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Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 11
Universidad Tecnológica NacionalUniversidad Tecnológica NacionalFacultad Regional CórdobaFacultad Regional CórdobaCátedra de Análisis de SistemasCátedra de Análisis de Sistemas
Seminario de Actualización DocenteSeminario de Actualización Docente
Tema: Ingeniería de Requerimientos Tema: Ingeniería de Requerimientos
Disertante: Ing. Judith MelesDisertante: Ing. Judith Meles
Abril de 2001Abril de 2001
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 22
1) Lo que el usuario necesita
3) Lo que le transmitió al profesional
2) Lo que el usuario creecree necesitar
El Problema de los Requerimientos
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4) Lo que el profesional entendió
6) Lo que al final resultó
5) Lo que se entregó al principio
El Problema de los Requerimientos
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Introducción
La efectividad y flexibilidad de un sistema está
extrechamente relacionada a la correcta
comprensión de las necesidades de los clientes
y/o usuarios del sistema, hay un componente clave
en todo proceso de desarrollo , que juega un papel
central, llamado....
ESPECIFICACIÓN DE REQUERIMIENTOS
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¿ Qué es un Requerimiento?(Definición IEEE-Std-610 - 1990)
Condición o capacidad que necesita el usuario para
resolver un problema o alcanzar un objetivo.
Condición o capacidad que debe satisfacer o
poseer un sistema o un componente de un sistema
para satisfacer un contrato, un standard, una
especificación u otro documento formalmente
impuesto.
Representación documentada de una condición o
capacidad como las expresadas anteriormente.
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Requerimientos: Categorías
En general, caen en dos grandes categorías:
orientado al mercado
específico para un cliente
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RequerimientosOrientados al Mercado
Bocetados e informales
Técnicas más de manufactura que de Ingeniería de Software
Especificación en forma de presentación comercial
“Cliente” no fácilmente identificable
Se basan en Consultores para aspectos deseables
Enfoque poco estructurado.
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Requerimientos Específicos para un cliente
Voluminosos y más “formales”
Uso de técnicas de Ingeniería de Software
Largas especificaciones
Uso del conocimiento del dominio
Proyectos basados en personal propio
Método estructurado siguiendo un enfoque particular
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Requerimientos: Una Perspectiva Organizacional
La contribución de los SI a las organizaciones
Automatizar reduciendo costos de proceso Informar a los tomadores de decisiones Transformar la organización
Prerequisitos Visión del negocio y la organización Alineación de los SI con la estrategia
corporativa
El desarrollo de los SI tiene que ver con: Necesidades de los involucrados Requerimientos del usuario y estrategia de
negocios
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De la automatización de la rutina a los procesos críticos
La especificación de requerimientos debe atender a:
mejorar la gestión del cambio integrar visiones dentro de la empresa vincular la estrategia empresaria con los SI
ER como camino para gerenciar el cambio: comprensión conceptual del status actual definición del cambio implementación del cambio integración de esta nueva implementación
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Requerimientos: Una Perspectiva del Software
Los errores en la definición de requerimientos resulta en un mantenimiento costo de los sistemas de software.
Surge la Ingeniería de Requerimientos como un sub-campo de la Ingeniería de Software
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Importancia de los requerimientos
PremisaHacer un mejor trabajo definiendo y
especificando software no sólo vale la pena sino que tambien es posible y ventajoso en costo
Soporte:Cuanto más tarde en el ciclo de vida se detecta un error, más cuesta repararloMuchos errores permanecen latentes y no son detectados hasta bastante después de la etapa en que se cometieronLos errores de requerimientos son comúnmente: hechos, incorrectos, omisiones, inconsistencias y ambigüedadesLos errores en los requerimientos pueden detectarse
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errores corregibles
errores nocorregibles
funcionescorrectas
erroresocultos
especificacióncorrecta
especificaciónincorrecta
diseñocorrecto
diseño basado en especificación
incorrecta
diseñoincorrecto
Especificación deRequerimientos
Diseño
Implementación
Testing
PROBLEMA REAL
programas basados en diseñoincorrecto
programascorrectos
errores de programación
programas basadosespecificación
incorrecta
Diseño correcto
Errores corregibles
Catarata de Errores de Mizuno
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Impacto de los errores en la etapa de requerimientos
El software resultante puede no satisfacer a los usuarios
Las interpretaciones múltiples de los requerimientos pueden causar desacuerdos entre clientes y desarrolladores
Es imposible que a través del testeo el software satisfaga sus requerimientos
Puede gastarse tiempo y dinero construyendo el sistema erróneo
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Evolución de Requerimientos
Comprensión Comprensión inicial del inicial del problemaproblema
Comprensión Comprensión inicial del inicial del problemaproblema
Cambios en la Cambios en la comprensión del comprensión del
problemaproblema
Cambios en la Cambios en la comprensión del comprensión del
problemaproblema
Requerimientos Requerimientos inicialesiniciales
Requerimientos Requerimientos inicialesiniciales
Requerimientos Requerimientos CambiadosCambiados
Requerimientos Requerimientos CambiadosCambiados
Tiempo Tiempo
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Clases de Requerimientos
Requerimientos Durables: son relativamente estables, derivan de las actividades centrales del negocio, los cuales se relacionan directamente con el dominio del sistema.
