A DOKTORI (PHD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI

1. Előzmények, a kutatás célja és lépései SDP keretrendszer a szoftverminták használatát befolyásoló tényezők alapján A DOKTORI (PHD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI Angster Erzsébet Budapest, 2006 Témavezető: Dr. Vámos Tibor akadémikus Eötvös Loránd Tudományegyetem Informatika doktori iskola Az informatika alapjai és módszertana doktori program Iskola- és programvezető: Dr. Demetrovics János akadémikus 1

1. Előzmények, a kutatás célja és lépései Tartalomjegyzék 1. Előzmények, a kutatás célja és lépései...1 2. Felhasznált kutatások, alkalmazott módszerek...4 3. Tudományos eredmények, tézisek...6 4. Az eredmény hasznosítása, tervek...18 5. A szerző témában megjelent publikációi...20 6. Egyéb hivatkozások...21 2

1. Előzmények, a kutatás célja és lépései 1. Előzmények, a kutatás célja és lépései We've got big trouble in Software City. [Gill, 2000, Chapter 2.] A szoftverminta (röviden minta) egy adott szoftverfejlesztési környezetben gyakran előforduló probléma általános és jól dokumentált megoldása, melyet már több ember, több alkalommal kipróbált, és amely a legjobb gyakorlatnak bizonyult. A szoftverfejlesztő társadalom egyetért abban, hogy a szoftverfejlesztés minősége nem kielégítő, valamint abban, hogy a szoftverminta-használat a hatékony fejlesztés elengedhetetlen feltétele. Kutatásom elsődleges indítéka az volt, hogy 2001-ben egy szoftverfejlesztési tantárgy tananyagának kidolgozásakor nem találtam kész, mintaszerű, publikus mintákból építkező SDP 1 -t tanítási célra. Ezután több vonalon is megkezdtem a kutatást, és előzetes felméréseket készítettem: Interjúk: megkérdeztem 32 szoftverfejlesztőt, oktatót, tanulót és menedzsert, hogy hallottak-e szoftvermintákról, illetve használják-e azokat. Összesen öten hallottak szoftvermintákról, ők is csak a híres GOF féle tervezési mintákról [Gamma et al., 1995]. Mindössze egy fejlesztő használ tudatosan néhány mintát. Abakusz szoftverfejlesztő verseny: 2002-ben elindítottuk a Gábor Dénes Főiskolán az országos Abakusz szoftverfejlesztő és tehetségkutató versenyt, hogy megvizsgálhassam a beadott munkákat. A verseny szakmai elemzésében [Angster, 2005a] rámutatok: a versenyzők nem ismerik és nem használják a szoftvermintákat, és nem használnak mintaszerű tervezési és dokumentálási technikákat. 1 Az SDP (Software Development Pack, szoftverfejlesztési csomag) egy számítógépen megoldandó feladat, és annak működő, dokumentált megoldása. Az SDP minden kelléket tartalmaz, amely szükséges a szoftver használatához és újrahasználatához. Az SDP kötelezően tartalmazza a következőket: Vízió, Fejlesztői dokumentáció, Felhasználói dokumentáció, Forráskód (kommentezett), Futtatható kód (telepítési csomag, tesztadatok)... [Angster, 2004c] 1

1. Előzmények, a kutatás célja és lépései Nemzetközi workshop a szoftverfejlesztés tanításáról: 2003-ban a nemzetközi ECOOP konferencián egy workshop-ot tartottunk a szoftverfejlesztés tanításáról, Patterns in Teaching Software Development címmel [Angster et al., 2004]. A munkamegbeszélésen készített felmérés alapján kiderült: a tanárok között a minta fogalma többnyire ismert, de csak kevesen és nagyon korlátozott mértékben tanítják. Az oktatók a fellelhető mintákkal és tananyagokkal nincsenek megelégedve, és egyetértenek abban, hogy a legfőbb baj a publikus minták és a konkrét példák hiánya. A résztvevők megállapodtak abban, hogy egy szoftverfejlesztés oktatónak nem áll rendelkezésére kész, futó mintaszoftver; elkészíteni pedig túl nagy energiabefektetés lenne. Az előzetes felmérésekre alapozva hipotéziseim a következők voltak: A szoftverfejlesztők, oktatók, tanulók és menedzserek lényegében nem használnak mintákat, vagyis a mintahasználat nem terjed; s ennek oka, hogy nincsenek meg a mintahasználat terjedésének tárgyi és személyi feltételei. A mintahasználat kellékei mint a mintatárházak, az SDP-tárházak, az oktatás, a tananyag, valamint a mintahasználat terjesztését befolyásoló személyek nagyon alacsony mértékben vannak jelen a szoftverfejlesztői körökben. Hipotéziseim nemzetközi viszonylatra is érvényesek; jelen kutatás a hazai szoftverfejlesztői körökre terjedt ki. A kutatás célja annak megállapítása, hogy a szoftverfejlesztői körökben terjed-e a mintahasználat; ha nem terjed, akkor miért nem; végül mit kellene tenni annak érdekében, hogy terjedjen. Hipotéziseimet széleskörű irodalomkutatással, az Abakusz szoftverfejlesztési verseny elemzésével, egy tantermi kísérlettel, és egy az egész országra kiterjedő internetes felméréssel igazoltam. Megoldásra az SDP-city keretrendszert javasolom. A kutatási munka fő lépései a következők: (1) Irodalomkutatás: Áttekintettem a szoftverfejlesztéssel és a szoftverminta használattal kapcsolatos irodalmat, különös figyelmet fordítva a szoftverfejlesztési 2

