Materiały do wykładu 12.

Organizacja + oceny prezentacji koncepcji projektów.ipynb

@@ -159,7 +159,7 @@
    "name": "python",
    "nbconvert_exporter": "python",
    "pygments_lexer": "ipython3",
-   "version": "3.7.6"
+   "version": "3.8.5"
   }
  },
  "nbformat": 4,

materiały na PPB (wykład)/.ipynb_checkpoints/12_ocena_jakości_systemu-checkpoint.ipynb

@@ -18,7 +18,7 @@
    "cell_type": "markdown",
    "metadata": {},
    "source": [
-    "## Czym jest jakość produktu?"
+    "# 1. Czym jest jakość produktu?"
    ]
   },
   {
@@ -41,7 +41,7 @@
     "  \n",
     "<h3>Definicja wg Geralda Weinberga</h3> \n",
     "    \n",
-    "Jakość to subiektywnie pojmowana wartość dla kogoś.\n",
+    "Jakość to subiektywnie pojmowana wartość.\n",
     "</div>"
    ]
   },
@@ -86,7 +86,76 @@
    "cell_type": "markdown",
    "metadata": {},
    "source": [
-    "## Definicja jakości oprogramowania"
+    "# 2. Definicja jakości oprogramowania"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "<div class=\"alert alert-info alert-success\">\n",
+    "    \n",
+    "<h3>Jakość oprogramowania</h3> \n",
+    "  \n",
+    "<b> Jakość oprogramowania </b> to funkcja wypadkowa wartości określonych właściwości oprogramowania.\n",
+    "</div>"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 2.1. Proces określania jakości oprogramowania\n",
+    "Proces określenia jakości oprogramowania składa się z dwóch etapów:\n",
+    "1. Zdefiniowanie funkcji jakości oprogramowania:\n",
+    "\n",
+    " > 1. Określ właściwości istotne dla danego typu oprogramowania (np. rozmiar, funkcjonalność, użyteczności, dostępność).\n",
+    " > 2. Dla każdej włąsciwości zdefiniuj zakres wartości liczbowych lub kategorii, określających, w jakim stopniu spełnia ona oczekiwania użytkowników.\n",
+    " > 3. Zdefiniuj jakość oprogramowania jako funkcję wartości poszczególnych właściwości:  \n",
+    " >   **Quality = q(wartości właściwości)**\n",
+    " \n",
+    "2. Ocena jakości oprogramowania\n",
+    " > 1. Wyznacz wartości poszczególnych cech oprogramowania.\n",
+    " > 2. Oblicz jakość oprogramowania za pomocą zdefiniowanej funkcji *Quality*."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "# 3. Jakość kodu źródłowego\n",
+    "Cechy kodu żródłowego:\n",
+    " * rozmiar,\n",
+    " * złożoność"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 3.1. Metryki rozmiaru kodu źródłowego\n",
+    "\n",
+    "### 3.1.1. Liczba wierszy (LOC - Lines of Code)\n",
+    "LOC mierzy **liczbę wierszy** w metodzie, klasie lub całej aplikacji.\n",
+    "\n",
+    "W obliczaniu LOC trzeba podjąć kilka nieoczywistych decyzji.\n",
+    "\n",
+    "Przykłady:\n",
+    "\n",
+    "<table>\n",
+    "<tr> \n",
+    "    <td> Decyzja </td> <td> Rekomendacja </td>\n",
+    "</tr>\n",
+    "<tr>\n",
+    "    <td> Czy liczyć puste wiersze?</td> <td> NIE </td>\n",
+    "</tr>\n",
+    "<tr>\n",
+    "    <td> Czy liczyć komentarze?</td> <td> NIE </td>\n",
+    "</tr>\n",
+    "<tr>\n",
+    "    <td> Czy liczyć liczbę wierszy czy liczbę instrukcji?</td> <td> Liczbę wierszy </td>\n",
+    "</tr>\n",
+    "</table>"
    ]
   },
   {
@@ -95,9 +164,9 @@
    "source": [
     "<div class=\"alert alert-info alert-success\">\n",
     "  \n",
-    "<h3>Jakość oprogramowania</h3> \n",
+    "<h3>Reguła 30</h3> \n",
     "  \n",
-    "Jakość oprogramowania to funkcja <b>cech</b> oprogramowania, które spełniają oczekiwania użytkownika: znane i przewidywane.\n",
+    "Jeśli element zawiera wiecej niż 30 podelementów, to najprawdopodobniej w działaniu wystąpi jakiś poważny problem.\n",
     "</div>"
    ]
   },
@@ -105,35 +174,412 @@
    "cell_type": "markdown",
    "metadata": {},
    "source": [
-    "## Jakość kodu źródłowego\n",
+    "> **Methods**  should not have more than an average of 30 code lines (not counting line spaces and comments).  \n",
-    "### Metryki oceny rozmiaru kodu źródłowego\n",
+    "> **A class** should contain an average of less than 30 methods, resulting in up to 900 lines of code.  \n",
-    "### Metryki oceny złożoności kodu źródłowego"
+    "> **A package** shouldn’t contain more than 30 classes, thus comprising up to 27,000 code lines.  \n",
+    "> **Subsystems** with more than 30 packages should be avoided. Such a subsystem would count up to 900 classes with up to 810,000 lines of code.  \n",
+    "> **A system** with 30 subsystems would thus possess 27,000 classes and 24.3 million code lines.  \n",
+    "[Przeczytaj w Internecie](https://dzone.com/articles/rule-30-%E2%80%93-when-method-class-or)"
    ]
   },
   {
    "cell_type": "markdown",
