敏捷系统工程

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Bruce,Powel,Douglass,张新国 著
图书标签:
  • 敏捷
  • 系统工程
  • 软件工程
  • 需求工程
  • 系统设计
  • 项目管理
  • 迭代开发
  • 复杂系统
  • 工程实践
  • 精益开发
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出版社: 清华大学出版社
ISBN:9787302490920
版次:1
商品编码:12322896
包装:平装
开本:16开
出版时间:2018-03-01
用纸:胶版纸
页数:314
字数:531000
正文语种:中文

具体描述

产品特色

编辑推荐

《敏捷系统工程》中的方法基于作者的Harmony敏捷系统工程流程。该流程有关软件开发方面的部分在其他文献中有详细描述.。《敏捷系统工程》仅涉及系统工程的关注点。Harmony敏捷系统工程流程是一种敏捷的、以模型为中心的实施途径,用于开发系统工程所需的工程数据;需求、架构、接口以及可依赖性分析是其中*重要的内容。Harmony流程是依据作者在全球范围内所指导完成、取得飞速进展并在其他方面发挥作用的实际项目上累积的数十年系统经验提出和完善的。

内容简介

  敏捷系统工程AgileSystemsEngineering

  《敏捷系统工程》表达了系统工程的一种愿景,即在敏捷的工程背景环境中,精确的需求规范、结构和行为可以满足系统安全性、安保性、可靠性以及性能等更大的关注。

  世界著名的作家及演说家BrucePowelDouglass博士将敏捷方法和基于模型的系统工程(MBSE)有机结合在一起,定义了系统整体的特性,从而避免传统的基于文档规范的方式所带来的错误。

  《敏捷系统工程》阐述了系统开发的整个生命周期,包括需求、分析、设计以及向特定工程学科的转交。Douglass博士自始至终都将敏捷方法与SysML和MBSE相结合,进而为系统工程师提供概念和方法层面应用的流程指南,使他们可以避免规范中的缺陷并改进系统的质量。与此同时,敏捷方法可以降低系统工程的工作和成本。主要特色

  ◆识别出在系统工程的环境中如何更有效地应用敏捷方法的概念和技术

  ◆展示了如何进行基于模型的功能分析并将分析的结果往回与系统需求和利益攸关者需要相关联,并往前与系统架构和接口定义相关联

  ◆提供了一种用于保证系统工程数据质量和正确性的方式(并且是在系统建造之前)

  ◆解释了敏捷系统架构的规范以及系统功能到系统组件的分配

  ◆阐释了如何将工程规范数据传递到下游工程而不发生保真度的丢失

  ◆包括了跨行业系统全生命周期中不同阶段的详细案例,其中以工业外骨骼“Waldo”为例介绍了复杂系统的系统工程过程


作者简介

  BrucePowelDouglass3岁时开始自学读书,不到12岁就开始学习微积分。他14岁辍学游历美国,几年后进入俄勒冈大学学习数学专业。他*终获得俄勒冈大学运动生理学科学硕士学位以及USD医学院神经生理学博士学位。他在USD医学院期间提出了一个名为自相关因子分析的数学分支,用于研究多细胞生物神经系统中的信息处理。

  Bruce作为软件开发人员和系统工程师在实时嵌入式系统领域已经工作超过30年,是实时嵌入式系统领域著名的演说家、作者与顾问。他是嵌入式系统大会和UML世界大会的顾问委员会的成员之一,并在会议上讲授过关于系统工程、项目估算和调度、项目管理、面向对象的分析与设计、通信协议、有限状态机、设计模式以及安全性关键系统设计方面的课程。Bruce在实时系统、软件设计以及项目管理方面有多年的开发、授课与咨询经验。他还为很多(特别是实时领域内的)杂志和期刊撰文。

  Bruce是IBM物联网(IoT)业务部的首席布道师。作为首席布道师,除了披荆斩棘开拓道路,他更像是一位首席科学家。Bruce与UML合作伙伴在UML与SysML标准的规定方面密切合作。他开发了用于Rhapsody建模工具的第*个DoDAF的UML概要以及其他概要,例如故障树分析概要以及安保性分析概要。他是对象管理组组织的实时分析和设计工作组的副主席。他还撰写了其他几本关于系统与软件开发方面的书籍,包括DoingHardTime:DevelopingReal-TimeSystemswithUML,Objects,FrameworksandPatterns(Addison-Wesley,1999)、Real-TimeDesignPatterns:RobustScalableArchitectureforReal-TimeSystems(Addison-Wesley,2002)、Real-TimeUML3rdEdition:AdvancesintheUMLforReal-TimeSystems(Addison-Wesley,2004)、Real-TimeAgility(Addison-Wesley,2009)、DesignPatternsforEmbeddedSystemsinC(Elsevier,2011)、Real-TimeUMLWorkshopforEmbeddedSystems(Elsevier,2014)等,以及一本关于乒乓球方面的短篇教材。

  Bruce喜欢古典音乐,古典吉他弹奏水平达到专业水准。他参加过多场体育比赛,包括乒乓球、自行车极限马拉松赛、赛跑以及全接触跆拳道,尽管目前还只是与打不还手的静物交手。他*近重新回到三项全能运动比赛以及自行车极限马拉松赛,并在2014年首次参加了铁人三项比赛。

