Уфимский университет науки и технологий

Кафедра ТК

«Нормативное обеспечение специфицирования требований к аппаратно-

программным комплексам»

по дисциплине: «Управление программными проектами»

Выполнил:

Студент группы ИВТ-427б

.

Проверил:

Гвоздев В.Е.

Уфа 2024

Содержание

1. Введение 3

1.1 Цель проекта 3

1.2 Задача проекта 3

1.3 Требования к интерфейсу пользователя 3

2. Разработка плана реализации проекта 5

3. Подготовка комплексного тестирования 10

3.1 Наборы тестов для верификации 10

3.2 Схема взаимодействия модулей 11

3.2 Входы и выходы модулей 11

4. Тестирование 13

4.1 Тестовые наборы: 13

4.2 Тестирование модулей 18

1. Введение

1.1 Цель проекта

Целью данного проекта является отработка приемов разработки локального ПО в рамках водопадной модели.

1.2 Задача проекта

Задачами данного проекта являются построение поля рассеяния, отражающих взаимосвязь топологических характеристик, а также построение уравнения регрессии следующего вида:

1.3 Требования к интерфейсу пользователя

- Результаты взаимосвязи топологических характеристик должен отображаться в виде графика

- Сообщения об ошибках должны быть понятны пользователю

- Должен быть реализован флажок для вывода выходных данных каждого модуля

1.4 Требования к верификации

- при запуске ПО:

1) ПО запускается успешно без ошибок

2) Отображается главный экран с доступным меню

- генерация графа:

1) поле выбора N должны содержать допустимые значения

2) должен сгенерироваться полносвязный граф

3) Визуализация графа соответствует выбранному размеру.

- удаление ребер:

1) удаление ребер отображается в матрице

2) граф остаётся связным.

- вычисление топологических характеристик:

1) результаты вычислений отображаются на экране

- построение поля рассеяния

1) на экране появляется график поля рассеяния

2) Отображается линия регрессии y=^{ea0+a1⋅x+a2⋅x2y}

3) Указаны параметры регрессии (a0,a1,a2 ​).

1.5 Соответствие задач разработки и функциональных требований

Функциональные требования к ПП:

Задача: Генерация полносвязного графа Функциональное требование: Программное обеспечение должно уметь создавать полносвязную сеть N×N, где N — заданное число узлов.

Задача: Удаление случайных рёбер Функциональное требование: Реализация функции случайного удаления заданного числа M рёбер из графа с использованием случайного датчика чисел. M должно соответствовать диапазону 0.4×E до 0.7×E, где E — общее число рёбер.

Задача: Проверка связности графа Функциональное требование: Программное обеспечение должно проверять, сохраняется ли связность графа после удаления рёбер.

Задача: Вычисление топологических характеристик: Функциональное требование: Определение структурной надёжности графа.

Задача: Определение центральности графа: Функциональное требование: Расчёт среднего значения центральности между узлами графа.

Задача: Построение графиков Функциональное требование: Построение полей рассеяния, а также наложение экспоненциальной регрессионной зависимости.

Задача: Валидация и тестирование Функциональное требование: Реализация модульных и интеграционных тестов для верификации соответствия программного продукта функциональным требованиям.