    "metadata": {},
    "source": [
-    "## Cechy oprogramowania wpływające na ocenę jakości\n",
+    "### 3.1.2. Punkty funkcyjne\n",
-    "### Funkcjonalność\n",
+    "\n",
-    "### Niezawodność\n",
+    "**Punkty Funkcyjne** - metryka, która wyznacza liczbę funkcjonalności dostarczaną przez system.\n",
-    "### Użyteczność\n",
+    "\n",
-    "### Wydajność\n",
+    "**Współczynnik produktywności języka programowania**: ile (średnio) linii kodu potrzeba do zakodowania jednego punktu funkcyjnego? \n",
-    "### Łatwość konserwacji\n",
+    "\n",
-    "### Przenośność\n",
+    "Wartość kodu w punktach funkcyjnych wyznacza się, dzieląc wartośćLOC przez współczynnik produktywności.\n",
-    "### Dostępność\n",
+    "\n",
-    "### Bezpieczeństwo\n",
+    "**Tablica produktywności języków programowania**\n",
-    "### Kompatybilność"
+    " <img src=\"obrazy/LOC vs FP.jpg\" alt=\"Tablica produktywności\" width=500px>\n",
+    " źródło: Adam Roman, \"Testowanie i jakość oprogramowania\"\n",
+    "\n",
+    "[Porównaj w Internecie](https://www.qsm.com/resources/function-point-languages-table)"
    ]
   },
   {
    "cell_type": "markdown",
    "metadata": {},
    "source": [
-    "## Schematy oceny jakości\n",
+    "### 3.1.3. Liczba tokenów - metryka Halsteada\n",
-    "### CUPRIMDSO\n",
+    "\n",
-    "### FURPS\n",
+    "Metryka Halsteada wyznacza objętość (wielkość) kodu na podstawie liczby unikatowych tokenów.\n",
-    "### CUPRIMDA"
+    "Wyróżniane są dwa typy tokenów:\n",
+    " * operatory (funkcje, słowa kluczowe itp.),\n",
+    " * operandy (zmienne, stałe, wartości).\n",
+    " \n",
+    "Wartości metryk Halsteada (w przeciwieństwie do LOC) nie zależą od długości przyjętego nazewnictwa.\n",
+    "\n",
+    "<img src=\"obrazy/Halstead1.png\" alt=\"Liczby tokenów\" width=300px>\n",
+    "źródło: Wikipedia\n",
+    "\n",
+    "Na podstawie liczby tokenów można oszacować objętość (wielkość) programu:\n",
+    "\n",
+    "<img src=\"obrazy/Halstead2.png\" alt=\"wielkość programu\" width=300px>\n",
+    "źrodło: Wikipedia"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 3.2. Metryki oceny złożoności kodu źródłowego "
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "### 3.2.1. Metryki złożoności Halsteada\n",
+    "Złożoność programu szacowana jest pod kilkoma aspektami - na podstawie liczby tokenów:\n",
+    " * D: trudność implementacji,\n",
+    " * L: poziom programu (im wyższy tym program jest mniej podatny na błędy),\n",
+    " * E: wysiłek implementacji,\n",
+    " * T: czas implementacji\n",
+    " * B: liczba błędów.\n",
+    "<img src=\"obrazy/Halstead3.png\" alt=\"metryki złożoności Halsteada\" width=100px>\n",
+    "żródło: Wikipedia"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "### 3.2.2. Złożoność cyklomatyczna\n",
+    "**Złożoność cyklomatyczna** określa liczbę niezależnych ścieżek przebiegu programu.  \n",
+    "\n",
+    "Jeśli program reprezentowany jest w postaci schematu blokowego (grafu), to:\n",
+    "\n",
+    "> CC = e - n + 2 * p   \n",
+    "> e – liczba krawędzi grafu  \n",
+    "> n – liczba węzłów grafu  \n",
+    "> p – liczba składowych grafu  \n",
+    "\n",
+    "Złożoność cykolmatyczną można łatwo wyliczyć na podstawie wzoru:\n",
+    "\n",
+    "> CC = d + 1, gdzie d oznacza liczbę węzłów decyzyjnych, np. instrukcji:  \n",
+    "> * if   \n",
+    "> * while  \n",
+    "> * for  \n",
+    "> * case"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "### 3.2.3. Uśrednione metody na klasę (Weighted Methods per Class - WMC)\n",
+    "\n",
+    "Metryka uwzględnia zarówno liczbę metod w klasie, jak i ich złożoność cyklomatyczną: (n oznacza liczbę metod w klasie, a c<sub>i</sub> oznacza złożoność cykolomatyczną i-tej metody).\n",
+    "\n",
+    "<img src=\"obrazy/WMC.png\" alt=\"Uśrednione metody na klasę \" width=200px>"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "### 3.2.4. Odpowiedzialność klasy (Response for a Class - RFC)\n",
+    "\n",
+    "Metryka RFC oznacza całkowitą liczbę metod, które mogą być potencjalnie wywołane w odpowiedzi na komunikat odebrany przez obiekt klasy.  \n",
+    "\n",
+    "Wysoka wartość RFC oznacza większą funkcjonalność, ale zarazem i wyższą złożoność."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "# 4. Właściwości produktu wpływające na ocenę jakości oprogramowania"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 4.1. Przydatność funkcjonalna (Functional Suitability - F)\n",
+    "**Przydatność funkcjonalna** określa stopień, w jakim program dostarcza oczekiwane funkcjonalności.\n",
+    "\n",