  Bruce在全世界进行广泛咨询与培训活动。如果你对此感兴趣,可以通过Bruce.Douglass@us.ibm.com与他联系。


目录

目 录

第1章 什么是基于模型的系统工程 1
1.1 关键的系统工程活动 1
1.1.1 识别客户需要 2
1.1.2 规定系统需求 2
1.1.3 评估可依赖性 3
1.1.4 评价备选架构和技术 3
1.1.5 选择特定架构和技术 4
1.1.6 分配需求和接口到架构 4
1.1.7 向下游工程转交 4
1.1.8 将学科特定的设计综合至系统组成 5
1.1.9 以整体验证系统 5
1.1.10 系统确认 8
1.2 系统工程数据 8
1.2.1 系统开发规划 8
1.2.2 利益攸关者需求 9
1.2.3 系统需求 9
1.2.4 认证规划 9
1.2.5 子系统需求 9
1.2.6 学科特定的需求 9
1.2.7 安全性分析 10
1.2.8 可靠性分析 10
1.2.9 安保性分析 10
1.2.10 系统架构 10
1.2.11 综合测试规划 11
1.2.12 综合测试 11
1.2.13 验证规划 11
1.2.14 验证试验 12
1.2.15 确认规划 12
1.2.16 追溯矩阵 12
1.2.17 综合测试结果 13
1.2.18 验证结果 13
1.2.19 确认结果 13
1.3 系统工程的生命周期 13
1.3.1 V模型生命周期 13
1.3.2 增量式 15
1.3.3 混合式 16
1.4 基于模型的系统工程(MBSE) 17
1.4.1 建模的优势 17
1.4.2 用UML和SysML进行高精度建模 20
1.4.3 建模是敏捷系统工程的根本 20
1.4.4 在你的组织或项目中采纳建模 21
1.4.5 建模规则 25
1.5 总结 27
参考文献 27
第2章 什么是敏捷方法 29
2.1 敏捷宣言 30
2.2 敏捷方法的益处 32
2.2.1 提高工程数据的品质 32
2.2.2 提高工程效率 32
2.2.3 尽早获得投资的回报(ROI) 33
2.2.4 利益攸关者满意 33
2.2.5 增强了项目控制 33
2.2.6 响应变化 33
2.2.7 更早且更大幅度地降低项目风险 33
2.3 将敏捷宣言应用于系统工程 34
2.3.1 增量式地工作 34
2.3.2 动态地规划 34
2.3.3 主动降低项目风险 35
2.3.4 持续地验证 36
2.3.5 连续地综合 36
2.3.6 用例1:在空域中发现轨迹 36
2.3.7 用例2:进行定期的内置测试(PBIT) 36
2.3.8 频繁地确认 37
2.3.9 建模是aMBSE的根本 37
2.4 针对系统工程的敏捷最佳实践 37
2.4.1 工作产品的增量式开发 38
2.4.2 工作产品的持续验证 38
2.4.3 可执行的需求模型 39
2.4.4 链接到文本规范的基于模型的规范 41
2.4.5 连续的可依赖性评估 41
2.4.6 主动的项目风险管理 42
2.4.7 向下游工程的基于模型的转交 43
2.4.8 动态的规划 43
2.5 汇总:Harmony aMBSE流程 45
2.5.1 启动项目 47
2.5.2 定义利益攸关者需求 49
2.5.3 系统需求定义和分析 50
2.5.4 途径1:基于流的用例分析 51
2.5.5 途径2:基于场景的用例分析 51
2.5.6 途径3:基于状态的用例分析 52
2.5.7 架构分析 53
2.5.8 架构设计 55
2.5.9 进行迭代回顾 56
2.5.10 向下游工程转交 57
2.5.11 控制项目 58
2.5.12 进行品质保证审计 59
2.5.13 管理变更 59
2.6 总结 59
参考文献 60
第3章 SysML介绍 61
3.1 SysML概览 61
3.2 UML扩展机制 64
3.2.1 SysML模型元素 65
3.2.2 SysML图 66
3.2.3 行为图 67
3.2.4 需求图 68
3.2.5 结构图 69
3.3 组织你的模型很重要 72
3.4 关键SysML视图和核心语义 76
3.4.1 块、关系、接口和端口 76
3.4.2 顺序图 86
3.4.3 活动、动作和活动图 89
3.4.4 状态机图 94
3.5 最小SysML概要 103
3.6 总结 105
3.6.1 摘自UML 105
3.6.2 修改 105
3.6.3 新元素 106
参考文献 106
第4章 敏捷的利益攸关者需求工程 107
4.1 目标 107
4.2 利益攸关者需求工作流 107
4.2.1 牢记——这是敏捷MBSE 109
4.2.2 什么是用例 109
4.2.3 用例图 112
4.3 示例模型:T-Wrecks工业外骨骼 116
4.4 识别利益攸关者 117
4.4.1 驾驶员 118
4.4.2 机队管理人员 118
4.4.3 维护人员 118
4.4.4 采购方 118
4.4.5 安装人员 119
4.4.6 T-Wreckers测试团队 119
4.4.7 制造工程师 119
4.5 生成利益攸关者需求 119
4.5.1 什么是需求 119
4.5.2 性能需求和其他QoS需求121
4.5.3 需求可视化 122
4.5.4 需求管理工具 124
4.5.5 组织利益攸关者需求规范 124
4.6 对利益攸关者用例场景建模 124
4.6.1 什么是用例场景 125
4.6.2 场景分析工作流 127
4.6.3 T-Wrecks利益攸关者用例场景 129
4.7 创建/更新确认规划 135
4.8 总结 136
4.8.1 识别利益攸关者 136
4.8.2 生成利益攸关者需求 136
4.8.3 对利益攸关者用例场景建模 136
4.8.4 创建/更新确认规划137
4.9 未完待续 137
参考文献 137

