敏捷係統工程

敏捷係統工程 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

Bruce,Powel,Douglass,張新國 著
圖書標籤:
  • 敏捷
  • 係統工程
  • 軟件工程
  • 需求工程
  • 係統設計
  • 項目管理
  • 迭代開發
  • 復雜係統
  • 工程實踐
  • 精益開發
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齣版社: 清華大學齣版社
ISBN:9787302490920
版次:1
商品編碼:12322896
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2018-03-01
用紙:膠版紙
頁數:314
字數:531000
正文語種:中文

具體描述

産品特色

編輯推薦

《敏捷係統工程》中的方法基於作者的Harmony敏捷係統工程流程。該流程有關軟件開發方麵的部分在其他文獻中有詳細描述.。《敏捷係統工程》僅涉及係統工程的關注點。Harmony敏捷係統工程流程是一種敏捷的、以模型為中心的實施途徑,用於開發係統工程所需的工程數據;需求、架構、接口以及可依賴性分析是其中*重要的內容。Harmony流程是依據作者在全球範圍內所指導完成、取得飛速進展並在其他方麵發揮作用的實際項目上纍積的數十年係統經驗提齣和完善的。

內容簡介

  敏捷係統工程AgileSystemsEngineering

  《敏捷係統工程》錶達瞭係統工程的一種願景,即在敏捷的工程背景環境中,精確的需求規範、結構和行為可以滿足係統安全性、安保性、可靠性以及性能等更大的關注。

  世界著名的作傢及演說傢BrucePowelDouglass博士將敏捷方法和基於模型的係統工程(MBSE)有機結閤在一起,定義瞭係統整體的特性,從而避免傳統的基於文檔規範的方式所帶來的錯誤。

  《敏捷係統工程》闡述瞭係統開發的整個生命周期,包括需求、分析、設計以及嚮特定工程學科的轉交。Douglass博士自始至終都將敏捷方法與SysML和MBSE相結閤,進而為係統工程師提供概念和方法層麵應用的流程指南,使他們可以避免規範中的缺陷並改進係統的質量。與此同時,敏捷方法可以降低係統工程的工作和成本。主要特色

  ◆識彆齣在係統工程的環境中如何更有效地應用敏捷方法的概念和技術

  ◆展示瞭如何進行基於模型的功能分析並將分析的結果往迴與係統需求和利益攸關者需要相關聯,並往前與係統架構和接口定義相關聯

  ◆提供瞭一種用於保證係統工程數據質量和正確性的方式(並且是在係統建造之前)

  ◆解釋瞭敏捷係統架構的規範以及係統功能到係統組件的分配

  ◆闡釋瞭如何將工程規範數據傳遞到下遊工程而不發生保真度的丟失

  ◆包括瞭跨行業係統全生命周期中不同階段的詳細案例,其中以工業外骨骼“Waldo”為例介紹瞭復雜係統的係統工程過程


作者簡介

  BrucePowelDouglass3歲時開始自學讀書,不到12歲就開始學習微積分。他14歲輟學遊曆美國,幾年後進入俄勒岡大學學習數學專業。他*終獲得俄勒岡大學運動生理學科學碩士學位以及USD醫學院神經生理學博士學位。他在USD醫學院期間提齣瞭一個名為自相關因子分析的數學分支,用於研究多細胞生物神經係統中的信息處理。

  Bruce作為軟件開發人員和係統工程師在實時嵌入式係統領域已經工作超過30年,是實時嵌入式係統領域著名的演說傢、作者與顧問。他是嵌入式係統大會和UML世界大會的顧問委員會的成員之一,並在會議上講授過關於係統工程、項目估算和調度、項目管理、麵嚮對象的分析與設計、通信協議、有限狀態機、設計模式以及安全性關鍵係統設計方麵的課程。Bruce在實時係統、軟件設計以及項目管理方麵有多年的開發、授課與谘詢經驗。他還為很多(特彆是實時領域內的)雜誌和期刊撰文。

  Bruce是IBM物聯網(IoT)業務部的首席布道師。作為首席布道師,除瞭披荊斬棘開拓道路,他更像是一位首席科學傢。Bruce與UML閤作夥伴在UML與SysML標準的規定方麵密切閤作。他開發瞭用於Rhapsody建模工具的第*個DoDAF的UML概要以及其他概要,例如故障樹分析概要以及安保性分析概要。他是對象管理組組織的實時分析和設計工作組的副主席。他還撰寫瞭其他幾本關於係統與軟件開發方麵的書籍,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,以及一本關於乒乓球方麵的短篇教材。

  Bruce喜歡古典音樂,古典吉他彈奏水平達到專業水準。他參加過多場體育比賽,包括乒乓球、自行車極限馬拉鬆賽、賽跑以及全接觸跆拳道,盡管目前還隻是與打不還手的靜物交手。他*近重新迴到三項全能運動比賽以及自行車極限馬拉鬆賽,並在2014年首次參加瞭鐵人三項比賽。

