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Trabajo de Grado de Maestria

Presentación para la defensa de mi trabajo de grado de Maestría
by

Gerana Espinoza

on 12 December 2012

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Transcript of Trabajo de Grado de Maestria

Autor: Gerana Espinoza
Tutor: Edison Sira MÉTODO DE VALIDACIÓN DE REQUISITOS FUNCIONALES
DE SOFTWARE A PARTIR DE PROTOTIPOS
DE INTERFACES DE USUARIO
BASADOS EN PATRONES RIA Universidad Centroccidental “Lisandro Alvarado”
Decanato de Ciencias y Tecnología
Coordinación de Post-Grado The Standish Group , http://www.standishgroup.com Se cancelaron antes de su implantación
Nunca fueron utilizados
El cliente no quedo satisfecho Tuvieron retrasos
Gastaron más dinero de lo presupuestado
No todas las funcionalidades requeridas pudieron terminar operativas. El 24% de los proyectos
fracasan Planteamiento del Problema
Aproximadamente sólo el 32%
de los proyectos de software
tiene éxito El 44% de los proyectos
son problemáticos Cuadro Comparativo de Resultados Obtenidos por los Estudios Realizados por Standish Group.
Autor: Dominguez (2009) The Standish Group, realiza un estudio de proyectos de desarrollo de software aproximadamente cada dos (02) años, en diferentes organizaciones públicas y privadas en Estados Unidos y Europa, denominado Chaos Report, cuyo objetivo es documentar los fracasos en el desarrollo de iniciativas en tecnologías de información, y encontrar sus principales causas para tratar de evitarlas. Planteamiento del Problema Planteamiento del Problema Así, para comprender el por qué de estos resultados, The Standish Group pidió a los participantes en el estudio que explicaran las causas de los proyectos fallidos. Los principales factores fueron:

13% Requisitos Incompletos
12% Falta de Compromiso del Usuario
11% Recursos Inadecuados
10% Expectativas no realistas
9% Falta de Soporte Gerencial
9% Requisitos Cambiantes
8% Planificación Inadecuada Planteamiento del Problema
La investigación se realizó en el año 2010 y consistió en aplicar una encuesta en donde se les pedía a los participantes responder un cuestionario sobre datos básicos de la organización a la pertenecen, su práctica regular asociada a la Ingeniería de Requisitos.

Como resultado se obtuvo un mayor porcentaje de experiencias de fracaso que de éxito en esta área. Una de las preocupaciones más importante en la industria del software es desarrollar productos con calidad (Pressman , 2010) Un sistema puede tener un desempeño excelente realizando una función, pero si los usuarios no pueden entender cómo usarlo, el sistema es un fracaso (Pfleeger, 2008). Planteamiento del Problema Planteamiento del Problema Objetivos Importancia Alcance Del mismo modo, Westfall (2011) llevo a cabo una investigación con el objetivo de conocer el estado de la práctica de la Ingeniería de Requisitos en diferentes organizaciones ubicadas en Colombia, y corporaciones con sedes en EE.UU., Japón, Suecia, Alemania, Finlandia y la India. Planteamiento del Problema Objetivos de la Investigación El Problema Justificación e Importancia Alcance de la Investigación El método de investigación utilizado para llevar a cabo la propuesta presentada, se basó en el método para la investigación en Ingeniería del Software propuesto por Marcos y Marcos (1998), el cual está compuesto por seis (6) etapas, de las cuales el presente estudio siguió y utilizó las primeras cuatro (4) etapas, quedando el resto para trabajos futuros. El alcance del presente estudio está orientado al diseño y construcción de un método de validación de requisitos funcionales de software a partir de prototipos de interfaces de usuario basados en patrones RIA, bajo un enfoque de calidad. Antecedentes Montilva, Barrios y Rivero (2008) Resumen de Montilva y otros (2008)
Fuente: Autora de la Investigación Gabrysiak, Giese y Seibel (2011) Resumen de Gabrysiak y otros (2011)
Fuente: Autora de la Investigación Macías y Gómez (2010) Resumen de Macías y Gomez (2010)
Fuente: Autora de la Investigación Scott y Neil (2009) Resumen de Scott y Neil (2009)
Fuente: Autora de la Investigación Bases Teóricas Método de Investigación para la Ingeniería de Software Según Brinkkemper (1996), Ingeniería de Métodos, es la disciplina para construir nuevos métodos a partir de métodos ya existentes. Está enfocado al diseño, construcción y evaluación de métodos, técnicas y herramientas de soporte para el desarrollo sistemas de software.