+    "Wartość przydatności funkcjonalnej można wyznaczyć podczas testowania:\n",
+    "\n",
+    "> **M = 1 - A/B**\n",
+    ">  * A = funkcjonalności problemowe  \n",
+    ">  * B = wszystkie testowane funkcjonalności"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 4.2. Niezawodność\n",
+    "\n",
+    "**Niezawodność** określa prawdopodobieństwo, że wykonanie operacji przez program będzie bezbłędne.\n",
+    "\n",
+    "Wartość niezawodności można wyznaczyć podczas testowania:\n",
+    "\n",
+    "> **M = A/B**  \n",
+    ">  * A = liczba testów ukończonych pomyślnie, \n",
+    ">  * B = liczba wszystkich testów"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 4.3. Użyteczność (Usability - U)\n",
+    "\n",
+    "**Użyteczność** określa łatwość użytkowania.\n",
+    "\n",
+    "Wartość użyteczności można wyznaczyć podczas testów użyteczności:\n",
+    "\n",
+    "> **M = A/B**\n",
+    ">  * A = liczba funkcjonalności odkryta przez użytkownika,  \n",
+    ">  * B = liczba wszystkich funkcjonalości."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 4.4. Wydajność (Performance Efficiency)\n",
+    "**Wydajność** określa liczbę wykonanych operacji w odniesieniu do czasu i zużytych zasobów.\n",
+    "\n",
+    "Przykładowe metryki pomiaru wydajności:\n",
+    "\n",
+    "> * Czas odpowiedzi:  **M = T1 (end) - T2 (start)** \n",
+    "> * Czas postoju: **M = T1 (waiting time) / T2 (total time)**\n",
+    "> * Przepustowość = Liczba zadań wykonanych w jednostce czasu  \n",
+    "> * Zużycie pamięci (w bajtach)  "
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 4.5. Łatwość konserwacji (Maintainability - M)\n",
+    "**Łatwość konserwacji** to łatwość, z jaką program jest utrzymywany w celu:\n",
+    " * poprawiania błędów,\n",
+    " * wprowadzania nowych funkcji.\n",
+    "\n",
+    "Przykładowa metryka: Ile czasu zajmuje średnio naprawienie błędu?\n",
+    "\n",
+    "> **M = SUM(czas naprawy) / N**  \n",
+    "> * N oznacza liczbę napraw"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 4.6. Przenośność (Portability - P)\n",
+    "**Przenośność** to Łatwość przenoszenia systemu pomiędzy różnymi środowiskami platformami / systemami operacyjnymi. \n",
+    "\n",
+    "Przykładowe metryki:\n",
+    " * łatwość adaptacji\n",
+    " > **M = T**  \n",
+    " > * T oznacza czas adaptacji do nowego środowiska\n",
+    "\n",
+    " * łatwość instalacji:  \n",
+    "  > **M = A / B**\n",
+    "  >  * A = przypadki pomyślnej instalacji  \n",
+    "  >  * B = wszystkie przypadki instalacji  "
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 4.7. Dostępność (Availibility - A)\n",
+    "**Dostępność** to czas, w którym program zobowiązany jest odpowiadać zgodnie z oczekiwaniami.\n",
+    "\n",
+    "* Metryka:\n",
+    "\n",
+    "> **M = A / B**\n",
+    "> * A = Czas dostępności  \n",
+    "> * B = Czas całkowity  \n",
+    "\n",
+    "* Przykładowe wartości metryki dostępności:\n",
+    "\n",
+    "<table>\n",
+    "<tr> \n",
+    "    <td> Miara dostępności </td> <td> Czas niedostępności w roku </td>\n",
+    "</tr>\n",
+    "<tr>\n",
+    "    <td> 99,999 </td> <td> 5 minut 20 sekund </td>\n",
+    "</tr>\n",
+    "<tr>\n",
+    "    <td> 99,8</td> <td> 17 godzin 30 minut </td>\n",
+    "</tr>\n",
+    "<tr>\n",
+    "    <td> 97,5 </td> <td> 219 godzin </td>\n",
+    "</tr>\n",
+    "</table>"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 4.8. Kompatybilność (Compatibility)\n",
+    "**Kompatybilność** to możliwość współpracowania z systemami zewnętrznymi."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 4.9. Bezpieczeństwo (Security - S)\n",
+    "**Bezpieczeństwo** to możliwość chronienia danych przetwarzanych przez aplikację.\n",
+    "\n",
+    "* Przykładowa metryka:\n",
+    "\n",
+    "> **M = A / B**  \n",
+    "> * A = Liczba przetestowanych funkcji programu uznanych jako bezpieczne\n",
+    "> * B = Liczba wszystkich przetestowanych funkcji  "
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "# 5. Schematy oceny jakości\n",
+    "\n",
+    "Aby ocenić jakość oprogramowania należy wybrać właściwości oprogramowania, które wchodzą w skład oceny. Służą do tego **schematy oceny jakości**.\n",
+    "\n",
+    "## 5.1. CUMPRIMDSO (schamat wprowadzony przez IBM)\n",
+    "* Capability (odpowiednik przydatności funkcjonalnej)\n",
+    "* Usability (użyteczność)\n",
+    "* Performance – wydajność\n",
+    "* Reliability – niezawodność\n",
+    "* Installability – łatwość instalacji\n",
+    "* Maintainibility – łatwość utrzymania (pielęgnowalność)\n",
+    "* Documentation – dokumentacja\n",