Requerimientos Volátiles: son aquellos que tienen probabilidad de cambiar durante el desarrollo del sistema o después que el sistema se haya puesto en producción.
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 1717
Clasificación de Requerimientos Volátiles
Mutables: los requerimientos cambian debido al entorno en el cual la organización opera.
Emergentes: surgen con la comprensión de los clientes del sistema, durante su desarrollo. El diseño puede relevar nuevos requerimientos.
Consecuentes: resultan de la introducción del sistema de computación, cambiando los procesos del negocio y abriendo nuevas formas de trabajo que generan nuevos requerimientos
De Compatibilidad: dependen de un sistema o proceso en particular dentro del negocio, si cambian, los requerimientos relacionados deberán cambiar.
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Especificación de Requerimientos
La documentación de Requerimientos para la construcción de Software es la actividad que tradicionalmente se ha llamado Especificación de Requerimientos.
La Especificación de Requerimientos representa ambos: un modelo de lo que se necesita y una definición del problema bajo consideración.
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 1919
Especificación de Requerimientos
Focaliza el proceso comunicacional en la comprensión a cerca del dominio, el negocio y el sistema propuesto.
Puede ser parte de un arreglo contractual.
Puede usarse para la evaluación del producto final, y tener unrol crucial en las pruebas de aceptación del sistema.
Razones para esforzarse en su desarrollo....
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 2020
Especificación de Requerimientos
Una nueva visión para su desarrollo...
Especificación de
Requerimientos
Requerimientos Funcionales
Requerimientos Empresariales
Requerimientos No Funcionales
Evaluación
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Requerimientos Funcionales
Relacionados con la descripción del comportamiento fundamental de los componentes del software.
Las funciones son especificacdas en términos de entradas, procesos y salidas.
Una vista dinámica podría considerar aspectos como el con trol, el tiempo de las funciones (de comienzo a fin) y su comportamiento en situaciones excepcionales.
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 2222
Requerimientos No Funcionales
Juegan un papel crucial en el diseño y desarrollo del sistema de información.
Pueden definirse como consideraciones o restricciones asociadas a un servicio del sistema.
Sueles llamerse también requerimientos de calidad o no comportamentales en contraste con los comportamentales.
Pueden ser tan críticos con los funcionales.
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 2323
Dificultades asociadas a los Requerimientos No Funcionales
No hay reglas ni lineamientos para determinar cuando se obtuvo una solución óptima.
Tiene buenas y malas soluciones, no soluciones correctas e incorrectas
Problemas relacionados con requerimientos no funcionales pueden ser síntomas de problemas mayores.
Hay dos atributos que deben poseer: deben ser objetivos y testeables.