En este orden de ideas, un tipo de Ingeniería de Métodos es la Ingeniería de Métodos Situacional, cuya finalidad es la construcción de métodos específicos para un proyecto dado, y basado en situaciones de desarrollo (Sellers y Ralyté, 2010). Ingeniería de Métodos Ingeniería de Métodos Enfoques para la Creación de Métodos en la Ingeniería de Métodos Situacional
Fuente: Adaptado de Henderson-Sellers y Ralyté (2010). Naturaleza de la Investigación Diseño de la Investigación El método de investigación que se siguió en el presente trabajo, se basó en el método de investigación para la Ingeniería de Software propuesto por Marcos y Marcos (1998), el cual ha sido referenciado como marco metodológico a seguir para el desarrollo de trabajos de grado de maestría y doctorales, así como artículos científicos en los últimos años, en diferentes universidades, siendo alguno de estos: Jimenez (2012), Halim Abang y Deris (2011), Lopez (2011), Valdez (2011) y Santos (2010). Procedimiento de la Investigación Ogata y Matsuura (2010) Resumen de Ogata y Matsuura (2010)
Fuente: Autora de la Investigación Construir un método de validación de requisitos funcionales de software a partir de prototipos de interfaces de usuario basados en patrones Rich Internet Applications (RIA), bajo un enfoque de calidad. Objetivo General Objetivos Específicos Especificar el flujo de trabajo del método a construir. Definir el conjunto de métricas a utilizar por cada uno de los factores de calidad a ser aplicados en la evaluación del prototipo de interfaces de usuarios basado en patrones RIA. Construir un método de validación de requisitos funcionales de software a partir de prototipos de interfaces de usuario basadas en patrones Rich Internet Applications, bajo un enfoque de calidad Ejemplificar el uso del método propuesto a partir de un caso de estudio. Descripción de la Propuesta Enfoque basado
en Ensamblaje Ingeniería de Métodos
Situacional Estructura de la Propuesta 1.-Definición del flujo de trabajo del método propuesto: VAREME Se usó el enfoque basado en ensamblaje de la Ingeniería de Métodos Situacional, propuesto por Weerd y otros (2006), para determinar el flujo de trabajo del método VAREME.
A continuación se detallan los pasos a seguir, según este enfoque:


i.) Analizar la situación de aplicación e identificar necesidades:

El análisis de la situación y las tendencias actuales en el área de estudio así como la necesidad e importancia del método propuesto han sido descritos en los capítulos I y II de la presente investigación. ii.) Seleccionar métodos candidatos:


Una vez estudiadas la tendencias actuales en cuanto a métodos, procesos y/o modelos validados, probados y empleados en el campo de la Ingeniería del Software, que dan apoyo al proceso de validación de requisitos, se seleccionaron tres métodos de los siguientes autores:



Montilva y otros (2008)
Ogata y Matsuura (2010)
Gabrysiak y otros (2011) Métodos Candidatos iii.) Analizar métodos candidatos y almacenar los fragmentos de métodos relevantes en el método base:

En este paso el método base es formado con los fragmentos de métodos relevantes derivados de los métodos candidatos.

Este paso esta soportado por una técnica de meta-modelado especialmente diseñada para la Ingeniería de Métodos, definida por Weerd Y Brinkkemper (2009).
Así, para cada método candidato se deber crear un PDD, mediante la aplicación de la técnica de metamodelado de Weerd y Brinkkemper (2009). PDD. Método Gray Watch. Montilva y otros (2008)
Fuente: La autora de la investigación PDD del Proceso de Validación de Requisitos.
Metodología Diseño del Pensamiento. Gabrysiak y otros (2011)
Fuente: Auotra de la Investigación iv.) Seleccionar fragmentos de método útiles y ensamblarlos en un nuevo método:

Los PDD vistos forman el método base.