1. Előzmények, a kutatás célja és lépései tananyagokra, a szoftverfejlesztés oktatási módszereire, valamint ezen irodalmak hivatkozásaira. Ennek eredményeként felfedeztem az ördögi kört (1. tézis). Feltérképeztem azokat a fontosabb kutatásokat, amelyek a mintahasználat terjedésével foglalkoznak akár közvetlen, akár közvetett módon. Ezek alapján összegyűjtöttem azokat a tényezőket, amelyek a mintahasználatot bizonyítottan, vagy feltételezhetően befolyásolják. Ennek eredményeként felállítottam a mintahasználatot befolyásoló tényezők modelljét (2. tézis). (2) Bizonyítás, a mintahasználattal kapcsolatos tézisek: Internetes felmérést készítettem arról, hogy a szoftverfejlesztői körök (fejlesztők, oktatók, tanulók és menedzserek) használnak-e mintákat, és hogy a mintahasználatot pozitívan befolyásoló tényezők milyen mértékben vannak jelen a szoftverfejlesztői körökben. Bebizonyítottam, hogy Magyarországon: Nem használják a mintákat (3. tézis); Alacsonyak a mintahasználatot pozitívan befolyásoló tényezők értékei (4. tézis); valamint Nincs fórum, SDP-tárház és tananyag (5. tézis). A téziseket az Abakusz szoftverfejlesztési verseny elemzésével és egy tantermi kísérlettel is alátámasztottam. (3) Az SDP keretrendszer mint újítási modell kidolgozása: Kidolgoztam az SDP keretrendszert, melynek elsődleges célja a mintahasználat terjedésének elősegítése, s ezzel a szoftverfejlesztés minőségének javítása. Az SDP keretrendszer tulajdonságait a felmérés eredményének megfelelően alakítottam ki, vagyis jelen vannak a mintahasználatot pozitívan befolyásoló tényezők: mintatárház, SDP-tárház stb. (6. tézis). (4) Felmérés a minták hasznosságára: Oktatókkal, tanulókkal és fejlesztőkkel készítettem egy felmérést, mennyire segítenek Fowler elemzési mintái egy konkrét feladat szakterületi modelljének elkészítésében (7. tézis). (5) Az SDP-city fejlesztése: Elindítottam az SDP keretrendszer egy konkrét megvalósítását, az SDP-city weblapot (http://sdp-city.hu). A weblap már részben működik, fejlesztésében vezető szerepet játszom. 3

2. Felhasznált kutatások, alkalmazott módszerek (6) Az SDP-city tartalommal való feltöltése: Kialakítok egy kezdeti szoftverminta tárházat, mely már alapul szolgálhat az SDP-k elkészítéséhez. Elkészítem, illetve elkészíttetem az első SDP-ket; kialakítom a zsűrit, és pásztorokat szervezek be. A munka folyamatban van. 2. Felhasznált kutatások, alkalmazott módszerek Irodalomkutatásom a következő témákra terjedt ki: szoftverfejlesztési tananyagok, a szoftverfejlesztés oktatása, szoftverminták, szoftverminta használat, nyílt forráskód és dokumentáció, innováció terjedése és az azt befolyásoló tényezők. A mintahasználatot befolyásoló tényezők modelljének (2. ábra) meghatározásához elsősorban a következő kutatásokat vettem figyelembe: Az innováció terjedése [Rogers, 1995]: Az innováció (újítás) egy adott befogadó egység által újnak érzékelt ötlet, gyakorlat vagy termék. Rogers az innováció terjedését befolyásoló tényezőket négy kategóriába sorolja: (1) Innováció: maga a terjesztendő dolog. Rogers szerint a terjedést elsősorban az innováció következő tulajdonságai határozzák meg: relatív előny, kompatibilitás, bonyolultság, kipróbálhatóság és megfigyelhetőség. (2) Kommunikációs csatornák; (3) Idő, melynek tényezői: az innováció-elhatározási folyamat; az innovatív szándék; valamint az elfogadás mértéke. (3) Szociális rendszer: A szociális rendszer tagjai vagy egységei hasonló problémákat szeretnének megoldani egy közös cél elérése érdekében. A szociális rendszernek van egy határa, melyen belül az innováció terjed. Az innováció terjedését befolyásolja a szociális szerkezet, a szociális normák, valamint a terjesztésben vállalt szerepkörök, mint az élharcos, a véleményvezető és a változási ügynök. Egész termék [Moore GA, 1991]: Moore szerint a többségnek csak akkor lehet eladni az innovációt, ha az egy egész termék. Egy innováció, illetve termék pedig akkor lesz kereskedelmi értelemben érett, ún. egész termék, ha az már rendelkezik azokkal a másodlagos termékekkel és szolgáltatásokkal is, amelyekre a pragmatistáknak szüksége van. E nélkül a kiegészítők nélkül az innováció nem 4

