System- and Software-level Architecting Harmonization Practices for Systems-of-Systems: An exploratory case study on a long-running large-scale scientific instrument

Abstract

The problems caused by the gap between systemand software-level architecting practices, especially in the context of Systems of Systems where the two disciplines inexorably meet, is a well known issue with a disappointingly low amount of works in the literature dedicated to it. At the same time, organizations working on Systems of Systems have been developing solutions for closing this gap for many years now. This work aims to extract such knowledge from practitioners by studying the case of a large-scale scientific instrument, a geographically distributed radio telescope to be more specific, developed as a sequence of projects during the last two decades. As the means for collecting data for this study we combine online interviews with a virtual focus group of practitioners from the organization responsible for building the instrument. Through this process, we identify persisting problems and the best practices that have been developed to deal with them, together with the perceived benefits and drawbacks of applying the latter in practice. Some of our major findings include the need to avoid over-reliance on the flexibility of software to compensate for incomplete requirements, hidden assumptions, as well as late involvement of system architecting, and to facilitate the cooperation between the involved disciplines through dedicated architecting roles and the adoption of unifying practices and standards.

Los problemas causados ​​por la brecha entre las prácticas de arquitectura a nivel de sistemas y software, especialmente en el contexto de Sistemas de Sistemas donde las dos disciplinas se encuentran inexorablemente, es un problema bien conocido con una cantidad decepcionantemente baja de trabajos en la literatura dedicados a ello. Al mismo tiempo, las organizaciones que trabajan en Sistemas de Sistemas llevan muchos años desarrollando soluciones para cerrar esta brecha. Este trabajo tiene como objetivo extraer ese conocimiento de los profesionales mediante el estudio del caso de un instrumento científico a gran escala, un radiotelescopio distribuido geográficamente para ser más específicos, desarrollado como una secuencia de proyectos durante las últimas dos décadas. Como medio para recopilar datos para este estudio, combinamos entrevistas en línea con un grupo focal virtual de profesionales de la organización responsable de construir el instrumento. A través de este proceso, identificamos los problemas persistentes y las mejores prácticas que se han desarrollado para abordarlos, junto con los beneficios y desventajas percibidos de aplicar estas últimas en la práctica. Algunos de nuestros principales hallazgos incluyen la necesidad de evitar una dependencia excesiva de la flexibilidad del software para compensar requisitos incompletos, suposiciones ocultas, así como la participación tardía de la arquitectura de sistemas, y facilitar la cooperación entre las disciplinas involucradas a través de roles de arquitectura dedicados y la adopción de prácticas y normas unificadoras.