Програмне забезпечення оцінки не функціональних вимог до програмного проекту - Мисливий, Дмитро Ігорович (НУБіП України, 2025)
Зручність використання (usability) є однією з ключових характеристик будь-якого продукту, орієнтованого на взаємодію з людиною. Це повною мірою стосується і ПЗ. Рівень зручності використання ПЗ визначає, з одного боку, обсяг ресурсів (зокрема, часу та зусиль), необхідних для досягнення поставлених цілей із належною точністю та повнотою, що безпосередньо впливає на продуктивність користувача. З іншого боку, цей показник є важливим чинником конкурентоспроможності ПП, адже впливає на рішення користувачів щодо його вибору. Таким чином, забезпечення зручності використання є актуальним завданням як для користувачів, так і для розробників. Її значущість підкреслюється тим, що даний показник включено до моделі якості ПЗ і представлений у міжнародних стандартах ISO/IEC 25010:2011, ISO 9241-11 та ISO/IEC 25060:2010. Оптимізація процесу досягнення ЗВ пов’язана з потребою уникнути перевищення трудовитрат над економічним ефектом від поліпшень. У процесі створення або модернізації ПЗ часто існує кілька можливих варіантів удосконалення інтерфейсу чи взаємодії, кожен із яких може позитивно вплинути на користувацьке сприйняття. Тому важливо визначити такий варіант, який забезпечить максимальне поліпшення при мінімальних витратах, що безпосередньо впливає на загальну вартість розроблення. Недостатня інтеграція методів управління ЗВ до процесів життєвого циклу ПЗ, особливо в умовах ітераційних моделей розробки, створює додаткові труднощі. Це часто перешкоджає своєчасному виявленню проблем і призводить до зростання витрат на їх усунення на пізніших етапах. Наявні методики здебільшого охоплюють окремі процеси – планування або контроль ЗВ, тому особливо актуальним є створення комплексного підходу до управління цим показником. Саме розробці програмного засобу управління зручністю використання присвячена дана магістерська робота. Метою дослідження є вирішення науково-технічного завдання управління ЗВ у процесі створення та супроводу програмних продуктів шляхом розроблення відповідного методу, реалізованого у вигляді програмного засобу. Для досягнення поставленої мети в роботі сформульовано й розв’язано такі завдання: • дослідити предметну галузь і проаналізувати існуючі методи забезпечення зручності використання; • розробити метод управління зручністю використання ПЗ, який дозволяє досягти рівня, що відповідає очікуванням користувачів; • створити методику дослідження узгодженості оцінок зручності, отриманих від користувачів та експертів; • поставити та вирішити оптимізаційну задачу мінімізації трудомісткості робіт для досягнення заданого рівня зручності; • розробити методику визначення наявності та типу залежності між показниками зручності використання; • спроектувати архітектуру та прототип ПС управління ЗВ; Об’єкт дослідження – процеси управління зручністю використання програмних продуктів. Предмет дослідження – моделі, методи і засоби управління ЗВ. Методи дослідження. Для реалізації поставлених цілей застосовано такі наукові підходи: аналіз і синтез – під час вивчення існуючих методів забезпечення ЗВ; аналогію, формалізацію, моделювання, згортку та багатокритеріальну оптимізацію – при побудові математичних моделей; статистичні методи аналізу даних і виявлення залежностей – під час оптимізації чисельних рішень моделі; об’єктно-орієнтований аналіз і програмування – для проєктування програмного засобу; анкетування та експертне оцінювання – для емпіричного підтвердження результатів. Деякі організації, окрім загальновизнаних стандартів в галузі якості ПЗ та забезпечення ЗВ, використовують власні керівництва зі зручності використання. Вони розробляються шляхом аналізу експертами великої кількості результатів досліджень, які часом протирічать один одному. Написання рекомендацій щодо створення ПП залежить, зокрема, від цільового призначення, типу функціональних користувачів та середовища, в якому даний ПП буде використовуватися. Керівництва з використання в основному орієнтовані на статичний вигляд інтерфейсу користувача. Аспекти дизайну оцінюються відособлено один від одного та безвідносно до контексту використання під час виконання завдання в реальному середовищі. З метою вирішення цієї проблеми було розроблено метод когнітивного аналізу. Для проведення такого аналізу необхідно мати детальний опис інтерфейсу користувача, завдання, дані щодо демографічного стану функціональних користувачів, дані щодо контексту використання ПП, дані щодо успішної послідовності дій, які мають виконуватися. Спочатку виконується аналіз ПП, потім, згідно з визначеними для завдання діями, оцінюється, наскільки користувач буде здатний вибрати потрібну дію, зможе визначити, що вибрана дія вірна і чи буде помітно прогрес у вирішенні завдання. Аналіз ЗВ ґрунтується на інформації про те, що має знати користувач перед виконанням завдання та що він має засвоїти під час його виконання. Наукова новизна роботи полягає в розробці нових, уточненні і доповненні наявних науково-методичних положень та практичних рекомендацій з управління зручністю використання програмних продуктів: вперше: • на основі процесного підходу створено метод управління ЗВ, який охоплює планування, контроль, забезпечення та управління змінами, використовуючи формальний апарат теорії прийняття рішень. Застосування цього методу дозволяє здійснювати управління з урахуванням ресурсних обмежень, зокрема трудомісткості; • розроблено математичну модель забезпечення ЗВ, отриману з моделі оцінки шляхом уведення цільової функції ресурсу та обмежень, що дає змогу визначати оптимальні коригувальні дії у випадку невідповідності встановленим вимогам; подальшого розвитку набуло: • вирішення задачі контролю ЗВ шляхом побудови моделі оцінки на основі методу вкладених скалярних згорток, що забезпечує ефективне відстеження відповідності встановленим вимогам. Практичне значення отриманих результатів полягає в тому, що впровадження запропонованих моделей та програмного засобу у процес розроблення ПЗ підвищує ефективність управління проєктами за критерієм ЗВ та сприяє зростанню конкурентоспроможності ПП. На базі створеного методу та моделей спроектовано та реалізовано програмну систему Управління зручністю використання програмних продуктів.
Keywords: архітектура програмної системи; програмні продукти; інформаційна система; оптимізація процесу; software system architecture; software products; information system; process optimization