2. Felhasznált kutatások, alkalmazott módszerek képes terjedni. Egy egész termék stabil és könnyű használni; tartozik hozzá oktatás, dokumentáció és támogatás, és ezeket könnyű elérni. Szoftverfejlesztési innováció [Attewell, 1992]: A szoftverfejlesztési innovációkra alapvetően jellemző a következő két dolog: (1) Lényeges tudáskorlát: A szoftverfejlesztési innovációk természetüknél fogva meglehetősen bonyolultak. A szoftverfejlesztési innováció hatékony használatához széleskörű tudásra van szükség, mely komoly terhet jelent a potenciális befogadónak. A lényeges tudáskorlát miatt a terjedést erősen befolyásolják az olyan szociális tényezők, mint az oktatás és az egyének segítése. (2) Adoptálók kölcsönös függése: Az egyén SPI (Software Process Innovation) adoptációja erősen függ a környezetében levő egyének adoptációjától. A legtöbb egyént nem a tudományos szakértők bizonyításai, hanem a közelében levő egyének rábeszélései befolyásolják [Rogers, 1995]. A fejlesztő bevonása és irányításérzékelése [Green et al., 1999]: A szoftverfejlesztési problémák megoldásainak a technikai tényezők mellett humán tényezőket is tartalmazniuk kell. Nagyon fontos, hogy a fejlesztő úgy érezze, hogy ellenőrzi és befolyásolja a körülötte történő eseményeket. Pszichológiai tanulmányok kimutatták, hogy a legfontosabb szempont nem is a tényleges ellenőrzés, hanem az ellenőrzés érzékelése. A minták terjedését befolyásoló tényezők vizsgálata [Manns, 2002]: Manns kimutatta, hogy a szoftverminta használatot leginkább a következő tényezők befolyásolják: oktatás, láthatóság, véleményvezető, kompatibilitás, mintatárház, hasznavehetőség, eredmény felmutathatósága és kipróbálhatóság. Manns csak a tényezők közötti összefüggéseket vizsgálja egy szűk, szoftvermintákat használó szoftverfejlesztői célcsoport körében; nem vizsgálja a tényezők konkrét értékeit egy nagyobb szoftverfejlesztői körben. Internetes kérdőív A mintahasználatot befolyásoló tényezők modelljén (2. ábra) található tényezők konkrét értékeinek vizsgálatához egy internetes kérdőívet állítottam össze (http://sdp- 5

3. Tudományos eredmények, tézisek city.hu/felmeres), majd elemeztem. Minden egyes tényezőhöz több kérdés, illetve állítás tartozott. A válaszok megadásához egy 7 fokozatú Likert skálát választottam, mert kérdőívek esetén ez egy széleskörűen elfogadott mérési módszer. A kérdőív 93 számozott kérdésből áll, kitöltése előzetes felmérések szerint kb. 30-40 percet vett igénybe. A felmérés célcsoportja a Magyarországon élő összes, szoftverfejlesztésben érdekelt egyén. A felmérés négy alcsoportot különböztet meg: fejlesztők, oktatók, tanulók és menedzserek. E kutatás keretei nem teszik lehetővé a teljes célcsoport maradéktalan megszólítását; adatgyűjtésre ezért a hólabda módszert választottam: egy széles réteg e-mailben történő megszólítása után a kitöltők egymásnak adják át a kérést. Indulásként több mint húsz fejlesztőcéget, disztribútort, iskolát és levelezőlistát céloztam meg. 3. Tudományos eredmények, tézisek 1. tézis: Az ördögi kör Felfedeztem a minőségi szoftverfejlesztés és a szoftverfejlesztés oktatásának ördögi körét (1. ábra). Az ördögi kör lépései: 1. lépés: A mintahasználat, a tervezés és a dokumentálás nem általános. A szoftverfejlesztés általános színvonala nem kielégítő. Ezért: 2. lépés: A mintaszerű szoftverek (mintahasználattal, tervezéssel, dokumentációval) nagy értékek, ennélfogva azokat bizalmasan és titkosan kezelik. Ezért: 3. lépés: Szinte egyáltalán nincs mintaszerű szoftver tanítási, illetve tanulási célra. Ezért: 4. lépés: A fejlesztők nem képesek elsajátítani a szükséges ismereteket a mintahasználathoz, a tervezéshez és a dokumentáláshoz. Ezért: Vissza az 1. lépéshez, és a kör bezárult. 6

3. Tudományos eredmények, tézisek Addig, amíg a jövő szoftverfejlesztői számára nincsenek mintaszerű szoftverek (mintákkal, tervezéssel és dokumentálással) tanulmányozás céljából, addig a jelenlegi szoftverfejlesztők nem fognak mintaszerű szoftvereket gyártani. 1. ábra. Az ördögi kör [Angster, 2004c] Az ördögi körről részletesen az SDP-City against a Vicious Circle! cikk számol be [Angster, 2004c]. 2. tézis: A mintahasználatot befolyásoló tényezők modellje Felállítottam egy modellt a mintahasználatot befolyásoló tényezőkről (2. ábra). Más kutatásokat figyelembe véve (Az innováció terjedése, Egész termék, Szoftverfejlesztési innováció, A fejlesztő bevonása és irányításérzékelése, A minták terjedését befolyásoló tényezők vizsgálata) ebben összegyűjtöttem azokat a tényezőket, amelyek feltételezhetően befolyásolják a mintahasználat terjedését. 7

3. Tudományos eredmények, tézisek A 2. ábra mutatja a tényezők főbb csoportjait és a közöttük levő várható hatások irányait. A tényezők nagy részét más kutatásokból vettem át; kivéve hármat, ami saját tényező (SDP-tárház, Tananyag és Fórum). A modellen a Hi tényezők a mintahasználat tényezői, míg a Bi tényezők a mintahasználatot befolyásoló tényezők. A mintahasználat módját Manns-hoz hasonlóan négy részre bontom: mintahasználat általában, saját munkában, csoportosan és mintaírással. A mintahasználatot befolyásoló tényezőket Green modelljére alapozva csoportosítottam: terjedési környezet tulajdonságai, érzékelt tulajdonságok és érzékelt hatások. A hatások a B1 tényezőt leszámítva minden esetben pozitív. Az újdonság foka természetesen negatív hatással van az érzékelt dolgokra és a mintahasználatra egyaránt. A mintahasználat érzékelt tulajdonságai A mintahasználat terjedési környezetének tulajdonságai B1. Újdonság foka (-) B2. Innovatív szándék B3. A fejlesztő bevonása B4. Mintatárház B5. SDP-tárház B6. Élharcos B7. Véleményvezető B8. Változási ügynök B9. Oktatás B10. Tananyag B11. Bevezetett eljárás B12. Fórum B13. Hasznavehetőség B14. Könnyű használat B15. Kompatibilitás B16. Láthatóság B17. Eredmény felmutathatósága B18. Kipróbálhatóság A mintahasználat érzékelt hatásai B19. Érzékelt minőség B20. Érzékelt produktivitás Mintahasználat H1. Mintahasználat általában H2. Mintahasználat saját munkában H3. Mintahasználat csoportosan H4. Mintahasználat mintaírással 2. ábra. A mintahasználatot befolyásoló tényezők modellje A mintahasználatot befolyásoló tényezők nagy részét Manns [2002] is vizsgálja. Manns célja azonban kizárólag a mintahasználatot befolyásoló tényezők meghatáro- 8

