SWEBOK软件工程知识体系 - 15.工程基础( 八 )


最后,符号模型是一种更高层次的抽象,在这种抽象中,模型是使用诸如方程之类的符号来表示的 。模型以符号形式捕捉过程或系统的相关方面 。这些符号可以用来增加工程师对最终系统的理解 。一个例子是一个方程,如F=Ma 。这种数学模型可以用来描述和预测最终系统或产品的特性或行为 。
5.2. 模拟
所有的仿真模型都是现实的规范 。模拟中的一个中心问题是对现实进行适当的简化和抽象 。开发这个抽象是非常重要的,因为对抽象的错误说明会使模拟练习的结果无效 。模拟可以用于各种测试目的 。
根据所研究系统的类型对仿真进行分类 。因此,模拟可以是连续的,也可以是离散的 。在软件工程的背景下,重点将主要放在离散仿真上 。离散仿真可以对事件调度或过程交互进行建模 。这种模型中的主要组件包括实体、活动和事件、资源、系统状态、模拟时钟和随机数生成器 。输出由模拟生成,必须进行分析 。
离散仿真开发中的一个重要问题是初始化问题 。在运行模拟之前,必须提供所有状态变量的初始值 。由于模拟设计者可能不知道什么初始值适合于状态变量,这些值可能会被任意选择 。例如,可以决定将队列初始化为空和空闲 。这种初始条件的选择可能会对模拟结果产生重大但尚未认识到的影响 。
5.3. 原型设计
构建系统原型是另一个抽象过程 。在这种情况下,系统的初始版本通常在系统设计时构建 。这有助于设计师确定其设计的可行性 。
原型有很多用途,包括获取需求、设计和完善系统的用户界面、验证功能需求等等 。构建原型的目标和目的将决定原型的构造和使用的抽象级别 。
原型的作用在物理系统和软件之间有些不同 。对于物理系统,原型实际上可能是系统的第一个全功能版本,也可能是系统的模型 。在软件工程中,原型也是软件的一部分的抽象模型,但通常不是用成品中预期的所有架构、性能和其他质量特性来构建的 。无论哪种情况,原型构建都必须有明确的目的,并进行规划、监控和控制 。这是一种在有限的背景下研究特定问题的技术[6*,c2s8] 。
总之,建模、仿真和原型是从给定角度研究系统行为的强大技术 。所有这些都可以用来进行设计实验,研究系统的各个方面 。但是,这些都是抽象的,因此,可能无法对所有感兴趣的属性进行建模 。
6.标准
摩尔说
标准可以是:(a)定义或表示单位大小的比较对象或度量;(b)确定项目类别允许公差的特征;以及(c)所需卓越或成就的程度或水平 。标准在本质上是定义性的,建立标准是为了进一步理解和互动,或者承认所表现的特征或行为的观察(或期望)规范 。[13*,第8页]
标准提供工程师必须遵守的要求、规范、指南或特性,以便产品、工艺和材料具有可接受的质量水平 。各种标准提供的质量可以是安全性、可靠性或其他产品特性 。标准被认为是工程师的关键,工程师应熟悉并在其专业中使用适当的标准 。
标准的符合性让一个组织对公众说他们(或他们的产品)符合该标准中规定的要求 。因此,标准将组织或其产品分为符合标准的组织或产品和不符合标准的组织或产品 。为了使标准有用,与标准的一致性必须增加产品、过程或工作的实际价值或感知价值 。
除了组织目标之外,标准还用于许多其他目的,例如保护买方、保护业务、更好地定义实践所遵循的方法和程序 。标准还为用户提供了通用术语和期望值 。
有许多国际公认的标准制定组织,包括国际电信联盟(ITU)、国际电工委员会(IEC)、IEEE和国际标准化组织(ISO) 。此外,还有一些区域和政府认可的组织为该区域或国家制定标准 。例如,在美国,有300多个组织制定标准 。这些机构包括美国国家标准协会(ANSI)、美国材料与试验协会(ASTM)、汽车工程师协会(SAE)和美国保险商实验室公司(UL)等组织以及美国政府 。有关软件工程中使用的标准的更多详细信息,请参见附录B标准 。