18、高能物理中的软件开发：挑战与策略

高能物理中的软件开发：挑战与策略

1. 经典软件工程在高能物理中的困境

在软件开发领域，经典软件工程方法曾被广泛引入并寄予厚望。然而，在高能物理（HEP）领域，这些方法并未达到预期效果。多年来，CERN尝试了众多软件工程方法和形式主义，如Yourdon的SASD、Entity - Relationship（ER）、Booch的OOADA等，以及支持这些方法的工具，如ADAMO、I - Logix Statemate等。但这些尝试对HEP软件整体影响甚微，远不及用“业余”方法开发多年的CERNLIB（特别是PAW和GEANT 3）以及CERNLIB的精神继承者ROOT的成功和稳健。

实际上，目前引入HEP环境的所有经典软件工程方法都未能带来预期的好处。一些人由于投入了资金、精力和善意，不愿承认这一事实，甚至将使用了软件工程方法的部分项目视为成功的证明，而忽视了其对实验软件的实际贡献。传统软件工程在HEP领域并未“如宣传般有效”，采用或尝试采用传统软件工程的软件项目，在HEP软件发展历史中属于不太成功的一类。

我们认为，多年来HEP已经形成了一种适合自身环境且相当有效的软件开发方法。这些项目并非引入新的方法，而是用文献中常见但不适合HEP环境的方法取代了现有的、未被正式化或恰当描述的方法。

2. HEP软件开发环境的特点

HEP软件开发环境与工业环境有显著差异，主要体现在以下几个方面：

2.1 不断演变的需求

HEP项目的研究目标通常明确，但实现目标的方式，尤其是在软件方面，往往不明确。研究是逐步推进的，每一步都会带来新的思路，从而细化或修改初始需求。创新和创造力是HEP工作的核心，因此无法从一开始就定义全面稳定