ソフトウェア開発とは？基本的な種類やその開発手法

ソフトウェア開発とは？

ソフトウェア開発とは、ソフトウェアを定義、開発、テスト、導入し、その耐用寿命にわたってソフトウェアに対する変更を管理するプロセスです。ソフトウェア開発には、初期段階からリリース、継続的なメンテナンスまで、ソフトウェア製品やシステムまたは製品に組み込むソフトウェアを作成し、維持するために必要なすべてのプロセスが含まれます。ソフトウェア開発は、ソフトウェア、ソフトウェアベースのサービス、スマート製品を販売するすべての企業の核となる能力です。世界市場規模は 4,290 億ドルに上り、年平均成長率 (CAGR) は 11.7% と見込まれています（2022 年～ 2030 年）。

ソフトウェア開発が重要である理由

ソフトウェア開発は、世界経済全体でイノベーションを促進する重要な原動力となっています。自動車から携帯電話、サーモスタット、医療機器まで、差別化を実現する重要な機能をソフトウェアが提供します。ソフトウェアは、産業 IoT、遺伝子配列、コンピュータービジョン、ロボット手術、自律走行車など、過去 10 年間における技術の大躍進において大きな役割を果たしてきました。ソフトウェア開発は今後も、製品とサービスのイノベーションを支え続けるでしょう。

ソフトウェアの基本的な種類

システムソフトウェア

システムソフトウェアの役割は、コンピューターハードウェアを実行し、そこで実行されるアプリケーションに基本的なサービスを提供することです。オペレーティングシステムはシステムソフトウェアの一例です。システムソフトウェアは通常、速度と効率を最大化する低水準コンピューター言語で記述されます。

アプリケーションソフトウェア

アプリケーションソフトウェアはユーザーに機能を提供します。エンタープライズソフトウェア、パーソナルソフトウェア、モバイルアプリはすべてアプリケーションソフトウェアの例です。多くの場合、アプリケーションソフトウェアは高水準言語で記述され、設計モデルから生成されるか、構築済みのコンポーネントから組み立てられます。

組み込みソフトウェア

組み込みソフトウェアは、航空機、自動車、サーモスタット、その他の物理的な製品で使用されるマイクロプロセッサーを監視し、制御することに特化したソフトウェアです。多くの場合、組み込みソフトウェアは電子制御装置 (ECU) にパッケージ化され、一連の機能を提供します。たとえば、さまざまな ECU が自動車のブレーキ、ナビゲーション、安全などの機能を提供しています。一般に、組み込みソフトウェアにはリアルタイムの応答が必要であるため、リアルタイムオペレーティングシステム (RTOS) とプログラミング言語が必須です。

よく利用されるソフトウェア開発方式

ウォーターフォール方式

アジャイル方式

ハイブリッド方式

V モデル

ソフトウェア開発のベストプラクティス

俊敏性 - 進化する顧客と市場の要求に迅速に対応します。アジャイルモデルでは、短いスプリントと頻繁な製品提供によって俊敏性を最適化します。

分析 - 優先度が最も高いものに作業を割り当てるためにチームの指標を取り込んで分析し、継続的な改善を実現するための基盤を構築します。

変更管理 - 要件、コード、テストアセットの変更を管理し、チーム全体に変更を迅速に伝達します。アセットを分岐させマージすることで、バリエーションを簡単に作成できます。

継続的インテグレーションおよびデリバリー (CI/CD) - 定期的に統合、コンパイル、テスト、提供される共有リポジトリにコードの変更をマージし、ソフトウェアの提供を促進します。

DevOps - 自動化された繰り返し可能なリリース管理プロセスを採用し、顧客への価値の提供を促進します。

セキュリティ - 監査証跡、電子署名、その他のガバナンス技術によって戦略的ソフトウェアアセットを途切れることなく追跡し、その認証を管理できます。

要件管理 - ソリューションの範囲を繰り返し分析して定義し、詳細な仕様を作成します。

テストおよび品質管理 - 各段階で結果を検証して確認することで、高い成果を上げながら品質コストを削減できます。

リリース計画 - エンドユーザーへのソフトウェアの配布を計画し、管理します。

ソフトウェア開発ツールおよびソリューション

Codebeamer は新世代のアプリケーションライフサイクル管理 (ALM) ソリューションであり、複雑なソフトウェア開発を大幅に簡素化します。オープンなプラットフォームを基盤とし、強力なアジャイルソフトウェアエンジニアリング機能を備え、ALM ワークフローを強化します。Codebeamer を導入すると、要件/リスク/テスト管理、ベストプラクティスのワークフロー、開発ツールチェーンとの統合を実現し、アジャイル方式と V モデル方式に対応できます。また、必要に応じてツールをカスタマイズし、導入の初日から価値を獲得できます。あらかじめ設定されたテンプレートで規制遵守を簡素化し、アイデア創出から製品提供まで全方位のトレーサビリティを実現できます。Codebeamer は Open Services for Lifecycle Collaboration (OSLC) 規格を基盤としているため、PTC のエンジニアリングデジタルスレッドとの統合が可能です。

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よくあるご質問 (FAQ)

ソフトウェア開発プロセスにはどのような段階がありますか？

要件の分析
設計
実装
テスト
文書化
導入とメンテナンス
再利用

ソフトウェア開発はどのように進化してきましたか？

ソフトウェア開発技術は常に変化しています。以前は、プログラマーが最初から最後までアプリケーション全体を記述していました。現在では、ソフトウェアエンジニアがアジャイル方式を使用して短いイテレーションで迅速に価値を提供しています。設計モデルからコードを生成するか、再利用可能な既製のコンポーネントを利用することで、わずかな時間とコストで目標を達成できます。今後は、AI が支援するエンジニアリングによって、ソフトウェア開発の効率がさらに向上するでしょう。

組み込みソフトウェアの開発はどのような点が異なりますか？

組み込みソフトウェアの開発は、多くの点でアプリケーション開発と異なります。組み込みソフトウェアは通常、以下のような特徴を備えています。

個別の機能を提供する電子制御装置 (ECU) にパッケージ化されており、他の目的に利用できない
簡単に更新できず、製品の耐用寿命にわたって問題なく機能し続けなければならない部品の制御に使用される
非常に複雑で、要件、設計、開発、テストに渡って複数の関係者による連携が必要とされる
ミッションクリティカルであることに加えて安全性も重視され、最高レベルの品質と信頼性が必要とされる
処理速度とリソース効率を最大化するために RTOS とプログラミング言語を使用して構築される
低消費電力環境で動作するように設計されている

規制の厳しい業界におけるソフトウェア開発はどのような点が異なりますか？

航空宇宙および防衛、医療および製薬、運輸および自動車などの規制の厳しい業界では、安全が重視される製品の構築のために特別な要件が課されます。これらの要件は、最終製品の安全性と品質だけでなく、ソフトウェア開発プロセス自体の厳密さにも影響を与えます。一般的に、規制の厳しい業界のソフトウェア開発では、ガバナンス、セキュリティ、監査可能性により大きな注意を払う必要があります。

ソフトウェア開発とは