Nome Indirizzo: Ingegneria del Software e dei Servizi (S&SE Software & Service Engineering)

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1 Nome Indirizzo: Ingegneria del Software e dei Servizi (S&SE Software & Service Engineering) Motivazioni: I sistemi software a supporto dei processi produttivi sono sempre più intrusivi e sempre più estesi fino ad interessare l intera rete di processi del ciclo di produzione. Tali sistemi software sono comunemente chiamate Applicazioni di Impresa. Queste ultime devono integrare molti sottosistemi, spesso eterogenei, devono gestire grandi basi di dati, devono far cooperare molte risorse umane, spesso geograficamente distanti tra loro. Altresì, la loro produzione deve essere economica, la loro qualità deve essere adeguata al valore economico che gestiscono e devono bilanciare l uso delle risorse di calcolo e di rete che sono disponibili. La tendenza alla fusione delle imprese per rafforzare le loro capacità e per creare economia di scala e di scopo rendono le precedenti richieste molto critiche per le Applicazioni di Impresa. D altro canto la necessità di migliorare il loro posizionamento competitivo mette le imprese medie e piccole, che costituiscono gran parte del sistema industriale mondiale, nella condizione di dover utilizzare Applicazioni di impresa senza poter investire quanto serve per la loro produzione ed amministrazione. Di qui nasce l esigenza di erogare il software come servizi in modo che l onere per le imprese utilizzatrici sia dipendente dall uso che si fa della stessa Applicazione e non dalla sua dimensione e dalla sua qualità. Infine le Pubblica Amministrazioni sia Centrali che Locali nello sforzo di adeguarsi agli sviluppi in corso della società dell Informazione hanno bisogno di Applicazioni di impresa che oltre ad avere le caratteristiche fino qui elencate siano progettate per favorire la socializzazione ovvero per essere utilizzate a largo spettro da utilizzatori con diverse abilità. Tutto ciò premesso, questo indirizzo intende formare un profilo professionale per produrre, mantenere ed amministrare progetti per lo sviluppo di Applicazioni di Impresa utilizzando le tecnologie adeguatamente, selezionate tra tutte quelle più avanzate, che abilitino al soddisfacimento dei requisiti emergenti dal mercato. La caratterizzazione di questo profilo sta nello sviluppo ed amministrazione del software basato sul valore prodotto a favore di ogni parte interessata all Applicazione di Impresa Obiettivi Formativi Caratterizzanti: sviluppare capacità e competenze per la gestione di progetti software assicurando la qualità dei servizi, dei processi e dei prodotti realizzati; analizzare come utilizzare le tecnologie abilitanti per la produzione delle Applicazioni di Impresa e dei servizi collegati ad essi per creare valore dalla cooperazione applicativa. L indirizzo, che ha tra i prerequisiti le competenze e conoscenze acquisite nel corso di Metodi Sperimentali per la Produzione del Software del I anno della Laurea Magistrale, ha la finalità di fornire le conoscenze circa le tecnologie abilitanti più moderne per: la produzione delle Applicazioni di Impresa attraverso la cooperazione di sviluppatori distribuiti geograficamente sino alle reti sociali; la dislocazione delle risorse di calcolo, di rete e di uso e per la distribuzione del software, anche come servizi. Inoltre, formi il discente nel selezionare le tecnologie più appropriate per gli obiettivi che si prefigge ogni sua attività, nell integrarle e nello sfruttarle per produrre ed amministrare le Applicazione di Impresa richieste dalle parti interessate.