+    "* Service – serwis\n",
+    "* Overall - ocena ogólna\n",
+    "\n",
+    "## 5.2. CUMPRIMDA\n",
+    "* Capability (odpowiednik przydatności funkcjonalnej)\n",
+    "* Usability (użyteczność)\n",
+    "* Performance – wydajność\n",
+    "* Reliability – niezawodność\n",
+    "* Installability – łatwość instalacji\n",
+    "* Maintainibility – łatwość utrzymania (pielęgnowalność)\n",
+    "* Documentation – dokumentacja\n",
+    "* Availibility - dostępność\n",
+    "\n",
+    "## 5.3. FURPS (schemat wprowadzony przez Hewlett-Packard)\n",
+    "* Functionality\n",
+    "* Usability\n",
+    "* Reliability\n",
+    "* Performance\n",
+    "* Supportability – łatwość wspierania"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "# 6. Funkcja oceny jakości oprogramowania"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 6.1. Pojęcie korelacji\n",
+    "\n",
+    "**Korelacja** to miara zależności pomiędzy dwoma zmiennymi (cechami).\n",
+    "\n",
+    "Korelacja przyjmuje wartości z przedziału [-1, 1]. \n",
+    "* korealacja > 0 → korelacja dodatnia\n",
+    "  * gdy wartości jednej cechy rosną, to drugiej również rosną.\n",
+    "* r < 0 → korelacja ujemna\n",
+    "  * gdy wartości jednej cechy rosną, to drugiej maleją i odwrotnie\n",
+    "* r = 0 → korelacja zerowa\n",
+    "  * brak związku między cechami.\n",
+    "  \n",
+    "Przykłady korelacji: \n",
+    "\n",
+    "<img src=\"obrazy/korelacja.png\" alt=\"korelacja Pearsona\" width=600px>\n",
+    "źródło: https://cyrkiel.info/statystyka/korelacja-pearsona/"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 6.2. Korelacja między właściwościami oprogramowania\n",
+    "Korelację między poszczególnymi właściwościami oprogramowania obrazuje tabela:\n",
+    "\n",
+    "<img src=\"obrazy/korelacja właściwości.png\" alt=\"Korelacja między właściwościomi oprogramowania\" width=600px>\n",
+    "źródło: opracowanie własne na podstawie: Stephen H. Kan \"Metryki i modele w inżynierii jakości oprogramowania\"\n",
+    "\n",
+    "Tabela wskazuje, że polepszenie jednej cechy oprogramowania (np. przydatności funkcjonalnej) może pogorszyć inną cechę (np. wydajność), bo cechy te są ujemnie skorelowane."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 6.3. Waga właściwości oprogramowania\n",
+    "Istotność poszczególnych właściwości oprogramowania zależy od typu programu.\n",
+    "\n",
+    "Stephen H. Kan (\"Metryki i modele w inżynierii jakości oprogramowania\") podaje, że dla metryki UPRIMDA najbardziej odpowiednie kolejności właściwości są następujące:  \n",
+    "* RUIPMDA\n",
+    "* RUAIMPD"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 6.4. Wzór na ocenę jakości oprogramowania\n",
+    "\n",
+    "Procedura opracowania wzoru na ocenę jakości oprogramowania odpowiedniego dla danego typu programu:\n",
+    "\n",
+    "> 1. Wybierz schemat (np. FURPS)  \n",
+    ">  \n",
+    "> 2. Zdefiniuj typ funkcji (np. funkcja liniowa)  \n",
+    "> **Quality = a + b*F + c*U +d*R + e*P + f*S** \n",
+    ">  \n",
+    "> 3. Zdefiniuj współczynniki tak, by korelacja z oceną ludzką była jak najwyższa."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "### Przykładowy proces dostrajania współczynników jakości\n",
+    "\n",
+    "> 1. Zorganizuj grupę użytkowników (co najmniej 5 osób).  \n",
+    "> 2. Zbierz od użytkowników oceny poszczególnych właściwości oprogramowania.  \n",
+    "> 3. Zbierz od użytkowników oceny ogólne jakości.  \n",
+    "> 4. Określ heurystycznie wartości współczynników we wzorze na ocenę ogolną.  \n",
+    "> 5. Oblicz współczynnik korelacji między:\n",
+    ">  * ocenami ogólnymi jakości podanymi przez użytkowników,  \n",
+    ">  * ocenami ogólnymi jakości wyznaczonymi przez wzór na oceną ogólną na podstawie ocen cząstkowych użytkownikow.\n",
+    "> 6.  Jeśli korelacja jest niska, to powróć do punktu 4."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "# Podsumowanie\n",
+    " * Istnieje wiele definicji jakości programowania.\n",
+    "   * Na wykładzie zdefiniowano jakość jako funkcję poszczególnych właściwości oprogramowania.\n",
+    "\n",
+    "* Istnieją metryki oceny **kodu źrodłowego**. \n",
+    "   * Na ich podstawie można ocenić jakość kodu.\n",
+    "   \n",
+    " * Jakość oprogramowania można oceniać również z punktu widzenia klienta. \n",
+    "   * Stosowane są różne schematy oceny, które biorą pod uwagę różne właściwości oprogramowania.\n",
+    "   \n",
+    " * Ocenę ogólną oprogramowania (z punktu widzenia klienta) można zdefiniować jako **funkcję liniową** ocen poszczególnych właściwości."
