan ja vaikutusalueeltaan näin mittavia ei ole ennen ollut, Westlin arvelee. 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 33
Mutta lopetetaan tähän VR:n pilkkaaminen Noloja juttuja on käynyt monelle muullekin organisaatiolle Paitsi niiden viihdearvon vuoksi myös opetussyistä otamme näitä esimerkkejä esille kurssin luennoilla Tästä tapauksesta voisi johtaa muutaman opetuksen Projektin pilkkominen moneen osaan ja keskenään kilpaileville toimijoille on hankalaa Iso projektin käyttöönotto kertarysäyksellä on riski Ison järjestelmän, jolla paljon käyttäjiä, testaaminen on hankalaa Käyttäjien ymmärtäminen on tärkeää: Totta kai moni haluaa selvittää mitä uusi monimutkainen hinnoittelu tarkoittaa omilla vakioreiteillä 34 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä
Tämä kulunut kuva on pakko näyttää 35 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä
Ohjelmistoprojekti on muutokseen reagoimista 36 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä
Areas of expertise Management skills Presentation& negotiation skills, teamwork Nongeneric technical skills Generic technical skills Application domain expertize Process skills 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä 37
evolution revolution Half-life of the market value of skills :-) Nongeneric technical skills Application domain expertize Process skills Presentation & negotiation Management skills, teamwork skills Generic technical skills 0v 10v 20v 38 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä
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) Tämä kurssi on suunniteltu (myös) tuleville asiakkaille Asiakkaalle projekti on usein osa isompaa kokonaisuutta (hanketta) Ohjelmiston lisäksi laite, liiketoimintamuutos, Elinkaari: esiselvitys, määrittely, toteutus, käyttöönotto, ylläpito, käytöstä poisto 39 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä
Ohjelmistotuotanto on vielä paljolti "kansanperinnettä". 40 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä
Toivotonta? Ei sentään! Terve skeptismi muotivirtauksiin mutta avoimuus uusille asioille Valitse käyttäen tervettä järkeä: Mitä Milloin Miten Tavoitteemme pitää olla kunnianhimoinen: me teemme ja tilaamme parempaa ohjelmistoa 41 26.8.2013 TIE-02300/Kari Systä