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A Survey on the Interplay between Software Engineering and Systems Engineering during SoS Architecting

Antecedentes: Las disciplinas de ingeniería de sistemas e ingeniería de software están muy entrelazadas en la mayoría de los sistemas de sistemas (SoS) modernos, y particularmente en industrias como la defensa, el transporte, la energía y la atención médica. Sin embargo, la combinación de estas disciplinas durante la arquitectura de SoS parece ser especialmente desafiante; la literatura sugiere que los principales problemas operativos y de integración a menudo están vinculados a ambigüedades y brechas entre las arquitecturas a nivel de sistema y a nivel de software. Objetivos: El objetivo de este artículo es investigar empíricamente: 1) el estado de la práctica sobre la interacción entre estas dos disciplinas en el proceso de arquitectura de sistemas con características SoS; 2) los problemas percibidos debido a esta interacción durante dicho proceso de arquitectura; y 3) los problemas derivados de las características particulares de los sistemas SoS. Método: Realizamos una encuesta en línea basada en un cuestionario entre profesionales de industrias en los dominios antes mencionados, con experiencia en ingeniería de sistemas, ingeniería de software o ambas, y experiencia en la arquitectura de sistemas con características de SoS. La encuesta combinó preguntas abiertas y de opción múltiple, y los datos recopilados de los 60 encuestados se analizaron utilizando métodos cuantitativos y cualitativos. Resultados: Descubrimos que, aunque en la mayoría de los casos el proceso de arquitectura de software se rige por los requisitos a nivel del sistema, la forma en que los ingenieros de sistemas especificaron los requisitos y la falta de conocimiento del dominio de los ingenieros de software a menudo conduce a malas interpretaciones a nivel de software. Además, descubrimos que las especificaciones poco claras o incompletas podrían ser una causa común de la deuda técnica en los proyectos de SoS, que se debe, en parte, a definiciones de interfaz insuficientes. También parece que, si bien el concepto SoS ha sido adoptado por algunos profesionales en el campo, no ocurre lo mismo con el creciente cuerpo de conocimiento existente sobre el tema en ingeniería de software, lo que genera problemas recurrentes con la integración del sistema. Finalmente, aunque no está directamente relacionado con la interacción de las dos disciplinas, la encuesta también indica que los componentes de hardware de bajo nivel, a pesar de ser identificados como la causa raíz del comportamiento emergente no deseado, a menudo no se consideran al modelar o simular el sistema. Conclusiones: La encuesta indica la necesidad de una colaboración más estrecha entre las dos disciplinas, estructurada en torno a pautas y prácticas concretas para reconciliar sus diferencias. Una serie de problemas abiertos identificados por este estudio requieren una mayor investigación.