    ]
   }
  ],

materiały na PPB (wykład)/10_wybrane_zagadnienia_użyteczności.ipynb

@@ -492,13 +492,6 @@
     "Ten etap raportu można zakończyć wykresami."
    ]
   },
-  {
-   "cell_type": "code",
-   "execution_count": null,
-   "metadata": {},
-   "outputs": [],
-   "source": []
-  },
   {
    "attachments": {},
    "cell_type": "markdown",

materiały na PPB (wykład)/12_ocena_jakości_systemu.ipynb

@@ -18,7 +18,7 @@
    "cell_type": "markdown",
    "metadata": {},
    "source": [
-    "## Czym jest jakość produktu?"
+    "# 1. Czym jest jakość produktu?"
    ]
   },
   {
@@ -41,7 +41,7 @@
     "  \n",
     "<h3>Definicja wg Geralda Weinberga</h3> \n",
     "    \n",
-    "Jakość to subiektywnie pojmowana wartość dla kogoś.\n",
+    "Jakość to subiektywnie pojmowana wartość.\n",
     "</div>"
    ]
   },
@@ -86,7 +86,76 @@
    "cell_type": "markdown",
    "metadata": {},
    "source": [
-    "## Definicja jakości oprogramowania"
+    "# 2. Definicja jakości oprogramowania"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "<div class=\"alert alert-info alert-success\">\n",
+    "    \n",
+    "<h3>Jakość oprogramowania</h3> \n",
+    "  \n",
+    "<b> Jakość oprogramowania </b> to funkcja wypadkowa wartości określonych właściwości oprogramowania.\n",
+    "</div>"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 2.1. Proces określania jakości oprogramowania\n",
+    "Proces określenia jakości oprogramowania składa się z dwóch etapów:\n",
+    "1. Zdefiniowanie funkcji jakości oprogramowania:\n",
+    "\n",
+    " > 1. Określ właściwości istotne dla danego typu oprogramowania (np. rozmiar, funkcjonalność, użyteczności, dostępność).\n",
+    " > 2. Dla każdej włąsciwości zdefiniuj zakres wartości liczbowych lub kategorii, określających, w jakim stopniu spełnia ona oczekiwania użytkowników.\n",
+    " > 3. Zdefiniuj jakość oprogramowania jako funkcję wartości poszczególnych właściwości:  \n",
+    " >   **Quality = q(wartości właściwości)**\n",
+    " \n",
+    "2. Ocena jakości oprogramowania\n",
+    " > 1. Wyznacz wartości poszczególnych cech oprogramowania.\n",
+    " > 2. Oblicz jakość oprogramowania za pomocą zdefiniowanej funkcji *Quality*."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "# 3. Jakość kodu źródłowego\n",
+    "Cechy kodu żródłowego:\n",
+    " * rozmiar,\n",
+    " * złożoność"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 3.1. Metryki rozmiaru kodu źródłowego\n",
+    "\n",
+    "### 3.1.1. Liczba wierszy (LOC - Lines of Code)\n",
+    "LOC mierzy **liczbę wierszy** w metodzie, klasie lub całej aplikacji.\n",
+    "\n",
+    "W obliczaniu LOC trzeba podjąć kilka nieoczywistych decyzji.\n",
+    "\n",
+    "Przykłady:\n",
+    "\n",
+    "<table>\n",
+    "<tr> \n",
+    "    <td> Decyzja </td> <td> Rekomendacja </td>\n",
+    "</tr>\n",
+    "<tr>\n",
+    "    <td> Czy liczyć puste wiersze?</td> <td> NIE </td>\n",
+    "</tr>\n",
+    "<tr>\n",
+    "    <td> Czy liczyć komentarze?</td> <td> NIE </td>\n",
+    "</tr>\n",
+    "<tr>\n",
+    "    <td> Czy liczyć liczbę wierszy czy liczbę instrukcji?</td> <td> Liczbę wierszy </td>\n",
+    "</tr>\n",
+    "</table>"
    ]
   },
   {
@@ -95,9 +164,9 @@
    "source": [
     "<div class=\"alert alert-info alert-success\">\n",
     "  \n",
-    "<h3>Jakość oprogramowania</h3> \n",
+    "<h3>Reguła 30</h3> \n",
     "  \n",
-    "Jakość oprogramowania to funkcja <b>cech</b> oprogramowania, które spełniają oczekiwania użytkownika: znane i przewidywane.\n",
+    "Jeśli element zawiera wiecej niż 30 podelementów, to najprawdopodobniej w działaniu wystąpi jakiś poważny problem.\n",
     "</div>"
    ]
   },
@@ -105,35 +174,412 @@
    "cell_type": "markdown",
    "metadata": {},
    "source": [
-    "## Jakość kodu źródłowego\n",
+    "> **Methods**  should not have more than an average of 30 code lines (not counting line spaces and comments).  \n",
-    "### Metryki oceny rozmiaru kodu źródłowego\n",
+    "> **A class** should contain an average of less than 30 methods, resulting in up to 900 lines of code.  \n",
-    "### Metryki oceny złożoności kodu źródłowego"
+    "> **A package** shouldn’t contain more than 30 classes, thus comprising up to 27,000 code lines.  \n",
+    "> **Subsystems** with more than 30 packages should be avoided. Such a subsystem would count up to 900 classes with up to 810,000 lines of code.  \n",
+    "> **A system** with 30 subsystems would thus possess 27,000 classes and 24.3 million code lines.  \n",
+    "[Przeczytaj w Internecie](https://dzone.com/articles/rule-30-%E2%80%93-when-method-class-or)"
    ]
   },
   {