Según Reijnders y otros (2011), para seleccionar los fragmentos de método base que conformarán las fases del método propuesto, los métodos que conforman el método base se comparan para analizar las similitudes entre sus fases.

Las fases que resulten ser similares en intención se agrupan para formar las fases del método propuesto. El resultado de la comparación se representa en la siguiente tabla: Cada método está representado como un todo, donde cada fase o actividad puede considerarse como un fragmento de método independiente.

Al describir los métodos en su conjunto se mantiene una visión clara del método.

A continuación se muestran los PDD de los métodos candidatos. Comparación Fases de los Métodos
Pertenecientes al Método Base Fuente: La autora de la Investigación Luego de la comparación realizada se concluye que las fases definidas para el método VAREME son las siguientes: Fuente: La autora de la Investigación Actividades y Sub-Actividades del Método VAREME 2.-Definición de las métricas a utilizar en la evaluación de la calidad del prototipo de interfaces de usuarios basado en patrones RIA Hasta este punto se tiene definido el flujo de trabajo del método propuesto, cada una de sus fases con las actividades correspondientes, por cada fase. Es importante destacar que según el objetivo planteado en la presente investigación, el prototipo de interfaces de usuario para aplicaciones Web generado debe estar basado en patrones RIA, para lograr aumentar la capacidad de uso de las interfaces y las posibilidades de interacción de los usuarios. Patrones RIA Patrones RIA En este sentido, existen un gran número de tecnologías que han surgido en la actualidad para el desarrollo de aplicaciones Web enriquecidas (RIA).

Por una parte, existen un conjunto de librerías que pueden anexarse a las aplicaciones web tradicionales a fin de enriquecer parte de su interfaz de usuario. Las más utilizadas, según Blanco (2011), son las confeccionadas en lenguaje JavaScript, y algunos ejemplos están dados por jQuery, DOJO y MooTools, por otra parte están los framework y lenguajes de programación, que utilizan como plataforma de ejecución HTML Dinámico y AJAX, los cuales a través un modelo de componentes (widgets) y eventos, incorporan un conjunto de patrones RIA. Fuente: La autora de la Investigación Factores de Calidad del Modelo ISO/IEC 25010 Sub-característica “Facilidad de Entendimiento” Fuente: La autora de la Investigación Sub-característica “Facilidad de Aprendizaje” Fuente: La autora de la Investigación Fuente: La autora de la Investigación Sub-característica “Operabilidad” Fuente: La autora de la Investigación Sub-característica "Protección contra Errores" Fuente: La autora de la Investigación Sub-característica "Estética de la Interfaz de Usuario" Característica Funcionalidad, Confiabilidad y Eficiencia Fuente: La autora de la Investigación Asi, se procede a construir un instrumento que contenga los parámetros de medición para cada una de estos elementos. Para ello se utilizará un cuestionario el cual permitirá obtener información cualitativa sobre la opinión y la experiencia del usuario final. El cuestionario a utilizar tendrá un conjunto de preguntas cerradas, donde el usuario podrá seleccionar un conjunto de alternativas fijas, usando como escala de valoración la escala de likert. Cuestionario de Evaluación de Calidad del Prototipo de Interfaces de Usuario
basado en Patrones RIA del Método Propuesto Fuente: La autora de la Investigación De esta forma es importante destacar que para los factores de calidad definidos para la característica usabilidad, se pueden asociar patrones RIA que sean incorporados a las interfaces de usuario del prototipo, para ayudar a garantizar el cumplimento de dichos factores de calidad


Los patrones RIA que se especifican a continuación están tomados del trabajo de Scott y Neil (2009). Patrones RIA recomendados usar, asociados a los factores de calidad
identificados para medir la característica Usabilidad del modelo ISO/IEC 25010 Fuente: La autora de la Investigación Fuente: La autora de la Investigación Cuestionario de Evaluación del Uso de Patrones RIA Fuente: La autora de la Investigación Patrones RIA recomendados usar, asociados a los factores de calidad
identificados para medir la característica Usabilidad del modelo ISO/IEC 25010 3.- Método VAREME Verificar la correctitud y validez del método VAREME a través de su evaluación por parte de expertos en el área de Ingeniería de Requisitos, con el fin de obtener mejoras en el mismo.


