Complexity. Software entities are m

Complexity. Software entities are more complex for their size than perhaps any other human construct because no two parts are alike (at least above the statement level). If they are, we make the two similar parts into a subroutine--open or closed. In this respect, software systems differ profoundly from computers, buildings, or automobiles, where repeated elements abound.

Digital computers are themselves more complex than most things people build: They have very large numbers of states. This makes conceiving, describing, and testing them hard. Software systems have orders-of-magnitude more states than computers do.

Likewise, a scaling-up of a software entity is not merely a repetition of the same elements in larger sizes, it is necessarily an increase in the number of different elements. In most cases, the elements interact with each other in some nonlinear fashion, and the complexity of the whole increases much more than linearly.

The complexity of software is an essential property, not an accidental one. Hence, descriptions of a software entity that abstract away its complexity often abstract away its essence. For three centuries, mathematics and the physical sciences made great strides by constructing simplified models of complex phenomena, deriving properties from the models, and verifying those properties by experiment. This paradigm worked because the complexities ignored in the models were not the essential properties of the phenomena. It does not work when the complexities are the essence.

Many of the classic problems of developing software products derive from this essential complexity and its nonlinear increases with size. From the complexity comes the difficulty of communication among team members, which leads to product flaws, cost overruns, schedule delays. From the complexity comes the difficulty of enumerating, much less understanding, all the possible states of the program, and from that comes the unreliability. From complexity of function comes the difficulty of invoking function, which makes programs hard to use. From complexity of structure comes the difficulty of extending programs to new functions without creating side effects. From complexity of structure come the unvisualized states that constitute security trapdoors.

Not only technical problems, but management problems as well come from the complexity. It makes overview hard, thus impeding conceptual integrity. It makes it hard to find and control all the loose ends. It creates the tremendous learning and understanding burden that makes personnel turnover a disaster.

Conformity. Software people are not alone in facing complexity. Physics deals with terribly complex objects even at the "fundamental" particle level. The physicist labors on, however, in a firm faith that there are unifying principles to be found, whether in quarks or in unifiedfield theories. Einstein argued that there must be simplified explanations of nature, because God is not capricious or arbitrary.

No such faith comforts the software engineer. Much of the complexity that he must master is arbitrary complexity, forced without rhyme or reason by the many human institutions and systems to which his interfaces must conform. These differ from interface to interface, and from time to time, not because of necessity but only because they were designed by different people, rather than by God.

In many cases, the software must conform because it is the most recent arrival on the scene. In others, it must conform because it is perceived as the most conformable. But in all cases, much complexity comes from conformation to other interfaces; this complexity cannot be simplified out by any redesign of the software alone.

Changeability. The software entity is constantly subject to pressures for change. Of course, so are buildings, cars, computers. But manufactured things are infrequently changed after manufacture; they are superseded by later models, or essential changes are incorporated into later-serial-number copies of the same basic design. Call-backs of automobiles are really quite infrequent; field changes of computers somewhat less so. Both are much less frequent than modifications to fielded software.

In part, this is so because the software of a system embodies its function, and the function is the part that most feels the pressures of change. In part it is because software can be changed more easily--it is pure thought-stuff, infinitely malleable. Buildings do in fact get changed, but the high costs of change, understood by all, serve to dampen the whims of the changers.

All successful software gets changed. Two processes are at work. First, as a software product is found to be useful, people try it in new cases at the edge of or beyond the original domain. The pressures for extended function come chiefly from users who like the basic function and invent new uses for it.

Second, successful software survives beyond the normal life of the machine vehicle for which it is first written. If not new computers, then at least new disks, new displays, new printers come along; and the software must be conformed to its new vehicles of opportunity.

In short, the software product is embedded in a cultural matrix of applications, users, laws, and machine vehicles. These all change continually, and their changes inexorably force change upon the software product.

Invisibility. Software is invisible and unvisualizable. Geometric abstractions are powerful tools. The floor plan of a building helps both architect and client evaluate spaces, traffic flows, views. Contradictions and omissions become obvious. Scale drawings of mechanical parts and stick-figure models of molecules, although abstractions, serve the same purpose. A geometric reality is captured in a geometric abstraction.