第5章 敏捷的系统需求定义和分析 139
5.1 目标 139
5.2 系统需求工作流 139
5.2.1 识别系统用例 140
5.2.2 生成/更新系统需求141
5.2.3 进行用例分析 141
5.2.4 创建逻辑数据模式 142
5.2.5 分析可依赖性 142
5.2.6 创建/更新系统验证规划142
5.3 识别系统用例 142
5.4 生成系统需求 143
5.5 分析用例 144
5.5.1 基于流的用例分析 144
5.5.2 基于场景的用例分析 160
5.5.3 基于状态的用例分析 176
5.6 创建/更新逻辑数据模式 189
5.7 可依赖性分析 192
5.7.1 安全性分析 192
5.7.2 T-Wrecks初始可依赖性分析 201
5.8 创建/更新验证规划 204
5.9 总结 204
5.10 未完待续 205
参考文献 205

第6章 敏捷的系统架构分析与权衡研究 207
6.1 目标 207
6.2 架构分析工作流 208
6.2.1 识别关键的系统功能 209
6.2.2 定义备选解决方案 209
6.2.3 架构权衡研究 209
6.2.4 将多个解决方案并入系统架构 210
6.2.5 定义评估准则 210
6.2.6 向准则分配权重 210
6.2.7 为每个准则定义效用曲线 211
6.2.8 向众多备选解决方案分配MOE 211
6.2.9 确定解决方案 211
6.3 评估方法 211
6.3.1 简单方法 211
6.3.2 高保真方法 213
6.4 识别关键的系统功能(和特性) 216
6.5 定义备选解决方案 218
6.5.1 Speed Demon备选解决方案 218
6.5.2 T-Wrecks备选解决方案 219
6.6 进行架构权衡研究 222
6.6.1 定义评估准则 222
6.6.2 向准则分配权重 223
6.6.3 为每个准则定义效用曲线 224
6.6.4 向备选解决方案分配MOE 226
6.6.5 确定解决方案 229
6.7 将多个解决方案并入系统架构 229
6.8 总结 230
6.9 未完待续 230
参考文献 230

第7章 敏捷的系统架构设计 231
7.1 目标 231
7.1.1 什么是子系统 231
7.1.2 关键架构视图 232
7.2 架构设计工作流 234
7.2.1 识别子系统 234
7.2.2 向子系统分配系统需求 234
7.2.3 向子系统分配用例 235
7.2.4 创建/更新逻辑数据模式235
7.2.5 创建/更新子系统需求235
7.2.6 开发控制律 235
7.2.7 分析可依赖性 235
7.2.8 进行评审 236
7.3 识别子系统 236
7.3.1 Speed Demon子系统 237
7.3.2 T-Wrecks子系统 245
7.4 向子系统分配系统需求 248
7.5 向子系统分配用例 249
7.5.1 自底向上分配 250
7.5.2 自顶向下分配 251
7.5.3 公共任务 253
7.5.4 Speed Demon子系统用例分配示例 254
7.5.5 T-Wrecks子系统用例分配示例 259
7.6 创建/更新逻辑数据模式 265
7.6.1 Speed Demon跑步机示例 266
7.6.2 T-Wrecks示例 267
7.7 创建/更新子系统需求 268
7.8 开发控制律 269
7.9 分析可依赖性 270
7.9.1 安全性分析 271
7.9.2 可靠性分析 271
7.9.3 安保性分析 271
7.10 总结 271
7.11 未完待续 272
参考文献 272

第8章 向下游工程转交 275
8.1 目标 275
8.2 向下游工程转交的工作流 275
8.2.1 收集子系统规范数据 275
8.2.2 创建共享模型 276
8.2.3 定义子系统物理接口 276
8.2.4 创建子系统模型 277
8.2.5 定义跨学科接口 277
8.2.6 将需求分配到工程学科 277
8.3 收集子系统规范数据 277
8.3.1 收集SysML模型数据 277
8.3.2 收集其他工程数据 278
8.4 创建共享模型 279
8.5 定义子系统物理接口 280
8.5.1 从逻辑规范中创建物理规范 281
8.5.2 Speed Demon接口示例 284
8.5.3 T-Wrecks接口示例 287
8.6 创建子系统模型 290
8.7 定义跨学科接口 291
8.7.1 Speed Demon示例:Control Unit子系统接口规范 291
8.7.2 T-Wrecks示例 293
8.8 将需求分配到工程学科 297
8.8.1 Speed Demon示例 298
8.8.2 T-Wrecks示例 299
8.9 下游工程开始 304
8.10 系统工程还在继续 305
参考文献 305
附录A T-Wrecks利益攸关者需求 307
附录B T-Wrecks系统需求 311