3. Tudományos eredmények, tézisek zása volt, a faktorok értékeinek egy szélesebb fejlesztői körben való vizsgálatára nem tér ki. Kutatásom fontos eleme a mintahasználatot befolyásoló faktorok konkrét értékeinek vizsgálata minél szélesebb körben. Ha a mintahasználatot leginkább befolyásoló faktorok értékei abszolút értékben alacsonyak, akkor világos, hogy a minta használatát és ezzel mint technológia terjedését ezen értékek növelésével lehet befolyásolni. Vagyis ha például a minta használatát befolyásolja az oktatás vagy a véleményvezető jelenléte, és ezzel egy időben a felmérésben résztvevők ezen tényezők hiányát érzékelik, akkor a megoldás a minták oktatása, valamint a véleményvezető jelenlétének megszervezése. 3. tézis: Nem használják a mintákat Felmérés segítségével kimutattam: A magyar szoftverfejlesztői körökben (szoftverfejlesztők, oktatók, tanulók és menedzserek) lényegében nem használnak mintákat, vagyis a mintahasználat nem terjed. Az internetes felmérésben a mintahasználatnak a Likert skála szerinti (1 és 7 közötti) átlag értékeit a 3. ábra mutatja. A mintahasználat saját munkában picivel átlag feletti, a csoportos és az írásos mintahasználat jóval átlag alatti. Azonban a megjegyzésekből és a konkrét mintatárházak megadásából arra lehet következtetni, hogy a kitöltők nagy része félreértette a minta fogalmát, illetve még egyáltalán nem találkozott ezzel a fogalommal a szoftverfejlesztésben. Sokan mintának vették az ellenőrizetlen idegen kódrészleteket, a saját készítésű szoftverelemeket és az egyébként hasznos, de nem szoftvermintákat tartalmazó könyveket is. A félreértést bizonyítja az is, hogy a mintahasználatra vonatkozó Újdonság foka igen nagy (4.54), a kitöltők mintegy fele a Hány mintatárházat használ kérdésre nullával válaszolt, és arra a kérdésre hogy Adja meg az Ön által használt fontosabb mintatárházakat (név, lelőhely, publikus-e)!, nem adtak meg konkrét szoftverminta lelőhelyeket. Annak ellenére, hogy a kitöltők nagy része rosszul értelmezte a szoftvermintát, a szoftverfejlesztői közösség még így is átlag alatt használ mintát (3.75). 9

3. Tudományos eredmények, tézisek H1. Mintahasználat 3.75 H2. Mintahasználat saját munkában 4.11 H3. Mintahasználat csoportosan 3.25 H4. Mintahasználat mintaírással 2.20 3. ábra. A mintahasználat átlag értékei Ezt a tézist bizonyítja az Abakusz szoftverfejlesztő verseny szakmai elemzése is [Angster, 2005a]: A Gábor Dénes főiskolán 2002-ben elindítottuk az Abakusz szoftverfejlesztő és tehetségkutató versenyt (szakmai vezetője Angster Erzsébet). A három éve folyó verseny szakmai elemzésében rámutatok: a versenyzők nem ismerik és nem használják a szoftvermintákat, és nem használnak mintaszerű tervezési és dokumentálási technikákat. 4. tézis: Alacsonyak a mintahasználatot pozitívan befolyásoló tényezők értékei Felmérés segítségével kimutattam: A mintahasználatot mint innovációt más kutatások szerint (Az innováció terjedése, Egész termék, Szoftverfejlesztési innováció, A fejlesztő bevonása és irányításérzékelése, A minták terjedését befolyásoló tényezők vizsgálata) pozitívan befolyásoló tényezők túlnyomó többsége nagyon alacsony értékkel vannak jelen Magyarországon. A következő nagyhatású tényezők átlag alatti értékűek: Oktatás, Láthatóság, Véleményvezető, Mintatárház és Kipróbálhatóság. Ebből következik, hogy egy szoftverfejlesztői körben lényegesen jobban terjednének a minták, ha ezek a tényezők nagyobb értékekkel lennének jelen. Internetes felmérés segítségével megmértem a modell-tényezők értékeit. Az értékeket összehasonlítom Manns [2002] értékeivel, mivel Manns szintén a szoftverminták terjedését befolyásoló tényezőket vizsgálta. A 4. ábra azokat a tényezőket tartalmazza, amelyek Manns szerint a legjobban befolyásolják a szoftverminta-használat terjedését, az Angster által mért értékek emelkedő sorrendjében: Oktatás, Láthatóság (a fejlesztő látja a másik fejlesztőt, hogy mintákat használ), Véleményvezető (aki véleményével pozitívan befolyásolja a többi fejlesztőt), Mintatárház (szoftverminták gyűjteménye), 10