    "cell_type": "markdown",
    "metadata": {},
    "source": [
-    "## Cechy oprogramowania wpływające na ocenę jakości\n",
+    "### 3.1.2. Punkty funkcyjne\n",
-    "### Funkcjonalność\n",
+    "\n",
-    "### Niezawodność\n",
+    "**Punkty Funkcyjne** - metryka, która wyznacza liczbę funkcjonalności dostarczaną przez system.\n",
-    "### Użyteczność\n",
+    "\n",
-    "### Wydajność\n",
+    "**Współczynnik produktywności języka programowania**: ile (średnio) linii kodu potrzeba do zakodowania jednego punktu funkcyjnego? \n",
-    "### Łatwość konserwacji\n",
+    "\n",
-    "### Przenośność\n",
+    "Wartość kodu w punktach funkcyjnych wyznacza się, dzieląc wartośćLOC przez współczynnik produktywności.\n",
-    "### Dostępność\n",
+    "\n",
-    "### Bezpieczeństwo\n",
+    "**Tablica produktywności języków programowania**\n",
-    "### Kompatybilność"
+    " <img src=\"obrazy/LOC vs FP.jpg\" alt=\"Tablica produktywności\" width=500px>\n",
+    " źródło: Adam Roman, \"Testowanie i jakość oprogramowania\"\n",
+    "\n",
+    "[Porównaj w Internecie](https://www.qsm.com/resources/function-point-languages-table)"
    ]
   },
   {
    "cell_type": "markdown",
    "metadata": {},
    "source": [
-    "## Schematy oceny jakości\n",
+    "### 3.1.3. Liczba tokenów - metryka Halsteada\n",
-    "### CUPRIMDSO\n",
+    "\n",
-    "### FURPS\n",
+    "Metryka Halsteada wyznacza objętość (wielkość) kodu na podstawie liczby unikatowych tokenów.\n",
-    "### CUPRIMDA"
+    "Wyróżniane są dwa typy tokenów:\n",
+    " * operatory (funkcje, słowa kluczowe itp.),\n",
+    " * operandy (zmienne, stałe, wartości).\n",
+    " \n",
+    "Wartości metryk Halsteada (w przeciwieństwie do LOC) nie zależą od długości przyjętego nazewnictwa.\n",
+    "\n",
+    "<img src=\"obrazy/Halstead1.png\" alt=\"Liczby tokenów\" width=300px>\n",
+    "źródło: Wikipedia\n",
+    "\n",
+    "Na podstawie liczby tokenów można oszacować objętość (wielkość) programu:\n",
+    "\n",
+    "<img src=\"obrazy/Halstead2.png\" alt=\"wielkość programu\" width=300px>\n",
+    "źrodło: Wikipedia"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 3.2. Metryki oceny złożoności kodu źródłowego "
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "### 3.2.1. Metryki złożoności Halsteada\n",
+    "Złożoność programu szacowana jest pod kilkoma aspektami - na podstawie liczby tokenów:\n",
+    " * D: trudność implementacji,\n",
+    " * L: poziom programu (im wyższy tym program jest mniej podatny na błędy),\n",
+    " * E: wysiłek implementacji,\n",
+    " * T: czas implementacji\n",
+    " * B: liczba błędów.\n",
+    "<img src=\"obrazy/Halstead3.png\" alt=\"metryki złożoności Halsteada\" width=100px>\n",
+    "żródło: Wikipedia"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "### 3.2.2. Złożoność cyklomatyczna\n",
+    "**Złożoność cyklomatyczna** określa liczbę niezależnych ścieżek przebiegu programu.  \n",
+    "\n",
+    "Jeśli program reprezentowany jest w postaci schematu blokowego (grafu), to:\n",
+    "\n",
+    "> CC = e - n + 2 * p   \n",
+    "> e – liczba krawędzi grafu  \n",
+    "> n – liczba węzłów grafu  \n",
+    "> p – liczba składowych grafu  \n",
+    "\n",
+    "Złożoność cykolmatyczną można łatwo wyliczyć na podstawie wzoru:\n",
+    "\n",
+    "> CC = d + 1, gdzie d oznacza liczbę węzłów decyzyjnych, np. instrukcji:  \n",
+    "> * if   \n",
+    "> * while  \n",
+    "> * for  \n",
+    "> * case"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "### 3.2.3. Uśrednione metody na klasę (Weighted Methods per Class - WMC)\n",
+    "\n",
+    "Metryka uwzględnia zarówno liczbę metod w klasie, jak i ich złożoność cyklomatyczną: (n oznacza liczbę metod w klasie, a c<sub>i</sub> oznacza złożoność cykolomatyczną i-tej metody).\n",
+    "\n",
+    "<img src=\"obrazy/WMC.png\" alt=\"Uśrednione metody na klasę \" width=200px>"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "### 3.2.4. Odpowiedzialność klasy (Response for a Class - RFC)\n",
+    "\n",
+    "Metryka RFC oznacza całkowitą liczbę metod, które mogą być potencjalnie wywołane w odpowiedzi na komunikat odebrany przez obiekt klasy.  \n",
+    "\n",
+    "Wysoka wartość RFC oznacza większą funkcjonalność, ale zarazem i wyższą złożoność."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "# 4. Właściwości produktu wpływające na ocenę jakości oprogramowania"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 4.1. Przydatność funkcjonalna (Functional Suitability - F)\n",
+    "**Przydatność funkcjonalna** określa stopień, w jakim program dostarcza oczekiwane funkcjonalności.\n",
+    "\n",