前言/序言

前 言
产品的功能和复杂性正在成倍地增加,而且对这些系统的安全性、可靠性以及安保性的关注使得这样的系统对工程师而言更加困难。同时,产品开发周期正在萎缩。很显然,变革是需要的。我们需要能够以更少的时间制造出更有能力且缺陷更少的系统。
针对此问题,一个受到高度评价的解决方案是避免以文本作为捕获工程数据的主要手段。虽然文本具有极好的表现力,但是它是有歧义的,而且是极其不严谨的。使用更加正规的定义语言(这里,显然是指UML和SysML)进行建模是要力求改善特定的工程数据。只要我们能够想出改进的方式即可。
另一个所提供的解决方案是敏捷方法。尽管敏捷方法已经开始应用于嵌入式和实时系统,但这些方法却是由软件IT行业开发的。然而,敏捷文献(几乎)完全关注在台式机或IT软件开发上。他们考虑的开发环境(几乎)全部都是同地域小型团队的合作,并不关注安全性、可靠性或安保性问题;而且没有与电子或机械部件的联合开发。因此,系统工程师想要知道的是“这种方法如何适用于‘我’和我的工作”。敏捷文献没有给出答案。
有一些关于系统工程的很好的书籍,也有一些关于SysML与基于模型的系统工程(MBSE)的很好的书籍。有许多关于软件的敏捷方法的书籍(其中一些书籍也是很好的)。然而,目前还没有书籍来尝试将这些概念综合为一种一致且可用的系统工程方法。《敏捷系统工程》的目的就在于满足这种需要。
我们首先简单地介绍了系统工程学科,之后又简短讨论了敏捷方法,因为它们在大多数系统文献中都有论述,包括其益处。除前言部分外,还有一章内容关于基本的SysML。接着,我们就开始理解如何在现实生活中应用MBSE。
《敏捷系统工程》中的方法基于作者的Harmony敏捷系统工程流程。该流程有关软件开发方面的部分在其他文献中有详细描述a;《敏捷系统工程》仅涉及系统工程的关注点。Harmony敏捷系统工程流程是一种敏捷的、以模型为中心的实施途径,用于开发系统工程所需的工程数据;需求、架构、接口以及可依赖性分析是其中最重要的内容。Harmony流程是依据作者在全球范围内所指导完成、取得飞速进展并在其他方面发挥作用的实际项目上累积的数十年系统经验提出和完善的。
在教育工作者中有这样一种说法——“我示你看。我讲你听。你做你懂”。为此,《敏捷系统工程》中有大量示例用于阐明执行所涉及的工程步骤的细节。这些示例涉及工程学科的多个方面,包括软件、电子和机械工程。这些示例中的第一个示例是高端跑步机。第二个更复杂的示例是能够承载1500千克的可穿戴工业用机器人外骨骼(被称为waldo)。Harmony敏捷系统工程流程的每个主要活动都是以这些和其他示例展开讨论和演示的。我们鼓励读者针对提出的问题构建自己的解决方案并建立这些章节中所描述的模型。
a 例如,参见Real-Time Agility(Addison-Wesley, 2009)或Real-Time UML Workshop for Embedded Systems(Elsevier, 2014)。
X 敏捷系统工程
读者
《敏捷系统工程》的主要读者不言而喻是系统工程师。系统工程师的主要关注点集中在(通常)由多个工程学科所实施的系统规范与设计上。系统工程师规定了产品的系统特性而将学科特有的细节留给适当的下游工程团队。一些下游工程师也可能在《敏捷系统工程》中找到感兴趣的信息,特别是系统工程数据如何被格式化并采纳以满足转交活动中他们需要的细节。
目标
在游历世界期间,我感受到系统工程师在应用MBSE方法时所遇到的困难。主要的语言——SysML——令人望而生畏。SysML包括800页左右的UML规范并且增加了数百页。它是一种功能极为强大但是十分复杂的语言。
除了语言本身,随着产品复杂性成倍增加以及产品交付周期的不断缩减,亟须同时提高系统工程工作的效率并改进质量。我们看到系统在安全关键的、高可靠性和安保性环境中正日益取代人类,并且我们必须能够始终依靠这些系统的功能正常运转。
《敏捷系统工程》有一个简单目标——为系统工程师提供足够的指导,以便他们能方便有效地将敏捷方法和MBSE应用到复杂系统的开发中,因为现实世界越来越依赖于这些系统的运行。
工具
《敏捷系统工程》中的所有建模示例都使用IBM? Rhapsody?工具进行建模。然而,关于标准的一个好处是对不同工具的多种选择。如果你偏爱的其他工具支持SysML标准,那么你用你选择的工具建立这些模型时应该不会遇到什么困难。这不是一本关于Rhapsody的书,也不是专用于Rhapsody的书。
拓展
如果你对工具、培训或咨询感兴趣,参见www.ibm.com。我在世界范围内教授关于UML、SysML、MDA、DoDAF、架构设计、设计模式、需求建模、用例、安全性关键开发、行为建模、开发流程改进、项目管理与调度等多门高等课程并提供咨询。你可通过Bruce.Douglass@us.ibm.com就培训或咨询服务与我联系。我还开通了一个(免费的)yahoo群组论坛,网址是http://groups.yahoo.com/group/RT-UML——快来参与吧!My IBM Thought Leader页面(http://www-01.ibm.com/software/rational/leadership/thought/brucedouglass.html)也包含你可能感兴趣的白皮书,其涉及不同课题并可供下载。
Bruce Powel Douglass博士



