ソフトウェア工学とは?初心者にも分かる基本と実践のポイント共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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ソフトウェア工学とは?初心者にも分かる基本と実践のポイント共起語・同意語・対義語も併せて解説!
この記事を書いた人

高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


ソフトウェア工学とは何か

ソフトウェア工学は、ソフトウェアを作るときの「方法」と「考え方」を体系化した学問と実践の分野です。単に動くプログラムを作るだけでなく、長く使える品質の高いソフトウェアを作ることを目指します。初心者にも分かるように重要なポイントを整理します。

ソフトウェア工学の目的と魅力

目的は大きく分けて2つです。1つ目は機能を正しく実現すること、2つめは長く安定して使えることです。これを実現するには、チームで協力し、計画を立て、品質を守る仕組みが必要です。ソフトウェア工学を学ぶと、仕事での意思決定がスムーズになり、トラブルを未然に防ぐ力が身につきます。

重要ポイントを見逃さないよう、以下で基礎を解説します。

基本概念

要件定義とは、作るソフトウェアが「何をするべきか」を決める作業です。関係者の希望を集め、実現可能な形に整理します。

設計は、実際にどう作るかの計画を立てる段階です。機能をどう組み合わせ、どの部品に分けて作るかを決めます。

実装は設計をもとにプログラムを書く段階です。コードを丁寧に書くことが、後の保守性につながります。

テストは、作ったソフトが正しく動くかを確かめる作業です。機能テスト、性能テスト、セキュリティテストなど、さまざまな観点で検証します。

保守は、リリース後も使い続けられるように修正や改善を行う作業です。

開発モデルと作業の流れ

ソフトウェア開発にはいくつかの「モデル」があり、プロジェクトの性質に合わせて選ぶことが大切です。古典的なウォーターフォールモデルは段階ごとに進む順序が決まっており、変更は難しいことが多いです。一方、アジャイルスクラムは小さな区切りで進め、変更を柔軟に受け入れやすい特徴があります。初心者には、まず短い開発サイクルを回す練習から始めるのが良いでしょう。

品質と非機能要件

良いソフトウェアには、機能だけでなく非機能要件も重要です。例えば、信頼性性能使いやすさ保守性移植性などが挙げられます。これらを満たすことで、利用者は安心して使え、開発者は将来の変更を楽に行えます。

実例と学習のコツ

学校の課題や小さなアプリを作るとき、最初は「小さく作って動かす」を繰り返すのがコツです。要件を細かい機能に分解し、それぞれの機能を順番に作っていきます。コードを他の人に読んでもらい、ペアプログラミングコードレビューを通じて品質を高めましょう。

ソフトウェア工学の学習を始める道具

基本を学ぶには、以下の3つをそろえるとよいです。

ツール役割おすすめ
テキストエディタコードを書くVisual Studio Code など
バージョン管理変更履歴を管理Git
学習用環境動作検証の場ローカル環境、オンラインIDE

まとめ

ソフトウェア工学は、単に「動くソフトを作る」だけでなく、長く安定して使える品質の高いソフトウェアを世の中に提供するための“設計思想と作法”です。初心者のうちから要件定義・設計・実装・テスト・保守の一連の流れを体験し、非機能要件の重要性を意識して学ぶことで、現場で役立つ力を身につけられます。


ソフトウェア工学の同意語

ソフトウェアエンジニアリング
ソフトウェアの設計・実装・検証・保守を、科学的・体系的手法で行う学問と実務の総称。要件定義、設計、実装、テスト、リリース、運用・保守といったライフサイクル全体を統括します。
コンピュータソフトウェア工学
コンピュータ向けソフトウェアの開発を工学的観点で扱う分野。品質・信頼性・保守性を高めるための設計原理やプロセス、ツール群を用います。
ソフトウェア開発工学
ソフトウェアの要件定義から設計・実装・検証・保守までを、工学的アプローチで体系化する考え方。開発効率と品質の両立を目指します。
ソフトウェア開発
ソフトウェアの企画・設計・構築・配布・運用・改良といった、開発に関する活動の総称。学問としてより広義の活動を指すこともあります。
ソフトウェア技術
ソフトウェアを作る際に用いる技術全般を指す広い概念。設計技術・実装技術・テスト技術・運用技術など、実務で用いられる技術要素を含みます。
ソフトウェア工学分野
ソフトウェア工学という学問領域そのものを指す表現。教育・研究・産業応用を含む広範な領域を意味します。
Software Engineering
英語での表記。日本語の『ソフトウェア工学』と同義で、国際的な論文・教材・企業資料でも広く使われる名称です。

