Die Entwicklung von Software umfasst normalerweise die folgenden Schritte:

• Auswahl einer Methodik zur Erstellung eines Frameworks, in dem die Schritte der Softwareentwicklung angewendet werden. Darin wird ein allgemeiner Arbeitsablauf oder eine Roadmap für das Projekt beschrieben. Zu den Methoden gehören unter anderem Agile Entwicklung, DevOps, Rapid Application Development (RAD), Scaled Agile Framework (SAFe) und die Wasserfall-Methodik.

• Einholen von Anforderungen, um die Anforderungen der Benutzer und anderer Stakeholder zu verstehen und zu dokumentieren.

• Auswahl oder Erstellung einer Architektur als zugrundeliegende Struktur, innerhalb der die Software betrieben wird.

• Entwicklung eines Designs, um Lösungen für die Probleme zu finden, die sich aus den Anforderungen ergeben, oft unter Einbeziehung von Prozessmodellen und Storyboards.

• Erstellung eines Modells mithilfe eines Modellierungstools, das eine Modellierungssprache wie SysML oder UML verwendet, um eine frühzeitige Validierung, Prototypisierung und Simulation des Designs durchzuführen.

• Codeerstellung in der entsprechenden Programmiersprache. Einbeziehung von Peer- und Team-Reviews, um Probleme frühzeitig zu beseitigen und schneller hochwertige Software zu produzieren.

• Testen mit vorgeplanten Szenarien als Teil von Softwaredesign und -codierung und Durchführung von Leistungstests, um Belastungstests bei der Anwendung zu simulieren.

• Verwaltung von Konfigurationen und Mängeln, um alle Softwareartefakte (Anforderungen, Design, Code, Test) zu verstehen und unterschiedliche Versionen der Software zu erstellen. Festlegung von Prioritäten für die Qualitätssicherung und Freigabekriterien, um Mängel zu beheben und nachzuverfolgen.

• Bereitstellung der Software zur Verwendung und Reaktion auf Benutzerprobleme sowie deren Lösung.

• Migration von Daten auf die neue oder aktualisierte Software von vorhanden Anwendungen oder Datenquellen (bei Bedarf).

• Verwaltung und Messung des Projekts, um die Qualität und Bereitstellung über den gesamten Lebenszyklus der Anwendung zu gewährleisten und den Entwicklungsprozess mit Modellen wie dem Capability Maturity Model (CMM) zu bewerten.

Die Schritte des Softwareentwicklungsprozesses passen in das Application Lifecycle Management (ALM). IBM® Engineering Management ist eine übergeordnete ALM-Lösung, welche die Verwaltung der parallelen Entwicklung von Mechanik, Elektrik und Software ermöglicht.

• Anforderungsanalyse und Spezifikation

• Design und Entwicklung

• Testen

• Bereitstellung

• Wartung und Support

Die Schritte des Softwareentwicklungsprozesses können in die Phasen des Lebenszyklus eingeteilt werden, aber das Wichtige am Lebenszyklus ist, dass er sich wiederholt, um eine kontinuierliche Verbesserung zu ermöglichen. So können beispielsweise Benutzerprobleme, die in der Wartungs- und Supportphase auftreten, die Anforderungen für den Beginn des nächsten Zyklus sein.

Softwareentwicklung ist auch deshalb wichtig, weil sie allgegenwärtig ist. IBM Vice President und Blogger Dibbe Edwards erklärt dazu: „Software hat sich bei vielen Produkten – von Autos über Waschmaschinen bis hin zu Thermostaten – als wichtiges Unterscheidungsmerkmal erwiesen, wobei sie durch ein wachsendes Internet der Dinge miteinander verbunden sind.“

Nachfolgend einige Beispiele:

• Soul Machines (Link befindet sich außerhalb von ibm.com) verwendet Software, um virtuelle Online-Berater zu entwickeln, die den Kundenservice und die Effizienz verbessern. Die Berater haben menschliche Gesichter, Mimik und Stimmen und reagieren intelligent, empathisch und effizient auf die Fragen und Bedürfnisse von Kunden. Sie können über 40 Prozent der Kundenanfragen ohne menschliches Eingreifen beantworten lernen aus ihren Interaktionen, um sich mit der Zeit zu verbessern. Mithilfe von IBM Watson Assistant, der die Fähigkeiten der künstlichen Intelligenz (KI) in den Entwicklungsprozess integriert, kann Soul Machines innerhalb von 8 bis 12 Wochen einen virtuellen Berater entwickeln und auf den Markt bringen.