深度探索:从零构建稳定、高效的智能交通网络 本书并非探讨“敏捷系统工程”这一特定概念,而是将目光聚焦于一个更广阔、更具现实意义的领域:如何利用前沿技术和系统性思维,设计、构建并持续优化一个高度复杂、稳定可靠且响应迅速的智能交通网络。本书旨在为读者提供一个从宏观架构到微观细节的全方位指南,理解智能交通系统面临的核心挑战,并学习一套行之有效的设计、开发、部署和运维方法论,以应对日益增长的城市化进程和出行需求。 第一章:智能交通系统的基石——理解复杂性与核心需求 在当今社会,交通拥堵、环境污染、安全隐患已成为制约城市发展和生活质量的关键瓶颈。智能交通系统(ITS)应运而生,旨在通过集成先进的信息技术、通信技术、控制技术和传感技术,实现交通流的优化、交通安全的提升、交通效率的增强以及交通环境的改善。然而,构建一个真正有效的智能交通系统绝非易事。它涉及海量数据的处理、实时决策的制定、异构系统的集成、以及对动态多变的交通环境的适应。 本章将深入剖析智能交通系统的基本构成要素,包括交通感知(如摄像头、雷达、线圈、GPS)、交通信息服务(如导航、实时路况、公共交通信息)、交通控制(如信号灯控制、匝道控制、事件响应)以及交通管理(如交通流量监测、违章检测、应急调度)。我们将详细探讨这些子系统之间的相互依赖关系,以及它们如何协同工作以达成整体目标。 更重要的是,本章将带领读者认识智能交通系统所面临的本质挑战: 海量数据的涌现与处理: 来自不同传感器的实时数据流庞大且多样,如何有效地采集、存储、清洗、分析并从中提取有价值的信息是首要难题。 实时性与可靠性: 交通系统的决策必须在毫秒级内完成,任何延迟都可能导致严重后果。同时,系统的稳定性与可用性至关重要,故障停机是不可接受的。 异构性与集成性: 智能交通系统通常由众多不同厂商、不同技术标准的设备和软件组成,如何实现无缝集成,打破信息孤岛,是建设中的一大挑战。 动态性与适应性: 交通流量受天气、时间、事件等多种因素影响,呈现出高度的动态性和不可预测性。系统必须具备强大的自适应能力,能够实时调整策略以应对变化。 安全性与隐私性: 交通系统承载着大量敏感数据,如何保障系统免受网络攻击,并保护公民的出行隐私,是必须重视的问题。 可扩展性与演进性: 随着城市发展和技术进步,智能交通系统需要能够方便地扩展功能和接入新的技术,以应对未来的需求。 通过本章的学习,读者将建立起对智能交通系统复杂性的深刻理解,并明确系统设计和开发过程中需要优先考虑的关键需求。 第二章:系统架构设计——构建稳定高效的智能大脑 一个成功的智能交通系统,离不开清晰、健壮且灵活的系统架构。本章将聚焦于智能交通系统的整体架构设计,提供一套系统性的方法论,帮助读者构建一个能够支撑复杂功能、高并发处理和持续演进的“智能大脑”。 我们将从宏观层面出发,介绍几种主流的系统架构模式,并分析其在智能交通领域适用的优劣。这包括: 集中式架构: 适用于功能相对简单、数据量可控的场景,但面临单点故障和扩展性瓶颈。 分布式架构: 将系统功能和服务分解到多个节点,提高系统的可靠性和可扩展性,但也增加了部署和管理的复杂度。 微服务架构: 将系统拆解为独立、松耦合的服务单元,便于敏捷开发、独立部署和按需扩展,是现代复杂系统设计的趋势。 事件驱动架构: 系统中的组件通过发布和订阅事件进行通信,能够实现高度的解耦和实时响应,非常适合动态变化的交通环境。 在详细阐述了不同架构模式后,本章将着重介绍构建智能交通系统的核心技术组件: 数据采集与预处理层: 讨论如何设计高效的传感器网络,实现数据的实时采集,以及运用数据清洗、异常检测、数据融合等技术,为后续分析提供高质量数据。 数据存储与管理层: 介绍各种数据存储技术(如关系型数据库、NoSQL数据库、时序数据库、数据湖)的选择原则,以及如何构建可扩展、高可用的数据存储解决方案,以应对PB级甚至EB级的数据量。 计算与分析引擎: 深入探讨实时流处理技术(如Apache Kafka, Flink, Spark Streaming)在交通数据分析中的应用,以及机器学习、深度学习算法在交通预测、行为分析、异常检测等方面的实践。 决策与控制模块: 讲解如何设计能够基于实时数据进行智能决策的模块,例如自适应信号灯控制算法、交通拥堵预测与疏导策略、应急事件响应机制等。 服务与应用层: 介绍如何构建面向用户和管理者的各种应用服务,包括交通信息发布平台、出行助手APP、交通监控可视化系统、以及为决策者提供洞察的指挥调度平台。 通信与网络基础设施: 讨论5G、V2X(Vehicle-to-Everything)等通信技术在智能交通中的作用,以及如何构建安全、可靠、低延迟的通信网络。 