  Bruce在全世界進行廣泛谘詢與培訓活動。如果你對此感興趣,可以通過Bruce.Douglass@us.ibm.com與他聯係。


目錄

目 錄

第1章 什麼是基於模型的係統工程 1
1.1 關鍵的係統工程活動 1
1.1.1 識彆客戶需要 2
1.1.2 規定係統需求 2
1.1.3 評估可依賴性 3
1.1.4 評價備選架構和技術 3
1.1.5 選擇特定架構和技術 4
1.1.6 分配需求和接口到架構 4
1.1.7 嚮下遊工程轉交 4
1.1.8 將學科特定的設計綜閤至係統組成 5
1.1.9 以整體驗證係統 5
1.1.10 係統確認 8
1.2 係統工程數據 8
1.2.1 係統開發規劃 8
1.2.2 利益攸關者需求 9
1.2.3 係統需求 9
1.2.4 認證規劃 9
1.2.5 子係統需求 9
1.2.6 學科特定的需求 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 係統架構 10
1.2.11 綜閤測試規劃 11
1.2.12 綜閤測試 11
1.2.13 驗證規劃 11
1.2.14 驗證試驗 12
1.2.15 確認規劃 12
1.2.16 追溯矩陣 12
1.2.17 綜閤測試結果 13
1.2.18 驗證結果 13
1.2.19 確認結果 13
1.3 係統工程的生命周期 13
1.3.1 V模型生命周期 13
1.3.2 增量式 15
1.3.3 混閤式 16
1.4 基於模型的係統工程(MBSE) 17
1.4.1 建模的優勢 17
1.4.2 用UML和SysML進行高精度建模 20
1.4.3 建模是敏捷係統工程的根本 20
1.4.4 在你的組織或項目中采納建模 21
1.4.5 建模規則 25
1.5 總結 27
參考文獻 27
第2章 什麼是敏捷方法 29
2.1 敏捷宣言 30
2.2 敏捷方法的益處 32
2.2.1 提高工程數據的品質 32
2.2.2 提高工程效率 32
2.2.3 盡早獲得投資的迴報(ROI) 33
2.2.4 利益攸關者滿意 33
2.2.5 增強瞭項目控製 33
2.2.6 響應變化 33
2.2.7 更早且更大幅度地降低項目風險 33
2.3 將敏捷宣言應用於係統工程 34
2.3.1 增量式地工作 34
2.3.2 動態地規劃 34
2.3.3 主動降低項目風險 35
2.3.4 持續地驗證 36
2.3.5 連續地綜閤 36
2.3.6 用例1:在空域中發現軌跡 36
2.3.7 用例2:進行定期的內置測試(PBIT) 36
2.3.8 頻繁地確認 37
2.3.9 建模是aMBSE的根本 37
2.4 針對係統工程的敏捷最佳實踐 37
2.4.1 工作産品的增量式開發 38
2.4.2 工作産品的持續驗證 38
2.4.3 可執行的需求模型 39
2.4.4 鏈接到文本規範的基於模型的規範 41
2.4.5 連續的可依賴性評估 41
2.4.6 主動的項目風險管理 42
2.4.7 嚮下遊工程的基於模型的轉交 43
2.4.8 動態的規劃 43
2.5 匯總:Harmony aMBSE流程 45
2.5.1 啓動項目 47
2.5.2 定義利益攸關者需求 49
2.5.3 係統需求定義和分析 50
2.5.4 途徑1:基於流的用例分析 51
2.5.5 途徑2:基於場景的用例分析 51
2.5.6 途徑3:基於狀態的用例分析 52
2.5.7 架構分析 53
2.5.8 架構設計 55
2.5.9 進行迭代迴顧 56
2.5.10 嚮下遊工程轉交 57
2.5.11 控製項目 58
2.5.12 進行品質保證審計 59
2.5.13 管理變更 59
2.6 總結 59
參考文獻 60
第3章 SysML介紹 61
3.1 SysML概覽 61
3.2 UML擴展機製 64
3.2.1 SysML模型元素 65
3.2.2 SysML圖 66
3.2.3 行為圖 67
3.2.4 需求圖 68
3.2.5 結構圖 69
3.3 組織你的模型很重要 72
3.4 關鍵SysML視圖和核心語義 76
3.4.1 塊、關係、接口和端口 76
3.4.2 順序圖 86
3.4.3 活動、動作和活動圖 89
3.4.4 狀態機圖 94
3.5 最小SysML概要 103
3.6 總結 105
3.6.1 摘自UML 105
3.6.2 修改 105
3.6.3 新元素 106
參考文獻 106
第4章 敏捷的利益攸關者需求工程 107
4.1 目標 107
4.2 利益攸關者需求工作流 107
4.2.1 牢記——這是敏捷MBSE 109
4.2.2 什麼是用例 109
4.2.3 用例圖 112
4.3 示例模型:T-Wrecks工業外骨骼 116
4.4 識彆利益攸關者 117
4.4.1 駕駛員 118
4.4.2 機隊管理人員 118
4.4.3 維護人員 118
4.4.4 采購方 118
4.4.5 安裝人員 119
4.4.6 T-Wreckers測試團隊 119
4.4.7 製造工程師 119
4.5 生成利益攸關者需求 119
4.5.1 什麼是需求 119
4.5.2 性能需求和其他QoS需求121
4.5.3 需求可視化 122
4.5.4 需求管理工具 124
4.5.5 組織利益攸關者需求規範 124
4.6 對利益攸關者用例場景建模 124
4.6.1 什麼是用例場景 125
4.6.2 場景分析工作流 127
4.6.3 T-Wrecks利益攸關者用例場景 129
4.7 創建/更新確認規劃 135
4.8 總結 136
4.8.1 識彆利益攸關者 136
4.8.2 生成利益攸關者需求 136
4.8.3 對利益攸關者用例場景建模 136
4.8.4 創建/更新確認規劃137
4.9 未完待續 137
參考文獻 137

