YZM 320 - Yazılım Doğrulama ve Geçerlileme

1. YZM 320 - Yazılım Doğrulama ve Geçerlileme Hazırlayan:Emin BORANDAĞ

2. Test Dokümanında neler olmalıdır? • Test planı • Kalite hedefleri, kaynak ihtiyacı • Yöntemler • Test durumları • Giriş ve beklenen çıktıları. • Hata raporlarıÖrneğin, Bugzilla web tabanlı bug tracker. • Kullanılan Test araçları ve otomasyon Ölçümleri, istatistik ve özetleri • Çözümlenmemiş hata sayısı, bir hata, vb tamir süresi

3. Yazılım Proje Çalışanları • Proje yöneticileri • Programı yönetmek, kritik kararları vermek, ürüne ait yazılımları belirle. • Yazılım mimarları, sistem mühendisleri • Tasarım, yazılım, programcılar ile yakın bir çalışma • Programcılar, geliştiriciler, kodlayıcılarHata düzeltme, kod yazma • Test, kalite güvence personeli olmalı • Hataları tespit, hataları belgele, hataları takip, çözümleme ile ilgili ilerlemeyi takip • Konfigürasyon yöneticileriPaketleme versiyon oluşturma, belgeler in yazımı

4. Yazılım Geliştirme Yaşam döngüleri • Code and Fix • Waterfall • Spiral

5. Hangi konulara baktık… • Yazılım Test uzmanının görevleri nelerdir? • Yazılımda test hangi aşamalarda olmalı? • Yazılım geliştirmenin en önemli safhası nedir? • Test dokümanı nasıl olmalıdır? • Yazılım geliştirme yaşam döngüleri nelerdir?

6. 2.Bölüm Yazılım Testine Giriş

7. Alıntı • Bilimsel bir modelin rasyonel olması, o modelin doğru olduğu sonucunu içermez. • Bilim bazen kaotik bir yol izleyebilir.

8. Yazılım ve Güvenliği Kritik Uygulamalar • Güvenliğin önemli olduğu pek çok yerde(Hataya tahammülün olmadığı yada çok az olduğu yerlerde), “safety-critical” güvenlik açısından kritik yazılımlar kullanmaktayız. • Eğer bu yazılımlar doğru olarak çalışmaz ise çok büyük sıkıntılarla karşılaşa biliriz. • Nükleer reaktörler • Uçuş kontrol sistemleri • X-ray makinelerde yazılım kontrolörleri

9. Yazılım ve Güvenliği Kritik Uygulamalar • Güvenlik öncelikli uygulamalarda • Kapsamlı testler, Kod incelemesi ve yazılım geliştirme yöntemleri daha titizlikle uygulanmalıdır. • Şu ana kadar yapılan güvenlik öncelikli yazılımlardaki hata oranları diğer yazılımlara oranla daha düşüktür. Fakat • Teknolojik olarak ve ekonomik olarak bu tarz yazılımları oluşturmak zordur.

10. Buhar motorları kısa tarihi • İskenderiye’de Heron, 60 MS buhar gücünü kullanmayı denedi. • Thomas Savery ilk buhar gücü ile çalışan motoru üretti. • 16-17 YY. buhar motorlarına olan ilgi arttı. • Newcomen 1700 yılında bu motorların yaygın kullanımını için bir silindir ve piston tasarladı. • 1786, James Watt büyük Newcomen diye adlandırılan motoru üretti.

11. Buhar motorları kısa tarihi • Bu arada İngiltere’nin kuzeyinde sanayi devrimi ile ilgili büyük bir potansiyel vardı. • Watt and Matthew Boulton isimli üreticiler yeni motor tasarımlarını bu bölgede geliştirdiler (Ağır sanayi atılımı). • 1800 yılında Watt’ın patent süresi sona erdi ve yüksek basınçlı buhar motorlarını isteyen herkes üretebilecek hale geldi. (HPSEs) • İki tasarım geliştirildi. UK & USA • Ayrı kondansatörler yerine buharın direk pistonları itebilecek şekilde geliştirilmesi sağlandı.

12. Buhar motorları kısa tarihi • İlk başarılı kullanım buharlı teknelerde oldu. • Oldukça başarılı idi. • Verimliydi, Ucuzdu. • Tekne yolculukları ucuzlamıştı. • Ekonominin büyümesini sağlamış ve tekne şirketleri bu işlerden büyük paralar kazanmışlardı. • BOOM!!!! • Buharlı teknelerdeki yolcular ve mürettabat havaya uçtu. • Tekne içerisindeki basınç miktarı olması gereken oranı aştı….

