Gallar og gersemar í hugbúnaði

UT-blaðið 24 .janúar 2006

Eftir Ebbu Þóru Hvannberg, dósent í tölvunarfræði við Háskóla Íslands

Hugbúnaður er ómissandi hvert sem litið er. Oft eru forritin sýnileg þannig að notendur vita um notkunarmöguleika svo sem að leita eða lesa á vefnum, senda tölvupóst,  ritvinnslu eða færslu bókhalds. Margs konar búnaður sem við notum á degi hverjum felur í sér hugbúnað, svo sem farsímar, bílar og myndlyklar án þess að við verðum þess mikið vör. Við erum einnig óbeinir notendur hugbúnaðar þegar við greiðum fyrir vörur í verslun eða ferðumst með flugvél eða lest. Þá erum við ekki við stjórnvölinn en engu að síður veltur það á gagnsemi og áreiðanleika hugbúnaðarins sem tækin innihalda hvort við getum keypt vörur eða komumst á áfangastað.

Gallar

Einn meginvandi sem við er að etja í hugbúnaði, rétt eins og í annarri tækniþróun, er að hugbúnaðurinn er ekki gallalaus. Þó svo að mikilum tíma sé varið í að koma í veg fyrir galla, leita þeirra og gera ráðstafanir til þess að þeir valdi sem minnstu tjóni, virðist erfitt að útiloka þá alveg. Mýmörg dæmi eru um slíka galla.
Peter G. Neumann (http://catless.ncl.ac.uk/risks)  hefur í mörg ár safnað heimildum um slíka galla og eru nokkur dæmi nefnd hér en þau vísa til ákveðinna tilvika.

• Villa í gögnum frá skynjurum um stefnu/halla tiltekinna flugvéla gat valdið röngum viðbrögðum flugstjóra, of miklu vinnuálagi eða fráviki frá upphaflegri flugleið.
• Hætta er á að vírusar, sem komast í hugbúnað bíla í gegnum þráðlaus tæki, geti valdið bilunum eða  innrás í einkalíf með því að njósna eða senda tónlist eða hljóð í hátalara.
• Viðskiptavinir símafyrirtækis nokkurs voru án sambands vegna bilunar í gagnagrunni.
• Tölvustýrt tilkynningakerfi í lestum las rangar tilkynningar fyrir farþega.

Eins og sést á þessum dæmum, geta gallar verið margvíslegir. Þeir geta leitt til  fjárhagstjóns, líkamstjóns, minnkandi tækniforskots samfélags, eða minnkandi trausts notenda. Galli er ekki aðeins að eitthvað virkar ekki rétt, þ.e. að ekki fæst rétt niðurstaða, eins og í dæminu um flugstjórnarkerfið hér að ofan, heldur getur galli falist í því að virkni í hugbúnaði hentar ekki notandanum eða gerir hann óöruggan um hvernig hann eigi að leysa verk úr hendi. Til að þessu sé náð verður hugbúnaðarfræðingur að þekkja vel það umhverfi sem búnaðurinn á að vera í. Hugbúnaður vinnur ekki í einangrun, heldur geta margar utanaðkomandi ógnanir steðjað að réttri virkni. Nýlegt dæmi sýndi þetta glögglega þar sem fjárhæðir voru færðar á milli bankareikninga með ólögmætum hætti. Í kjölfarið brugðust hugbúnaðarfræðingar í bönkunum við á réttan hátt með því að gera aðgangsstýringar að bankafærslum öruggari.

Þjálfun

Aðeins góð undirstöðuþjálfun, viðhald og þróun þekkingar ásamt mikilli reynslu gera okkur fær um að búa til sífellt betri hugbúnað. Nýverið hafa tvö stærstu fagfélög í tölvunarfræði og hugbúnaðarverkfræði, IEEE og ACM, sameinast um að gefa út námsskrá fyrir hugbúnaðarverkfræði (http://sites.computer.org/ccse/). Námsskráin var gefin út í kjölfar þess að félögin tóku höndum saman um að birta lýsingu á því hvaða þekking er nauðsynleg hugbúnaðarverkfræðingum. Þjálfun hugbúnaðarverkfræðinga þarf að vera fjölbreytt. Að mati David Parnas og Lillian Chik-Parnas eru eftirfarandi námsgreinar meðal þess sem ætti að leggja áherslu á: Siðfræði og félagsleg ábyrgð, innsæi og þroski, sveigjanleiki, samskipti, stærðfræði, hugbúnaðartækni, hönnun, vísindalegar aðferðir, verkefnisstjórnun og hagfræði. Eftir að hafa skoðað dæmi um gallana hér að ofan ætti þessi listi ekki að koma neinum á óvart.

Aukið traust og nýsköpun

Þjálfun og símenntun hugbúnaðarverkfræðinga eru meðal tilmæla bandarískrar nefndar (CNSS, Center for National Software Studies) um stefnumörkun í hugbúnaðargeiranum til tíu ára.  CNSS bendir á að auka þurfi fjölda nemenda sem leggja stund á tölvunarfræði, hugbúnaðarverkfræði og tölvuverkfræði. Nefndin mælist einnig til þess að rannsóknir í hugbúnaðarfræði verði efldar í nánu samstarfi háskóla og atvinnulífs, reynt verði að auka traust á hugbúnaði og að lögð verði meiri áhersla á nýsköpun í hugbúnaðariðnaði.

Að lokum er ekki úr vegi að nefna nokkrar gersemar í hugbúnaði sem við njótum góðs af. Sem dæmi má nefna vefrápara og Internetið, árekstravara í flugvélum (sem forðuðu slysi yfir Noregi nýverið), stafræna tónlistarspilara, myndgreiningu  til lækninga  og farsíma svo eitthvað sé nefnt.

Heimildir:

• David Parnas og Lillian Chik-Parnas, Goals for Software Engineering Student Education, ACM SIGSOFT Software Engineering Notes, vol. 30, no. 4, p. 6-8
• Software 2015: A National Software Strategy to ensure U.S. Security and Competitiveness, 29 apríl, 2005, Center For National Software Studies.
  http://www.cnsoftware.org/nss2report/NSS2FinalReport04-29-05PDF.pdf