2 Si studiano differenti metodologie e ambienti/linguaggi di programmazione in riferimento ad applicazioni di particolare interesse. Tra gli altri, lo sviluppo di sistemi basati su processi, a partire dal process mining per adeguare lo sviluppo delle nuove applicazioni all attuale stato dell organizzazione utilizzatrice. Lo sviluppo con approccio Service Oriented Architecture. Inoltre, si studiano diverse tecniche di sfruttamento delle risorse con particolare attenzione alla GRID per il bilanciamento delle capacità rese disponibili da computer e sistemi distribuiti, con architetture eterogenee. Lo sviluppo basato su valore attraverso la conoscenza e le abilità di gestione dei progetti con il monitoraggio della qualità ed, in particolare dei progetti distribuiti. Inoltre, l indirizzo intende trasferire conoscenze, tecniche ed esperienze per la distribuzione del Software come Servizi (SaaS) e per misurare, monitorare il QoS e migliorarlo anche attraverso le tecniche autonomiche. Tutti gli approcci di sviluppo ed amministrazione hanno particolare attenzione per l Open Source e per lo sviluppo attraverso reti sociali. Offerta Formativa L indirizzo S&SE è composto di due insegnamenti caratterizzanti di 10 CFU: - Project Management e Qualità (organizzato in due moduli 5CFU + 5 CFU) - Produzione Distribuita del Software (organizzato in due moduli 5CFU + 5 CFU) e da due insegnamenti tra cui scegliere: - Tecnologie per i servizi Grid e cloud computing (10 CFU) - Architetture per i servizi (10 CFU) Si fornisce di seguito per ciascun corso, una descrizione, un breve programma e i possibili testi di riferimento. Docenti Proponenti: Pasquale Ardimento; Maria Teresa Baldassarre; Danilo Caivano; Giorgio Pietro Maggi; Agostino Marengo; Giuseppe Visaggio

3 PROGRAMMI Project Management e Qualità (organizzato in due moduli 5CFU + 5 CFU) Il corso mira a sviluppare competenze e abilità per la pianificazione e monitoraggio dei progetti software distribuiti e non, assicurando la qualità dei servizi, dei processi e dei prodotti realizzati; Il corso è composto di due moduli, il primo modulo è incentrato sul project management in cui si trasferiscono metodi, tecniche e strumenti per la gestione di un progetto sia esso co-locato o distribuito; si approfondiscono le tematiche relative alla pianificazione, controllo e gestione di un progetto, e alla mitigazione dei fattori di rischio (risk management) che possono insorgere durante la esecuzione. Il secondo modulo trasferisce i concetti generali sulla qualità approfondendo i concetti di processi primari e di supporto e di QoS. MODULO A (Project Management 5CFU): 1. criteri generali di management (concetti sulla pianificazione, organizzazione, personale, direzione, controllo) 2. pianificazione di progetto 3. controllo di progetto (schemi di scomposizione delle attività, diagrammi di Gantt, PERT, gestione delle deviazioni rispetto al piano) 4. organizzazione dei gruppi di sviluppo in varie tipologie di progetti (colocati, distribuiti, open source, etc.). Modelli organizzativi (organizzazione centralizzata, decentralizzata, mista) 5. gestione del rischio (tipici rischi di management nella ingegneria del software, mitigazione del rischio) MODULO B (Qualità 5 CFU) 1. concetti generali di qualità (qualità interna, esterna, metriche e misure) 2. qualità di progetto, di processo, di prodotto, di servizi (QoS) 3. modelli e tecniche per il controllo e monitoraggio non intrusivo di un progetto (Statistical Process Control, Earned Value Management) 4. modelli di stima del software 5. modelli per la certificazione della qualità dei processi (ISO, CMMI, SPICE) Riferimenti: 1. A Guide to the Project Management Body of Knowledge (PMBOK Guide" - Terza Edizione, ottobre 2004) 2. Krasner, H., Accumulating the Body of Evidence for the Payoff of Software Process Improvement. Software Process Improvement, Wiley-IEEE Computer Society:

4 Produzione Distribuita del Software (organizzato in due moduli 5CFU + 5 CFU) Il corso mira a sviluppare conoscenza di principi, tecniche e metodi per il governo dello sviluppo distribuito del software e abilità nell applicare le conoscenze per sviluppare applicazioni d impresa in modalità distribuita. Il corso affronta tematiche di produzione delle applicazioni di impresa attraverso la cooperazione di sviluppatori distribuiti geograficamente, ponendo l attenzione su approcci di sviluppo ed amministrazione incentrati sull Open Source e sulle reti sociali. Modulo A (5 CFU) 1. Aspetti generali della produzione distribuita (Outsoursing e off-shore, Economina dell outsoursing e off-shore, Modelli di outsoursing e off-shore) 2. Globalizzazione della produzione 3. Aspetti tecnici della produzione distribuita (Capacità d Impresa, Bilancio delle capacità d Impresa, Modelli di distribuzione, Modelli di cooperazione) 4. Problemi e pratiche nella produzione distribuita Modulo B (5 CFU) 1. Gestione e trasferimento delle conoscenze (Problemi, Principi e Pratiche per la gestione della conoscenza) 2. Strumenti per il trasferimento della conoscenza (I pacchetti di conoscenza e la piattaforma per la collaborazione nel trasferimento della conoscenza) 3. La produzione distribuita nell ambito dei modelli di social network e Open Source Riferimenti: 1. D.W. Karolak, Global Software Development: managing Virtual Teams and Environment, IEEE Computer Society Press, isbn: Y. Benkler The Wealth of Networks: How Social Production Transforms Markets and Freedom, ISBN-13: Tecnologie per i servizi Grid e cloud computing (10 CFU) Nell ottica dell ingegneria dei servizi, e della economia nell erogazione di servizi sempre più potenti e di alta qualità è opportuno introdurre i concetti di calcolo distribuito, di Griglia e della sua virtualizzazione. In questa ottica il corso trasferirà concetti, principi e pratiche per l uso delle GRID con gli scopi, tra gli altri, di : Migliora mento dell efficienza/riduzione dei costi Sfruttare le risorse di calcolo ed applicative sottoutilizzate Abilitare la collaborazione Virtualizzare le risorse e le organizzazioni Aumentare le capacità e la produttività di tutte le entità costituenti le GRID Fornire di capacità di calcolo parallelo Supportare la gestione di sistemi eterogenei Bilanciare le risorse di calcolo con la possibilità di accedere a risorse addizionali, secondo le esigenze, anche a run time.

5 E opportuno evidenziare che nella società della conoscenza e dei servizi è critica la richiesta del long-life learning. Da questa prospettiva il corso metterà in evidenza aspetti quali: Opportunità per un nuovo stile di formazione collaborativo; Supporto alla discussione ed alla partecipazione on line in comunità di apprendimento; Facilitazioni ad attività e discussioni peer-to-peer. Più precisamente, nel corso, prima si trattano gli aspetti architetturali di tre categorie principali di servizi di Griglia: Servizi per l'accesso e la gestione distribuita dei file; Servizi per l'esecuzione remota di task computazionali; Servizi informativi e di monitoraggio. Successivamente saranno affrontate le tematiche relative alla fruizione di risorse computazionali dinamicamente scalabili e virtualizzate offerte come servizi attraverso il paradigma del cloud computing. Nel corso sarà sviluppata l'architettura di grid e di alcuni dei suoi servizi piu' importanti, la tecnologia Web service e la sua applicabilità ai servizi di Griglia (WS- Addressing, WSRF, WS-AtomicTransactions e WS-Coordination). 1. Il grid computing: Introduzione al problema della condivisione delle risorse, Definizioni, Esempi di Architettura 2. Grid Security Services: Privacy, Integrità dei dati, Autenticazione e autorizzazione (Public Key Infrastructure, Certificati X.509, Certification Authorities, SSL, Grid Security Infrastructure, single sign-on e delegation, VOMS) 3. File Transfer in Grid: Transport Control Protocol (TCP), TCP congestion avoidance e control, FTP, GridFTP. 4. Data management: Storage Element, File Transfer Service, SRM 5. Computing and Job Scheduling Services: Computing Element (CE), Schema informativo del CE, esempi di architettura, job scheduling, job description languages, input/output file management, Information Modeling e Monitoring: LDAP Data Interchange Format, Glue Schema (computing, storage), CIM, Grid Monitoring 6. Web Services (WS): extensible Markup Language (XML), HyperText Transfer Protocol (HTTP), Simple Object Access Protocol (SOAP); Web Service Description Language (WSDL); Universal Description Discovery and Integration (UDDI) 7. Cloud computing: Virtualizzazione e paravirtualizzazione, Hardware as a Service (HaaS), Infrastructure as a Service (IaaS), Platform as a Service (PaaS) and Software as a Service (SaaS) 8. Casi di studio di applicazione delle GRID in vari contesti e con diversi scopi. Architetture per i servizi (10 CFU) Il corso intende approfondire i principali concetti e le tecnologie per la progettazione e la realizzazione di applicazioni a servizi. Il corso presenta i paradigmi di interazione, i modelli concettuali di riferimento (SoA) e le principali tecnologie abilitanti. Il corso ha inoltre, come ulteriori obiettivi formativi: (a) illustrare le innovazioni che può apportare questo approccio nello sviluppo delle applicazioni di impresa basate sui processi di business; (b) il bilancio costo-benefici di tale approccio basato sui