13. Sorun neydi? • Yeterli eğitimi olmayan kişiler tarafından kullanım. • Hızlı ve ucuz malzeme kullanımı ve üretimi. • Kötü eğitimli operatörler. • Kötü kalite kontrolü. Niye böyle oldu? • Sadece para odaklı olarak üretim yapıldı.

14. Patlamadan sonra neler oldu? • USA’da akademisyenlerden ve mühendislerden oluşan bir grup. Kallite standartları belirlemeye çalıştı. • UK’da Watt and Boulton şirketi bir erken uyarı sistemi geliştirdi. Ancak geliştirdikleri bu sistemi kendi buhar motorları sistemine adapte edemediler.

15. Buhar teknolojisi… • Bu teknolojinin zayıf noktası (Aşhil topuğu) kazanların buhar nedeni ile patlaya bilecekleri gerçeği. • Kazan teknolojisi buharlı motor teknolojisinin gerisinde kalmış olması. • Maliyeti uygun olmayan geliştirme çalışmaları yapılmış.

16. Süreç içerisinde • Yüksek basıncı altında çalışabilen, korozyona ve çürümeye dayanıklı malzeme kullanmaya ne gerek var; Ar-Ge çokta önemli değil.

17. Sonuç • Boom!!! • Buharlı kazanlar patlamaya devam etti. • Neden? • Mühendisler hala yüksek basınç altında kazanların ne şekilde çalışması gerektiğini bilmiyorlardı. Ayrıca tasarım mühendisleri, sistemlerinin kullanımının nasıl olacağı anlamadı:- Yükleme ortamı- Operatör eğitimi - Açgözlülük, aşırı ve güven.

18. Peki kim suçlandı? • İşciler (Operatörler) Peki kim suçlanmadı? • Tasarım Mühendisleri

19. Hükümetin müdahalesi • İşler çözümlenecek garantisi verildi. • Firmalar denetlenecek denildi. • Sonuç? • BOOM!!! • Sonrasında daha fazla buharlı motor üretildi. • 1817 yılında UK’da komisyon kuruldu ve buharlı motorların tehlikeleri araştırıldı. • Komite kazanların daha fazla denetlenmesine karar verdi.

20. Ağır Kayıp • Sadece Amerika’da 1816 ile 1848 yılları arasında. • 233 Kazan patladı • 2562 İnsanöldü • 2097 İnsan yaralandı • Yaklaşık $3,000,000 maddi kayıp oldu.

21. Araştırma • Philadelphia, the Franklin Institute 6 yıl patlamalar ile ilgili araştırma yapılır. USA devleti maddi olarak destekledi. Araştırma Sonucunda • Üretimi düzenleyen bir mevzuat komite tarafından onaylandı. • Tararım için temel bazı kurallar geliştirildi. • Ölenlerin ailelerine tazminatlar verildi.

22. BOOM!!! • Patlamalar devam etti. • Toplumun hükümet üzerindeki baskısı arttı. • Ve mevzuata son şekli verildi! • Nihayet, 1852 yılında, ABD kongre vapur kazanları ile ilgili ağır şartlar gerektiren bir yasayı onayladı.Bu mevzuat ağır test şartlarını da içermekeydi. • Vapur kazan patlamaları azalmaya başlar!... ancak güvensiz HPSEs hala lokomotif ve ağır sanayide kullanılıyor.

23. Daha sert standartları • Daha sonra, İngiltere'de parlamento standartları geliştiren bir tasarıyı onaylar. • 1905 yılında, ölümlerin sayısı HPSE azalır.14 Türkiye383 Amerika Birleşik DevletleriEn sonunda, • USA üretim ile ilgili standartları detaylandırır ve test işine daha fazla önem veren bir standart oluşturur.

24. Yazılımlarla olan ilişkisi??? • Biz bilgisayar çağındayız artık. • Bunların güvenlik açısından kritik yazılımla ne ilişkisi var. Paralelik nedir? (Yazılımlar patlar mı?)

25. Analogies • Buhar motorları teknolojisi kazan geliştirilme teknolojisinin gerisinde kaldı. • Yazılım ile olan ilişkisi………………………….....

26. Ne yapılmalı? • Zaman testleri yapılmalı ve iyi mühendislik ilkeleri kullanılmalı: • Doğrulama testleri, onaylama testleri yapılmalı. İkili ve üçlü kontrol sistemleri kullanılmalı. • Süreçleri durdurmadan süreçler üzerinde kontroller yapılmalı.