此外,本章还将强调系统架构设计的可观察性、可测试性和可维护性,这些是保障系统长期稳定运行的关键要素。 第三章:开发实践——构建灵活、可信赖的软件系统 成功的智能交通系统不仅需要精巧的架构,更需要严谨的开发实践。本章将引导读者深入了解智能交通软件系统的开发全流程,从需求分析到最终部署,注重代码质量、系统稳定性和开发效率。 我们将重点介绍以下关键的开发实践: 敏捷开发与DevOps: 强调在快速变化的交通需求下,采用敏捷开发方法论(如Scrum, Kanban)的重要性,以及DevOps文化和工具链如何促进持续集成、持续交付和自动化运维,缩短开发周期,提高系统质量。 面向服务的开发: 借鉴微服务架构的理念,鼓励将系统拆解为可独立开发、部署和扩展的服务单元。我们将讨论服务接口定义、服务间通信协议(如RESTful API, gRPC)的选择,以及如何管理服务注册与发现。 数据驱动的开发: 强调在开发过程中,数据是核心驱动力。我们将介绍如何进行数据建模,设计数据接口,以及如何利用数据进行系统性能评估和功能验证。 高并发与高性能设计: 智能交通系统需要处理海量的并发请求和实时数据流。本章将探讨并发编程模型、异步处理、缓存策略、负载均衡等技术,以确保系统的响应速度和吞吐量。 容错与异常处理: 交通系统不可能永远完美无缺,故障是不可避免的。我们将深入研究如何设计健壮的容错机制,包括幂等性设计、重试机制、熔断降级、以及优雅的异常处理流程,以最大限度地减少故障影响。 安全编码实践: 鉴于交通系统涉及的关键基础设施和敏感数据,本章将详细讲解安全编码原则,包括输入验证、权限控制、加密解密、以及防范常见网络攻击(如SQL注入、XSS攻击)的策略。 测试驱动开发(TDD)与自动化测试: 强调测试在保障系统质量中的关键作用。我们将介绍单元测试、集成测试、端到端测试、性能测试、安全测试等不同类型的测试,以及如何构建高效的自动化测试框架。 代码版本控制与协作: 介绍Git等版本控制工具在团队协作中的重要性,以及如何通过良好的代码管理实践,保障代码的质量和可追溯性。 通过本章的学习,读者将掌握一套切实可行的开发方法和技术,能够构建出高质量、高可靠性、易于维护的智能交通软件系统。 第四章:部署与运维——保障系统的稳定运行与持续演进 一个设计优良、开发精良的系统,最终需要通过高效的部署和精细的运维才能真正发挥其价值。本章将带领读者理解智能交通系统的部署挑战,并学习一套行之有效的运维策略,确保系统全生命周期的稳定、高效和安全。 我们将从以下几个方面进行深入探讨: 容器化与虚拟化技术: 介绍Docker、Kubernetes等容器化技术在智能交通系统部署中的优势,如何实现应用的快速部署、弹性伸缩和资源隔离。 自动化部署与配置管理: 讲解如何利用Ansible、Terraform等工具实现自动化部署和配置管理,减少人工干预,提高部署效率和一致性。 监控与告警体系: 构建一个全面、实时的监控体系是保障系统稳定性的基础。我们将讨论如何监控系统性能指标(CPU、内存、网络、磁盘I/O)、应用日志、业务指标,并建立有效的告警机制,及时发现和处理潜在问题。 日志管理与分析: 强调集中化日志管理的重要性,以及如何对海量日志进行收集、存储、查询和分析,以便进行故障排查、性能优化和安全审计。 故障排查与应急响应: 准备一套完善的故障排查流程和应急响应预案。我们将讨论常见的故障类型、排查方法,以及如何快速有效地进行故障恢复。 性能调优与容量规划: 讲解如何通过性能监控数据,识别系统瓶颈,并进行有针对性的性能调优。同时,学习如何进行容量规划,预测未来的资源需求,提前做好扩容准备。 安全运维: 强调安全在运维过程中的重要性,包括访问控制、安全审计、漏洞扫描、补丁管理等。 系统升级与演进: 讨论如何进行平滑的系统升级,将新功能、新版本安全地部署到生产环境,并确保系统在技术和业务层面能够持续演进,适应不断变化的需求。 高可用性与灾难恢复: 讲解如何设计和实现高可用性架构,例如多活部署、数据备份与恢复策略,以应对突发故障和自然灾害,保障系统的连续运行。 通过本章的学习,读者将能够掌握一套完整的系统部署与运维方法论,为构建和维护一个稳定、可靠、高效的智能交通网络奠定坚实的基础。 总结 本书并非简单地罗列技术名词,而是通过深入剖析智能交通系统所面临的复杂挑战,提供一套从系统架构设计、开发实践到部署运维的全方位方法论。我们鼓励读者以系统性的思维,理解各个环节之间的相互关联,并通过实践掌握核心技术和工具。最终目标是赋予读者构建和维护一个真正能够赋能城市发展、提升居民出行体验的智能交通系统的能力。这本书,将是你踏入这个激动人心领域、解决现实世界复杂问题的坚实起点。