• „Es ist ein Wettlauf“, so Erik Bak-Mikkelsen. „Wir müssen mit den Entwicklungen auf dem Markt Schritt halten.“ Bak-Mikkelsen ist Leiter des Bereichs Cloud Operations bei car2go (Link befindet sich außerhalb von ibm.com). Er weiß, dass die Bereitstellung neuer Fähigkeiten und Funktionen für die Ride-Sharing-Apps und Fahrzeuge von car2go der Schlüssel ist, um jetzt und in Zukunft erfolgreich zu sein. Um dies zu erreichen, hat car2go seinen Entwicklungsbetrieb in eine Managed-Services-Cloud verlagert und ein DevOps-Entwicklungsmodell eingeführt. Das Resultat sind beschleunigte Entwicklungszyklen, kürzere Markteinführungszeiten und die Fähigkeit, für künftiges Wachstum zu skalieren.

• Die Arbeit an Stromleitungen kann tödlich sein. Um auf Nummer sicher zu gehen, verwenden Techniker sogenannte „Lockout-Tagout-Vorrichtungen“ mit physischen Sicherheitsschildern und Vorhängeschlössern, um den Strom während der Arbeit am Einsatzort abzuschalten. Das französische Energieunternehmen Enedis (Link befindet sich außerhalb von ibm.com) hat in Zusammenarbeit mit IBM Garage for Cloud eine Software entwickelt, die diese Schlösser und Sicherheitsschilder überwacht und sie in ein gemeinsames Netzwerk integriert. Die Sicherheitsschilder und Schlösser registrieren es, wenn sie aus dem Wagen eines Technikers entfernt werden, und teilen die Zeit und den Standort mit. Wenn der Techniker die Schlösser anbringt, wird ihr Standort auf einer digitalen Karte verzeichnet. Alle Stakeholder können die Karte einsehen, um die Sicherheit zu gewährleisten, Ausfallzeiten zu reduzieren und Reparaturen zu erleichtern. Dank des Ansatzes der gemeinsamen Entwicklung von IBM Cloud Garage konnte Enedis innerhalb von drei Monaten einsatzbereite Prototypen entwickeln.

Der Einsatz von Softwareentwicklung zur Differenzierung von Marken und zur Erzielung von Wettbewerbsvorteilen setzt voraus, dass man die Techniken und Technologien beherrscht, die die Bereitstellung, die Qualität und die Effizienz von Software beschleunigen können.

• Künstliche Intelligenz (KI): KI ermöglicht es Software, menschliche Entscheidungen und Lernprozesse nachzuahmen. Neuronale Netze, maschinelles Lernen, Verarbeitung natürlicher Sprache und kognitive Fähigkeiten bieten Entwicklern und Unternehmen die Möglichkeit, Produkte und Dienstleistungen anzubieten, die den Markt verändern, und so der Konkurrenz immer einen Schritt voraus zu sein. Mit IBM Watson können Entwickler Programmierschnittstellen bzw. APIs für die Verbindung mit Services der künstlichen Intelligenz nutzen und diese als Teil ihrer Anwendungen einsetzen. Sie können IBM Watson auch für die Verbbesserung Ihrer Produktanforderungen nutzen, indem Sie prüfen, ob es Mehrdeutigkeiten, unklare Akteure, zusammengesetzte oder negative Anforderungen, fehlende Einheiten oder Toleranzen, unvollständige Anforderungen und unspezifische Mengen gibt.

• Cloudnative Entwicklung: Bei der cloudnativen Entwicklung handelt es sich um eine Methode zur Erstellung von Anwendungen für die Nutzung von Cloud-Umgebungen. Eine cloudnative Anwendung besteht aus diskreten, wiederverwendbaren Komponenten, den sogenannten Microservices, die für die Integration in jede Cloud-Umgebung konzipiert sind. Diese Microservices dienen als Bausteine und sind oft in Containern untergebracht. Aufgrund dieser Architektur können cloudnative Anwendungen Cloud-Umgebungen nutzen, um die Anwendungsleistung, Flexibilität und Erweiterbarkeit zu verbessern.

