軟件工程：理論、技術(shù)及實(shí)踐 課件 第10、11章 軟件創(chuàng)新、軟件工程與社會(huì)

第10章軟件創(chuàng)新本章學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解新技術(shù)對(duì)軟件開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的影響。2.熟悉軟件版本迭代的基本思想和機(jī)制。3.熟悉軟件創(chuàng)新思維與基本原則。4.了解軟件創(chuàng)新過(guò)程中存在的問(wèn)題。5.了解典型的軟件創(chuàng)新開(kāi)發(fā)案例。

新技術(shù)對(duì)軟件創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的影響1軟件產(chǎn)品的更新與迭代2軟件開(kāi)發(fā)創(chuàng)新3智慧城市軟件系統(tǒng)4云課堂系統(tǒng)5虛實(shí)融合的舞臺(tái)演藝系統(tǒng)610.1新技術(shù)對(duì)軟件創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的影響深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)中的一個(gè)分支，是當(dāng)今AI領(lǐng)域最熱門(mén)、最前沿的研究?jī)?nèi)容。目前以深度學(xué)習(xí)為核心的某些機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用，在滿足特定條件的應(yīng)用場(chǎng)景下，已經(jīng)取得了很好的性能，比如谷歌的AlphaGo。有關(guān)語(yǔ)音識(shí)別、對(duì)象識(shí)別、對(duì)象檢測(cè)等技術(shù)的應(yīng)用軟件性能也因深度學(xué)習(xí)有了很大的提升。10.1.1深度學(xué)習(xí)的影響5G通訊技術(shù)對(duì)軟件創(chuàng)新開(kāi)發(fā)具有深遠(yuǎn)的影響。從用戶體驗(yàn)角度，人們對(duì)移動(dòng)通信的需求趨向于個(gè)性化和層次化，原來(lái)因網(wǎng)速受限制的虛擬現(xiàn)實(shí)、超高清視頻等應(yīng)用體驗(yàn)增強(qiáng)，新興業(yè)務(wù)蓬勃發(fā)展。從行業(yè)應(yīng)用看，5G具有更高的可靠性、更低的時(shí)延，能夠滿足智能制造、自動(dòng)駕駛等行業(yè)應(yīng)用的特定需求，拓寬融合產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間，支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)創(chuàng)新發(fā)展。10.1.25G通訊技術(shù)10.1新技術(shù)對(duì)軟件創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的影響大數(shù)據(jù)對(duì)軟件的創(chuàng)新主要集中在“分析過(guò)去、提醒現(xiàn)在、展望未來(lái)”。例如，大數(shù)據(jù)廣泛應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)營(yíng)銷(xiāo)，預(yù)測(cè)趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)商業(yè)利益的最優(yōu)與最大：（1）利用大數(shù)據(jù)針對(duì)大量消費(fèi)者的消費(fèi)習(xí)慣，精準(zhǔn)提供產(chǎn)品或服務(wù)。（2）利用大數(shù)據(jù)做服務(wù)轉(zhuǎn)型，做小而美模式。10.1.3大數(shù)據(jù)10.1新技術(shù)對(duì)軟件創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的影響云計(jì)算促進(jìn)了計(jì)算機(jī)軟件、硬件等開(kāi)發(fā)部署模式的創(chuàng)新，成為承載各類應(yīng)用的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，并為大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興領(lǐng)域的發(fā)展提供基礎(chǔ)支撐。新技術(shù)的發(fā)展將信息技術(shù)重新梳理為“云、網(wǎng)、端”，其中，“云”是指云計(jì)算、大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施；“網(wǎng)”不僅包括原有的“互聯(lián)網(wǎng)”，還拓展到“物聯(lián)網(wǎng)”領(lǐng)域；“端”包括個(gè)人電腦、移動(dòng)設(shè)備、可穿戴設(shè)備、傳感器等，是數(shù)據(jù)的來(lái)源，也是軟件系統(tǒng)提供的界面。10.1.4云計(jì)算10.1新技術(shù)對(duì)軟件創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的影響10.2軟件產(chǎn)品的更新與迭代一個(gè)軟件產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)完成只是代表其生命周期的開(kāi)始，軟件的持續(xù)維護(hù)和更新才是一個(gè)軟件具有生命力的關(guān)鍵。軟件產(chǎn)品在更新或迭代前需要定義目標(biāo)用戶。以B2C生鮮電商社區(qū)產(chǎn)品為例，目標(biāo)用戶的大體畫(huà)像為：用戶的年齡在25~45歲之間；會(huì)做飯且收入水平中等或中等偏上；租房或者自己有住房，且住處有廚房；學(xué)歷在?？萍耙陨?。10.2軟件產(chǎn)品的更新與迭代產(chǎn)品迭代過(guò)程通常包括：（1）從0.0到1.0：一個(gè)產(chǎn)品從無(wú)到有，除了核心的、不能或缺的功能之外，其他所有的功能都可以暫且擱置。（2）從1.0到2.0：有了第一批用戶之后，往往一段時(shí)間內(nèi)（例如一個(gè)月）就能看出產(chǎn)品在市場(chǎng)上的反應(yīng)。（3）從2.0到3.0：當(dāng)產(chǎn)品升級(jí)到3.0的時(shí)候，產(chǎn)品應(yīng)該已經(jīng)相對(duì)成熟，各大版塊和功能已經(jīng)不會(huì)再有很大的改變。具體怎么樣才能算作3.0，不同的產(chǎn)品有不同的標(biāo)準(zhǔn)。（4）從3.0到4.0：產(chǎn)品發(fā)展到了這個(gè)階段，對(duì)于產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，就是錦上添花，需要基于數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃。在這個(gè)階段往往更重要的是運(yùn)營(yíng)和技術(shù)。