Requirements Management in the Software Development Process

Ohjelmistokehitys on monimutkainen prosessi. Yksi keskeisistä tekijöistä siinä on ohjelmistolle asetettavat vaatimukset. Näitä vaatimuksia on hyvin monenlaisia, ja eri tasoisia; toivotusta toiminnallisuudesta hyvinkin yksityiskohtaisiin vaatimuksiin. Näiden vaatimusten hallinta on myöskin hyvin monitahoista, vaikkakin se on kirjallisuudessa esitetty selkeänä prosessissa, joka on sarja toisistaan erottuviavaiheita. Työn painopiste oli näiden vaatimusten muutoksen ja valmiiseen ohjelmistoon kohdistuvan palautteen hallinnassa, ja kuinka vaatimustenhallintaohjelmisto voisi olla avuksi näissä prosesseissa. Vaatimustenhallintatyökalun käyttö ei sinällään ratkaise mitään ongelmia, mutta se suo puitteet parantaa vaatimusten hallitsemista. Työkalun käytöstä on muun muassa seuraavia etuja: vaatimusten keskitetty varastointi, käyttäjäoikeuksien määrittely koskien eri käyttäjiä ja heidän pääsyään näkemään tai muuttamaan tietoa, muutoksenhallintaprosessin hallinta, muutosten vaikutuksen analysointi ja jäljitettävyys ja pääsy tietoihin web-selaimella.

Multimedia Messaging Service Center in a Component Based Architecture

Multimedia-sanomanvälityspalvelu (MMS) on matkapuhelinten väliseen viestintään kehitetty palvelu, joka mahdollistaa yhteyden Internet maailmaan. Multimedia-sanomanvälityspalvelua voidaan käyttää luomaan yhteys matkapuhelimen käyttäjän ja ulkoisen sovelluspalvelimen välille. MMS voidaan nähdä sovelluksena, joka yhdistää multimediaviestin luonnin, käsittelyn sekä toimituksen monelle eri sisältö tyypille. Multimedia-viestikeskus (MMSC) on uusi verkkoelementti, joka on vastuussa multimediaviestien varastoinnista ja toimituksesta. Multimedia-viestikeskuksella on kolme loogista elementtiä, jotka ovat välityspalvelin, sovellusrajapinnat ja matkapuhelinverkkorajapinta. Operaattorit sekä kolmannen osapuolen sovelluskehittäjät voivat kehittää lisäarvopalveluita multimedia-sanomanvälityspalvelulle hyödyntämällä sovellusrajapintoja. Sovellusrajapinnat perustuvat olemassa oleviin Internet protokolliin. Tämä diplomityö tutkii Multimedia-sanomanvälityspalvelun verkkoelementtien rajapintoja. Tulevaisuudessa on tarkoitus lisätä Multimedia-sanomanvälityspalvelun verkkoelementtejä sähköisen kaupankäynnin kehysarkkitehtuuriin, joka perustuu komponentteihin.

Influence of software development process quality on product quality

Ohjelmistojen tärkeys nykypäivän yhteiskunnalle kasvaa jatkuvasti. Monia ohjelmistoprojekteja vaivaavat ongelmat aikataulussa pysymisestä, korkean tuottavuuden ylläpitämisestä ja riittävän korkeasta laadusta. Ohjelmistokehitysprosessien parantamisessa on naiden ongelmien minimoimiseksi tehty suuria investointeja. Investointien syynä on ollut olettamus ohjelmistokehityksen kapasiteetin suora riippuvuus tuotteen laadusta. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia Ohjelmistokehitysprosessien parantamisen mahdollisuuksia. Olemassaolevat ohjelmistokehityksen ja Ohjelmistokehitysprosessin parantamisen mallit, tekniikat ja metodologiat esiteltiin. Esiteltyjen mallien, tekniikoiden ja metodologioiden soveltuvuus analysoitiin ja suositus mallien käytöstä annettiin.

