基礎情報技術ー第 4 日目ー

平成 23 年 5 月 18 日（金）担当：亀田

確認

• 授業で使用した資料は授業終了後に Webにて公開します。

• 授業中はノートなどにメモを取ってください。（キーワードや図だけでも結構です。）

• 本日出される (?) レポート課題 No.1 は来週（明日ではない）の授業終了時に集めます。

宿題（再掲）

• 大学の掲示版として、「個人専用の掲示板」を作るとしたらどんなものがいいのかを考え、以下の３点に関して文書化しなさい。1. 表示画面のデザイン（外見のデザイン）2. 提供する情報・サービス（情報デザイン）3. サービスの利用形態（誰がいつ何をどのように

等） 最終回までの課題でしたよね！

これは授業最終回の時に提出してもらいます。これは授業最終回の時に提出してもらいます。

参考文献

• 情報デザイン原論 「ものごと」を形にするテンプレー

ト ,ロバート・ヤコブソン ( 編 ), 食野雅子( 訳 ),電機大出版局 (2004).

それでは始めましょう

• 一呼吸して、気持ちをこちらに集中させてください。

集中力を高め、それを維持し続けることは成功のための

秘訣です。訓練してください。

前回までのポイントの確認

• IT のプロになるためには何が必要か？これを考えるための素材をお話しました。– SE の仕事はプログラミングだけではない– ソフトウェアのライフサイクル– オブジェクト指向– モデリング言語 UML 　など

• ソフトウェア開発過程の概要• UML の概説

IT のプロとは• 技術に関して深い理解がある

– 哲学・思想（個別技術から技術史等に対する）• 技術を身につけている

– オブジェクト指向、 UML 、デザインパターン　など

• 仕事の進め方を知っている– ソフトウェアとは– ソフトウェア開発とは– プロジェクトとは　など

• コスト計算ができる– 実社会の在り方・仕組みを理解している。

大学ではまず基礎・基本をしっかり身につけよう！

ソフトウェアのライフサイクル1. 要求分析2. 設計3. プログラミン

グ

4. デバッグ5. 評価6. 運用

⇒ 再び１へ戻る

1. 何を作るの？2. どうるの？3. 作成作業

（デバッグも）4. 本当にできた？5. 実際に使おう！6. ちょっと変更

ソフトウェアの開発工程でもある

UML での各種ビュー (3)

ユースケース図 アクティビティ図シーケンス図

コミュニケーション図（コラボレーション図）

ステートマシン図（ステートチャート）

クラス図

オブジェクト図

コンポーネント図

配置図

ユースケースビュー

論理ビュー

配置ビュー

並行性ビュー

コンポーネントビュー

今日の話し

• 要求分析• ユースケースとユースケース図• よい設計とは• Java プログラミング（おまけ）• その他

要求分析

• まずはここから始まる。（「必要は発明の母」）

要求分析

• 電子掲示板システム（東京工科大向け）• コーヒーメーカ• カードゲーム (BlackJack)

• 図書館システム• 小売店販売管理システム　など

コーヒーメーカ

WikiPedia より引用(2008/05/16)