ソフトウェア工学の対義語・反対語

ハードウェア工学
ソフトウェア開発ではなく、ハードウェアの設計・開発を専門とする分野。機械・電子回路・組み込み機器などの物理的な部品や実装に焦点を当て、品質保証のアプローチも異なる点が特徴です。
非工学的開発
工学的な体系や手法を用いず、経験則や直感に頼る開発。再現性・検証性・長期的な保守性が低くなりがちです。
素人設計
専門知識を正式に身につけていない人による設計・開発。設計ミスや品質問題が発生しやすく、標準化や文書化が不足することが多いです。
手作業中心の開発
自動化ツールや標準プロセスをあまり使わず、人の手作業に大きく依存して進める開発。効率・再現性・品質管理が劣る傾向があります。
乱雑な開発
設計・実装・テストが整理されていない状態で進行する開発。コードの一貫性・保守性が低下しやすいです。
直感頼みの開発
データや定量的評価を十分に活用せず、直感や経験則だけで判断する開発。検証・評価の機会が不足します。
非計画的開発
事前の計画・要件定義・設計を省略・軽視して進める開発。変更対応が難しく、品質や納期の不確実性が高まります。
暗黙知中心の開発
人の経験や勘に依存し、公式なドキュメントや手順が欠如している状態。再現性・知識共有・継続的改善が難しくなります。