Evolutionary computing in search-based software engineering

This master’s thesis aims to study and represent from literature how evolutionary algorithms are used to solve different search and optimisation problems in the area of software engineering. Evolutionary algorithms are methods, which imitate the natural evolution process. An artificial evolution process evaluates fitness of each individual, which are solution candidates. The next population of candidate solutions is formed by using the good properties of the current population by applying different mutation and crossover operations. Different kinds of evolutionary algorithm applications related to software engineering were searched in the literature. Applications were classified and represented. Also the necessary basics about evolutionary algorithms were presented. It was concluded, that majority of evolutionary algorithm applications related to software engineering were about software design or testing. For example, there were applications about classifying software production data, project scheduling, static task scheduling related to parallel computing, allocating modules to subsystems, N-version programming, test data generation and generating an integration test order. Many applications were experimental testing rather than ready for real production use. There were also some Computer Aided Software Engineering tools based on evolutionary algorithms.

Design Patterns in EPOC Software Development

Työssä tutkittiin oliosuunnittelumalleja EPOC-käyttöjärjestelmässä. Työssä tutkittiin sekä yleisiä suunnittelumalleja että EPOC-ympäristössä esiintyviä oliorakenteita, niiden aiheuttamia vaatimuksia sovelluksille sekä niiden käyttämisestä saatavia hyötyjä. Työssä toteutettiin EPOC-ohjelmiston suunnittelu hyödyntäen suunnittelumalleja ja periaatteita. Oliosuunnittelumallit ovat yleistyneet huomattavasti viime vuosina. Suunnittelumallien lähtökohtana ovat sekä yleiset että ympäristökohtaiset suunnitteluperiaatteet ja säännöt. Suunnittelumallit ovat osa isompaa rakennekokonaisuutta, joka käsittää sekä prosessi-, analyysi-, arkkitehtuuri- ym. malleja. Oliosuunnittelumallit nopeuttavat ja helpottavat suunnittelua sekä parantavat uudelleenkäytettävyyttä korkeammalla abstraktiotasolla. EPOC on tulevaisuuden mobiililaitteiden yleisimpiä käyttöjärjestelmiä. EPOC on kokonaisuudessaan oliopohjainen ja sisältää lukuisia oliorakenteita, joiden ymmärtäminen on sovelluskehityksen kannalta elintärkeää. Koska ympäristöt, joissa EPOC-käyttöjärjestelmää käytetään, ovat yleensä resurssien puolesta rajoittuneita, on yleisten suunnittelumallien käytössä oltava tarkkana. EPOC vaatii yleisiin suunnittelumalleihin muutoksia ja estää joidenkin käytön kokonaan.

User-driven community-based service development

This final thesis project was carried out in the Industrial Management department of University of Applied Sciences Stadia for Forum Virium Helsinki. The purpose of this study was to answer to the question of how companies can use online customer community of co-creation in service development and what is the value gained from it. The paper combines a range of recently published theoretical works and ongoing customer community case development. The study aims to provide new information and action approaches to new service developers that may increase the success of the community building process. The paper also outlines the benefits of the use of online customer community and offers practical suggestions for maximizing the value gained from the community in service development projects. The concepts and suggestions introduced in the study appear to have notable new possibilities to the service development process but they have to be further tested empirically. This paper describes the online consumer community of co-creation to an important organizational process of innovation management suggesting that it possesses a great value to business. Online customer communities offer a potential of improving the success of new services or products enabling early, penetrable market entry and creating sustainable competitive advantage.

Evaluation of Software Development Practices through Error Analysis

This thesis studies evaluation of software development practices through an error analysis. The work presents software development process, software testing, software errors, error classification and software process improvement methods. The practical part of the work presents results from the error analysis of one software process. It also gives improvement ideas for the project. It was noticed that the classification of the error data was inadequate in the project. Because of this it was impossible to use the error data effectively. With the error analysis we were able to show that there were deficiencies in design and analyzing phases, implementation phase and in testing phase. The work gives ideas for improving error classification and for software development practices.