要求される仕様

• 商品名： Mark IV Special

• 用途：コーヒーを入れるための装置• 具体的な仕様は配布資料参照のこと。

• これを元に要求を分析してみよう（深く理解してみよう）

分析メモ

• ハードウェア構成ではなく• 処理（振る舞い）の側面から分析

– 誰が，どんな振る舞いをするのか？– 誰が誰にどんな時に呼び出されるのか。　（注）

• 誰＝インスタンス• 振る舞い＝メソッド• どんな時に＝ロジック　など

ユースケース

• ユースケースとは、システムが提供するサービスや機能をユーザの視点から記述するもの。

• ユースケースを表現する方法は２つある。–ユースケース記述（シナリオ記述）

• 文章で記述

–ユースケース図• ダイアグラムで記述

ユースケース記述

• ユースケース記述は大きく２つに大別される– 基本ユースケース

• 標準的なあるいは本来の処理を記述

–代替ユースケース• 例外的なケース（場合）を記述例：ログイン失敗　など

販売システムのユースケース記述例

• 販売システムの流れ（基本ユースケース記述）1. 　2. 　3. …

販売システムのユースケース記述例

• 販売システムの流れ（基本ユースケース記述）1. レジ係りがスキャナで商品のバーコードを読み取る。

2. 商品の値段・商品名、現在までの合計金額をお客にディスプレイ表示。値段・説明はレジ係りにも表示。

3. 値段と商品名が書かれたレシートを印刷。4. バーコードが認識されたことを音でレジ係りに知らせる。

販売システムのユースケース記述例

• 販売システムの流れ（代替ユースケース記述）

　（考えてみよう！）　

販売システムのユースケース記述例

• 販売システムの流れ（代替ユースケース記述）

バーコードが読み取れない バーコードが書かれていない 会計処理途中で停電になった お客さんがいなくなった

スキャナの紹介（雑談）

• バーコード（例： JAN コード、 ISBN ）• QR コード（２次元コード）

（自由課題）：興味のあるひとは、一度じっくり調べてみてください。

ユースケース図を描いてみよう

• （販売システムのユースケース）

ユースケースの参考書

• ユースケース実践ガイド―効果的なユースケースの書き方 , アリスター コーバーン ,翔泳社 (2001).

• “Writing Effective Use Cases,” Alistair Cockburn, Addison-Wesley(2001).

さて、…

Mark IV Special Coffee Maker

(配布資料参照のこと )

Mark IV Special Coffee Maker1. 煮沸器 (boiler) の電熱線 (heater) 、 on/off可2. 保温プレート (warmer plate) の電熱線も。3. 保温プレートのセンサ。

状態： warmerEmpty, potEmpty, potNotEmpty

4. 煮沸器のセンサ。水の有無判定。 状態： boilerEmpty, boilerNotEmpty

5. ドリップボタン。ドリップ開始ボタン。インジケータ（ light ）付き。ドリップ完了時に点灯。

6. 蒸気圧抑制バルブ。開くと蒸気圧降下。

API の説明

この関数は、保温プレートセンサの状態を返す。このセンサにより、ポットが置かれているかどうか、ポットの中にコーヒーがあるかを検出する。

public int getWarmerPlateStatus();

public static final int WARMER_EMPTY = 0;

public static final int POT_EMPTY = 1;

public static final int POT_NOT_EMPTY = 2;

API の説明（２）

この関数は、煮沸器のスイッチの状態を返す。煮沸器のスイッチは、煮沸器に水が半分以上あるかどうかを検出するフロート式スイッチ。

public int getBoilerStatus();

public static final int BOILER_EMPTY = 0;

public static final int 　 BOILER_NOT_EMPTY = 1;

API の説明（３）この関数は、 [ ドリップ ]ボタンの状態を返す。 [ ドリップ ]ボタンは、その状態を記憶する一時的なスイッチ。この関数は呼び出されるたびに、記憶された状態が返され、状態は BREW_BUTTON_NOT_PUSHUED にリセットされる。従って、この関数が非常に遅いレートでポールされても、 [ ドリップ ]ボタンが押されたことを検出できる。

public int getBrewButtonStatus();

public static final int BREW_BUTTON_PUSHED = 0;

public static final int BREW_BUTTON_NOT_PUSHED = 1;

API の説明（４）

この関数は、煮沸器内の電熱線のオン / オフを切り替える。

public void setBoilerState(int boilerStatus);

public static final int BOILER_ON = 0;

public static final int BOILER_OFF = 1;

API の説明（５）

この関数は、保温プレート内の電熱線のオン / オフを切り替える。 */

public void setWarmerState(int warmerState);

public static final int WARMER_ON = 0;

public static final int WARMER_OFF = 1;

API の説明（６）

この関数は、インジケータのオン / オフを切り替える。インジケータは、ドリップが完了すると点灯し、[ ドリップ ]ボタンが押されると消える。

public void setIndicatorState(int indicatorState);

public static final int INDICATOR_ON = 0;

public static final int INDICATOR_OFF = 1;