Validar el método VAREME a través de su uso en un caso de estudio real llevándolo a la práctica con un grupo de usuarios e ingenieros de software.


Continuar con la aplicación del resto de las etapas del método de investigación para la Ingeniería de Software propuesto por Marcos y Marcos (1998), utilizado en la presente investigación, del cual solo se abarcaron y completaron las primeras cuatro etapas. Usar el método propuesto para ofrecer a la comunidad de ingeniería de software un marco de referencia en lo que respecta al proceso de validación de requisitos de software.


Realizar estudios futuros que surjan a partir de la problemática aquí especificada que puedan impulsar nuevos proyectos en la comunidad científica. Conclusiones Recomendaciones Muchas Gracias por su Atención !! Preguntas Se destacó la importancia de la participación de los usuarios finales en el proceso de validación de requisitos.

Es por ello que en el método VAREME los usuarios finales interactúan con un prototipo funcional utilizado iterativamente para validar requisitos, de este modo el prototipo evoluciona hasta que los usuarios finales compartan un entendimiento común con los ingenieros de software. Para construir el método propuesto se partió del enfoque basado en ensamblaje de la Ingeniería de Métodos Situacional de Weerd y otros (2006), lo cual permitió conocer con detalle los pasos a seguir para construir un nuevo método, tomando fragmentos de otros métodos existentes. Se abordó de una manera detallada la tecnología relacionada con los patrones RIA existentes y más utilizados en el desarrollo de aplicaciones Web, los cuales en la actualidad responden a las exigencias de los usuarios finales en materia de interacción humano computador y usabilidad. Para incorporar un enfoque de calidad al método VAREME se elaboró un cuestionario para ser aplicado a los usuarios finales para así obtener una retroalimentación del proceso realizado.

Se definió un conjunto de métricas, a partir del estudio realizado por Macías y Gómez (2010), tomando los factores de calidad definidos en su trabajo seleccionados de los modelos McCall e ISO 9126-1.

Estos factores se adaptaron al modelo de calidad ISO/IEC 25010, en base a las nuevas características y subcaracterísticas que este modelo incorpora. Para definir las métricas de calidad para la característica usabilidad, se tomo como basé en el trabajo de Fernandez (2009), el cual parte de un modelo para productos de software genéricos, con una extensión a productos orientados a la Web basado en los principios heurísticos de Nielsen (2005) y a la norma ISO/IEC 25010. Aportes Ejemplo de PDD
Fuente: Weerd y Brinkkemper (2009). Esta técnica está basada en UML y representa los fragmentos de métodos en un diagrama llamado Process Deliverable Diagram, PDD. 4. Validación del método VAREME ejemplificando su uso a partir de un caso de estudio. Chacaticos es una empresa pequeña comercializadora de ropa para niños, siendo el control del inventario el área sensible del negocio, pues está asociado a las ventas, gestión de clientes y artículos.

La empresa requiere un sistema de información WEB para el control de sus artículos, su existencia, gestión de clientes y control de ventas. Con lo cual se requiere que el sistema realice las siguientes funciones:

Gestión de Artículos

Gestión de Clientes

Gestión de Ventas

Reportes de Ventas

Una vez que se tienen los requisitos funcionales de la empresa, se comienza con el proceso de la Ingeniería de Requisitos. Se realizan los subprocesos de elicitación y de requisitos, análisis y especificación, donde una vez llegado al subproceso de validación de requisitos, se procede a aplicar el método propuesto en la presente investigación. 1. Revisión Documento de Especificación de Requisitos, se procede a realizar la revisión técnica de los modelos y diagramas UML que forman parte del documento de especificación de requisitos: modelo de caso de uso, diagrama de clases, diagramas de actividades y el modelo de navegación, los cuales se reciben como entrada de los subprocesos anteriores.

Validar la estructura del documento de especificación de requisitos.