第5章 敏捷的係統需求定義和分析 139
5.1 目標 139
5.2 係統需求工作流 139
5.2.1 識彆係統用例 140
5.2.2 生成/更新係統需求141
5.2.3 進行用例分析 141
5.2.4 創建邏輯數據模式 142
5.2.5 分析可依賴性 142
5.2.6 創建/更新係統驗證規劃142
5.3 識彆係統用例 142
5.4 生成係統需求 143
5.5 分析用例 144
5.5.1 基於流的用例分析 144
5.5.2 基於場景的用例分析 160
5.5.3 基於狀態的用例分析 176
5.6 創建/更新邏輯數據模式 189
5.7 可依賴性分析 192
5.7.1 安全性分析 192
5.7.2 T-Wrecks初始可依賴性分析 201
5.8 創建/更新驗證規劃 204
5.9 總結 204
5.10 未完待續 205
參考文獻 205

第6章 敏捷的係統架構分析與權衡研究 207
6.1 目標 207
6.2 架構分析工作流 208
6.2.1 識彆關鍵的係統功能 209
6.2.2 定義備選解決方案 209
6.2.3 架構權衡研究 209
6.2.4 將多個解決方案並入係統架構 210
6.2.5 定義評估準則 210
6.2.6 嚮準則分配權重 210
6.2.7 為每個準則定義效用麯綫 211
6.2.8 嚮眾多備選解決方案分配MOE 211
6.2.9 確定解決方案 211
6.3 評估方法 211
6.3.1 簡單方法 211
6.3.2 高保真方法 213
6.4 識彆關鍵的係統功能(和特性) 216
6.5 定義備選解決方案 218
6.5.1 Speed Demon備選解決方案 218
6.5.2 T-Wrecks備選解決方案 219
6.6 進行架構權衡研究 222
6.6.1 定義評估準則 222
6.6.2 嚮準則分配權重 223
6.6.3 為每個準則定義效用麯綫 224
6.6.4 嚮備選解決方案分配MOE 226
6.6.5 確定解決方案 229
6.7 將多個解決方案並入係統架構 229
6.8 總結 230
6.9 未完待續 230
參考文獻 230

第7章 敏捷的係統架構設計 231
7.1 目標 231
7.1.1 什麼是子係統 231
7.1.2 關鍵架構視圖 232
7.2 架構設計工作流 234
7.2.1 識彆子係統 234
7.2.2 嚮子係統分配係統需求 234
7.2.3 嚮子係統分配用例 235
7.2.4 創建/更新邏輯數據模式235
7.2.5 創建/更新子係統需求235
7.2.6 開發控製律 235
7.2.7 分析可依賴性 235
7.2.8 進行評審 236
7.3 識彆子係統 236
7.3.1 Speed Demon子係統 237
7.3.2 T-Wrecks子係統 245
7.4 嚮子係統分配係統需求 248
7.5 嚮子係統分配用例 249
7.5.1 自底嚮上分配 250
7.5.2 自頂嚮下分配 251
7.5.3 公共任務 253
7.5.4 Speed Demon子係統用例分配示例 254
7.5.5 T-Wrecks子係統用例分配示例 259
7.6 創建/更新邏輯數據模式 265
7.6.1 Speed Demon跑步機示例 266
7.6.2 T-Wrecks示例 267
7.7 創建/更新子係統需求 268
7.8 開發控製律 269
7.9 分析可依賴性 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 總結 271
7.11 未完待續 272
參考文獻 272

第8章 嚮下遊工程轉交 275
8.1 目標 275
8.2 嚮下遊工程轉交的工作流 275
8.2.1 收集子係統規範數據 275
8.2.2 創建共享模型 276
8.2.3 定義子係統物理接口 276
8.2.4 創建子係統模型 277
8.2.5 定義跨學科接口 277
8.2.6 將需求分配到工程學科 277
8.3 收集子係統規範數據 277
8.3.1 收集SysML模型數據 277
8.3.2 收集其他工程數據 278
8.4 創建共享模型 279
8.5 定義子係統物理接口 280
8.5.1 從邏輯規範中創建物理規範 281
8.5.2 Speed Demon接口示例 284
8.5.3 T-Wrecks接口示例 287
8.6 創建子係統模型 290
8.7 定義跨學科接口 291
8.7.1 Speed Demon示例:Control Unit子係統接口規範 291
8.7.2 T-Wrecks示例 293
8.8 將需求分配到工程學科 297
8.8.1 Speed Demon示例 298
8.8.2 T-Wrecks示例 299
8.9 下遊工程開始 304
8.10 係統工程還在繼續 305
參考文獻 305
附錄A T-Wrecks利益攸關者需求 307
附錄B T-Wrecks係統需求 311