10.3軟件開(kāi)發(fā)創(chuàng)新軟件開(kāi)發(fā)一般有以下原則：（1）商業(yè)模式創(chuàng)新原則：現(xiàn)在的軟件不再是一個(gè)單純的產(chǎn)品，而是賦能的工具。軟件可以是一個(gè)創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)生態(tài)的平臺(tái)，也可能催生出一些新的商業(yè)模式。（2）業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)原則：可以改變現(xiàn)有軟件開(kāi)發(fā)的驅(qū)動(dòng)方式，從業(yè)務(wù)視角來(lái)驅(qū)動(dòng)整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程。（3）開(kāi)發(fā)模式匹配原則：開(kāi)發(fā)模式是軟件開(kāi)發(fā)的基石，開(kāi)發(fā)模式是否與項(xiàng)目特點(diǎn)相匹配直接影響到軟件開(kāi)發(fā)的進(jìn)程。10.3軟件開(kāi)發(fā)創(chuàng)新軟件開(kāi)發(fā)一般有以下原則：（4）UI/UE先行原則：針對(duì)信息化應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)講，用戶體驗(yàn)已經(jīng)成為越來(lái)越重要的內(nèi)容，而且也越來(lái)越成為軟件的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。（5）樣式家族化原則：一個(gè)成熟的軟件產(chǎn)品應(yīng)有其內(nèi)在的特色，有區(qū)別于其它產(chǎn)品的標(biāo)志性內(nèi)容。（6）組件化開(kāi)發(fā)原則：在軟件開(kāi)發(fā)模式和方法上，如何將軟件開(kāi)發(fā)向軟件生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，也就是如何從手工作坊式開(kāi)發(fā)向流水線生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，是業(yè)界研究的重要內(nèi)容之一。（7）核心競(jìng)爭(zhēng)力培養(yǎng)原則：在技術(shù)層面，一個(gè)重要的條件，就是是否具有核心競(jìng)爭(zhēng)力。10.4案例分析1：智慧城市軟件系統(tǒng)智慧城市是新一代信息通信技術(shù)與城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展深度融合。在智慧城市中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)始大量應(yīng)用于前端感知與數(shù)據(jù)采集，5G或WiFi技術(shù)用于數(shù)據(jù)傳輸，云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)用于后端的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析與挖掘。圖10-1智慧城市云計(jì)算模型架構(gòu)圖10.4案例分析1：智慧城市軟件系統(tǒng)目前智慧城市軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的難點(diǎn)主要有：（1）智慧城市的數(shù)據(jù)來(lái)源廣泛、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、格式多樣，而且產(chǎn)生頻度不一。（2）大數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和計(jì)算要求使得單一的計(jì)算模式無(wú)法處理所有智慧城市軟件系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)分析與處理（3）分析和挖掘智慧城市中的大數(shù)據(jù)通常是對(duì)某未知領(lǐng)域或事物的探索過(guò)程。（4）在大數(shù)據(jù)的背景下，需要統(tǒng)一存儲(chǔ)海量的數(shù)據(jù)，這樣會(huì)增加個(gè)人與企業(yè)數(shù)據(jù)泄露的危險(xiǎn)10.5案例分析2：云課堂系統(tǒng)案例背景：目前出臺(tái)的一系列政策有效地促進(jìn)了人工智能技術(shù)與課堂教學(xué)的結(jié)合，這種結(jié)合不再是單一系統(tǒng)的建設(shè)，而是具備環(huán)境全面感知、網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫互通、海量數(shù)據(jù)支撐、開(kāi)放學(xué)習(xí)環(huán)境、師生個(gè)性服務(wù)等特征。10.5案例分析2：云課堂系統(tǒng)項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)：以課堂為核心，該項(xiàng)目將人臉識(shí)別、行為分析、視頻結(jié)構(gòu)化、大數(shù)據(jù)技術(shù)與AI課堂教學(xué)進(jìn)行深度融合。圖10-2業(yè)務(wù)總體架構(gòu)10.5案例分析2：云課堂系統(tǒng)項(xiàng)目特色與創(chuàng)新：該項(xiàng)目使用了很多目前比較先進(jìn)的技術(shù)，并且取得了很好的效果，主要有以下幾點(diǎn)。①先進(jìn)的AICloud技術(shù)框架②無(wú)感式學(xué)生人臉點(diǎn)名③精準(zhǔn)的師生行為分析④豐富的場(chǎng)景業(yè)務(wù)應(yīng)用⑤高價(jià)值的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)⑥數(shù)據(jù)創(chuàng)新應(yīng)用，進(jìn)行課堂專注度分析10.6案例分析3：虛實(shí)融合的舞臺(tái)演藝系統(tǒng)案例介紹：虛實(shí)融合的舞臺(tái)演藝系統(tǒng)能解決旅游演藝對(duì)創(chuàng)作前期時(shí)序性設(shè)計(jì)依賴性強(qiáng)、演出過(guò)程中實(shí)時(shí)呈現(xiàn)控制手段匱乏的問(wèn)題，并探索了一種虛實(shí)融合文娛表演的新形式。圖10-3虛實(shí)融合的舞臺(tái)演藝系統(tǒng)架構(gòu)圖第11章軟件工程與社會(huì)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解軟件系統(tǒng)安全和隱私的重要性2.了解軟件開(kāi)發(fā)合同3.理解知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題4.了解軟件用戶和開(kāi)發(fā)者的道德問(wèn)題5.思考軟件產(chǎn)業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的積極作用