Revisar especificación técnica de los modelos que conforman el documento de especificación de requisitos. Modelo de Casos de Uso Diagramas de Caso de Uso Modelo de Casos de Uso Descripción Textual Diagramas de Actividad Diagrama de Clases Modelo de Navegación 3. Validación de Requisitos a través del Prototipo de interfaces de usuarios
basado en Patrones RIA

Establecer sesiones de validación según los escenarios y roles,

















Realizar sesiones de validación 2. Generación Prototipo de Interfaces de Usuario de Aplicaciones Web

Generar Base de Datos Diagrama Entidad Relación Generar Código y Páginas Web (Prototipo basado en Patrones RIA) Evaluar los patrones RIA del prototipo de interfaces de usuario, por parte del ingeniero de software. Cuestionario de Evaluación del Uso de Patrones RIAS 4. Ajuste Documento de Especificación de Requisitos

Modificar modelos y descripciones.
Verificar consistencia e integridad de la especificación técnica. 5. Definición de Parámetros de Aceptación de la Aplicación

Evaluar la calidad del prototipo de la aplicación a través de un cuestionario, por parte de los usuarios finales: se procede evaluar la calidad del prototipo por parte de los usuarios a través del Instrumento de Evaluación de la Calidad del prototipo.

Los resultados obtenidos luego de ser aplicado el cuestionario a cada uno de los usuarios finales fue el siguiente: Si se promedia el resultado obtenido tendremos como valor resultante de 280 puntos.

Para analizar este valor resultante es importante establecer el rango mínimo y máximo para esta escala de medición:

El máximo puntaje que se puede obtener, es que todas las respuestas sean respondidas como Totalmente Cumplido, el cual corresponde a 310 puntos (62 preguntas x 5 puntos).

El mínimo puntaje que se pude obtener es que todas las respuestas sean respondidas como Incumplidas, el cual correspondería a un valor de 62 puntos (62 preguntas por 5 puntos) Determinar y verificar parametros de aceptación. PDD. Método Validacion de Requisitos.
Ogata y Matsuura (20)
Fuente: La autora de la investigación La distinta naturaleza del saber de las ingenierías, con respecto al saber de las ciencias empíricas y formales, hace que los métodos de investigación tradicionales no sean siempre directamente aplicables a la investigación en el ámbito de la ingeniería del software.

Es por ello que según la naturaleza del saber de las ingenierías se plantea la necesidad de otro método de investigación que se adapte al saber de la ingeniería del software, de este modo Marcos y Marcos (1998) propusieron un método para la investigación en Ingeniería del Software. Método de Investigación para la Ingeniería de Software Fuente: Marcos y Marcos (1998) El objetivo del método propuesto, denominado VAREME, es permitir al ingeniero de software validar requisitos funcionales de software a partir de prototipos de interfaces de usuario, usando para ello un enfoque enmarcado en métricas de calidad e incorporando los patrones de interfaz humano-computador Rich Internet
Applications (RIA).

De esta manera se podrá establecer una mejor concordancia entre el sistema y las necesidades del usuario, permitiendo la posibilidad de desarrollar un sistema que satisfaga en mejor forma las necesidades y expectativas de los usuarios y por lo tanto ayude a garantizar el éxito en la Ingeniería de Requisitos. Objetivo El flujo de trabajo completo del método VAREME se detalla a continuación a
través de un diagrama de productos y procesos (PDD): Planteamiento del Problema Por lo tanto, según la problemática antes descrita, la presente investigación se condujo hacia el diseño y construcción de un método que permite al ingeniero de software validar requisitos de software a partir de prototipos de interfaces de usuario basado en patrones Rich Internet Applications (RIA), enmarcado en un modelo de calidad.


De esta manera se puede mantener e incrementar la participación del usuario final y el proceso de desarrollo de software estará orientado hacia las necesidades manifestadas continuamente por los usuarios, todo esto inmerso en un proceso iterativo e incremental
El método VAREME permite garantizar la validación de requisitos de software, donde el usuario final comienza a experimentar la interacción con un elemento dinámico: el prototipo de interfaces de usuario basado en patrones RIA, el cual le ayuda a ir refinando sus exigencias y expectativas para el sistema que está naciendo.


Donde la participación del usuario final en un proceso iterativo e incremental ayuda a mejorar la comunicación entre el ingeniero de software y los usuarios, estableciendo una mejor concordancia entre sus necesidades y el sistema, asegurando así el éxito en la Ingeniería de Requisitos.
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