The reality of software is not inherently embedded in space. Hence, it has no ready geometric representation in the way that land has maps, silicon chips have diagrams, computers have connectivity schematics. As soon as we attempt to diagram software structure, we find it to constitute not one, but several, general directed graphs superimposed one upon another. The several graphs may represent the flow of control, the flow of data, patterns of dependency, time sequence, name-space relationships. These graphs are usually not even planar, much less hierarchical. Indeed, one of the ways of establishing conceptual control over such structure is to enforce link cutting until one or more of the graphs becomes hierarchical. [1]

In spite of progress in restricting and simplifying the structures of software, they remain inherently unvisualizable, and thus do not permit the mind to use some of its most powerful conceptual tools. This lack not only impedes the process of design within one mind, it severely hinders communication among minds.

Kết quả (Việt) 1:

Phức tạp. Tổ chức phần mềm là phức tạp hơn cho kích thước của họ hơn có lẽ bất kỳ con người khác xây dựng vì không có hai phần là như nhau (ít mực tuyên bố). Nếu họ đang có, chúng tôi làm cho các bộ phận tương tự như hai vào một chương trình con--mở hoặc đóng cửa. Trong sự tôn trọng này, Hệ thống phần mềm khác biệt sâu sắc từ máy tính, tòa nhà, hoặc xe ô tô, nơi rất nhiều yếu tố lặp đi lặp lại.Máy tính số là phức tạp hơn so với hầu hết những điều con người xây dựng: họ có số lượng rất lớn của tiểu bang. Điều này làm cho thụ thai, mô tả, và thử nghiệm chúng cứng. Hệ thống phần mềm có đơn đặt hàng của độ lớn thêm kỳ so với máy tính.Tương tự như vậy, một mở rộng quy mô-up của một tổ chức phần mềm không phải là chỉ đơn thuần là một sự lặp lại của các yếu tố tương tự ở kích thước lớn hơn, nó là nhất thiết phải tăng số lượng các yếu tố khác nhau. Trong hầu hết trường hợp, các yếu tố tương tác với nhau trong một số thời trang phi tuyến, và làm tăng sự phức tạp của toàn bộ tuyến tính nhiều hơn.Sự phức tạp của phần mềm là một tài sản quan trọng, không phải là một tai nạn. Do đó, mô tả một thực thể phần mềm đó tóm tắt đi phức tạp của nó thường tóm tắt đi bản chất của nó. Trong ba thế kỷ, toán học và khoa học vật lý những bước tiến lớn bằng việc xây dựng các mô hình đơn giản của hiện tượng phức tạp, bắt nguồn tài sản từ các mô hình, và xác minh những thuộc tính của thử nghiệm. Mô hình này làm việc bởi vì những phức tạp bị bỏ qua trong các mô hình đã không thuộc tính cần thiết của các hiện tượng. Nó không hoạt động khi phức tạp là những tinh túy.Nhiều người trong số những vấn đề cổ điển của phát triển sản phẩm phần mềm xuất phát từ này