計(jì)算機(jī)安全1軟件工程與法律2軟件工程與道德3軟件工程與經(jīng)濟(jì)411.1計(jì)算機(jī)安全廣義的計(jì)算機(jī)安全是指包含了硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)的整體安全。計(jì)算機(jī)安全涉及保障其所包含信息的保密性、完整性和可靠性的措施，也可以泛指涉及防止系統(tǒng)濫用、意外事故和故障的措施。11.1.1計(jì)算機(jī)安全問(wèn)題與措施11.1計(jì)算機(jī)安全兩面性：正面1：它可以保護(hù)個(gè)人隱私。反面1：它也會(huì)被用來(lái)監(jiān)視合法用戶，嚴(yán)重?fù)p害個(gè)人隱私。正面2：它有助于防止惡意濫用計(jì)算機(jī)，如侵入、木馬、病毒以 及其他有害行為。反面2：它也會(huì)極大地阻礙緊急事件的應(yīng)對(duì)。正面3：它可以大大減少合法用戶的擔(dān)憂。反面3：它也會(huì)嚴(yán)重削弱合法用戶保護(hù)自己免遭損害的能力，特 別是用戶界面差、設(shè)計(jì)不合理的系統(tǒng)。11.1.1計(jì)算機(jī)安全問(wèn)題與措施11.1計(jì)算機(jī)安全為保障計(jì)算機(jī)安全（面向網(wǎng)絡(luò)中的軟件系統(tǒng)安全）需要考慮的主要有以下幾個(gè)方面：（1）系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)和運(yùn)行（2）系統(tǒng)安全管理（3）應(yīng)用加密技術(shù)（4）授權(quán)與訪問(wèn)控制（5）計(jì)算機(jī)病毒11.1.1計(jì)算機(jī)安全問(wèn)題與措施11.1計(jì)算機(jī)安全