用户评价

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最近有幸深入阅读了《敏捷系统工程》一书,这是一本让我深受启发的著作。作者的写作风格独树一帜,他并没有直接摆出高深的理论,而是通过大量的实例和生动的故事,将复杂的敏捷系统工程概念娓娓道来。我尤其喜欢书中对于“组织文化”在敏捷系统工程中的作用的探讨,这常常是被忽略却至关重要的一环。 书中对于“赋能团队”的理念给我留下了深刻的印象。作者认为,敏捷系统工程的成功,离不开一个充满活力、自主自决的团队。他详细阐述了如何通过建立信任、提供支持以及鼓励创新,来激发团队的潜力,使其能够高效地完成任务。这与我过去对项目管理的理解有所不同,让我认识到技术和流程固然重要,但人的因素才是驱动成功的关键。 令我眼前一亮的是书中关于“持续学习”的章节。作者强调,在快速变化的技术环境中,学习的能力比任何固定的技能都重要。他提出了多种鼓励团队成员持续学习的方法,并将其与项目目标紧密结合,从而构建出能够自我迭代、自我优化的系统。 此外,书中对于“风险应对”的论述也让我茅塞顿开。作者并没有将风险视为需要规避的障碍,而是将其看作是创新和进步的机会。他提出了一系列在敏捷环境中有效的风险管理策略,例如“小步快跑、快速试错”以及“可视化风险管理”,这些方法都极具实践意义。 总而言之,《敏捷系统工程》是一本充满智慧和实践指导的书籍。它为我们提供了一个全新的视角来理解和实践系统工程,并帮助我们构建出更具韧性、更具适应性的系统。我强烈推荐这本书给所有希望在快速变化的世界中取得成功的工程师、管理者以及产品开发者。

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拿到《敏捷系统工程》这本书,我最先是被它的标题所吸引。在我看来,“敏捷”与“系统工程”这两个概念结合在一起,本身就充满了挑战与可能性。而读完这本书,我不得不说,作者的见解是如此深刻且具有前瞻性。他并没有将敏捷简单地理解为一种开发模式,而是将其升华为一种思维方式,一种指导我们如何构建和管理复杂系统的哲学。 书中对“系统思维”的阐述,让我对“系统”的理解达到了一个新的高度。作者认为,一个成功的系统不仅仅是各个组件的简单堆砌,更是一个有机整体,能够根据外部环境的变化进行自我调整和演化。他通过一系列引人入胜的案例,展示了如何运用敏捷的原则来应对系统设计中的各种挑战,例如需求的不确定性、技术的快速迭代以及利益相关者的多样化期望。 我特别喜欢书中关于“反馈机制”的设计。作者详细讲解了如何构建有效的反馈回路,从而确保系统能够持续地朝着正确的方向发展。这包括从用户那里获取及时反馈,从测试结果中学习,以及从团队的日常协作中汲取经验。这些反馈不仅有助于我们及时发现问题,更能指导我们如何进行优化和改进,从而构建出真正满足用户需求的系统。 此外,书中关于“适应性设计”的论述也给我留下了深刻的印象。作者强调,在当今快速变化的环境下,我们无法预知未来的一切,因此,系统必须具备一定的适应性,才能够应对未知的挑战。他提出了一系列设计原则和实践方法,指导我们如何构建出易于修改、易于扩展、易于重构的系统,从而在不断变化的市场中保持竞争力。 总而言之,《敏捷系统工程》这本书是一本极具启发性的著作。它不仅为系统工程领域带来了新的视角,更提供了一套切实可行的方法论,帮助我们构建出更具韧性、更具适应性的系统。我真心推荐这本书给所有在工程领域奋斗的同仁,它一定会为你带来意想不到的收获。

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最近翻阅了《敏捷系统工程》这本书,感觉像是打开了新世界的大门。作者的视角非常独特,他没有像市面上很多书籍那样,仅仅停留在罗列各种敏捷方法论的表面,而是深入挖掘了敏捷思维的核心,并且将它巧妙地应用于整个系统工程的范畴。我尤其喜欢书中关于“拥抱不确定性”的论述,这在当今快速变化的科技浪潮中显得尤为重要。很多时候,我们过于追求预先的完美计划,反而错失了发展的良机。 书中关于“价值驱动”的理念也让我深受启发。作者强调,任何工程活动都应该以最终为用户或业务创造价值为核心,而不是仅仅为了完成任务而完成任务。他通过详细的案例分析,阐述了如何通过精益的思想,识别并消除流程中的浪费,将有限的资源投入到真正能够产生价值的活动中去。这让我反思了自己在过去工作中,一些看似忙碌但实际产出不高的环节,并开始思考如何进行优化。 令我印象深刻的还有书中对“团队协作”的强调。作者并不把敏捷仅仅看作是个人或团队内部的流程改进,而是将其视为一种促进组织内外协作的强大力量。他详细介绍了如何通过构建信任、促进开放沟通以及建立共享愿景,来激发团队的潜能,实现高效协作。这对于那些常常因为沟通壁垒而导致项目延误或质量问题的团队来说,无疑是一剂良药。 书中关于“持续改进”的篇章更是精彩纷呈。作者用生动的语言描绘了如何建立一个能够不断学习和适应的系统,以及如何通过定期的回顾和反思,来识别改进的机会。他提出的“小步迭代,快速反馈”原则,在面对复杂系统时显得尤为重要,因为它能够帮助我们及时发现问题,避免小问题演变成大麻烦。 总的来说,《敏捷系统工程》这本书为我打开了一扇通往更高效、更智能的系统工程领域的大门。它不仅提供了理论上的指导,更蕴含了丰富的实践经验。我强烈建议所有希望在复杂项目中取得成功的工程师、项目经理和管理者阅读这本书,它一定会让你受益匪浅,并帮助你构建出更具韧性和适应性的系统。

