Крупномасштабные сложные ИТ-системы

Инициатива Великобритании по крупномасштабным сложным ИТ-системам (LSCITS) - это программа исследований и последипломного образования, посвященная проблемам разработки крупномасштабных и сложных ИТ-систем (также называемых сверхкрупномасштабными системами или ULSS). Инициатива финансируется EPSRC , более десяти миллионов фунтов стерлингов. в период с 2006 по 2013 год было выделено

Фон

Первоначальным мотивом для создания программы исследований крупномасштабных сложных ИТ-систем стала публикация отчета 2004 года. Королевской инженерной академией и Британским компьютерным обществом . В этом отчете были рассмотрены причины неудач ряда крупных программных проектов и дано несколько рекомендаций по проведению исследований для решения некоторых из этих проблем.

Второй отчет, написанный Сетом Баллоком и Дэйвом Клиффом и также опубликованный в 2004 году, был заказан Управлением науки и технологий Министерства торговли и промышленности Великобритании (DTI) и носил название « Сложность и возникающее поведение в системах ИКТ». Основные выводы этого отчета заключались в том, что основными проблемами, которые необходимо решить в Великобритании, являются институциональные и культурные препятствия для проведения соответствующих междисциплинарных исследований, и что существует острая необходимость устранить пробелы в высшем образовании в области компьютерных наук в Великобритании.

В октябре 2005 года EPSRC назначил Дэйва Клиффа директором инициативы LSCITS. и ему было предложено провести обширные консультации с промышленностью по поводу их проблем в этой области и на основе этих консультаций сформировать консорциум для решения этих проблем. Результаты консультации показали, что ключевыми проблемами промышленности являются социотехнические проблемы, возникающие в результате взаимодействия между организациями, людьми и системами, а также при проектировании систем высокой целостности. На основе этого был сформирован консорциум с двумя партнерами (Йорк, Оксфорд), специализирующимися на формальных методах и системах высокой целостности, и двумя партнерами (Лидс, Сент-Эндрюс), специализирующимися на социотехнических системах. Впоследствии был одобрен еще один проект, посвященный облачным вычислениям, в котором партнерами выступили университеты Бристоля, Сент-Эндрюса и Астона.

Пятилетний исследовательский проект начался в октябре 2007 года, а соответствующая программа EngD началась в октябре 2009 года.

Партнеры

• Бристольский университет . Департамент компьютерных наук (профессор Дэйв Клифф )
• Университет Лидса . Институт медицинских наук (профессор Джастин Кин). Д-р Андреас Хильд и г-н Канвар Адил Вахид Хан также работали в команде LSCITS с 2008 по 2011 год, изучая аспекты сложности организаций.
• Оксфордский университет . Кафедра компьютерных наук (профессор Марта Квятковска )
• Университет Сент-Эндрюс . Школа компьютерных наук (профессор Ян Соммервилль )
• Университет Йорка . Кафедра компьютерных наук (профессор Джон Макдермид, профессор Тим Келли, профессор Ричард Пейдж, доктор Раду Калинеску)

Исследовать

Цель исследовательского проекта LSCITS:

«Улучшить существующие технические подходы к проектированию сложных систем и разработать новые социотехнические подходы, которые помогут нам понять сложные взаимодействия между организациями, процессами и системами».

Стек LSCITS (рис. 1) показывает области исследований, которые особенно актуальны для LSCITS.

Первоначально работа проекта была сосредоточена на следующих направлениях:

• Сложность в организациях (под руководством Университета Лидса )
• Инженерия социотехнических систем (под руководством Университета Сент-Эндрюс ).
• Предсказуемые программные системы (под руководством Оксфордского университета )
• Системы высокой целостности (под руководством Йоркского университета )

Работа над математическими основами не была включена, поскольку она финансировалась в рамках отдельной исследовательской программы EPSRC совместно с центрами исследования сложности в Бристольском университете и Уорикском университете . Еще один центр по моделированию сложных систем был профинансирован позже в Университете Саутгемптона .

Работа над новыми вычислительными подходами была заменена работой над облачными вычислениями , поскольку в ходе проекта проявилась значимость этой области.