2. Разработка плана реализации проекта

2.1 Разработка дорожной карты реализации проекта

Этап	Задачи	Сроки
1.1 Постановка задачи	-Получение задания -Определение основных функциональных требований	10 сентября - 15 сентября
1.2 Исследование и анализ	-Изучение алгоритмов генерации графов - Анализ методов случайного удаления рёбер -Оценка способов расчёта топологических характеристик	16 сентября - 20 сентября
1.3 Разработка функциональных требований	-Разработка подробных функциональных требований на основе стандартов (IEEE 830-1998), описание всех компонентов системы.	21 сентября - 30 сентября
2.1 Разработка архитектуры	- Определение структуры программы - Разработка схемы взаимодействия модулей	1 октября - 5 октября
2.2 Реализация генерации графов	- Реализация функционала для создания полносвязных графов - Проверка корректности генерации графа	6 октября - 10 октября
2.3 Реализация удаления рёбер	- Разработка алгоритма для случайного удаления рёбер из графа - Добавление логики для соблюдения диапазона удаляемых рёбер MMM	11 октября - 15 октября
2.4 Реализация расчёта топологических характеристик	- Разработка функции для расчёта структурной надёжности - Реализация функции для расчёта центральности	16 октября - 20 октября
2.5 Визуализация данных	- Разработка графического интерфейса для построения полей рассеяния - Реализация отображения экспоненциальной регрессионной зависимости	21 октября - 25 октября
2.6 Верификация промежуточных результатов	- Проведение тестирования основных функций - Отладка и исправление ошибок	26 октября - 31 октября
3.1 Интеграция всех модулей	- Интеграция функций генерации графов, удаления рёбер, расчёта характеристик и визуализации в единую систему	1 ноября - 5 ноября
3.2 Проведение модульных тестов	- Написание тестов для каждого модуля - Проверка корректности работы модулей с данными	6 ноября - 10 ноября
3.3 Тестирование на разных значениях N	- Проведение экспериментов с различными размерами графов (N = 5, 10, 25, 100) - Анализ результатов	16 ноября - 20 ноября
3.4 Отладка и исправление ошибок	- Исправление выявленных ошибок и багов в программе - Повторное тестирование после исправлений	21 ноября - 30 ноября
4.1 Разработка документации	- Подготовка документации для всех этапов разработки - Описание алгоритмов, функций и структур данных	1 декабря - 5 декабря
4.2 Подготовка отчёта по тестированию	- Описание результатов тестирования, полученных данных и выводов	6 декабря - 10 декабря
4.3 Итоговое тестирование и доработка	- Проведение финальных тестов на работоспособность системы -Проверка всего функционала	16 декабря - 20 декабря
4.4 Сдача проекта	- Сдача документации и отчёта заказчику - Предоставление итогового программного продукта	21 декабря - 24 декабря

2.2 Критерии контроля качества каждой стадии

1. Сентябрь: Начальный этап (10 сентября - 30 сентября)

1.1 Постановка задачи

Критерии качества:

• Четкое описание целей проекта.

• Подтверждение и утверждение задания заказчиком.

• Понимание и согласование критериев сдачи и приёмки работы.

1.2 Исследование и анализ

Критерии качества:

• Проблемы, которые могут возникнуть при реализации, предварительно выявлены и задокументированы.

1.3 Разработка функциональных требований

Критерии качества:

• Формализованные функциональные требования, соответствующие стандарту IEEE 830-1998.

• Каждое требование согласовано с заказчиком.

2. Октябрь: Разработка (1 октября - 31 октября)

2.1 Разработка архитектуры

Критерии качества:

• Архитектура системы обеспечивает решение всех поставленных задач, включая возможность тестирования.

• Разработка архитектуры согласована с заказчиком.

• Все компоненты системы должным образом взаимодействуют

2.2 Реализация генерации графов

Критерии качества:

• Реализована корректная генерация связных графов размером N×N

• Программа генерирует графы с корректным числом рёбер, учитывая ограничения по числу вершин.

• Программа успешно работает на различных значениях NNN (например, для 5, 10, 25, 100 вершин).

2.3 Реализация удаления рёбер

Критерии качества:

• Алгоритм случайного удаления рёбер работает корректно с учетом ограничений (максимальное число удаляемых рёбер, случайность).

• После удаления рёбер граф остаётся связным

2.4 Реализация расчёта топологических характеристик

Критерии качества:

• Реализованы корректные методы расчёта центральности и структурной надёжности графа.

• Программа корректно работает на разных размерах графа.

2.5 Визуализация данных

Критерии качества:

• Визуализация данных (поля рассеяния) соответствует требованиям.

• Графики отображаются корректно: линии и точки имеют правильные размеры, цвета и масштаб.

• Все элементы интерфейса отображаются без ошибок.

6. Верификация промежуточных результатов

Критерии качества:

• На каждом этапе разработки проводятся тесты на соответствие результатов функциональным требованиям.

• Ошибки и несоответствия фиксируются и устраняются на ранних стадиях.