前言/序言

前 言
産品的功能和復雜性正在成倍地增加,而且對這些係統的安全性、可靠性以及安保性的關注使得這樣的係統對工程師而言更加睏難。同時,産品開發周期正在萎縮。很顯然,變革是需要的。我們需要能夠以更少的時間製造齣更有能力且缺陷更少的係統。
針對此問題,一個受到高度評價的解決方案是避免以文本作為捕獲工程數據的主要手段。雖然文本具有極好的錶現力,但是它是有歧義的,而且是極其不嚴謹的。使用更加正規的定義語言(這裏,顯然是指UML和SysML)進行建模是要力求改善特定的工程數據。隻要我們能夠想齣改進的方式即可。
另一個所提供的解決方案是敏捷方法。盡管敏捷方法已經開始應用於嵌入式和實時係統,但這些方法卻是由軟件IT行業開發的。然而,敏捷文獻(幾乎)完全關注在颱式機或IT軟件開發上。他們考慮的開發環境(幾乎)全部都是同地域小型團隊的閤作,並不關注安全性、可靠性或安保性問題;而且沒有與電子或機械部件的聯閤開發。因此,係統工程師想要知道的是“這種方法如何適用於‘我’和我的工作”。敏捷文獻沒有給齣答案。
有一些關於係統工程的很好的書籍,也有一些關於SysML與基於模型的係統工程(MBSE)的很好的書籍。有許多關於軟件的敏捷方法的書籍(其中一些書籍也是很好的)。然而,目前還沒有書籍來嘗試將這些概念綜閤為一種一緻且可用的係統工程方法。《敏捷係統工程》的目的就在於滿足這種需要。
我們首先簡單地介紹瞭係統工程學科,之後又簡短討論瞭敏捷方法,因為它們在大多數係統文獻中都有論述,包括其益處。除前言部分外,還有一章內容關於基本的SysML。接著,我們就開始理解如何在現實生活中應用MBSE。
《敏捷係統工程》中的方法基於作者的Harmony敏捷係統工程流程。該流程有關軟件開發方麵的部分在其他文獻中有詳細描述a;《敏捷係統工程》僅涉及係統工程的關注點。Harmony敏捷係統工程流程是一種敏捷的、以模型為中心的實施途徑,用於開發係統工程所需的工程數據;需求、架構、接口以及可依賴性分析是其中最重要的內容。Harmony流程是依據作者在全球範圍內所指導完成、取得飛速進展並在其他方麵發揮作用的實際項目上纍積的數十年係統經驗提齣和完善的。
在教育工作者中有這樣一種說法——“我示你看。我講你聽。你做你懂”。為此,《敏捷係統工程》中有大量示例用於闡明執行所涉及的工程步驟的細節。這些示例涉及工程學科的多個方麵,包括軟件、電子和機械工程。這些示例中的第一個示例是高端跑步機。第二個更復雜的示例是能夠承載1500韆剋的可穿戴工業用機器人外骨骼(被稱為waldo)。Harmony敏捷係統工程流程的每個主要活動都是以這些和其他示例展開討論和演示的。我們鼓勵讀者針對提齣的問題構建自己的解決方案並建立這些章節中所描述的模型。
a 例如,參見Real-Time Agility(Addison-Wesley, 2009)或Real-Time UML Workshop for Embedded Systems(Elsevier, 2014)。
X 敏捷係統工程
讀者
《敏捷係統工程》的主要讀者不言而喻是係統工程師。係統工程師的主要關注點集中在(通常)由多個工程學科所實施的係統規範與設計上。係統工程師規定瞭産品的係統特性而將學科特有的細節留給適當的下遊工程團隊。一些下遊工程師也可能在《敏捷係統工程》中找到感興趣的信息,特彆是係統工程數據如何被格式化並采納以滿足轉交活動中他們需要的細節。
目標
在遊曆世界期間,我感受到係統工程師在應用MBSE方法時所遇到的睏難。主要的語言——SysML——令人望而生畏。SysML包括800頁左右的UML規範並且增加瞭數百頁。它是一種功能極為強大但是十分復雜的語言。
除瞭語言本身,隨著産品復雜性成倍增加以及産品交付周期的不斷縮減,亟須同時提高係統工程工作的效率並改進質量。我們看到係統在安全關鍵的、高可靠性和安保性環境中正日益取代人類,並且我們必須能夠始終依靠這些係統的功能正常運轉。
《敏捷係統工程》有一個簡單目標——為係統工程師提供足夠的指導,以便他們能方便有效地將敏捷方法和MBSE應用到復雜係統的開發中,因為現實世界越來越依賴於這些係統的運行。
工具
《敏捷係統工程》中的所有建模示例都使用IBM? Rhapsody?工具進行建模。然而,關於標準的一個好處是對不同工具的多種選擇。如果你偏愛的其他工具支持SysML標準,那麼你用你選擇的工具建立這些模型時應該不會遇到什麼睏難。這不是一本關於Rhapsody的書,也不是專用於Rhapsody的書。
拓展
如果你對工具、培訓或谘詢感興趣,參見www.ibm.com。我在世界範圍內教授關於UML、SysML、MDA、DoDAF、架構設計、設計模式、需求建模、用例、安全性關鍵開發、行為建模、開發流程改進、項目管理與調度等多門高等課程並提供谘詢。你可通過Bruce.Douglass@us.ibm.com就培訓或谘詢服務與我聯係。我還開通瞭一個(免費的)yahoo群組論壇,網址是http://groups.yahoo.com/group/RT-UML——快來參與吧!My IBM Thought Leader頁麵(http://www-01.ibm.com/software/rational/leadership/thought/brucedouglass.html)也包含你可能感興趣的白皮書,其涉及不同課題並可供下載。
Bruce Powel Douglass博士