3. Tudományos eredmények, tézisek kipróbálhatóság (könnyen ki lehet próbálni), eredmény felmutathatósága (vannak-e konkrét eredmények), kompatibilitás (mennyire illeszkedik a fejlesztő eddigi munkájába), hasznavehetőség (mennyire érzi hasznosnak). A felmérésben kiderült: a Manns által nagyhatásúnak mért tényezők között vannak olyanok, amelyek a jelen felmérésben nagyon alacsony értékkel vannak jelen: ezek az Oktatás, a Láthatóság, a Véleményvezető, a Mintatárház és a Kipróbálhatóság (lásd disszertáció, 7. fejezet B9, B16, B7, B4 és B18 tényezők). Ezek szerint a potenciális mintahasználók nem kapnak megfelelő oktatást, nem látják a mintákat, nincs véleményvezetőjük, és nincs könnyen elérhető mintatárházuk. Az Oktatás és a Láthatóság mindkét kutatásban alacsony értékű (az átlag 3 körül van). A Véleményvezető Manns mérésében sokkal inkább jelen van, de ott sem elegendően magas az érték. Manns egyik ajánlásában szorgalmazza is a véleményvezetők jelenlétét. A Mintatárház érdekes módon Mannsnál jóval alacsonyabb értékű, mint Angsternél. Az elemzés szerint ennek oka, hogy Angster kitöltőivel ellentétben Manns kitöltői tudják, mit jelent a mintatárház. A Kipróbálhatóság egyik mérésben sem kielégítő, hiszen ezek értéke is semleges, vagyis a kitöltők nem igazán tudják kipróbálni a mintahasználatot. Az Eredmény felmutathatósága Manns mérésében elég magas értékű (5.7), de Angster mérésében ezzel is probléma van, hiszen a kitöltők számára a tényező majdnem közömbös. A Kompatibilitás és a Hasznavehetőség mindkét felmérésben magas értékkel van jelen. Angster Manns B9. Oktatás 2.53 3.3 B16. Láthatóság 2.66 3.5 B7. Véleményvezető 3.38 4.9 B4. Mintatárház 3.42 2.7 B18. Kipróbálhatóság 3.98 3.9 B17. Eredmény felmutathatósága 4.32 5.7 B15. Kompatibilitás 5.27 6.0 B13. Hasznavehetőség 5.57 5.9 4. ábra. Manns legnagyobb hatású tényezőinek értékei a két kutatásban 11

3. Tudományos eredmények, tézisek Ajánlás A mintahasználatot befolyásoló tényezők értékeit növelni kell. Vagyis: - A mintákat oktatni kell; - A mintákat láthatóvá kell tenni; - A cégeknél és az iskolákban kellenek véleményvezetők, akik véleményükkel erős hatást gyakorolnak társaikra, s ezzel segítik őket a döntésben; - Szükség van elérhető mintatárházra; - Lehetővé kell tenni, hogy a fejlesztők, oktatók, tanulók és menedzserek a szoftvermintákat kipróbálhassák. 5. tézis: Nincs fórum, SDP-tárház és tananyag Felmérés segítségével kimutattam: A mintahasználathoz nagyon alacsony értékkel vannak jelen Magyarországon a következő tényezők: Fórum, SDP-tárház és Tananyag. Más kutatási eredményekre (Egész termék, Szoftverfejlesztési innováció, A fejlesztő bevonása és irányításérzékelése), a felmérés megjegyzéseire, valamint az Ördögi körre [Angster, 2004c] alapozva ezek a tényezők feltételezhetően további pozitív hatással lennének a mintahasználatra. E kutatás feltárt még három további tényezőt, amelyek feltételezhetően befolyásolják a mintahasználatot: az SDP-tárház, a Tananyag és a Fórum (lásd disszertáció, 7. fejezet B5, B10 és B12 tényezők). Az 5. ábra mutatja, hogy ezen tényezők értékei szintén rendkívül alacsonyak Magyarországon. Angster B12. Fórum 2.15 B5. SDP-tárház 2.79 B10. Tananyag 3.17 5. ábra. Angster feltételezett nagy hatású tényezőinek alacsony értékei 12

3. Tudományos eredmények, tézisek Az SDP-tárház hiányát bizonyítja a következő tantermi kísérlet is: 2004-ben a hallgatóknak Szoftverfejlesztési feladatként felhasználói és fejlesztői dokumentációrészleteket kellett készíteniük egy népszerű témában (címjegyzék vagy fotórendező). A hallgatók felhasználhattak más által készített dokumentációkat, vagyis érdekük volt olyan szoftvert szerezni (letölteni, kapni, vásárolni stb.), amely tartalmazza a kért dokumentációkat. A hallgatók találtak ugyan szoftvereket, de szinte csak futtatható formában. Néhányan találtak a szoftverhez felhasználói dokumentációt (főleg angolul) és/vagy forráskódot, ha nem is tökéletes minőségűt. Fejlesztői dokumentációt azonban csak az Abakusz szoftverfejlesztési verseny honlapján találtak. [Angster, 2005b] Ajánlás Ahhoz, hogy a mintahasználat jobban terjedjen, feltételezhetően szükség van: - fórum-lehetőségekre; - SDP tárházra; és - több tananyagra. E három tényezőnek a mintahasználatra történő hatása nincs bizonyítva. A felmérés nem is alkalmas a hatás vizsgálatára, hiszen nincs mintahasználat. Egy ilyen felmérésre csak néhány év múlva kerülhet sor. 6. tézis: Innovációs modell SDP keretrendszer We must reverse the decline in the quality of developer training. 2 [McBreen, 2002] "Discovery is to see what everyone else has seen, and to think what no one else has thought. 3 Szent-Györgyi Albert 2 Vissza kell fordítanunk a fejlesztők minőségi oktatásának hanyatlását. 3 Felfedezni annyit jelent: látni, amit mindenki lát, és gondolni, amit még senki sem gondolt. 13