+    "Wartość przydatności funkcjonalnej można wyznaczyć podczas testowania:\n",
+    "\n",
+    "> **M = 1 - A/B**\n",
+    ">  * A = funkcjonalności problemowe  \n",
+    ">  * B = wszystkie testowane funkcjonalności"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 4.2. Niezawodność\n",
+    "\n",
+    "**Niezawodność** określa prawdopodobieństwo, że wykonanie operacji przez program będzie bezbłędne.\n",
+    "\n",
+    "Wartość niezawodności można wyznaczyć podczas testowania:\n",
+    "\n",
+    "> **M = A/B**  \n",
+    ">  * A = liczba testów ukończonych pomyślnie, \n",
+    ">  * B = liczba wszystkich testów"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 4.3. Użyteczność (Usability - U)\n",
+    "\n",
+    "**Użyteczność** określa łatwość użytkowania.\n",
+    "\n",
+    "Wartość użyteczności można wyznaczyć podczas testów użyteczności:\n",
+    "\n",
+    "> **M = A/B**\n",
+    ">  * A = liczba funkcjonalności odkryta przez użytkownika,  \n",
+    ">  * B = liczba wszystkich funkcjonalości."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 4.4. Wydajność (Performance Efficiency)\n",
+    "**Wydajność** określa liczbę wykonanych operacji w odniesieniu do czasu i zużytych zasobów.\n",
+    "\n",
+    "Przykładowe metryki pomiaru wydajności:\n",
+    "\n",
+    "> * Czas odpowiedzi:  **M = T1 (end) - T2 (start)** \n",
+    "> * Czas postoju: **M = T1 (waiting time) / T2 (total time)**\n",
+    "> * Przepustowość = Liczba zadań wykonanych w jednostce czasu  \n",
+    "> * Zużycie pamięci (w bajtach)  "
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 4.5. Łatwość konserwacji (Maintainability - M)\n",
+    "**Łatwość konserwacji** to łatwość, z jaką program jest utrzymywany w celu:\n",
+    " * poprawiania błędów,\n",
+    " * wprowadzania nowych funkcji.\n",
+    "\n",
+    "Przykładowa metryka: Ile czasu zajmuje średnio naprawienie błędu?\n",
+    "\n",
+    "> **M = SUM(czas naprawy) / N**  \n",
+    "> * N oznacza liczbę napraw"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 4.6. Przenośność (Portability - P)\n",
+    "**Przenośność** to Łatwość przenoszenia systemu pomiędzy różnymi środowiskami platformami / systemami operacyjnymi. \n",
+    "\n",
+    "Przykładowe metryki:\n",
+    " * łatwość adaptacji\n",
+    " > **M = T**  \n",
+    " > * T oznacza czas adaptacji do nowego środowiska\n",
+    "\n",
+    " * łatwość instalacji:  \n",
+    "  > **M = A / B**\n",
+    "  >  * A = przypadki pomyślnej instalacji  \n",
+    "  >  * B = wszystkie przypadki instalacji  "
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 4.7. Dostępność (Availibility - A)\n",
+    "**Dostępność** to czas, w którym program zobowiązany jest odpowiadać zgodnie z oczekiwaniami.\n",
+    "\n",
+    "* Metryka:\n",
+    "\n",
+    "> **M = A / B**\n",
+    "> * A = Czas dostępności  \n",
+    "> * B = Czas całkowity  \n",
+    "\n",
+    "* Przykładowe wartości metryki dostępności:\n",
+    "\n",
+    "<table>\n",
+    "<tr> \n",
+    "    <td> Miara dostępności </td> <td> Czas niedostępności w roku </td>\n",
+    "</tr>\n",
+    "<tr>\n",
+    "    <td> 99,999 </td> <td> 5 minut 20 sekund </td>\n",
+    "</tr>\n",
+    "<tr>\n",
+    "    <td> 99,8</td> <td> 17 godzin 30 minut </td>\n",
+    "</tr>\n",
+    "<tr>\n",
+    "    <td> 97,5 </td> <td> 219 godzin </td>\n",
+    "</tr>\n",
+    "</table>"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 4.8. Kompatybilność (Compatibility)\n",
+    "**Kompatybilność** to możliwość współpracowania z systemami zewnętrznymi."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 4.9. Bezpieczeństwo (Security - S)\n",
+    "**Bezpieczeństwo** to możliwość chronienia danych przetwarzanych przez aplikację.\n",
+    "\n",
+    "* Przykładowa metryka:\n",
+    "\n",
+    "> **M = A / B**  \n",
+    "> * A = Liczba przetestowanych funkcji programu uznanych jako bezpieczne\n",
+    "> * B = Liczba wszystkich przetestowanych funkcji  "
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "# 5. Schematy oceny jakości\n",
+    "\n",
+    "Aby ocenić jakość oprogramowania należy wybrać właściwości oprogramowania, które wchodzą w skład oceny. Służą do tego **schematy oceny jakości**.\n",
+    "\n",
+    "## 5.1. CUMPRIMDSO (schamat wprowadzony przez IBM)\n",
+    "* Capability (odpowiednik przydatności funkcjonalnej)\n",
+    "* Usability (użyteczność)\n",
+    "* Performance – wydajność\n",
+    "* Reliability – niezawodność\n",
+    "* Installability – łatwość instalacji\n",
+    "* Maintainibility – łatwość utrzymania (pielęgnowalność)\n",
+    "* Documentation – dokumentacja\n",
+    "* Service – serwis\n",