• Обратная связь от заказчика, если это необходимо, учтена в процессе разработки.

3. Ноябрь: Тестирование и интеграция (1 ноября - 30 ноября)

3.1 Интеграция всех модулей

Критерии качества:

• Все модули интегрированы в единую систему без конфликтов.

• Все межмодульные зависимости проверены.

• Система работает как единое целое, проверена на согласованность данных между модулями.

3.2 Проведение модульных тестов

Критерии качества:

• Каждый модуль протестирован отдельно.

• Тесты выполняются для различных входных данных (графы разных размеров, количество удалённых рёбер).

3.3 Тестирование на разных значениях N*N

Критерии качества:

• Все компоненты программы проверяются на различных размерах графов.

• Программа работает стабильно при увеличении N*N (для N=5,10,25,100).

3.4 Отладка и исправление ошибок

Критерии качества:

• Все выявленные ошибки исправляются и проходят повторное тестирование.

• После исправления ошибок система работает корректно.

• Программа проходит финальное тестирование.

4. Декабрь: Завершающий этап (1 декабря - 24 декабря)

4.1 Разработка документации

Критерии качества:

• Документация соответствует стандартам и описывает все аспекты проекта: архитектуру, реализацию, тестирование.

• Включает детальное описание всех функций и модулей системы.

4.2 Подготовка отчёта по проекту

Критерии качества:

• Отчёт включает полное описание работы, этапов разработки и достигнутых результатов.

• В отчёте представлены результаты тестирования и анализа ошибок.

4.4 Итоговое тестирование и доработка

Критерии качества:

• Все финальные тесты прошли успешно.

• Проект проверен на соответствие всем первоначальным требованиям.

4.5 Сдача проекта

Критерии качества:

• Программа готова к передаче заказчику.

• Заказчик подтвердил удовлетворенность результатами работы.

3. Подготовка комплексного тестирования

3.1 Наборы тестов для верификации

• Проверить допустимость значений 0<N<=100;

• Убедится, что граф полносвязный

• Количество экспериментов равно 1000

• Убедится, что ПО не удаляет все ребра в графе

• Убедится, что количество удаляемых m < N

3.2 Схема взаимодействия модулей

3.2 Входы и выходы модулей

Генерация графов	Вход. д.	Выход. Д.	Преобразования
	Число узлов N	Матрица N*N заполненная единицами	Строю матрицу N*N, заполняю матрицу единицами, по диагонали - нулями

Удаление ребер	Вход. д.	Выход. Д.	Преобразования
	Матрица N*N заполненная единицами	Матрица N*N с удаленными ребрами	Генерирую количество случайно удаляемых ребер, в матрице заполняю нулями ячейки соответствующих этому кол-во удаляемых ребер

Проверка связанности графа	Вход. д.	Выход. Д.	Преобразования
	Матрица N*N с удаленными ребрами	Матрица N*N с удаленными ребрами	Проверяем, доступна ли каждая вершина графа из любой другой вершины

Вычисление запаса структурной надежности	Вход. д.	Выход. Д.	Преобразования
	Матрица N*N с удаленными ребрами	Матрица N*N с удаленными ребрами, результат структурной надежности	Проверяем на связность графа и проводим вычисления

Вычисление центральности графа	Вход. д.	Выход. Д.	Преобразования
	Матрица N*N с удаленными ребрами, результат структурной надежности	Матрица N*N с удаленными ребрами, результат структурной надежности, результат центральности графа	Проводим вычисления по заданным формулам

Поле рассеивания	Вход. д.	Выход. Д.	Преобразования
	Матрица N*N с удаленными ребрами, результат структурной надежности, результат центральности графа	Матрица N*N с удаленными ребрами, результат структурной надежности, результат центральности графа, поле рассеивания	По полученным точкам строим поле рассеивания

Построение экспоненциальной модели	Вход. д.	Выход. Д.	Преобразования
	Матрица N*N с удаленными ребрами, результат структурной надежности, результат центральности графа, поле рассеивания	Поле рассеивания с экспоненциальной функцией	По полученным значениям сгенерировать коэффициенты a экспоненциальной модели, построить экспоненциальную модель