3. Tudományos eredmények, tézisek A kutatás eredményeképpen kidolgoztam egy innovációs modellt az SDP keretrendszert, melynek célja, hogy elősegítse a mintahasználat terjedését a szoftverfejlesztők, oktatók, tanulók és menedzserek körében (egyénileg, csoportosan vagy mintaírással), és ezáltal kísérletet tegyen az ördögi kör feloldására [Angster, 2004c]. Az SDP keretrendszer egy szervezet és tárház, amely a szoftverminták használatának terjedésével a szoftverfejlesztés minőségének javítását, valamint az oktatási/tanulási folyamat elősegítését tűzi ki célul. Az SDP keretrendszer lehetőséget ad szoftverfejlesztési alkotások (SDP-k, szoftverminták és tananyagok), valamint cikkek tárolására és visszakeresésére. Az SDP keretrendszer törekszik arra, hogy tárházában minél több minőségi alkotás szerepeljen, ezért az alkotásokat szakemberek segítik és minősítik. Kérésre az alkotó kap egy pásztort, aki az alkotót addig terelgeti, amíg az alkotás megfelelő, pásztorolt színvonalú nem lesz. A minőség szerint szűrt alkotások között sokkal hatékonyabb a keresés. A keretrendszerben a minőséget a zsűri garantálja azáltal, hogy megválogatja a pásztorokat; az alkotások minőségét pedig a pásztorok garantálják. Az SDP-city alkotásai nyílt forráskódú és nyílt dokumentációjú alkotások. Az SDP keretrendszerben van oktatás és műhelymunka, és otthont ad különböző fórumoknak (vélemény-nyilvánítás, cikkek, e-fórum, felmérések stb.). Az SDP keretrendszer egy példánya az SDP-city: http://sdp-city.hu. Az SDP-city SDP megtalálható az SDP-city SDP-tárházában. Az SDP keretrendszert úgy alakítottam ki, hogy minél több olyan tulajdonsággal rendelkezzen, amelyek pozitívan hatnak a minta használatára. Mivel jelen felmérés nem vizsgálhatta az egyes tényezők közötti hatásokat, ezért a modellből azokat a tényezőket emeltem ki, amelyek egyrészt Manns szerint nagyhatású tényezők, és amelyek fontosságát a felmérés megjegyzései is nagyban alátámasztják. Az SDP keretrendszert elsősorban meghatározó tényezőket a 2. ábra szerinti csoportosításban adom meg: A mintahasználat terjedési környezetének tulajdonságai az SDP keretrendszerben: 14

3. Tudományos eredmények, tézisek Oktatás: Az SDP keretrendszerben van oktatás. Az elméleti oktatást műhelymunkákkal is alá kell támasztani. Ajánlatos, hogy a keretrendszerben csak pásztorok oktathassanak, mert így könnyebb biztosítani a minőséget és az elmélet gyakorlattal való alátámasztását. Véleményvezető: Az SDP keretrendszerben vannak véleményvezetők. Ezek elsősorban a zsűritagok és a pásztorok, de véleményvezető lehet bárki, aki véleményével hozzájárul a keretrendszer működéséhez például a keretrendszer valamely fórumán keresztül. Mintatárház: Az SDP keretrendszerben van mintatárház. A már bevált, jó megoldásokat az oktatásba és a mindennapi használatba is be kell emelni, azaz lehetőleg mintákból kell építkezni. Az SDP keretrendszernek vannak ajánlott mintái. Ajánlatos, hogy az SDP-k elsősorban ezekből a mintákból építkezzenek. Fórum: Az SDP keretrendszerben vannak az alkotásokhoz tartozó véleménynyilvánítások, cikkek, e-fórumok és felmérések. Ezek lehetőséget adnak arra, hogy a fejlesztők, oktatók, tanulók és menedzserek kinyilváníthassák és megvitathassák aktuális témáikat, problémáikat. A fórum segítségével a keretrendszernek folyamatos visszajelzést kell kapnia a mintahasználatot befolyásoló tényezőkről. SDP-tárház: A keretrendszerben vannak SDP-k. Az elmélet (így a minta is) sokkal érthetőbb, ha van mögötte dokumentált, futó alkalmazás. Tananyag: Az SDP keretrendszerben vannak tananyagok. Ajánlatos, hogy az egyes alkotásokhoz tananyagok tartozzanak, továbbá hogy a tananyagok gyakorlati példái a keretrendszer SDP-iből legyenek kiválasztva. A fenti tényezőkön kívül természetesen jelen lesznek további, a mintahasználatot pozitívan befolyásoló tényezők is: Újdonság foka: Az SDP keretrendszer megvalósításával a szoftverfejlesztői körökben kevésbé lesz újdonság a minta; Innovatív szándék: A keretrendszert használók feltehetően innovatív szándékúak lesznek, mivel az alkotások készítéséhez és használatához ez mindenképpen szükséges. 15

3. Tudományos eredmények, tézisek A fejlesztő bevonása: A fejlesztő bevonása szerves eleme a keretrendszernek, hiszen a fejlesztő maga készíti a mintákat és az SDP-ket, és véleményével is jelentősen hozzájárulhat a rendszer kialakításához. Élharcos: A zsűri személyesen hat a pásztorokra, a pásztor pedig az alkotóra, ezzel előmozdítja, reklámozza a minták használatát. Változási ügynök: Megpróbálja pozitívan befolyásolni kifelé is a mintahasználatot, és további híveket szerezni a keretrendszer használatához. A zsűri mindenképpen vállalni fog ilyen szerepkört. Bevezetett eljárás: A minták és SDP-k bevezetett eljárás szerint fognak készülni. Az alkotást pásztor segíti, és megadott szabályok szerint lehet csak betenni a tárházba. A mintahasználat érzékelt tulajdonságai az SDP keretrendszerben: A szoftverfejlesztési innováció érzékelt tulajdonságait befolyásolják a terjedési környezet tulajdonságai, és az érzékelt tulajdonságok további hatással vannak az innováció terjedésére [Green et al., 1999]. Az SDP keretrendszerben a mintahasználat érzékelt tulajdonságairól folyamatos visszajelzést kell kapni a fórum különböző formáinak segítségével (vélemény-nyilvánítások, cikkek, e-fórumok és felmérések), és ez alapján javítani kell a mintahasználat terjedési környezetének tulajdonságait. A mintahasználat érzékelt tulajdonságai az SDP keretrendszerben a következők: Láthatóság: Fontos, hogy az SDP keretrendszerben a minták láthatóak legyenek. Aki látja a keretrendszert, az látja benne a mintákat is, mert a mintatárház a keretrendszer szerves része. Ajánlatos, hogy a minták és a hozzá tartozó SDP-k korlátozás nélkül letölthetők és használhatók legyenek. Kipróbálhatóság: Az SDP keretrendszerben fontos, hogy a minták kipróbálhatók legyenek. A kipróbálást az teszi lehetővé, hogy a minták egész termékek, vagyis tartozik hozzá oktatás, dokumentáció és támogatás, és ezeket könnyű elérni. Eredmény felmutathatósága: Törekedni kell arra, hogy az SDP keretrendszerben a minták használatával az eredmény felmutatható legyen. Felmutatható eredmény 16