phức tạp cần thiết và của nó tăng phi tuyến với kích thước. Từ sự phức tạp đi kèm những khó khăn trong giao tiếp giữa các thành viên trong đội, dẫn đến sản phẩm lỗi, chi phí nghiêm, lịch sự chậm trễ. Từ sự phức tạp đi kèm những khó khăn của liệt kê, ít hơn nhiều sự hiểu biết, tất cả các tiểu bang có thể của chương trình, và từ đó đến không đáng tin cậy. Từ phức tạp của các chức năng có khó khăn trong cách gọi chức năng, mà làm cho chương trình khó khăn để sử dụng. Từ phức tạp của cấu trúc có khó khăn trong việc mở rộng các chương trình để tính năng mới mà không tạo ra tác dụng phụ. Từ phức tạp của cấu trúc đến các tiểu bang unvisualized chiếm an ninh trapdoors.Không chỉ là vấn đề kỹ thuật, nhưng vấn đề quản lý cũng đến từ sự phức tạp. Nó làm cho tổng quan về khó khăn, do đó ngăn cản khái niệm toàn vẹn. Nó làm cho nó khó để tìm và kiểm soát tất cả các lỏng kết thúc. Nó tạo ra sự to lớn học tập và hiểu gánh nặng mà làm cho nhân viên doanh thu một thảm họa.Sự phù hợp. Phần mềm người không phải là một mình trong phải đối mặt với phức tạp. Vật lý thoả thuận với các đối tượng phức tạp terribly ngay cả ở cấp độ "cơ bản" hạt. Các nhà vật lý động, Tuy nhiên, trong một niềm tin vững chắc rằng có thống nhất các nguyên tắc được tìm thấy, cho dù trong các quark hoặc trong lý thuyết unifiedfield. Einstein lập luận rằng phải có giải thích đơn giản của thiên nhiên, bởi vì Thiên Chúa không phải là hay thay đổi hoặc tùy ý.Không có niềm tin như vậy an ủi các kỹ sư phần mềm. Phần lớn sự phức tạp mà ông phải nắm vững là phức tạp tùy ý, buộc không có vần điệu hay lý do của nhiều cơ sở giáo dục của con người và hệ thống mà giao diện của mình phải phù hợp. Những khác nhau từ giao diện để giao diện, và đôi khi, không phải vì cần thiết nhưng chỉ bởi vì chúng được thiết kế bởi những người khác nhau, chứ không phải bởi Đức Chúa trời.Trong nhiều trường hợp, các phần mềm phải phù hợp bởi vì nó là sự xuất hiện gần đây nhất trong bối cảnh đó. Trong những người khác, nó phải phù hợp bởi vì nó được coi là phù hợp nhất. Nhưng trong mọi trường hợp, nhiều phức tạp đến từ conformation để giao diện khác; phức tạp này không thể được đơn giản hóa ra bởi bất kỳ thiết kế lại phần mềm một mình.Changeability. Các tổ chức phần mềm là liên tục bị áp lực cho sự thay đổi. Tất nhiên, vì vậy là tòa nhà, xe ô tô, máy tính. Nhưng những thứ sản xuất thường xuyên thay đổi sau khi sản xuất; họ được thay thế bởi sau đó các mô hình, hoặc thay đổi cần thiết được gắn kết vào sau đó nối tiếp số lượng bản sao của cùng một thiết kế cơ bản. Cuộc gọi-lưng của xe ô tô thực sự khá không thường xuyên; lĩnh vực thay đổi máy tính hơi ít như vậy. Cả hai đều ít thường xuyên hơn sửa đổi để đưa ra với phần mềm.Một phần, điều này là do đó, bởi