Implementing Agile Software Development Methods in a Small Organization

Currently there is a vogue for Agile Software Development methods and many software development organizations have already implemented or they are planning to implement agile methods. Objective of this thesis is to define how agile software development methods are implemented in a small organization. Agile methods covered in this thesis are Scrum and XP. From both methods the key practices are analysed and compared to waterfall method. This thesis also defines implementation strategy and actions how agile methods are implemented in a small organization. In practice organization must prepare well and all needed meters are defined before the implementation starts. In this work three different sample projects are introduced where agile methods were implemented. Experiences from these projects were encouraging although sample set of projects were too small to get trustworthy results.

Introducing Continuous Integration for C and C++ Software Development Projects on Linux Platform

Software integration is a stage in a software development process to assemble separate components to produce a single product. It is important to manage the risks involved and being able to integrate smoothly, because software cannot be released without integrating it first. Furthermore, it has been shown that the integration and testing phase can make up 40 % of the overall project costs. These issues can be mitigated by using a software engineering practice called continuous integration. This thesis work presents how continuous integration is introduced to the author's employer organisation. This includes studying how the continuous integration process works and creating the technical basis to start using the process on future projects. The implemented system supports software written in C and C++ programming languages on Linux platform, but the general concepts can be applied to any programming language and platform by selecting the appropriate tools. The results demonstrate in detail what issues need to be solved when the process is acquired in a corporate environment. Additionally, they provide an implementation and process description suitable to the organisation. The results show that continuous integration can reduce the risks involved in a software process and increase the quality of the product as well.

Quality standards in e-business software development

Large enterprises have for many years employed eBusiness solutions in order to improve their efficiency. Smaller companies, however, have not been able to leverage these technologies due to the high level of know-how and resources required in implementing them. To solve this, novel software services are being developed to facilitate eBusiness adoption for the small enterprise with the aim of making B2Bi feasible not only between large organisations but also between trading partners of all sizes. The objective of this study was to find what standards and techniques on eBusiness and software testing and quality assurance fit best for building these new kinds of software considering the requirements their unique eBusiness approach poses. The research was conducted as a literature study with focus on standards on software testing and quality assurance together with standards on eBusiness. The study showed that the current software testing and quality assurance standards do not possess such characteristics as would make select standards evidently better fitted for building this type of software, which were established to be best developed as web services in order for them to meet their requirements. A selection of eBusiness standards and technologies was proposed to support this approach. The main finding in the study was, however, that these kinds of web services that have high interoperability requirements will have to be able to carry out automated interoperability and conformance testing as part of their operation; this objective dictates how the software are built and how testing during software development is to be done. The study showed that research on automated interoperability and conformance testing for web services is still limited and more research is needed to make the building of highly-interoperable web services more feasible.

Challenges and Means for the Front End Activities of Software Development

The front end of innovation is regarded as one of the most important steps in building new software products or services, and the most significant benefits in software development can be achieved through improvements in the front end activities. Problems in the front end phase have an impact on customer dissatisfaction with delivered software, and on the effectiveness of the entire software development process. When these processes are improved, the likelihood of delivering high quality software and business success increases. This thesis highlights the challenges and problems related to the early phases of software development, and provides new methods and tools for improving performance in the front end activities of software development. The theoretical framework of this study comprises two fields of research. The first section belongs to the field of innovation management, and especially to the management of the early phases of the innovation process, i.e. the front end of innovation. The second section of the framework is closely linked to the processes of software engineering, especially to the early phases of the software development process, i.e. the practice of requirements engineering. Thus, this study extends the theoretical knowledge and discloses the differences and similarities in these two fields of research. In addition, this study opens up a new strand for academic discussion by connecting these research directions. Several qualitative business research methodologies have been utilized in the individual publications to solve the research questions. The theoretical and managerial contribution of the study can be divided into three areas: 1) processes and concepts, 2) challenges and development needs, and 3) means and methods for the front end activities of software development. First, the study discloses the difference and similarities between the concepts of the front end of innovation and requirements engineering, and proposes a new framework for managing the front end of the software innovation process, bringing business and innovation perspectives into software development. Furthermore, the study discloses managerial perceptions of the similarities and differences in the concept of the front end of innovation between the software industry and the traditional industrial sector. Second, the study highlights the challenges and development needs in the front end phase of software development, especially challenges in communication, such as linguistic problems, ineffective communication channels, a communication gap between users/customers and software developers, and participation of multiple persons in software development. Third, the study proposes new group methods for improving the front end activities of software development, especially customer need assessment, and the elicitation of software requirements.