Ключевые публикации ниже описывают работу проекта более подробно.

Программа LSCITS EngD

Программа LSCITS EngD это программа докторантуры инженерных наук , координируемая Йоркским университетом. который фокусируется на обучении и исследованиях в области сложных ИТ-систем. Студенты, участвующие в программе, изучают ряд основных и дополнительных преподаваемых модулей и проводят исследования совместно с промышленным спонсором. Ключевое различие между этой программой и обычной докторской степенью заключается в том, что студенты проводят большую часть своего времени, работая с промышленным спонсором, и могут представить портфолио диссертации, описывающее несколько связанных исследовательских проектов по общей теме, а не по одной теме.

Основные модули схемы включают в себя

• Эмпирические методы для LSCITS
• Высокоинтегральное системное проектирование
• Предсказуемые программные системы
• Социально-технические системы
• Системная инженерия для LSCITS
• Технологические инновации

В дополнение к основным темам по информатике, математике и менеджменту студенты проходят ряд дополнительных модулей. В целом, основные и дополнительные модули предназначены для того, чтобы предоставить студентам EngD широту и глубину тем LSCITS.

Параллельно с преподаваемой частью программы студенты проводят научные исследования; исследовательские проекты охватывают темы LSCITS, включая социотехнические системы, высокопроизводительные вычисления, облачные вычисления, разработку систем и программного обеспечения, критически важные системы безопасности, интерактивные и доступные системы, а также расширенное принятие решений. В число промышленных спонсоров EngD входят ведущие транснациональные корпорации, а также малые и средние предприятия, желающие расширить исследовательский потенциал и потенциал.

Менеджмент и управление

Оперативное управление всей Инициативой LSCITS возлагается на директора (Дэйва Клиффа) и двух содиректоров инициативы (Иэна Соммервилля и Джона МакДермида). Ян Соммервилл управляет интеграцией различных рабочих пакетов и мероприятий LSCITS. Джон Макдермид работает с Ричардом Пейджем, директором Центра инженерных наук LSCITS, над управлением докторской программой инженерного дела LSCITS в Йорке.

Директор подчиняется председателю Международного научно-консультативного совета LSCITS и председателю Национального совета заинтересованных сторон LSCITS. Эти два совета предоставляют рекомендации и рекомендации по исследовательским и учебным программам LSCITS.

Ключевые публикации

Приведенные ниже документы, организованные в соответствии с набором LSCITS, показанным на рисунке 1, описывают работу проекта. Полный список публикаций доступен на веб-сайте LSCITS.

ЛКИТС в целом

• Р. Калинеску и М. Квятковска (2010). Методы программной инженерии для разработки систем систем. В К. Чоппи и О. Сокольски (редакторы), «Основы компьютерного программного обеспечения». Будущие тенденции и методы развития, том. 6026 LNCS, стр. 59–82, Springer. Препринт доступен онлайн.
• Д. Клифф и Л. Нортроп (2011). Глобальные финансовые рынки: взгляд на сверхкрупномасштабные системы. Информационный документ для проекта Управления по научному прогнозированию правительства Великобритании о будущем компьютерной торговли на финансовых рынках. Сентябрь 2011.
• И. Соммервилл, Д. Клифф, Р. Калинеску, Дж. Кин, Т. Келли, М. Квятковска, Дж. Макдермид и Р. Пейдж. (2011) Крупномасштабные сложные ИТ-системы.

Сложность в организациях

• Дж. Руксби и И. Соммервилл. (2012) Управление и использование сайтов социальных сетей в правительственном ведомстве. Совместная работа с компьютерной поддержкой - Журнал совместных вычислений.
• Дж. Кин. (2011) Управление конфиденциальностью и конфиденциальностью. Документ подготовлен к IRSPM XV, Дублин, 11–13 апреля 2011 г.
• Дж. Кин. (2009) Интеграция любой ценой: пример Национальной программы Национальной службы здравоохранения по ИТ. В: Х. Маргеттс, К. Худ и 6 P (ред.) Парадоксы модернизации. Оксфорд, Издательство Оксфордского университета.