vì phần mềm hệ thống một biểu hiện chức năng của nó, và các chức năng là một phần mà hầu hết cảm thấy áp lực của sự thay đổi. Trong một phần đó là bởi vì phần mềm có thể thay đổi dễ dàng hơn - đó là tinh khiết tư tưởng-stuff, vô hạn tánh dể sai khiến. Tòa nhà trong thực tế có được thay đổi, nhưng các chi phí cao của sự thay đổi, hiểu bởi tất cả, nhằm mục đích giảm các whims của các đổi.Tất cả các phần mềm thành công được thay đổi. Hai quá trình tại nơi làm việc. Đầu tiên, như một sản phẩm phần mềm được tìm thấy là hữu ích, người cố gắng nó trong các trường hợp mới ở rìa của hoặc vượt quá tên miền gốc. Những áp lực để mở rộng chức năng đến chủ yếu từ người dùng thích các chức năng cơ bản và phát minh ra sử dụng mới cho nó.Thứ hai, thành công phần mềm vẫn còn vượt ra ngoài cuộc sống bình thường của xe máy mà nó lần đầu tiên được viết. Nếu không hiển thị các máy tính mới, sau đó ít mới đĩa, mới, máy in mới đến cùng; và các phần mềm phải được phù hợp với các loại xe mới của cơ hội.Trong ngắn hạn, các sản phẩm phần mềm được nhúng vào trong một ma trận văn hóa của ứng dụng, người sử dụng, Pháp luật, và xe máy. Những tất cả thay đổi liên tục, và thay đổi của inexorably buộc thay đổi khi các sản phẩm phần mềm.Tàng hình. Phần mềm là vô hình và unvisualizable. Hình học abstractions là công cụ mạnh mẽ. Tầng trong một tòa nhà giúp khách hàng đánh giá tại toàn, dòng chảy lưu lượng truy cập, lượt xem và kiến trúc sư. Mâu thuẫn và thiếu sót trở nên rõ ràng. Quy mô đồ họa của các bộ phận cơ khí và con số thanh mô hình của các phân tử, mặc dù abstractions, phục vụ mục đích tương tự. Một thực tế hình học bị bắt trong một trừu tượng hình học.Thực tế của phần mềm không được vốn đã nhúng trong không gian. Do đó, nó đã không có đại diện hình học sẵn sàng trong cách đất có bản đồ, khoai tây chiên silic có sơ đồ, máy tính có sơ đồ kết nối. Ngay sau khi chúng tôi cố gắng biểu đồ phần mềm cấu trúc, chúng tôi tìm thấy nó để chiếm không phải một, nhưng một số, tổng đạo diễn đồ thị đươc một sau khi khác. Một số đồ thị có thể đại diện cho dòng chảy của điều khiển, dòng chảy của dữ liệu, mô hình phụ thuộc, trình tự thời gian, mối quan hệ không gian tên. Các đồ thị là thường không ngay cả hai chiều, ít hơn nhiều thứ bậc. Thật vậy, một trong những cách thiết lập khái niệm quyền kiểm soát cấu trúc như vậy là để thực thi liên kết cắt cho đến khi một hoặc nhiều hơn các đồ thị trở thành thứ bậc. [1]Mặc dù sự tiến bộ trong hạn chế và đơn giản hoá các cấu trúc của phần mềm, họ vẫn còn hơi unvisualizable, và do đó cho phép tâm trí để sử dụng một số các công cụ mạnh mẽ nhất của khái niệm. Điều này thiếu không chỉ cản trở quá trình thiết kế trong vòng một cái tâm, nó bị gây cản trở giao tiếp trong tâm trí.