深度探索:從零構建穩定、高效的智能交通網絡 本書並非探討“敏捷係統工程”這一特定概念,而是將目光聚焦於一個更廣闊、更具現實意義的領域:如何利用前沿技術和係統性思維,設計、構建並持續優化一個高度復雜、穩定可靠且響應迅速的智能交通網絡。本書旨在為讀者提供一個從宏觀架構到微觀細節的全方位指南,理解智能交通係統麵臨的核心挑戰,並學習一套行之有效的設計、開發、部署和運維方法論,以應對日益增長的城市化進程和齣行需求。 第一章:智能交通係統的基石——理解復雜性與核心需求 在當今社會,交通擁堵、環境汙染、安全隱患已成為製約城市發展和生活質量的關鍵瓶頸。智能交通係統(ITS)應運而生,旨在通過集成先進的信息技術、通信技術、控製技術和傳感技術,實現交通流的優化、交通安全的提升、交通效率的增強以及交通環境的改善。然而,構建一個真正有效的智能交通係統絕非易事。它涉及海量數據的處理、實時決策的製定、異構係統的集成、以及對動態多變的交通環境的適應。 本章將深入剖析智能交通係統的基本構成要素,包括交通感知(如攝像頭、雷達、綫圈、GPS)、交通信息服務(如導航、實時路況、公共交通信息)、交通控製(如信號燈控製、匝道控製、事件響應)以及交通管理(如交通流量監測、違章檢測、應急調度)。我們將詳細探討這些子係統之間的相互依賴關係,以及它們如何協同工作以達成整體目標。 更重要的是,本章將帶領讀者認識智能交通係統所麵臨的本質挑戰: 海量數據的湧現與處理: 來自不同傳感器的實時數據流龐大且多樣,如何有效地采集、存儲、清洗、分析並從中提取有價值的信息是首要難題。 實時性與可靠性: 交通係統的決策必須在毫秒級內完成,任何延遲都可能導緻嚴重後果。同時,係統的穩定性與可用性至關重要,故障停機是不可接受的。 異構性與集成性: 智能交通係統通常由眾多不同廠商、不同技術標準的設備和軟件組成,如何實現無縫集成,打破信息孤島,是建設中的一大挑戰。 動態性與適應性: 交通流量受天氣、時間、事件等多種因素影響,呈現齣高度的動態性和不可預測性。係統必須具備強大的自適應能力,能夠實時調整策略以應對變化。 安全性與隱私性: 交通係統承載著大量敏感數據,如何保障係統免受網絡攻擊,並保護公民的齣行隱私,是必須重視的問題。 可擴展性與演進性: 隨著城市發展和技術進步,智能交通係統需要能夠方便地擴展功能和接入新的技術,以應對未來的需求。 通過本章的學習,讀者將建立起對智能交通係統復雜性的深刻理解,並明確係統設計和開發過程中需要優先考慮的關鍵需求。 第二章:係統架構設計——構建穩定高效的智能大腦 一個成功的智能交通係統,離不開清晰、健壯且靈活的係統架構。本章將聚焦於智能交通係統的整體架構設計,提供一套係統性的方法論,幫助讀者構建一個能夠支撐復雜功能、高並發處理和持續演進的“智能大腦”。 我們將從宏觀層麵齣發,介紹幾種主流的係統架構模式,並分析其在智能交通領域適用的優劣。這包括: 集中式架構: 適用於功能相對簡單、數據量可控的場景,但麵臨單點故障和擴展性瓶頸。 分布式架構: 將係統功能和服務分解到多個節點,提高係統的可靠性和可擴展性,但也增加瞭部署和管理的復雜度。 微服務架構: 將係統拆解為獨立、鬆耦閤的服務單元,便於敏捷開發、獨立部署和按需擴展,是現代復雜係統設計的趨勢。 事件驅動架構: 係統中的組件通過發布和訂閱事件進行通信,能夠實現高度的解耦和實時響應,非常適閤動態變化的交通環境。 在詳細闡述瞭不同架構模式後,本章將著重介紹構建智能交通係統的核心技術組件: 數據采集與預處理層: 討論如何設計高效的傳感器網絡,實現數據的實時采集,以及運用數據清洗、異常檢測、數據融閤等技術,為後續分析提供高質量數據。 數據存儲與管理層: 介紹各種數據存儲技術(如關係型數據庫、NoSQL數據庫、時序數據庫、數據湖)的選擇原則,以及如何構建可擴展、高可用的數據存儲解決方案,以應對PB級甚至EB級的數據量。 計算與分析引擎: 深入探討實時流處理技術(如Apache Kafka, Flink, Spark Streaming)在交通數據分析中的應用,以及機器學習、深度學習算法在交通預測、行為分析、異常檢測等方麵的實踐。 決策與控製模塊: 講解如何設計能夠基於實時數據進行智能決策的模塊,例如自適應信號燈控製算法、交通擁堵預測與疏導策略、應急事件響應機製等。 服務與應用層: 介紹如何構建麵嚮用戶和管理者的各種應用服務,包括交通信息發布平颱、齣行助手APP、交通監控可視化係統、以及為決策者提供洞察的指揮調度平颱。 通信與網絡基礎設施: 討論5G、V2X(Vehicle-to-Everything)等通信技術在智能交通中的作用,以及如何構建安全、可靠、低延遲的通信網絡。 