從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，還需要做：（1）提供具有更全面、更可靠安全保障的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)要便于使用和管理，能夠代表真實(shí)需要的安全策略。（2）制定更全面的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。（3）加強(qiáng)計(jì)算機(jī)和軟件相關(guān)領(lǐng)域的倫理學(xué)和價(jià)值觀教育。（4）培養(yǎng)更有學(xué)識(shí)、更富責(zé)任心的人員，包括軟件設(shè)計(jì)師、程序員、系統(tǒng)管理員等。11.1.1計(jì)算機(jī)安全問(wèn)題與措施11.1計(jì)算機(jī)安全美國(guó)石油管道黑客劫持事件Uber用戶信息泄漏事件......11.1.2計(jì)算機(jī)安全事件實(shí)例11.2軟件工程與法律《民法典》順應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求，對(duì)信息時(shí)代的法律應(yīng)對(duì)勾勒了基本框架。

對(duì)于電子合同的特殊規(guī)則進(jìn)行了規(guī)范

將人格權(quán)獨(dú)立成編，全面強(qiáng)化了對(duì)人格權(quán)的保護(hù)。11.2.1信息時(shí)代下的《民法典》11.2軟件工程與法律軟件開(kāi)發(fā)合同比一般的合同更為復(fù)雜，其可能涉及到多種編程語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)工具等相應(yīng)的專業(yè)問(wèn)題，是客戶與企業(yè)之間最重要的一份文件。以下是造成軟件開(kāi)發(fā)合同復(fù)雜性的兩個(gè)主要原因：（1）技術(shù)上準(zhǔn)確預(yù)測(cè)軟件開(kāi)發(fā)周期的困難（2）準(zhǔn)確掌握軟件開(kāi)發(fā)需求的困難11.2.2軟件開(kāi)發(fā)合同11.2軟件工程與法律知識(shí)產(chǎn)權(quán)是指公民、法人或者其他組織團(tuán)體在科學(xué)技術(shù)方面或文化藝術(shù)方面，對(duì)創(chuàng)造性的勞動(dòng)所完成的智力成果依法享有的專有權(quán)利。計(jì)算機(jī)軟件可通過(guò)軟件著作權(quán)和軟件專利保護(hù)其應(yīng)有權(quán)利，其中軟件著作權(quán)保護(hù)代碼不被抄襲，軟件專利保護(hù)方法不被盜用。11.2.3知識(shí)產(chǎn)權(quán)11.2軟件工程與法律

11.2.3知識(shí)產(chǎn)權(quán)軟件著作權(quán)停留在代碼層面，如果其他軟件的開(kāi)發(fā)人員根據(jù)同樣的思路重新編寫(xiě)軟件（例如采用不同的編程語(yǔ)言），就可以避開(kāi)侵權(quán)風(fēng)險(xiǎn)。軟件專利申請(qǐng)描述的是軟件的構(gòu)思（例如技術(shù)方案的形式），并不涉及如何表達(dá)、采用何種語(yǔ)言。他人一旦使用該構(gòu)思就可能構(gòu)成侵權(quán)，故軟件專利的保護(hù)力度比軟件著作權(quán)強(qiáng)?！景咐咳翁焯脤?duì)盜版網(wǎng)站侵權(quán)案勝訴，獲賠210萬(wàn)美元（來(lái)自2021年6月2日的騰訊新聞）11.3軟件工程與道德思考以下問(wèn)題：（1）該怎樣保護(hù)軟件開(kāi)發(fā)者的權(quán)利以保證維持產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新？（2）所有的軟件拷貝行為是否都是錯(cuò)的？（3）當(dāng)法律沒(méi)有明確規(guī)定并且整個(gè)行業(yè)在道德規(guī)范方面還沒(méi)有完全達(dá)成共識(shí)的時(shí)候，每個(gè)軟件使用者又該怎么做？11.3.1用戶的道德問(wèn)題11.3軟件工程與道德思考以下問(wèn)題：（1）存儲(chǔ)在云平臺(tái)的個(gè)人信息是否會(huì)對(duì)隱私權(quán)構(gòu)成威脅？（2）在保證隱私的前提下，如何能保證數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確無(wú)誤、未被篡改的？（3）要不要使用那些以其他目的收集的信息，要不要購(gòu)買(mǎi)那些通過(guò)非法途徑獲取的個(gè)人信息，要不要開(kāi)放一些有風(fēng)險(xiǎn)的權(quán)限等。11.3.2軟件開(kāi)發(fā)者的道德問(wèn)題11.4軟件工程與經(jīng)濟(jì)（1）推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變革，促進(jìn)信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。（2）促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，也提高了工作效率和生活效率。（3）解決中國(guó)大量勞動(dòng)力的就業(yè)問(wèn)題。（4）大量吸引外資，開(kāi)拓海外市場(chǎng)。11.4.1軟