6 valori che le SOA generano per ogni classe delle parti interessate alle applicazioni di impresa. Il fine correlato è dotare lo studente di basi concettuali ed empiriche per analizzare i processi di sviluppo ed il loro impatto sul mercato dei servizi a rete e dell'it e per formulare le strategie di impresa più adeguate nella produzione della Applicazioni di impresa. 1. Ruoli e il modello concettuale delle applicazioni a servizi (Contesto del corso e motivazioni per il paradigma a servizi, Service-oriented Architecture (SoA), Service Component Architecture (SCA) come evoluzione delle SoA) 2. Protocolli per Web service (Cenni di XML e XPatch, SOAP (Simple Ojbect Access Protocol) come protocollo per lo scambio di informazioni, WSDL (Web Service Description Language), Meccanismi e tecnologie per il deployment di Web service, Altri protocolli di base: WS-Addressing, WS-ReliableMessaging, I registry di servizi) 3. Progettazione dei Applicazioni di Impresa Distribuite (Process Based Development (POD), Linee di processo e linee di prodotto con approccio SOA, Basi di conoscenza per l ottimizzazione dello sviluppo basato su POD, Processi di sviluppo software leggeri, L Open Source nello sviluppo delle Applicazioni di Impresa, nell approccio SOA e nei processi di sviluppo leggeri, Architetture SOA autonomiche) 4. Economia dei servizi (Economia dei settori a rete, L interconnessione e l economia dell informazione, Differenziazione del prodotto, discriminazione di prezzo, bundling di prodotti complementari, Economia dell'open source software, Caratteristiche economiche e strategie delle imprese: casi aziendali) Riferimenti T. Erl. Service-Oriented Architecture: A Field Guide to Integrating Xml and Web Services. Prentice Hall, 2004 Mathias Weske, Business Process Management: Concepts, Languages, Architectures (Hardcover), Springler 2007 (http://www.amazon.com/business- Process-Management-Languages-Architectures/dp/ ) Michael P. Papazoglou, Web Services: Principles and Technologies, Pearson- Prentice Hall, 2008 A.A.V.V: JBoss Application Server e Sviluppo di Applicazioni Distribuite in J2EE. Concetti di Base ed Esempi. SAPIENZA -- Università di Roma, Dipartimento di Informatica e Sistemistica, Rapporto Tecnico e Pubblicazione Didattica ( PDF ) Gorton: Essential Software Architecture. Springer Verlag E. Gamma, R. Helm, R. Johnson, J. Vlissides: Design Patterns. Addison Wesley (esiste anche una edizione italiana)

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