Platform as a Service - new opportunities for software development companies

Today cloud computing is the next stage in development information-oriented society in field of information technologies. Great attention is paid to cloud computing in general, but the lack of scientific consideration to components brings to the problem, that not all aspects are well examined. This thesis is an attempt to consider Platform as a Service (a technology of providing development environment through the Internet) from divergent angles. Technical characteristics, costs, time, estimation of effectiveness, risks, strategies that can be applied, migration process, advantages and disadvantages and the future of the approach are examined to get the overall picture of cloud platforms. During the work literature study was used to examine Platform as a Service, characteristics of existent cloud platforms were explored and a model of a typical software development company was developed to create a scenario of migration to cloud technologies. The research showed that besides all virtues in reducing costs and time, cloud platforms have some significant obstacles in adoption. Privacy, security and insufficient legislation impede the concept to be widespread.

Structured software development with the IPIDDDT method - A lean method for small agile organizations

A software development process is a predetermined sequence of steps to create a piece of software. A software development process is used, so that an implementing organization could gain significant benefits. The benefits for software development companies, that can be attributed to software process improvement efforts, are improved predictability in the development effort and improved quality software products. The implementation, maintenance, and management of a software process as well as the software process improvement efforts are expensive. Especially the implementation phase is expensive with a best case scenario of a slow return on investment. Software processes are rare in very small software development companies because of the cost of implementation and an improbable return on investment. This study presents a new method to enable benefits that are usually related to software process improvement to small companies with a low cost. The study presents reasons for the development of the method, a description of the method, and an implementation process for the method, as well as a theoretical case study of a method implementation. The study's focus is on describing the method. The theoretical use case is used to illustrate the theory of the method and the implementation process of the method. The study ends with a few conclusions on the method and on the method's implementation process. The main conclusion is that the method requires further study as well as implementation experiments to asses the value of the method.

Towards increased productivity and quality in software development using agile, lean and collaborative approaches