此外,本章還將強調係統架構設計的可觀察性、可測試性和可維護性,這些是保障係統長期穩定運行的關鍵要素。 第三章:開發實踐——構建靈活、可信賴的軟件係統 成功的智能交通係統不僅需要精巧的架構,更需要嚴謹的開發實踐。本章將引導讀者深入瞭解智能交通軟件係統的開發全流程,從需求分析到最終部署,注重代碼質量、係統穩定性和開發效率。 我們將重點介紹以下關鍵的開發實踐: 敏捷開發與DevOps: 強調在快速變化的交通需求下,采用敏捷開發方法論(如Scrum, Kanban)的重要性,以及DevOps文化和工具鏈如何促進持續集成、持續交付和自動化運維,縮短開發周期,提高係統質量。 麵嚮服務的開發: 藉鑒微服務架構的理念,鼓勵將係統拆解為可獨立開發、部署和擴展的服務單元。我們將討論服務接口定義、服務間通信協議(如RESTful API, gRPC)的選擇,以及如何管理服務注冊與發現。 數據驅動的開發: 強調在開發過程中,數據是核心驅動力。我們將介紹如何進行數據建模,設計數據接口,以及如何利用數據進行係統性能評估和功能驗證。 高並發與高性能設計: 智能交通係統需要處理海量的並發請求和實時數據流。本章將探討並發編程模型、異步處理、緩存策略、負載均衡等技術,以確保係統的響應速度和吞吐量。 容錯與異常處理: 交通係統不可能永遠完美無缺,故障是不可避免的。我們將深入研究如何設計健壯的容錯機製,包括冪等性設計、重試機製、熔斷降級、以及優雅的異常處理流程,以最大限度地減少故障影響。 安全編碼實踐: 鑒於交通係統涉及的關鍵基礎設施和敏感數據,本章將詳細講解安全編碼原則,包括輸入驗證、權限控製、加密解密、以及防範常見網絡攻擊(如SQL注入、XSS攻擊)的策略。 測試驅動開發(TDD)與自動化測試: 強調測試在保障係統質量中的關鍵作用。我們將介紹單元測試、集成測試、端到端測試、性能測試、安全測試等不同類型的測試,以及如何構建高效的自動化測試框架。 代碼版本控製與協作: 介紹Git等版本控製工具在團隊協作中的重要性,以及如何通過良好的代碼管理實踐,保障代碼的質量和可追溯性。 通過本章的學習,讀者將掌握一套切實可行的開發方法和技術,能夠構建齣高質量、高可靠性、易於維護的智能交通軟件係統。 第四章:部署與運維——保障係統的穩定運行與持續演進 一個設計優良、開發精良的係統,最終需要通過高效的部署和精細的運維纔能真正發揮其價值。本章將帶領讀者理解智能交通係統的部署挑戰,並學習一套行之有效的運維策略,確保係統全生命周期的穩定、高效和安全。 我們將從以下幾個方麵進行深入探討: 容器化與虛擬化技術: 介紹Docker、Kubernetes等容器化技術在智能交通係統部署中的優勢,如何實現應用的快速部署、彈性伸縮和資源隔離。 自動化部署與配置管理: 講解如何利用Ansible、Terraform等工具實現自動化部署和配置管理,減少人工乾預,提高部署效率和一緻性。 監控與告警體係: 構建一個全麵、實時的監控體係是保障係統穩定性的基礎。我們將討論如何監控係統性能指標(CPU、內存、網絡、磁盤I/O)、應用日誌、業務指標,並建立有效的告警機製,及時發現和處理潛在問題。 日誌管理與分析: 強調集中化日誌管理的重要性,以及如何對海量日誌進行收集、存儲、查詢和分析,以便進行故障排查、性能優化和安全審計。 故障排查與應急響應: 準備一套完善的故障排查流程和應急響應預案。我們將討論常見的故障類型、排查方法,以及如何快速有效地進行故障恢復。 性能調優與容量規劃: 講解如何通過性能監控數據,識彆係統瓶頸,並進行有針對性的性能調優。同時,學習如何進行容量規劃,預測未來的資源需求,提前做好擴容準備。 安全運維: 強調安全在運維過程中的重要性,包括訪問控製、安全審計、漏洞掃描、補丁管理等。 係統升級與演進: 討論如何進行平滑的係統升級,將新功能、新版本安全地部署到生産環境,並確保係統在技術和業務層麵能夠持續演進,適應不斷變化的需求。 高可用性與災難恢復: 講解如何設計和實現高可用性架構,例如多活部署、數據備份與恢復策略,以應對突發故障和自然災害,保障係統的連續運行。 通過本章的學習,讀者將能夠掌握一套完整的係統部署與運維方法論,為構建和維護一個穩定、可靠、高效的智能交通網絡奠定堅實的基礎。 總結 本書並非簡單地羅列技術名詞,而是通過深入剖析智能交通係統所麵臨的復雜挑戰,提供一套從係統架構設計、開發實踐到部署運維的全方位方法論。我們鼓勵讀者以係統性的思維,理解各個環節之間的相互關聯,並通過實踐掌握核心技術和工具。最終目標是賦予讀者構建和維護一個真正能夠賦能城市發展、提升居民齣行體驗的智能交通係統的能力。這本書,將是你踏入這個激動人心領域、解決現實世界復雜問題的堅實起點。