API の説明（７）

この関数は、蒸気圧調整バルブを開閉する。バルブが閉まっていると、煮沸器内の蒸気圧によって 熱湯がコーヒーフィルタ状に噴き出す。バルブが開いていると、煮沸器内の蒸気が外に排出され、中の水はフィルタ上に噴き出なくなる。

public void setReleifValveState(int releifValveState);

public static final int VALVE_OPEN = 0;

public static final int VALVE_OFF = 1;

コーヒーメーカのユースケース記述とユースケース

図

シナリオ

フィルタをフィルタホルダーに入れる。

便利な UMLツール (astah) の紹介

• 各自ダウンロードしてください。• 中村太一先生の講義用ホームページ

（学内専用サイト）から正規版がコピーできます。 (CS 学部生限定 !!!)

• 簡単な説明を次回授業中にします。• フリー版 (Community 版 ) でもかまいませ

ん。• 他の UMLツールでも OK です。

自由課題

• UMLツールとしてどのようなものがあるのか、調べなさい。– ソフトウェア名–製造・販売会社名– 価格– 機能–動作環境– その他

よい設計とは

• 分かりやすい• 変更しやすい• 再利用しやすい　

などの特徴を持った設計のこと

設計を悪くする要因

• 硬直性• 脆弱性• 低移植性• 粘着性• 不要な複雑さ• 不要な繰り返し• 不透明さ

• 硬直性：システムの変更しにくさ。• 脆弱性：１つの変更が他の多くの変更を

　　　　　引き起こしてしまう。• 低移植性：システムのコンポーネント化が

　　　　　不十分なため、再利用しにくい。• 粘着性：エディットーコンパイルーテストが

　　　　　終わらない。

• 不要な複雑さ：いつか役立つであろう　　　　　　　　　コードであふれている。

• 不要な繰り返し：カット＆ペーストの　　　　　　　　　　　オンパレード。

• 不透明さ：内容が込み入っていて作成者の　　　　　　意図が見えない。

では「良い設計」はどうすればいいのか？

• （次回以降、順次説明します。）

ここから重要なお知らせ

自由課題： Java プログラミング

• スライドに関するプログラム例• 実際に実行してみてください。• プログラムの詳細を理解してください。• パラメータを変えて実行してみてくださ

い。

• ソースコードは Webページにおいておきます。

宿題（確認）

• 大学の掲示版として、「個人専用の掲示板」を作るとしたらどんなものがいいのかを考え、以下の３点に関して文書化しなさい。1. 表示画面のデザイン（外見のデザイン）2. 提供する情報・サービス（情報デザイン）3. サービスの利用形態（誰がいつ何をどのように

等） 最終回までの課題でしたよね！

これは授業最終回の時に提出してもらいます。これは授業最終回の時に提出してもらいます。

仲間と相談してもいい

よ。

必ず提出してください必ず提出してください

この宿題のための予備として次のページのレポート課題 No.1を次回までにやってください。（単位取得希望者全員）

レポート課題 No.1

• 大学の掲示版として、「新しいスマホアプリの掲示板システム」を東京工科大学に提案したい。そのために、システム提案書（第１版）を作成してください。提案書の内容構成（目次）は、以下のようにしてください。（まずは、書ける範囲で結構ですが、目次の１，２，４の青枠の部分は最低限書いてください。）

仲間と相談してもいいよ。

これは次回提出してもらいます。これは次回提出してもらいます。

レポート課題 No.1 （続き）• 表紙（学籍番号・氏名を大きくはっきりと書く）• 目次

1. 東京工科大学の抱えている課題・利用学生の不満2. 問題解決のための方法3. システム化の範囲4. 機能概要・前提条件・制約条件5. 情報やデータの流れ6. 想定する利用者7. システムのハードウェア構成・ソフトウェア構成8. システム化にかかる費用とそれによる効果9. このシステム提案のアピールポイント

おわりに

• 次回は…– グループに分かれて PBL を実施します。

(Project Based Learning)– PBL自体については次回説明をします。– グループごとにソフトウェア開発を実践して

もらいます。–従って、たくさんのドキュメントを書きます。– PC とともに、筆記用具を必ず持参してくだ

さい。