Dagens programvaruindustri står inför alltmer komplicerade utmaningar i en värld där programvara är nästan allstädes närvarande i våra dagliga liv. Konsumenten vill ha produkter som är pålitliga, innovativa och rika i funktionalitet, men samtidigt också förmånliga. Utmaningen för oss inom IT-industrin är att skapa mer komplexa, innovativa lösningar till en lägre kostnad. Detta är en av orsakerna till att processförbättring som forskningsområde inte har minskat i betydelse. IT-proffs ställer sig frågan: “Hur håller vi våra löften till våra kunder, samtidigt som vi minimerar vår risk och ökar vår kvalitet och produktivitet?” Inom processförbättringsområdet finns det olika tillvägagångssätt. Traditionella processförbättringsmetoder för programvara som CMMI och SPICE fokuserar på kvalitets- och riskaspekten hos förbättringsprocessen. Mer lättviktiga metoder som t.ex. lättrörliga metoder (agile methods) och Lean-metoder fokuserar på att hålla löften och förbättra produktiviteten genom att minimera slöseri inom utvecklingsprocessen. Forskningen som presenteras i denna avhandling utfördes med ett specifikt mål framför ögonen: att förbättra kostnadseffektiviteten i arbetsmetoderna utan att kompromissa med kvaliteten. Den utmaningen attackerades från tre olika vinklar. För det första förbättras arbetsmetoderna genom att man introducerar lättrörliga metoder. För det andra bibehålls kvaliteten genom att man använder mätmetoder på produktnivå. För det tredje förbättras kunskapsspridningen inom stora företag genom metoder som sätter samarbete i centrum. Rörelsen bakom lättrörliga arbetsmetoder växte fram under 90-talet som en reaktion på de orealistiska krav som den tidigare förhärskande vattenfallsmetoden ställde på IT-branschen. Programutveckling är en kreativ process och skiljer sig från annan industri i det att den största delen av det dagliga arbetet går ut på att skapa något nytt som inte har funnits tidigare. Varje programutvecklare måste vara expert på sitt område och använder en stor del av sin arbetsdag till att skapa lösningar på problem som hon aldrig tidigare har löst. Trots att detta har varit ett välkänt faktum redan i många decennier, styrs ändå många programvaruprojekt som om de vore produktionslinjer i fabriker. Ett av målen för rörelsen bakom lättrörliga metoder är att lyfta fram just denna diskrepans mellan programutvecklingens innersta natur och sättet på vilket programvaruprojekt styrs. Lättrörliga arbetsmetoder har visat sig fungera väl i de sammanhang de skapades för, dvs. små, samlokaliserade team som jobbar i nära samarbete med en engagerad kund. I andra sammanhang, och speciellt i stora, geografiskt utspridda företag, är det mera utmanande att införa lättrörliga metoder. Vi har nalkats utmaningen genom att införa lättrörliga metoder med hjälp av pilotprojekt. Detta har två klara fördelar. För det första kan man inkrementellt samla kunskap om metoderna och deras samverkan med sammanhanget i fråga. På så sätt kan man lättare utveckla och anpassa metoderna till de specifika krav som sammanhanget ställer. För det andra kan man lättare överbrygga motstånd mot förändring genom att introducera kulturella förändringar varsamt och genom att målgruppen får direkt förstahandskontakt med de nya metoderna. Relevanta mätmetoder för produkter kan hjälpa programvaruutvecklingsteam att förbättra sina arbetsmetoder. När det gäller team som jobbar med lättrörliga och Lean-metoder kan en bra uppsättning mätmetoder vara avgörande för beslutsfattandet när man prioriterar listan över uppgifter som ska göras. Vårt fokus har legat på att stöda lättrörliga och Lean-team med interna produktmätmetoder för beslutsstöd gällande så kallad omfaktorering, dvs. kontinuerlig kvalitetsförbättring av programmets kod och design. Det kan vara svårt att ta ett beslut att omfaktorera, speciellt för lättrörliga och Lean-team, eftersom de förväntas kunna rättfärdiga sina prioriteter i termer av affärsvärde. Vi föreslår ett sätt att mäta designkvaliteten hos system som har utvecklats med hjälp av det så kallade modelldrivna paradigmet. Vi konstruerar även ett sätt att integrera denna mätmetod i lättrörliga och Lean-arbetsmetoder. En viktig del av alla processförbättringsinitiativ är att sprida kunskap om den nya programvaruprocessen. Detta gäller oavsett hurdan process man försöker introducera – vare sig processen är plandriven eller lättrörlig. Vi föreslår att metoder som baserar sig på samarbete när processen skapas och vidareutvecklas är ett bra sätt att stöda kunskapsspridning på. Vi ger en översikt över författarverktyg för processer på marknaden med det förslaget i åtanke.

Uudelleenkäytettävyys eräässä ohjelmistoprojektissa

Tässä työssä kuvataan erästä kaupallista ohjelmistoprojektia, jossa ohjelmistojen uudelleenkäyttöä tavoiteltiin komponenttipohjaisen uudelleenkäytön ja ohjelmistojen sovittamisen kautta. Projektissa toteutettiin matkapuhelinsovellus, jonka ydin eristettiin uudelleenkäytettäväksi ja sovitettavaksi komponentiksi. Ytimen sovitettavuus verifioitiin sovittamalla ydin toiselle ympäristölle ja edelleen toteuttamalla toimiva prototyyppisovellus sovitetun ytimen varaan. Ytimen sovittamisen sekä prototyyppisovelluksen toteuttamisen vaatima työmäärä oli huomattavasti pienempi kuin ytimen tekemiseen alkuperin käytetty työmäärä. Työssä on osoitettu ohjelmistometriikoiden avulla, että merkittävä osa ohjelmiston toiminnallisuudesta saatiin uudelleenkäytettäväksi sovitettavan ytimen avulla. Lisäksi työssä on kuvattu millaisia kehitysprosessikäytäntöjä projektissa oli käytössä tukemassa uudelleenkäytettävyystavoitetta.