用戶評價

評分

拿到《敏捷係統工程》這本書,我最先是被它的標題所吸引。在我看來,“敏捷”與“係統工程”這兩個概念結閤在一起,本身就充滿瞭挑戰與可能性。而讀完這本書,我不得不說,作者的見解是如此深刻且具有前瞻性。他並沒有將敏捷簡單地理解為一種開發模式,而是將其升華為一種思維方式,一種指導我們如何構建和管理復雜係統的哲學。 書中對“係統思維”的闡述,讓我對“係統”的理解達到瞭一個新的高度。作者認為,一個成功的係統不僅僅是各個組件的簡單堆砌,更是一個有機整體,能夠根據外部環境的變化進行自我調整和演化。他通過一係列引人入勝的案例,展示瞭如何運用敏捷的原則來應對係統設計中的各種挑戰,例如需求的不確定性、技術的快速迭代以及利益相關者的多樣化期望。 我特彆喜歡書中關於“反饋機製”的設計。作者詳細講解瞭如何構建有效的反饋迴路,從而確保係統能夠持續地朝著正確的方嚮發展。這包括從用戶那裏獲取及時反饋,從測試結果中學習,以及從團隊的日常協作中汲取經驗。這些反饋不僅有助於我們及時發現問題,更能指導我們如何進行優化和改進,從而構建齣真正滿足用戶需求的係統。 此外,書中關於“適應性設計”的論述也給我留下瞭深刻的印象。作者強調,在當今快速變化的環境下,我們無法預知未來的一切,因此,係統必須具備一定的適應性,纔能夠應對未知的挑戰。他提齣瞭一係列設計原則和實踐方法,指導我們如何構建齣易於修改、易於擴展、易於重構的係統,從而在不斷變化的市場中保持競爭力。 總而言之,《敏捷係統工程》這本書是一本極具啓發性的著作。它不僅為係統工程領域帶來瞭新的視角,更提供瞭一套切實可行的方法論,幫助我們構建齣更具韌性、更具適應性的係統。我真心推薦這本書給所有在工程領域奮鬥的同仁,它一定會為你帶來意想不到的收獲。

評分

最近有幸拜讀瞭《敏捷係統工程》這本巨著,簡直讓人醍醐灌頂。這本書的深度和廣度都超齣瞭我的預期,它不僅僅是一本關於工程方法的書,更像是一部關於如何構建高質量、高適應性係統的哲學指南。作者在開篇就點明瞭傳統係統工程在麵對快速變化的市場和技術時所顯露齣的局限性,這讓我這個長期在工程一綫摸爬滾打的人深有同感。書中對於“敏捷”這個核心概念的解讀,沒有停留在簡單的迭代和快速交付層麵,而是深入剖析瞭敏捷背後的價值觀和原則,例如持續反饋、擁抱變化、團隊協作以及以客戶為中心等等。 我特彆欣賞作者對“係統”本身的定義和理解。他將係統看作是一個動態的、相互關聯的整體,而非孤立的組件集閤。這種全局觀在處理復雜係統時顯得尤為重要。書中詳細闡述瞭如何將敏捷的理念融入到係統生命周期的各個階段,從需求定義、設計、開發、測試到部署和維護,都提供瞭切實可行的指導。例如,在需求管理方麵,作者提齣瞭“用戶故事地圖”等工具,能夠有效地將模糊的業務需求轉化為可執行的開發任務,並且確保開發團隊始終聚焦於為客戶創造價值。 這本書最讓我印象深刻的部分是它對於“技術債務”和“係統演進”的討論。作者並沒有迴避這些復雜且棘手的問題,而是提供瞭一套係統性的方法來識彆、量化和管理技術債務,並指導讀者如何規劃和實施係統的持續演進。他強調,敏捷不僅僅是開發過程的敏捷,更是組織和思維的敏捷。要想真正做到敏捷係統工程,就需要建立一種能夠快速響應變化、持續學習和改進的組織文化。書中關於“反饋循環”的設計和優化,以及如何利用“度量”來驅動決策,都給我留下瞭深刻的印象。 讀到書中關於“風險管理”的部分,我更是拍案叫絕。作者將敏捷的風險應對策略與傳統的風險管理方法進行瞭巧妙的結閤。他指齣,在敏捷環境中,風險管理並非是預先製定詳盡的計劃,而是在持續的迭代過程中,通過小步快跑、快速試錯來降低不確定性。書中提供瞭許多實用的案例,展示瞭如何通過頻繁的集成、自動化測試以及持續的溝通來提前發現和解決潛在的問題。這對於我過去在項目中遇到的許多由於溝通不暢或需求變更而導緻的風險,提供瞭全新的視角和解決方案。 總而言之,《敏捷係統工程》是一本不可多得的佳作,它不僅為係統工程領域帶來瞭新的思路和方法,更對現代軟件開發和項目管理産生瞭深遠的影響。作者的語言流暢且富有洞察力,使得原本枯燥的技術概念變得生動有趣。這本書的齣版,無疑將推動整個行業嚮著更加敏捷、高效和可持續的方嚮發展。我強烈推薦這本書給所有從事係統工程、軟件開發、項目管理以及對構建高質量復雜係統感興趣的專業人士。它絕對會成為你案頭必備的參考書。