27. Yazılım Mühendisliği Temelleri. • Kazan patlamaların nedenleri; çok az bilimsel anlayış vardı.Benzer şekilde, Yazılım mühendisliği disiplini çok yeni ve biz hala temeller üzerinde çalışıyoruz. • İyi bir tasarım nedir? • Yazılım bileşenlerinin belirleme. • Güvenlik kritik sistemler. • Formüllerle ve resmi yöntemlerin rolü • Doğrulama ve onaylama • Sistem evrim

28. Sorunlar. • Bilginin paylaşılmaması (Şirketlerin bilgi paylaşımlarından korkmaları.) Analitik veri yok yada çok az!!! • Bilgi teknolojisi çok hızlı ilerliyor. Bunun sonucu pek çok farklı alanda yazılımlar kullanılıyor. (İsterler artıyor karmaşıklık artıyor.) • Yazılımları kontrol etmek,değerlendirmek ve geliştirmek için çok kısa bir zamanımız var.

29. Mühendislik temelleri üzerinde çalışılmalı! • Kimse yenilik ve buluşların hayati olduğunu reddetmiyor, ama aynı zamanda mühendislik temeller üzerinde çalışmak gerekir: • Temel kuralları, ilkeleri ve yapısı • Değerlendirme kriterleri • Karşılaştırma yoluyla • Teorik sınırlarını ve yeteneklerini belirle • Üretim araçlarını belirle • Matematiksel modeller kullan ama gerçek dünyada örnekler üzerine kullanılacağını unutma.

30. Sorgulanan yeni yöntemler. • "Örgün yöntemlerde matematik vardır. Doğru matematik yöntemleri süreçleri iyileştirir. Bu nedenle, biçimsel yöntemler yazılım kalitesini arttıracaktır. “ • Bu doğru olduğunu net değil! • Hangi yöntem ile yazılım geliştirilecek? • Uygulayıcıların eğitim? • Siyasi konular? Maliyeti? Ölçek? • Aracı olgunluk ve uygunluğu? • Daha iyi sonuç sistemleri var mı? Güvenli? Daha küçük? • Büyük? Daha anlaşılır?

31. Nedenler • Patlamalar için geliştirilen güvenlik özelliği; düzgün bir tasarıma sahip olmadığı ve bilimsel anlayıştan uzak olduğu için işe yaramadı. • Proje geliştirilmeden önce detaylı inceleme yapılması gerekir! • Bir alanda kullanılan iyi bir fikir başka alanda işe yaramaya bilir.

33. Yazılım Analojisi. • Yazılım analog N-sürümü programlama (NVP) denir: • Bizim N tane yazılım ekibimiz var. Her biriside yazılım ile ilgili ihtiyaçları bağımsız olarak kodluyorlar. • Her bir yazılım çalıştırılıyor ve bunların her biri bir oy alıyor.

34. NVP’lerin potansiyel sorunu nedir? • Tüm yazılım arızaları tasarım hatalarından kaynaklanmaz. • Genellikle, programcılar hataları yanlış yorumlayabilirler. • Gereksinimler; genellikle yanlış anlaşılır. Bu nedenle N ekipleri aslında doğru yorumu yapan grup sayıyı genellikle 0 yada 1 dir.

35. Algoritmayı Kurtarmak için temel olarak yapılması gerekenler. • Ortak hataları azaltmaz için algoritmayı parçalar halinde oluştur. • Kabul testlerini kodlayan kişi dışında bağımsız başka bir yazılımcıya oluştur. • Kodlama standartları belirle.

36. Hatalara Karşı • Hata toleransı = Kullanıcının rastgele bulduğu hatalardan ibaret olsun(Kodlayıcı yada test sorumlusu bulduğu bir hatayı göz ardı etmesin) • Buharlı motorları üreten mühendisler çok ağır masayı saatlerinde çalışıyorlardı(Onlarca sorun ortaya çıktı). Bu nedenle yazılım oluşturmada masayı saatleri belirle(Örnek Extreme Programming pratiği haftada40 Saat). • Yazılım mühendisinin proje bilgisi çok iyi olmalı.Oluşabilecek sıkıntıları erkenden fark edip ekibini kurtarmalı.

37. Güvenli yazılım geliştirilmesinin temel adımı. • Tehlikeleri erkenden fark et ve önlem al (Eğer yangından koruyorsan yangına dayanıklı materyal kullan.) • Dezavantajı maliyet,zaman • Tehlike meydana geldiğinde var olan prosedürleri uygula eğer yok ise proje ekibi ile prosedürleri oluştur. • Dezavantajı maliyet,zaman • Varsa deneyimlerden yararlanıp pratikleri uygula.(Her bir sistemin ihtiyaçları ve gereksinimleri farklı olduğunu unutma) • Dezavantajı Risk,maliyet,zaman,performans

38. Hangi konulara baktık… • Yazılım doğrulaması ile buhar motorları arasında bir tarihsel analoji yaptık. • Güvenliğin önde olduğu yazılımlar ve özelliklerini inceledik. • Yazılım güvenliğine giriş yaptık. • Algoritma kurtarmak için yapılanlara baktık.