+    "* Overall - ocena ogólna\n",
+    "\n",
+    "## 5.2. CUMPRIMDA\n",
+    "* Capability (odpowiednik przydatności funkcjonalnej)\n",
+    "* Usability (użyteczność)\n",
+    "* Performance – wydajność\n",
+    "* Reliability – niezawodność\n",
+    "* Installability – łatwość instalacji\n",
+    "* Maintainibility – łatwość utrzymania (pielęgnowalność)\n",
+    "* Documentation – dokumentacja\n",
+    "* Availibility - dostępność\n",
+    "\n",
+    "## 5.3. FURPS (schemat wprowadzony przez Hewlett-Packard)\n",
+    "* Functionality\n",
+    "* Usability\n",
+    "* Reliability\n",
+    "* Performance\n",
+    "* Supportability – łatwość wspierania"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "# 6. Funkcja oceny jakości oprogramowania"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 6.1. Pojęcie korelacji\n",
+    "\n",
+    "**Korelacja** to miara zależności pomiędzy dwoma zmiennymi (cechami).\n",
+    "\n",
+    "Korelacja przyjmuje wartości z przedziału [-1, 1]. \n",
+    "* korealacja > 0 → korelacja dodatnia\n",
+    "  * gdy wartości jednej cechy rosną, to drugiej również rosną.\n",
+    "* r < 0 → korelacja ujemna\n",
+    "  * gdy wartości jednej cechy rosną, to drugiej maleją i odwrotnie\n",
+    "* r = 0 → korelacja zerowa\n",
+    "  * brak związku między cechami.\n",
+    "  \n",
+    "Przykłady korelacji: \n",
+    "\n",
+    "<img src=\"obrazy/korelacja.png\" alt=\"korelacja Pearsona\" width=600px>\n",
+    "źródło: https://cyrkiel.info/statystyka/korelacja-pearsona/"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 6.2. Korelacja między właściwościami oprogramowania\n",
+    "Korelację między poszczególnymi właściwościami oprogramowania obrazuje tabela:\n",
+    "\n",
+    "<img src=\"obrazy/korelacja właściwości.png\" alt=\"Korelacja między właściwościomi oprogramowania\" width=600px>\n",
+    "źródło: opracowanie własne na podstawie: Stephen H. Kan \"Metryki i modele w inżynierii jakości oprogramowania\"\n",
+    "\n",
+    "Tabela wskazuje, że polepszenie jednej cechy oprogramowania (np. przydatności funkcjonalnej) może pogorszyć inną cechę (np. wydajność), bo cechy te są ujemnie skorelowane."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 6.3. Waga właściwości oprogramowania\n",
+    "Istotność poszczególnych właściwości oprogramowania zależy od typu programu.\n",
+    "\n",
+    "Stephen H. Kan (\"Metryki i modele w inżynierii jakości oprogramowania\") podaje, że dla metryki UPRIMDA najbardziej odpowiednie kolejności właściwości są następujące:  \n",
+    "* RUIPMDA\n",
+    "* RUAIMPD"
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "## 6.4. Wzór na ocenę jakości oprogramowania\n",
+    "\n",
+    "Procedura opracowania wzoru na ocenę jakości oprogramowania odpowiedniego dla danego typu programu:\n",
+    "\n",
+    "> 1. Wybierz schemat (np. FURPS)  \n",
+    ">  \n",
+    "> 2. Zdefiniuj typ funkcji (np. funkcja liniowa)  \n",
+    "> **Quality = a + b*F + c*U +d*R + e*P + f*S** \n",
+    ">  \n",
+    "> 3. Zdefiniuj współczynniki tak, by korelacja z oceną ludzką była jak najwyższa."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "### Przykładowy proces dostrajania współczynników jakości\n",
+    "\n",
+    "> 1. Zorganizuj grupę użytkowników (co najmniej 5 osób).  \n",
+    "> 2. Zbierz od użytkowników oceny poszczególnych właściwości oprogramowania.  \n",
+    "> 3. Zbierz od użytkowników oceny ogólne jakości.  \n",
+    "> 4. Określ heurystycznie wartości współczynników we wzorze na ocenę ogolną.  \n",
+    "> 5. Oblicz współczynnik korelacji między:\n",
+    ">  * ocenami ogólnymi jakości podanymi przez użytkowników,  \n",
+    ">  * ocenami ogólnymi jakości wyznaczonymi przez wzór na oceną ogólną na podstawie ocen cząstkowych użytkownikow.\n",
+    "> 6.  Jeśli korelacja jest niska, to powróć do punktu 4."
+   ]
+  },
+  {
+   "cell_type": "markdown",
+   "metadata": {},
+   "source": [
+    "# Podsumowanie\n",
+    " * Istnieje wiele definicji jakości programowania.\n",
+    "   * Na wykładzie zdefiniowano jakość jako funkcję poszczególnych właściwości oprogramowania.\n",
+    "\n",
+    "* Istnieją metryki oceny **kodu źrodłowego**. \n",
+    "   * Na ich podstawie można ocenić jakość kodu.\n",
+    "   \n",
+    " * Jakość oprogramowania można oceniać również z punktu widzenia klienta. \n",
+    "   * Stosowane są różne schematy oceny, które biorą pod uwagę różne właściwości oprogramowania.\n",
+    "   \n",
+    " * Ocenę ogólną oprogramowania (z punktu widzenia klienta) można zdefiniować jako **funkcję liniową** ocen poszczególnych właściwości."
    ]
   }
  ],