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 2424
Requerimientos No Funcionales: Tipos
Performancerequirements
Spacerequirements
Usabilityrequirements
Efficiencyrequirements
Reliabilityrequirements
Portabilityrequirements
Interoperabilityrequirements
Ethicalrequirements
Legislativerequirements
Implementationrequirements
Standardsrequirements
Deliveryrequirements
Safetyrequirements
Privacyrequirements
Productrequirements
Organizationalrequirements
Externalrequirements
Non-functionalrequirements
Requerimientos No Funcionales
Requerimientos del Producto
Requerimientos Organizacionales
Requerimientos Externos
Requerimientos Legales
Requerimientos de Estándares
Requerimientos de Entrega
Requerimientos de Entrega
Requerimientos de Usabilidad
Requerimientos de Seguridad
Requerimientos de Privacidad
Requerimientos De Espacio
Requerimientos De Performance
Requerimientos Eticos
Requerimientos de Portabilidad
Requerimientos Interoperatibidad
Requerimientos de Confiabilidad
Requerimientos de Eficiencia
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Ingeniería de Requerimientos
“Es el proceso sistemático de desarrollar requerimientos a través de un proceso cooperativo e iterativo de analizar el problema, documentar las
observaciones resultantes en una variedad de formatos de representación
y chequear la precisión de la comprensión obtenida”
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 2626
Características del proceso
Representación, aspecto social y aspecto cognitivo
De una formulación informal a una especificación formal
Proceso no determinístico y no lineal
Elicitar, especificar y validar requerimientos, no son actividades predominantemente técnicas
Típica actividad de resolución de problemas.
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Aspectos principales de la Ingeniería de Requerimientos
Comprender el problema
Describir el problema
Acordar sobre la naturaleza del problema
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Validación Especificación
Elicitación
RASTREABILIDAD HACIA DELANTE Y HACIA ATRASRASTREABILIDAD HACIA DELANTE Y HACIA ATRAS
Propuesta de la Ingeniería de Requerimientos
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 2929
ElicitaciónElicitación Especificación
Especificación
ValidaciónValidación
UsuarioUsuario
Dominio del
Problema
Dominio del
Problema
Feedback del usuario
Requerimientos del usuario
Modelos a
validar por el usuario
Especificación de Requerimientos
Modelos de Requerimientos
Conocimiento
Necesidad de más conocimiento
Resultados de la validación
Conocimiento del dominio
Conocimiento del dominio
Interacción entre Procesos de la Ingeniería de Requerimientos
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Productos entregables
Modelos ...
Del dominio del problema
De los requerimientos funcionales
De los requerimientos no funcionales
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Elicitación: Propósito
Ganar conocimiento relevante del problema, para producir una especificación rigurosa del software necesario para resolver el problema.
Al final del proceso el analista podría ser un “experto” en el dominio del
problema.
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Elicitación: Entradas
Fuentes del conocimiento del dominio:
• Expertos del dominio
• Literatura sobre el dominio
• Software existente en el dominio
• Software similar en otros dominios
• Standards nacionales e internacionales
• Otros “involucrados”
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Elicitación: Actividades
Tareas a encarar por el analista:
• Identificar fuentes de conocimiento
• Adquirir el conocimiento
• Decidir sobre la relevancia de un conocimiento
• Comprender la significación del conocimiento y su impacto
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Elicitación: Actividades
Técnicas más usadas :
Entrevistas Torbellino de Ideas Escenarios Reuso de conocimiento Análisis de Documentación Observación Análisis de Objetivo / Meta
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Elicitación: Productos
Es un proceso de creación de modelos
El analista comienza con modelos
mentales con conocimiento dependiente del domino
Al avanzar, los modelos son más orientados al software
No se produce ningún modelo formal
Sucesión de modelos mentales del dominio del problema
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Especificación: Propósito
Acuerdo usuarios-desarrolladores sobre el problema a resolver
Pauta para el desarrollo de un sistema de software
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 3737
Especificación: Entradas
Conocimiento sobre el dominio del problema
Lo provee el proceso de elicitación
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 3838
Especificación: Actividades
Análisis y asimilación del conocimiento de los requerimientos
Síntesis y organización del conocimiento en un modelo de requerimientos coherente y lógico
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Especificación: Productos
Se producen una variedad de modelos:
modelos orientados al usuario, que especifican comportamiento, características no funcionales, etc.
modelos orientados al desarrollador, que especifican propiedades funcionales y no funcionales del software y restricciones
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 4040
El Problema...
A partir del Modelo de requerimientos se puede establecer que no contiene definiciones contradictorias, pero...
Un modelo correcto de requerimientos no es necesariamente el modelo de requerimientos correcto.
No existen los REQUERIMIENTOS de los requerimientos
El peligro está en hacer el esfuerzo de analizar el problema erróneo.
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 4141
Causas de los errores
Dificultades en la elicitación de los requerimientos del usuario.
Dificultad en establecer un esquema de comprensión común entre analista y usuario.