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最近拜读了《敏捷系统工程》,可以说是一场思维的盛宴。作者以其深厚的理论功底和丰富的实践经验,为我们勾勒出了一个全新的系统工程图景。这本书并没有止步于描述敏捷技术本身,而是将其置于更宏大的系统工程框架之下,探讨如何在这种框架内实现更高效、更灵活、更具价值的系统交付。 我最欣赏的是作者对“系统演进”的深刻洞察。他认为,系统并非一成不变的产物,而是一个持续演化的生命体。在敏捷的理念指导下,我们能够更好地管理系统的生命周期,并根据不断变化的需求和技术环境,对其进行持续的优化和升级。书中对于“技术债务”的管理,以及如何通过迭代式的方式来解决复杂问题,都给我留下了深刻的印象。 书中关于“利益相关者管理”的章节也让我受益匪浅。作者强调,敏捷系统工程的核心在于理解并满足所有利益相关者的需求,并通过持续的沟通和协作,确保项目能够朝着正确的方向前进。他提出的“共识驱动”的决策方式,以及如何通过可视化工具来促进信息共享,都为我提供了许多实用的思路。 此外,书中对于“质量保障”的论述也颇具特色。作者并没有将质量看作是后期才需要关注的环节,而是将其融入到敏捷开发过程的每一个阶段。他详细介绍了如何通过自动化测试、代码审查以及持续集成等手段,来确保系统的质量,并降低风险。 总而言之,《敏捷系统工程》是一本值得反复阅读的宝典。它不仅为系统工程领域带来了新的理论和方法,更提供了丰富的实践指导,帮助我们构建出更具竞争力的系统。我强烈推荐这本书给所有渴望在系统工程领域取得突破的工程师、项目经理以及产品负责人。

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最近有幸拜读了《敏捷系统工程》这本巨著,简直让人醍醐灌顶。这本书的深度和广度都超出了我的预期,它不仅仅是一本关于工程方法的书,更像是一部关于如何构建高质量、高适应性系统的哲学指南。作者在开篇就点明了传统系统工程在面对快速变化的市场和技术时所显露出的局限性,这让我这个长期在工程一线摸爬滚打的人深有同感。书中对于“敏捷”这个核心概念的解读,没有停留在简单的迭代和快速交付层面,而是深入剖析了敏捷背后的价值观和原则,例如持续反馈、拥抱变化、团队协作以及以客户为中心等等。 我特别欣赏作者对“系统”本身的定义和理解。他将系统看作是一个动态的、相互关联的整体,而非孤立的组件集合。这种全局观在处理复杂系统时显得尤为重要。书中详细阐述了如何将敏捷的理念融入到系统生命周期的各个阶段,从需求定义、设计、开发、测试到部署和维护,都提供了切实可行的指导。例如,在需求管理方面,作者提出了“用户故事地图”等工具,能够有效地将模糊的业务需求转化为可执行的开发任务,并且确保开发团队始终聚焦于为客户创造价值。 这本书最让我印象深刻的部分是它对于“技术债务”和“系统演进”的讨论。作者并没有回避这些复杂且棘手的问题,而是提供了一套系统性的方法来识别、量化和管理技术债务,并指导读者如何规划和实施系统的持续演进。他强调,敏捷不仅仅是开发过程的敏捷,更是组织和思维的敏捷。要想真正做到敏捷系统工程,就需要建立一种能够快速响应变化、持续学习和改进的组织文化。书中关于“反馈循环”的设计和优化,以及如何利用“度量”来驱动决策,都给我留下了深刻的印象。 读到书中关于“风险管理”的部分,我更是拍案叫绝。作者将敏捷的风险应对策略与传统的风险管理方法进行了巧妙的结合。他指出,在敏捷环境中,风险管理并非是预先制定详尽的计划,而是在持续的迭代过程中,通过小步快跑、快速试错来降低不确定性。书中提供了许多实用的案例,展示了如何通过频繁的集成、自动化测试以及持续的沟通来提前发现和解决潜在的问题。这对于我过去在项目中遇到的许多由于沟通不畅或需求变更而导致的风险,提供了全新的视角和解决方案。 总而言之,《敏捷系统工程》是一本不可多得的佳作,它不仅为系统工程领域带来了新的思路和方法,更对现代软件开发和项目管理产生了深远的影响。作者的语言流畅且富有洞察力,使得原本枯燥的技术概念变得生动有趣。这本书的出版,无疑将推动整个行业向着更加敏捷、高效和可持续的方向发展。我强烈推荐这本书给所有从事系统工程、软件开发、项目管理以及对构建高质量复杂系统感兴趣的专业人士。它绝对会成为你案头必备的参考书。

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