Kết quả (Việt) 2:

Phức tạp. Thực thể phần mềm phức tạp hơn cho kích thước của chúng có lẽ hơn bất kỳ xây dựng con người khác vì không có hai phần là như nhau (ít nhất là trên cấp độ báo cáo). Nếu có, chúng tôi làm cho hai bộ phận tương tự vào một chương trình con - mở hoặc đóng cửa. Ở khía cạnh này, các hệ thống phần mềm khác nhau một cách sâu sắc từ các máy tính, các tòa nhà, hoặc xe ô tô, nơi mà yếu tố lặp đi lặp lại rất nhiều. Máy tính kỹ thuật số là tự phức tạp hơn so với hầu hết những người xây dựng: Họ có số lượng rất lớn của các quốc gia. Điều này làm cho việc thụ thai, mô tả, và thử nghiệm chúng cứng. Hệ thống phần mềm có đơn đặt hàng của độ richter bang hơn máy tính làm. Tương tự như vậy, một rộng-up của một thực thể phần mềm không chỉ đơn thuần là một sự lặp lại của các yếu tố tương tự ở kích thước lớn hơn, nó hẳn là một sự gia tăng về số lượng các yếu tố khác nhau. Trong hầu hết các trường hợp, các yếu tố tương tác với nhau trong một số thời trang phi tuyến, và sự phức tạp của toàn bộ tăng nhiều hơn so với tuyến tính. Sự phức tạp của phần mềm là một đặc tính cần thiết, không phải là một tai nạn. Do đó, mô tả của một phần mềm thực thể trừu tượng đi phức tạp của nó thường là trừu tượng đi bản chất của nó. Trong ba thế kỷ, toán học và khoa học vật lý có những bước tiến tuyệt vời bằng việc xây dựng mô hình đơn giản của hiện tượng phức tạp, xuất phát từ tính chất các mô hình, và xác minh những tài sản bằng thực nghiệm. Mô hình này đã làm việc vì sự phức tạp bỏ qua trong các mô hình không phải là những đặc tính thiết yếu của các hiện tượng. Nó không hoạt động khi sự phức tạp là bản chất. Nhiều người trong số những vấn đề cổ điển của các sản phẩm phần mềm phát triển xuất phát từ sự phức tạp này rất cần thiết và tăng phi tuyến của mình với kích thước. Từ sự phức tạp đến khó khăn trong việc giao tiếp giữa các thành viên trong nhóm, dẫn đến sai sót của sản phẩm, chi phí quá mức, chậm trễ tiến độ. Từ sự phức tạp đến khó khăn trong việc liệt kê, sự hiểu biết ít nhiều, tất cả các trạng thái có thể có của các chương trình, và từ đó đi kèm không đáng tin cậy. Từ phức tạp của chức năng đến các khó khăn của cách gọi chức năng, mà làm cho chương trình khó sử dụng. Từ phức tạp của cấu trúc đến khó khăn trong việc mở rộng chương trình đến các chức năng mới mà không tạo ra tác dụng phụ. Từ phức tạp của cấu trúc đến các bang unvisualized tạo thành trapdoors an ninh. Không chỉ là vấn đề kỹ thuật, nhưng vấn đề quản lý cũng đến từ sự phức tạp. Nó làm cho khó nhìn tổng quan, do đó cản trở vẹn khái niệm. Nó làm cho nó khó khăn để tìm thấy và kiểm soát tất cả các đầu lỏng lẻo. Nó tạo ra những học to lớn và gánh nặng sự hiểu biết mà làm cho kim ngạch nhân viên một thảm họa. Sự phù hợp. Phần mềm của người ta không đơn độc trong việc đối mặt phức tạp. Vật lý giao dịch với các đối tượng khủng khiếp phức tạp ngay cả ở cấp độ hạt "cơ bản". Nhà vật lý người lao động trên, tuy nhiên, trong một niềm tin vững chắc rằng có những nguyên tắc thống nhất được tìm thấy, cho dù trong quark hoặc trong các lý thuyết unifiedfield. Einstein lập luận rằng có phải đơn giản giải thích về bản chất, bởi vì Thiên Chúa không phải là thất thường hoặc tùy ý. Không có đức tin như vậy an ủi các kỹ sư phần mềm. Phần lớn sự phức tạp mà anh phải nắm vững là phức tạp tùy ý, ép buộc mà không vần điệu hay lý do của tổ chức nhiều nhân lực và hệ thống để mà giao diện của mình phải tuân thủ. Có khác với các giao diện để giao tiếp, và theo thời gian, không phải vì cần thiết nhưng chỉ vì chúng được thiết kế bởi những người khác nhau, chứ không phải bởi Thiên Chúa. Trong nhiều trường hợp, các phần mềm phải phù hợp bởi vì nó