ソフトウェア工学の共起語

要求分析
ソフトウェアが解決すべき問題やユーザーのニーズを整理・明確化する作業。
要件定義
機能要件と非機能要件を具体的に文書化して合意を得る工程。
ソフトウェア設計
要求を満たすための全体構造や部品の仕様を決定する設計作業。
アーキテクチャ
システム全体の構造と部品間の関係を設計する基本設計。
ソフトウェアアーキテクチャ
ソフトウェアの全体構造と主要コンポーネントの配置・連携を定義する設計領域。
設計パターン
再利用可能な設計解決策の型を示す定型的な手法。
SOLID原則
ソフトウェア設計の5つの基本原則(単一責任、開放/閉鎖、リスコフ置換、インターフェイス分離、依存関係反転)。
クリーンコード
読みやすく保守しやすいコードを書くための指針や考え方。
モジュール性
機能を独立した部品(モジュール)に分割して組み立てる設計思想。
再利用性
既存部品を他の箇所でも活用できるよう設計する性質。
保守性
変更や修正を容易に行えるよう設計・実装する性質。
コード品質
可読性・保守性・パフォーマンスなどコード全体の品質レベル。
ファクタリング
動作を変えず内部構造を改善して品質や保守性を高める作業。
デバッグ
不具合の原因を特定し修正する一連の作業。
バグ
ソフトウェアの欠陥・誤り・不具合
テスト
要件を満たすかを検証する活動全般。
ユニットテスト
個々の部品や関数を独立して検証するテスト。
統合テスト
複数の部品が連携して正しく動作するかを検証するテスト。
テスト自動化
テストを自動実行する仕組み・プロセス。
テスト駆動開発
先にテストを書き、そのテストを満たすように実装を進める開発手法。
品質保証
品質を維持・向上させるための方針・活動全般。
SDLC
ソフトウェア開発ライフサイクルの略称。
ウォーターフォール
段階的・直線的に進行する開発モデル
アジャイル
反復・適応を重視する短サイクルの開発手法。
プロジェクト管理
計画・実行・監視・調整を通じてプロジェクトを運営する活動。
バージョン管理
コードの変更履歴を記録・追跡する仕組み。
Git
分散型バージョン管理システムの代表的なツール。
コードレビュー
他者にコードを点検して品質を担保するプロセス。
デプロイ
完成物を運用環境へ配置・公開する作業。
CI/CD
継続的インテグレーションと継続的デリバリー/デプロイの略称。
継続的インテグレーション
頻繁にコードを統合して自動ビルド・テストを行う実践。
継続的デリバリー
変更を常にデプロイ可能な状態に保つ実践。
デプロイパイプライン
デプロイを自動化する連続的な自動化パイプライン。
フレームワーク
開発を効率化する再利用可能な枠組み。
ライブラリ
特定機能を提供する再利用可能なコード群。
API設計
外部・内部の機能連携を可能にするインターフェースの設計。
データベース
データを保存・検索する仕組み。
データモデリング
データの構造を設計してデータベース設計を支援する作業。
データベース設計
データの格納と取得を最適化する具体的な設計。
UML
Unified Modeling Language、設計を視覚化する図表言語。
モデリング
現実の要件を抽象化してモデルとして表現する作業。
実装言語
ソフトウェアを実際に書くプログラミング言語の総称。
Java
オブジェクト指向の代表的な静的型言語。
Python
読みやすさと生産性を重視する高水準言語。
C++
高性能・多様な用途を持つ静的型言語。
JavaScript
ウェブ開発で広く使われる動的言語。
セキュリティ
情報資産を守るための設計・実装・運用の対策全般。
セキュリティ要件
セキュリティを満たすべき具体的条件・基準。
パフォーマンス
処理速度と資源利用の効率性。
最適化
ボトルネックを改善して性能を向上させる作業。
スケーラビリティ
負荷が増えたときにも機能を維持できる能力。
信頼性
故障なく安定して動作する能力。
可用性
必要時にシステムが利用可能な状態を保つこと。
実行環境
ソフトウェアが動作するハードウェア・OS・ランタイムの組み合わせ。
クラウド
リモートの計算資源を利用するインフラ環境。
DevOps
開発と運用の連携・自動化を重視する文化・実践。
ドキュメンテーション
仕様・設計・使い方などを文書化する作業。
ロギング
動作記録をログとして残すこと。
観測性
システムの状態を観測可能にする設計・実装・運用の総称。
モニタリング
実行時の状態を監視して異常を検知する活動。
メトリクス
性能・品質などを測る定量的な指標。
ユーザビリティ
使いやすさ・学習のしやすさ・満足度
UI/UX
ユーザーインターフェースとユーザー体験の設計領域。
アクセシビリティ
誰もが利用できるように設計すること。