3. Tudományos eredmények, tézisek például a mérhető (nem érzékelt!) minőségi javulás vagy a nagyobb produktivitás (időmegtakarítás). Kompatibilitás: Az SDP keretrendszerben a mintáknak kompatibiliseknek kell lenniük a fejlesztők, oktatók, tanulók és menedzserek munkájával. Törekedni kell arra, hogy a keretrendszerbe olyan minták kerüljenek, amelyeket az emberek kompatibilisnek éreznek Hasznavehetőség: Fontos, hogy a keretrendszerbe olyan minták kerüljenek, amelyeket az emberek hasznosnak éreznek. A fenti tényezőkön kívül a kevésbé kritikus tényezőknek is jelen kell lenniük: Könnyű használat: Ide tartozik például a kereshetőség és az egyes alkotások (szoftverminták, SDP-k) áttekinthetősége. A lehető legtöbb keresési lehetőséget meg kell adni. Keresni lehet az alkotások tulajdonságára. Mivel az alkotások szűrtek (csak ellenőrzött, pásztorolt alkotások kerülhetnek be a keretrendszerbe) a keresés így nagyon hatékony lehet. A mintahasználat érzékelt hatásai az SDP keretrendszerben: A mintahasználat érzékelt hatásai a terjedési környezet következményei. E tulajdonságok azonban a kutatási eredmény szerint feltételezhetően további nagy hatással vannak a mintahasználat terjedésére. Az érzékelt hatásokat az SDP keretrendszernek figyelnie kell, és szükség esetén javítani kell a terjedési környezet tulajdonságait. Az érzékelt hatásokról a keretrendszernek folyamatos visszajelzést kell kapnia a fórum különböző formáinak segítségével (vélemény-nyilvánítások, cikkek, e-fórumok és felmérések). Az érzékelt hatások tényezőinek hatása a mintahasználatra egyelőre nem bizonyított, de ajánlatos, hogy ezek is jelen legyenek: Érzékelt minőség: A mintahasználók remélhetőleg úgy fogják érezni, hogy magasabb lesz a minták és SDP-k minősége. A minőséget az SDP keretrendszer ellenőrzéssel, szakmai koordinálással éri el. Minden alkotó kap egy szakmai pásztort, aki terelgetéssel segíti javítani az alkotás szakmai színvonalát. Az alkotásnak a keretrendszerbe történő bekerüléséről a pásztor dönt. 17

4. Az eredmény hasznosítása, tervek Érzékelt produktivitás: A mintahasználók remélhetőleg úgy fogják érezni, hogy megnőtt a termelékenységük a szoftverfejlesztésben. Az SDP keretrendszerrel egy olyan logikai-pedagógiai rendszert alkottam, amely messzemenően figyelembe veszi a szoftverfejlesztést tanuló és oktató igényeit, és piacképes tudást biztosít a szoftverfejlesztői kör számára. A kidolgozott rendszer általánosítható: a szoftverfejlesztésen kívül számos más szakterületen alkalmazható akár pedagógiai, akár fejlesztési célra. 7. tézis: Felmérés a mintahasználat hasznosságának bemutatására Oktatók, tanulók és szoftverfejlesztők körében felmérést végeztem, hogy mennyire segíti a szakterületi modellezést Fowler [1997] elemzési mintáinak ismerete. Felmérés segítségével kimutattam: Modellezni nehéz; a beadott megoldásokban sok a logikai és rugalmatlansági hiba. Az elemzési minták hasznosak, sokat segítenek a modellalkotásban, de Az elemzési minták nem adnak teljes megoldásokat, csak ötleteket, alkalmazható sablonokat. A minták helyes alkalmazásához nagyfokú kreativitásra van szükség! 4. Az eredmény hasznosítása, tervek A kutatás konkrét eredménye az SDP-city weblap, melynek statikus változata már létezik: http://sdp-city.hu. Ez a kutatás egy lehetséges sok éves tevékenység kezdete, melynek részei: Az SDP-city weblap fejlesztése: A fejlesztés nagy része még hátra van, mely önmagában mintegy két éves folyamatos munka lesz. A fejlesztői csapat egyelőre 2 fős. Az SDP-city SDP bekerül majd az SDP-city SDP-tárházába. Az SDP-city kezdeti tartalommal való feltöltése: Kialakítok egy kezdeti szoftverminta tárházat, melynek bővítése már a lap működtetésével történik. Az SDP-k fejlesztése a lap mintatárházában levő minták alapján történik majd. Elké- 18