là sự xuất hiện gần đây nhất trên sân khấu . Trong những người khác, nó phải phù hợp vì nó được xem như là phù hợp nhất. Nhưng trong mọi trường hợp, nhiều phức tạp xuất phát từ cấu tạo các giao diện khác; phức tạp này không thể được đơn giản hóa ra bởi bất kỳ thiết kế lại phần mềm một mình. tánh hay thay đổi. Các thực thể phần mềm là liên tục chịu áp lực cho sự thay đổi. Tất nhiên, như vậy là các tòa nhà, xe hơi, máy vi tính. Nhưng mọi thứ được sản xuất thường xuyên được thay đổi sau khi sản xuất; chúng được thay thế bởi mô hình sau này, hoặc những thay đổi cần thiết được tích hợp vào bản sau-serial-số của thiết kế cơ bản giống nhau. Gọi-lưng của xe ô tô đang thực sự khá thường xuyên; thay đổi lĩnh vực máy tính có phần ít hơn. Cả hai đều là ít hơn nhiều hơn so với thường xuyên sửa đổi phần mềm ra sân. Điều này một phần là như vậy bởi vì các phần mềm của một hệ thống thể hiện chức năng của nó, và các chức năng là một phần mà cảm thấy hầu hết những áp lực của sự thay đổi. Trong phần đó là do phần mềm có thể được thay đổi dễ dàng hơn - đó là suy nghĩ tinh khiết-công cụ, vô cùng dễ uốn. Tòa nhà làm trong thực tế có được thay đổi, nhưng chi phí cao của sự thay đổi, tất cả cùng hiểu, phục vụ để làm giảm ý tưởng bất chợt của những kẻ đổi. Tất cả các phần mềm thành công được thay đổi. Hai quá trình đi làm. Đầu tiên, như một sản phẩm phần mềm được tìm thấy là hữu ích, mọi người thử nó trong trường hợp mới ở rìa hoặc vượt ra ngoài miền gốc. Những áp lực cho các chức năng mở rộng chủ yếu từ những người dùng thích các chức năng cơ bản và sáng tạo ra những ứng dụng mới cho nó. Thứ hai, phần mềm thành công sống sót vượt ra ngoài cuộc sống bình thường của chiếc xe máy mà nó lần đầu tiên được viết. Nếu máy tính không phải là mới, sau đó vào ổ đĩa mới nhất, màn hình mới, các máy in mới đến cùng; và các phần mềm phải được phù hợp cho xe mới của cơ hội. Trong ngắn hạn, các sản phẩm phần mềm được nhúng vào trong một ma trận văn hóa của phương tiện ứng dụng, người dùng, pháp luật, và máy. Những tất cả thay đổi liên tục, và những thay đổi của họ không thể lay buộc phải thay đổi theo sản phẩm phần mềm. Invisibility. Phần mềm là vô hình và unvisualizable. Trừu tượng hình học là công cụ mạnh mẽ. Các kế hoạch sàn của một tòa nhà sẽ giúp cho cả kiến trúc sư và khách hàng đánh giá không gian, lưu lượng giao thông, quan điểm. Những mâu thuẫn và thiếu sót trở nên rõ ràng. Bản vẽ quy mô của các bộ phận cơ khí và các mô hình thanh-hình ảnh của các phân tử, mặc dù khái niệm trừu tượng, phục vụ cùng một mục đích. Một thực tế hình học được bắt trong một trừu tượng hình học. Thực tế của phần mềm là không vốn nhúng trong không gian. Do đó, nó không có đại diện hình học sẵn sàng trong cách mà đất có các bản đồ, chip silicon có sơ đồ, máy tính có kết nối sơ đồ. Ngay khi chúng tôi cố gắng để sơ đồ cấu trúc phần mềm, chúng tôi tìm thấy nó để tạo thành không phải một, mà là nhiều, đồ thị chỉ đạo chung chồng một khi khác. Việc một số đồ thị có thể đại diện cho dòng điều khiển, lưu lượng dữ liệu, mô hình phụ thuộc, trình tự thời gian, mối quan hệ không gian tên. Những đồ thị thường thậm chí không phẳng, ít hơn nhiều thứ bậc. Thực vậy, một trong những cách để thiết lập kiểm soát khái niệm về cấu trúc như vậy là để thi hành cắt liên kết đến một hoặc nhiều hơn các đồ thị sẽ trở thành thứ bậc. [1] Mặc dù sự tiến bộ trong việc hạn chế và đơn giản hóa các cấu trúc của phần mềm, họ vẫn còn vốn unvisualizable, và do đó không cho phép tâm trí để sử dụng một số công cụ khái niệm mạnh mẽ nhất của nó. Thiếu này không chỉ cản trở quá trình thiết kế trong một tâm trí, nó gây cản trở nghiêm trọng giao tiếp giữa các tâm trí.