評分

最近拜讀瞭《敏捷係統工程》,可以說是一場思維的盛宴。作者以其深厚的理論功底和豐富的實踐經驗,為我們勾勒齣瞭一個全新的係統工程圖景。這本書並沒有止步於描述敏捷技術本身,而是將其置於更宏大的係統工程框架之下,探討如何在這種框架內實現更高效、更靈活、更具價值的係統交付。 我最欣賞的是作者對“係統演進”的深刻洞察。他認為,係統並非一成不變的産物,而是一個持續演化的生命體。在敏捷的理念指導下,我們能夠更好地管理係統的生命周期,並根據不斷變化的需求和技術環境,對其進行持續的優化和升級。書中對於“技術債務”的管理,以及如何通過迭代式的方式來解決復雜問題,都給我留下瞭深刻的印象。 書中關於“利益相關者管理”的章節也讓我受益匪淺。作者強調,敏捷係統工程的核心在於理解並滿足所有利益相關者的需求,並通過持續的溝通和協作,確保項目能夠朝著正確的方嚮前進。他提齣的“共識驅動”的決策方式,以及如何通過可視化工具來促進信息共享,都為我提供瞭許多實用的思路。 此外,書中對於“質量保障”的論述也頗具特色。作者並沒有將質量看作是後期纔需要關注的環節,而是將其融入到敏捷開發過程的每一個階段。他詳細介紹瞭如何通過自動化測試、代碼審查以及持續集成等手段,來確保係統的質量,並降低風險。 總而言之,《敏捷係統工程》是一本值得反復閱讀的寶典。它不僅為係統工程領域帶來瞭新的理論和方法,更提供瞭豐富的實踐指導,幫助我們構建齣更具競爭力的係統。我強烈推薦這本書給所有渴望在係統工程領域取得突破的工程師、項目經理以及産品負責人。

評分

最近有幸深入閱讀瞭《敏捷係統工程》一書,這是一本讓我深受啓發的著作。作者的寫作風格獨樹一幟,他並沒有直接擺齣高深的理論,而是通過大量的實例和生動的故事,將復雜的敏捷係統工程概念娓娓道來。我尤其喜歡書中對於“組織文化”在敏捷係統工程中的作用的探討,這常常是被忽略卻至關重要的一環。 書中對於“賦能團隊”的理念給我留下瞭深刻的印象。作者認為,敏捷係統工程的成功,離不開一個充滿活力、自主自決的團隊。他詳細闡述瞭如何通過建立信任、提供支持以及鼓勵創新,來激發團隊的潛力,使其能夠高效地完成任務。這與我過去對項目管理的理解有所不同,讓我認識到技術和流程固然重要,但人的因素纔是驅動成功的關鍵。 令我眼前一亮的是書中關於“持續學習”的章節。作者強調,在快速變化的技術環境中,學習的能力比任何固定的技能都重要。他提齣瞭多種鼓勵團隊成員持續學習的方法,並將其與項目目標緊密結閤,從而構建齣能夠自我迭代、自我優化的係統。 此外,書中對於“風險應對”的論述也讓我茅塞頓開。作者並沒有將風險視為需要規避的障礙,而是將其看作是創新和進步的機會。他提齣瞭一係列在敏捷環境中有效的風險管理策略,例如“小步快跑、快速試錯”以及“可視化風險管理”,這些方法都極具實踐意義。 總而言之,《敏捷係統工程》是一本充滿智慧和實踐指導的書籍。它為我們提供瞭一個全新的視角來理解和實踐係統工程,並幫助我們構建齣更具韌性、更具適應性的係統。我強烈推薦這本書給所有希望在快速變化的世界中取得成功的工程師、管理者以及産品開發者。

評分

最近翻閱瞭《敏捷係統工程》這本書,感覺像是打開瞭新世界的大門。作者的視角非常獨特,他沒有像市麵上很多書籍那樣,僅僅停留在羅列各種敏捷方法論的錶麵,而是深入挖掘瞭敏捷思維的核心,並且將它巧妙地應用於整個係統工程的範疇。我尤其喜歡書中關於“擁抱不確定性”的論述,這在當今快速變化的科技浪潮中顯得尤為重要。很多時候,我們過於追求預先的完美計劃,反而錯失瞭發展的良機。 書中關於“價值驅動”的理念也讓我深受啓發。作者強調,任何工程活動都應該以最終為用戶或業務創造價值為核心,而不是僅僅為瞭完成任務而完成任務。他通過詳細的案例分析,闡述瞭如何通過精益的思想,識彆並消除流程中的浪費,將有限的資源投入到真正能夠産生價值的活動中去。這讓我反思瞭自己在過去工作中,一些看似忙碌但實際産齣不高的環節,並開始思考如何進行優化。 令我印象深刻的還有書中對“團隊協作”的強調。作者並不把敏捷僅僅看作是個人或團隊內部的流程改進,而是將其視為一種促進組織內外協作的強大力量。他詳細介紹瞭如何通過構建信任、促進開放溝通以及建立共享願景,來激發團隊的潛能,實現高效協作。這對於那些常常因為溝通壁壘而導緻項目延誤或質量問題的團隊來說,無疑是一劑良藥。 書中關於“持續改進”的篇章更是精彩紛呈。作者用生動的語言描繪瞭如何建立一個能夠不斷學習和適應的係統,以及如何通過定期的迴顧和反思,來識彆改進的機會。他提齣的“小步迭代,快速反饋”原則,在麵對復雜係統時顯得尤為重要,因為它能夠幫助我們及時發現問題,避免小問題演變成大麻煩。 總的來說,《敏捷係統工程》這本書為我打開瞭一扇通往更高效、更智能的係統工程領域的大門。它不僅提供瞭理論上的指導,更蘊含瞭豐富的實踐經驗。我強烈建議所有希望在復雜項目中取得成功的工程師、項目經理和管理者閱讀這本書,它一定會讓你受益匪淺,並幫助你構建齣更具韌性和適應性的係統。

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