4. Az eredmény hasznosítása, tervek szítem, illetve elkészíttetem az első SDP-ket. Az SDP-tárház bővítése a lap működtetésével történik. Kialakítom a zsűrit, és pásztorokat szervezek be. A pásztorok felvétele a zsűri feladata lesz. Az SDP-city működtetése: Ez meglehetősen sok munka lesz. A lap életképessége egyelőre kétséges, mert bár a lapra nagyon nagy szükség van nem biztos, hogy lesz elég önkéntes, aki lelkesedésből akár szervez, akár minőségi alkotásokat gyárt. Valószínűleg a lap csak támogatásokkal létezhet. További kutatások: Ez a kutatás további kutatások alapjául szolgálhat. Folyamatosan követni, mérni és elemezni lehet a mintahasználatot, a mintahasználatot befolyásoló tényezőket, valamint a mintahasználat következményeit. Úgy tűnik, hogy az SDP-k készítése óriási munka. Több kísérletet tettem arra, hogy egy-egy hallgatóval, szoftverfejlesztővel célba érjek sajnos az eddigi kísérleteim nem sikerültek. Pedig többször elindítottam különböző workshopokat tehetséges és lelkes hallgatókkal, és amelyekbe bevontam nagyobb cégek fejlesztőit is (ez csak baráti alapon ment). A feloszlás indoka mindig az időhiány volt; a résztvevőket betemette a munkahelyi elfoglaltság. További probléma, hogy mivel senkinek sincs jó fejlesztési mintája, a munka nagy. Remélem azonban, hogy ha egyszer megtörik a jég, akkor ez a lap óriási segítség lesz a szoftverfejlesztői körök számára. A felmérés szerint a lapra nagy szükség van a szoftverfejlesztői körökben. 19

5. A szerző témában megjelent publikációi 5. A szerző témában megjelent publikációi A kövér betűkkel jelölt publikációk referáltak. [Angster, 2006a] [Angster, 2005c] [Angster, 2005b] [Angster, 2005a] [Angster, 2004c] [Angster, 2004b] Erzsébet Angster: Usability and Reusablity of Downloadable Software. Journal of Universal Computer Science. August, 2006. In progress. Erzsébet Angster: Professional Analysis of the "Abakusz" Software Development Competition. Proceedings of ISSEP 2005, Innovative Concepts for Teaching Informatics. Überreuter. Angster Erzsébet: Letölthető szoftverek használhatósága és újrahasználhatósága. Informatika a Felsőoktatásban '2005, Debrecen, Konferencia kiadvány CD-n, 2005 Angster Erzsébet: Felelősség elemzési minták. Elektronikus tananyag, 2005. http://www.gdf.hu/progtanszek/ook Erzsébet Angster: SDP-City against a Vicious Circle! First Monday, 2004 (Volume 9, December), at http://firstmonday.org Angster Erzsébet: Miért nincsenek mintaszerű szoftverfejlesztési csomagok? Informatika, 7. évf. 1. szám pp 56-62. 2004. február [Angster et al., 2004a] Erzsébet Angster, Joe Bergin, Marianna Sipos: Patterns in Teaching Software Development. ECOOP 2003 Workshop Reader, Springer Verlag, 2004. LNCS 3013, ISBN: 3-540- 22405-X, pp 130-142. http://springerlink.com [Angster et al., 1999] Erzsébet Angster, Joe Bergin, Laszló Böszörményi: Introducing OO Design and Programming - with Special Emphasis on Concrete Examples. ECOOP, Lisbon, 1999. 20

6. Egyéb hivatkozások ECOOP'99 Workshop Reader. Springer Verlag, 1999. LNCS 1743, ISBN 3-540-66954-X, pp 338-358 [Angster, 1998b] [Angster, 1998a] [Angster, 1997] Angster Erzsébet: Learning and Developing on the Base of Patterns in the Field of Object-Oriented Software Development. Informatika, I/1, 1998. Angster, Erzsébet: Our OO Teaching Concepts. Learning and Teaching Objects Successfully. ECOOP '98 Workshop Reader, Springer-Verlag, 1998. LNCS 1543, ISBN 3-540- 65460-7 Angster, Erzsébet: Simple and Complete Patterns Step by Step. Pedagogical patterns project, Pedagogical Pattern #47, 1997. http://www.soi.city.ac.uk/~hsharp/oopslapats.htm 6. Egyéb hivatkozások [Attewell, 1992] [Gamma et al., 1995] [Gill, 2000] [Green et al., 1999] P. Attewell: Technology diffusion and organizational learning: The case of business computing. Organization Science. 3(1), 1-19. Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, John Vlissides. Design patterns Elements of Reusable Object-Oriented Software. MA: Addison Wesley Longman, Inc., 1995. ISBN 0-201-63361-2 Tyson Gill: Planning Smarter: Creating Blueprint-Quality Software Specifications. Pearson Professional Education, 2000 Gina Green, Alan R. Hevner: Perceived Control of Software Developers and Its Impact on the Successful Diffusion of Information Technology. CMU/SEI-98-SR-013. Carnegie Mellon University, 1999 21

6. Egyéb hivatkozások [Manns, 2002] [Moore GA, 1991] [Rogers, 1995] [McBreen, 2002] Mary Lynn Manns: An Investigation Into Factors Affecting the Adoption And Diffusion of Software Patterns in Industry Ph.D. thesis. De Montfort University Leicester United Kingdom, Software Technology Research Laboratory, at http://www.cs.unca.edu/~manns/, accessed 10 April 2004. Geoffry A. Moore: Crossing the chasm: Marketing and selling technology products to mainstream customers. Harper Business, New York, 1991 M. Everett Rogers: The Diffusion of Innovations, 5 th Edition. Everett Rogers, 1995 Pete McBreen: Software Craftsmanship: The New Imperative. Addison Wesley Longman, Inc., 2002. ISBN: 0-201-73386-2 22