ソフトウェア工学の関連用語

ソフトウェア工学
ソフトウェアの開発・運用を体系的に扱う学問と実務領域。品質・生産性・コストの最適化を目指す。
要件定義
システムが満たすべき機能と制約を整理・記述する活動。関係者の意図を共通理解に落とし込む。
要件分析
現状の課題や目的を調査・分析して要件を抽出・整理する作業。
要件管理
要件の変更・追跡・整合性を継続的に管理するプロセス
機能要件
システムに実装すべき具体的な機能の要件。
非機能要件
性能・信頼性・セキュリティ・可用性・保守性など、機能以外の品質要件。
仕様設計
要件を受けてシステムの挙動を具体的な仕様として落とし込む設計段階。
基本設計
全体の構造・アーキテクチャを決定する設計段階。大枠の方針を定める。
詳細設計
各モジュールの実装内容を細かく定義する設計段階。
アーキテクチャ設計
ソフトウェア全体の構造と主要部品の相互作用を決定する設計活動。
ソフトウェアアーキテクチャ
全体の構造と相互作用の設計。部品の役割分担と通信の仕組みを定める。
デザインパターン
よくある設計課題に対する再利用可能な解決法の集合。
SOLID原則
オブジェクト指向設計の基本原則群(単一責任・オープン/閉鎖・リスコフ置換・インターフェース分離・依存性逆転)。
UML
統一モデリング言語。設計や要件の可視化に用いる図表の標準。
ER図
データベースのエンティティと関係を図式化する図。
データベース設計
データの格納方法・関係・パフォーマンスを考慮して設計する作業。
データモデリング
データ構造と関係を抽象化してモデル化する手法。
パフォーマンス最適化
処理速度や資源使用を改善する取り組み全般。
セキュリティ設計
セキュリティ要件を反映した設計を行う活動。
セキュリティ要件
機密性・完全性・可用性などのセキュリティ基準。
セキュアコーディング
安全なコードをく実践と技術。
リスク管理
リスクの特定・評価・対応を計画・実行するプロセス。
ウォーターフォールモデル
段階的で順序性の高い開発モデル。前の工程へ戻るのが難しい場合が多い。
アジャイル開発
反復・適応を重視する開発手法。顧客との連携を重視する。
スクラム
アジャイルの枠組みの一つ。スプリント・レビュー・レトロスペクティブなどのイベントを持つ。
XP(エクストリームプログラミング
ペアプログラミング・テスト重視などを特徴とする開発手法。
カンバン
作業の流れを可視化し、WIP制限などで作業を管理する方法。
リファクタリング
動作を変えずに内部構造を改善するコード整理の作業。
テスト工学
テストの技術と計画・実行・評価を体系化した分野。
単体テスト
個々の部品・ユニットの正確性を検証するテスト。
結合テスト
モジュール間の接続部の動作を検証するテスト。
システムテスト
システム全体としての機能・性能を検証するテスト。
受け入れテスト
顧客要求との適合性を確認するテスト。
回帰テスト
変更後に既存機能が壊れていないかを検証する再実行テスト。
テスト自動化
テストの実行を自動化して反復性と再現性を高める取り組み。
TDD(テスト駆動開発
テストを先に書いてから実装を進める開発手法。
BDD(振る舞い駆動開発)
振る舞い(挙動)を仕様化して開発を進める手法。
CI(継続的インテグレーション
コード変更を頻繁に統合し、ビルドとテストを自動実行する手法。
継続的デリバリー/デプロイ
リリース準備を自動化し、頻繁に本番へデプロイできる状態を保つ考え方。
デプロイ
変更を本番環境へ適用するリリース作業。
リリース管理
リリース計画・承認・配布を組織的に管理する活動。
バージョン管理
ソースコードの履歴を管理する仕組み。
Git
分散型バージョン管理システムの代表的なツール。
ソフトウェア構成管理
ソフトウェアの構成要素を識別・追跡・管理する活動。
トレーサビリティ
要件・設計・実装・テストを結びつけて追跡可能にする能力。
変更管理
変更の申請・承認・実施・記録を統制するプロセス。
品質保証
品質を保証するための方針・手法・活動の総称。
品質属性
信頼性・可用性・性能・セキュリティ・保守性・拡張性など、非機能の品質指標。
可用性
システムが利用可能な時間の割合・度合い
信頼性
故障なく安定して機能を提供し続ける能力。
保守性
変更・修正が容易である設計・実装の性質。
可観測性
ログ・メトリクス・トレースから内部状態を把握できる能力。
ロギング
イベントや情報を記録する仕組み。
モニタリング
運用中のシステム状態を継続的に監視する活動。
API設計
外部・内部の通信仕様を定義する設計。
REST API
HTTPを使ったリソース指向のAPI設計スタイル。
プライバシー/個人情報保護
個人情報の取り扱いと保護要件を遵守する設計・運用。
ISO/IEC 25010
ソフトウェア品質モデルの標準的枠組みの一つ。
プロジェクトマネジメント
計画・組織・資源・リスクを管理する活動。
見積り技法
規模・コストを見積もる方法。例: ファンクションポイント、Use Case Points。
インタフェース設計
モジュール間の通信仕様を決定する設計。
APIセキュリティ
APIの安全性を確保する設計・実装・運用。
デプロイパイプライン
ビルドからテスト・デプロイまでを自動化する連携工程。
プロトタイピン
要件検証のための試作を作成する活動。
ソフトウェアライフサイクル
要件定義から保守までの全段階を総称して指す用語。
レガシーシステム対応
古いシステムの改修・移行・保守を行う取り組み。

ソフトウェア工学のおすすめ参考サイト


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