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 4242
Validación: Propósito
Certifica la consistencia del modelo (de requerimientos) con las intensiones de clientes y usuarios
Ayuda a hacer el artefacto correcto
La necesidad aparece cuando se modifica el modelo actual
Se aplica también a los modelos intermedios
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 4343
Validación: Entradas
Todo modelo está sujeto a validación,
por lo tanto cada modelo es input
El conocimiento sobre el dominio del problema debe ser validado
Algunas partes del modelo formal
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 4444
Validación: Actividades
Interacción entre analistas, clientes del sistema y usuarios en el dominio del problema.
Similar a formular una nueva teoría científica y posteriormente testearla
Caracterizada por:
preparación del experimento
ejecución del experimento y análisis de los resultados
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 4545
Validación: Técnicas
Prototipos
Animación
Enfoque de Sistemas Expertos
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Prototipos
Proceso de construcción y evaluación de modelos de trabajo de un sistema para aprender de ciertos aspectos del sistema requerido y/o su solución potencial. Técnica común de la ingeniería.En Ingeniería de Software: es el paradigma de producir software tan rápido y económicamente como sea posible en alguna etapa del desarrollo.Un modelo es considerado un prototipo si:
es posible obtener información sobre el comportamiento y performance del sistema que se “prototipea”
construir el prototipo debería ser un proceso rápido
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 4747
Tipos de prototipos
Prototipo de comportamiento, es un modelo en caja negra del sistema que muestra como responde a los estímulos. En un modelo funcionalPrototipo estructural, muestra como el sistema “prototipeado” cumplirá con este comportamiento. Es un modelo de caja de cristal que muestra la estructura interna y la organización del sistema. Modela los requerimientos no funcionales
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Animación
Visión gráfica múltiple de un proceso en acción.Se representan gráficamente los principales objetos y se interactúa con ellos (tiempo real)En el contexto de desarrollo de IS es un enfoque que provee un ambiente visual para validar y ejecutar simbólicamente especificaciones conceptuales (en términos de modelos de entidades, reglas y procesos) de un IS.
“En el contexto de especificaciones conceptuales, visualización involucra la animación del comportamiento de un sistema y una interfase visual que refleja los resultados de eventos bajo la componente gráfica -cuando es apropiado la textual- de la especificación”
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 4949
Animación: Características
Ventaja sobre prototipos: no impone decisiones de diseño muy tempranas
Provee una indicación de la dinámica del sistema mediante una recorrida
Permite determinar relaciones causales escondidas en la especificación
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 5050
Enfoque de sistemas expertos
Algunas herramientas CASE reciben el calificativo de sistemas expertos por el conocimientos de algunos aspectos del proceso que ellos corporizan. Este puede ser:
conocimiento del método, conocimiento de cómo aplicar un método de RE
conocimiento del dominio, conocimiento sobre el dominio el cual se supone se modeló
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 5151
Modos de acción de un Sistema Experto
Comportamiento de un sistema experto en RV
expertoexperto, lleva a cabo el proceso de validación,
asistenteasistente, asiste al analista en la validación
aprendizaprendiz, ejecutar las actividades de bajo nivel de la validación
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 5252
Validación: Salidas
Modelo de requerimientos en línea con las expectativas de los usuarios
No significa que el modelo sea correcto
Compromiso entre lo deseado y lo posible y factible
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ValidaciónInteracción con otros procesos
•LLa validación está presente en todos los procesos de la IR, la dispara:
nuevo conocimiento sobre el dominio del problema (elicitación)
formulación de un modelo de requerimientos (especificación)
La validación se requiere en las etapas de análisis y síntesis (pues debe chequearse la corrección de la información)
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 5454
Verificabilidad de los Requerimientos
Los requerimientos deberían ser escritos de manera tal que puedan ser objetivamente verificables.
El problema con el requerimientos es el uso de términos vagos.
El ratio de errores debería ser cuantificado.
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Medidas de los Requerimientos
PropiedadPropiedad MedidaMedida
VelocidadVelocidad • Transacciones / Segundo Procecesadas• Tiempo de Respuesta de Evento / Usuario• Tiempo de barrido de la pantalla
TamañoTamaño • K Bytes• Número de chips de RAM
Facilidad de UsoFacilidad de Uso • Tiempo de capacitación• Número de entornos de ayuda
ConfiabilidadConfiabilidad • Tiempo medio entre fallas• Probabilidad de indisponibilidad• Ratio de Ocurrencia de Fallas• Disponibilidad
RobustezRobustez • Tiempo de reinicio después de fallas• Porcentaje de Eventos que causan fallas• Probabilidad de corrupción de datos durante una falla.