Инженерия социально-технических систем

• Бакстер, Г.; Соммервилл, И. (2010). «Социально-технические системы: от методов проектирования к системной инженерии» . Взаимодействие с компьютерами . 23 :4–17. дои : 10.1016/j.intcom.2010.07.003 .
• И. Соммервилл (редактор). Справочник по инженерии социотехнических систем. (2011). Университет Сент-Эндрюс.

Системы высокой целостности

• К. Ге, Р. Ф. Пейдж, Дж. Макдермид: Вероятностный анализ распространения отказов и трансформации. САФКОМП 2009: 215–228.
• Пейдж, РФ; Галлоуэй, А.; Хараламбус, Р.; Ге, Х.; Брук, Пи Джей (2011). «Высокоинтегрированные гибкие процессы разработки программного обеспечения, критически важного для безопасности». Международный журнал критических компьютерных систем . 2 (2): 181–216. дои : 10.1504/IJCCBS.2011.041259 .
• Уильямс, младший; Пулдинг, С.М.; Роуз, LM; Пейдж, РФ; Полак, КВС (2011). «Определение желаемого поведения игровых персонажей посредством применения эволюционных алгоритмов к инженерным метамоделям, основанным на моделях». Разработка программного обеспечения на основе поиска . Конспекты лекций по информатике. Том. 2011. стр. 112–126. дои : 10.1007/978-3-642-23716-4_13 . ISBN  978-3-642-23715-7 . S2CID   6103107 . {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помогите )

Предсказуемые программные системы

• Р. Калинеску, Л. Грунске, М. Квятковска, Р. Мирандола, Г. Тамбуррелли (2011). Динамическое управление QoS и оптимизация в сервисных системах. В: Транзакции IEEE по разработке программного обеспечения.
• Л. Фенг, М. Квятковска и Д. Паркер. (2011) Автоматическое обучение вероятностным предположениям для композиционного рассуждения. Учеб. 14-я Международная конференция по фундаментальным подходам к программной инженерии (FASE'11), том 6603 LNCS, страницы 2–17, Springer.
• М. Квятковская. (2007) Количественная проверка: модели, методы и инструменты. Учеб. 6-е совместное заседание Европейской конференции по разработке программного обеспечения и Симпозиума ACM SIGSOFT по основам программной инженерии (ESEC/FSE), страницы 449–458, ACM Press.
• М. Квятковска, Г. Норман и Д. Паркер. (2009) ПРИЗМА: Проверка вероятностной модели для анализа производительности и надежности. Обзор оценки производительности ACM SIGMETRICS, 36(4), страницы 40–45, ACM.

Облачные вычисления

• Джон Картлидж и Иланго Шрирам (2011). Моделирование устойчивости облачных центров обработки данных. Материалы 23-го Европейского симпозиума по моделированию и симуляции, Рим. Сентябрь 2011 г.
• А. Хадже-Хосейни, Д. Гринвуд, Дж. В. Смит и И. Соммервилл (2011). Набор инструментов для внедрения облака: поддержка решений по внедрению облака на предприятии. Программное обеспечение: практика и опыт — специальный выпуск, посвященный архитектурам программного обеспечения и средам разработки приложений для облачных вычислений.

Публикации подобных групп

• Сверхбольшие системы: обзор. Институт программной инженерии Университета Карнеги-Меллон.
• Гот, Г. (2008). «Сверхбольшие системы: новое определение разработки программного обеспечения?» . Программное обеспечение IEEE . 25 (3): 91–94. дои : 10.1109/MS.2008.82 .
• Х. Силлитто, (2010) «Принципы проектирования сверхбольших систем». Учеб. 20-й ежегодный международный симпозиум Международного совета по системной инженерии (INCOSE), июль 2010 г., Чикаго, Иллинойс, США.
• Нортроп, Л. и др. (2006). Сверхбольшие системы: программный вызов будущего. Институт программной инженерии Университета Карнеги-Меллон. (загрузка 6,5 МБ)

См. также

• Облачные вычисления
• Социотехнические системы
• Система систем