• Cloudbasierte Entwicklung: Genauso wie IT-Unternehmen zur Verbesserung des Ressourcenmanagements und zur Kostensenkung auf die Cloud setzen, tun dies auch Unternehmen im Bereich der Softwareentwicklung. Auf diese Weise kann die Cloud als schnelle, flexible und kosteneffiziente integrierte Entwicklungsumgebung (Integrated Development Environment, IDE) oder Platform-as-a-Service (PaaS) für die Entwicklung genutzt werden. Cloudbasierte Entwicklungsumgebungen können Codierung, Design, Integration, Tests und andere Entwicklungsaufgaben unterstützen. Sie können auch Zugang zu APIs, Microservices, DevOps und anderen Entwicklungstools, Services und Know-how bieten. 
• Blockchain: Die Blockchain ist ein sicherer, digital verknüpfter Ledger, der Kosten und Schwachstellen beseitigt, die durch Parteien wie Banken, Aufsichtsbehörden und andere zwischengeschaltete Stellen verursacht werden. Die Blockchain transformiert Unternehmen, indem sie Kapital freisetzt, Prozesse beschleunigt, Transaktionskosten senkt und vieles mehr.  Und somit stellt die Blockchain für die Softwareentwicklung eine enorme Chance dar. Entwickler arbeiten mit verteilten Ledgern und der Open-Source-Technologie Hyperledger (Link befindet sich außerhalb von ibm.com), um die Art und Weise des Geschäftsbetriebs zu transformieren.

• Low-Code: Forrester definiert Low-Code als: „Produkte und/oder Cloud-Services für die Anwendungsentwicklung, bei denen visuelle, deklarative Techniken anstelle von Programmierung zum Einsatz kommen und die den Kunden zu einem geringen oder gar keinen finanziellen und schulungstechnischen Aufwand zur Verfügung stehen ...“⁴ Kurz gesagt: Es handelt sich um eine Entwicklungsmethode, die den Bedarf an Codierung reduziert und es Nicht-Programmierern oder „Citizen Developern“ ermöglicht, Anwendungen schnell und kostengünstig zu entwickeln oder bei der Entwicklung zu helfen.

• Analyse: Der Bedarf an Data Scientists, Datenentwicklern und Datentechnikern wird bis 2020 jährlich fast 700.000 Stellen erreichen. Die Nachfrage zeigt, wie wichtig es für Unternehmen ist, Einblicke und einen Nutzen aus der explodierenden Datenmenge zu gewinnen. Dementsprechend integrieren Softwareentwickler fortschrittliche Analysefunktionen in ihre Anwendungen. Cloudbasierte Services und APIs erleichtern die Datenexploration, die Automatisierung von prädiktiven Analysen und die Erstellung von Dashboards, die neue Erkenntnisse bereitstellen und die Entscheidungsfindung verbessern.

• Model Based Systems Engineering (MBSE): Beim MBSE werden Softwaremodellierungssprachen verwendet, um ein frühes Prototyping, eine Simulation und eine Analyse von Softwaredesigns zur frühen Validierung durchzuführen. Die Erstellung von Designs in MBSE hilft Ihnen, Projektanforderungen zu analysieren und auszuarbeiten und schnell vom Design zur Implementierung überzugehen.  

• Mobil: Ein zentraler Aspekt für Softwareentwickler ist die Entwicklung mobiler Apps mit umfassenden Verbindungen zu Daten, die das Benutzererlebnis bereichern und verbessern. Forrester hat herausgefunden, dass „die umfassende Integration von digitalen/mobilen Kundendaten einen starken Einfluss darauf hat, wie Kunden mit Marken interagieren.“

• Agile Entwicklung zerlegt Anforderungen in konsumierbare Funktionen und stellt diese Funktionen durch schrittweise Entwicklung schnell bereit. Eine Feedback-Schleife hilft dabei, Mängel zu finden und zu beheben, während die Funktionalität weiterentwickelt wird.

• Capability Maturity Model (CMM) bewertet die Leistungsfähigkeit von Softwareentwicklungsprozessen. Es verfolgt den Fortschritt von Ad-hoc-Aktionen über definierte Schritte bis hin zu gemessenen Ergebnissen und optimierten Prozessen.

• DevOps, eine Kombination aus Entwicklung (Development) und Betrieb (Operations), ist ein agiler Ansatz, der Softwareentwicklung und IT-Betrieb bei Design, Entwicklung, Bereitstellung und Support von Software zusammenbringt.
  
  
• Rapid Application Development (RAD) ist ein nichtlinearer Ansatz, der Design und Codeerstellung zu einem einzigen, miteinander verbundenen Schritt zusammenfasst.
  
  
• Scaled Agile Framework (SAFe) bietet eine Möglichkeit, die agile Methodik auf ein größeres Softwareentwicklungsteam oder ein größeres Unternehmen zu skalieren.
  
  
• Die Wasserfall-Methodik wird oft als die traditionelle Methode der Softwareentwicklung angesehen. Sie besteht aus einer Reihe von aufeinander aufbauenden linearen Schritten von der Planung und Anforderungserfassung bis hin zur Bereitstellung und Wartung.