PortabilidadPortabilidad • Número de Sistemas destino• Porcentaje de definiciones dependientes del destino
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 5656
Propiedades Deseables para la Especificaicón de Requerimientos
Consistencia Interna
No ambigüedad
Consistencia Externa
Minimalidad
Completitud
Rastreabilidad
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 5757
Indice del Standard de IEEE para la Especificación de Req. de
Software 1. Introducción
1.1. Propósito1.2. Alcance1.3. Definiciones, acrónimos y abreviaturas1.4. Referencias1.5. Overview
2. Descripción general2.1. Perspectiva del producto2.2. Funciones del producto2.3. Características del usuario2.4. Restricciones generales2.5. Supuestos y dependencias
3. Requerimientos específicosApéndices
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1.Introducción
1.1. Propósito Delinear el propósito de la SRS y especificar a quién
se dirige
1.2. Alcance Identificar los productos de SW, explicar que hará y
que no hará cada uno, describir la aplicación1.3. Definiciones, acrónimos y abreviaturas Incluir las definiciones de los términos, acrónimos y
abreviaturas requeridas para interpretar la SRS. 1.4. Referencias Proveer una lista completa de todos los documentos
referenciados1.5. Overview Describir qué contiene el resto de la SRS y explicar
cómo está organizada la SRS
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2.Descripción General
Describe los factores generales que afectan al producto y a los requerimientos, facilita su comprensión
2.1. Perspectiva del producto – Relación con otros productos o proyectos– Productos independientes– Componentes de un sistema o de un proyecto:– Hardware y equipamiento periférico– Diagrama de bloques– Restricciones de diseño
2.2. Funciones del producto– Resumen de las funciones que ejecutará el software.– Comprensibilidad– Diagrama de bloques– No establece requerimientos específicos,
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2.Descripción General - II
2.3. Características del usuario– Características generales del usuario– Restricciones impuestas por los interactuantes– Requerimientos específicos o restricciones sobre la
solución
2.4. Restricciones generales– Límites al desarrollador– Requerimientos específicos o restricciones sobre la
solución
2.5. Supuestos y dependencias– Factores que afectan los requerimientos – Restricciones de diseño – Cambios quepueden afectar los requerimientos en la SRS.
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 6161
Descripción General - III
2.4. Restricciones generalesLímites a las opciones para diseñar el sistema:
• Políticas regulatorias• Limitaciones de hardware• Interfases con otras aplicaciones• Operaciones paralelas• Funciones de auditoría• Funciones de control• Requerimientos de lenguajes de alto nivel• Protocolos de “signal handshake” (ej: XON/XOFF)• Criticalidad de la aplicación• Consideraciones de seguridad (Safety and Security)
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 6262
3.Requerimientos específicos
El sector mayor y más importante de la SRS
Presentación y conceptualización del desarrollo de los requerimientos
El contexto de la ingeniería de requerimientos.
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 6363
Requerimientos específicos - I
3.1. Requerimientos funcionales3.1.1. Requerimientos funcionales 1
3.1.1.1.Introducción3.1.1.2.Inputs3.1.1.3.Procesos3.1.1.4.Outputs
.....3.1.n. Requerimientos funcionales n
3.2. Requerimientos de interfase externa3.2.1. Interfases del usuario3.2.2. Interfases del hardware3.2.3. Interfases del software3.2.4. Interfases de comunicaciones
3.3. Requerimientos de performance3.4. Restricciones de diseño
3.4.1. Cumplimiento de standards3.4.2. Limitaciones de Hardware....
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 6464
Requerimientos específicos - II
3.5. Atributos3.5.1. Disponibilidad3.5.2. Seguridad3.5.3. Mantenibilidad3.5.4. Transferibilidad/conversión...
3.6. Otros requerimientos3.6.1. Base de Datos3.6.2. Operaciones3.6.3. Adaptación del lugar
Ingeniería de RequerimientosIngeniería de Requerimientos Judith MelesJudith Meles 6565
Bibliografía
Loucopoulos, P., Karakostas, V., System Requirements Engineering, McGraw-Hill, 1995, London.
Sommerville, Ian, Software Engineering 5Th Edition, Addison Wesley, 1995