#17.【ウォーターフォール開発とアジャイル開発】 その違いとAI時代に適したアプローチ

エンジニア
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序章

ソフトウェア開発において、プロジェクトの成功を左右する重要な要素の一つが開発手法の選択です。伝統的なウォーターフォール開発と近年注目されるアジャイル開発は、それぞれ異なるアプローチと特徴を持っています。本記事では、ウォーターフォール開発とアジャイル開発の違いを詳しく解説し、さらに今後のAI時代においてどちらの手法が適しているかについて考察します。

ウォーターフォール開発

ウォーターフォール開発は、1960年代に確立された伝統的なソフトウェア開発手法です。名前の通り、水が上から下に流れるように、各工程が順次進められます。

工程の流れ

ウォーターフォール開発の典型的な工程は以下の通りです。

  1. 要件定義
    • クライアントやユーザーの要求を明確にし、システムの要件を文書化します。
  2. 設計
    • 要件定義を基にシステムのアーキテクチャを設計します。システム全体の構造やデータベース設計、インターフェースの設計が含まれます。
  3. 実装
    • 設計書に基づいてソースコードを記述し、システムを構築します。
  4. テスト
    • 実装したシステムが設計通りに動作するか確認するために、単体テスト、統合テスト、システムテストを実施します。
  5. 納品・運用
    • 完成したシステムをクライアントに納品し、運用を開始します。
  6. 保守
    • 運用中に発生するバグ修正や機能追加など、システムの維持管理を行います。

特徴とメリット・デメリット

メリット

  • 明確な計画
    各工程が順次進むため、全体の計画が立てやすく、進捗管理がしやすい。
  • ドキュメント重視
    要件定義や設計が詳細に文書化されるため、後からの参照や引き継ぎが容易。
  • プロジェクトの安定性
    初期段階で全ての要件が固まるため、大きな変更が少ない。

デメリット

  • 柔軟性の欠如
    一度進んだ工程に戻ることが難しく、要件変更に対応しづらい。
  • 長期プロジェクトに不向き
    開発期間が長いプロジェクトでは、要件の変化に対応できず、リスクが高まる。
  • 顧客の関与が少ない
    開発の途中経過を顧客に確認してもらう機会が少ないため、納品時に要求とのギャップが生じることがある。

アジャイル開発

アジャイル開発は、2001年に発表された「アジャイル宣言」に基づくソフトウェア開発手法です。短いイテレーション(反復)を繰り返しながら、逐次的にシステムを完成させていきます。

工程の流れ

アジャイル開発の典型的な工程は以下の通りです。

  1. 計画(プランニング)
    • プロダクトオーナーやチームとともに、開発する機能の優先順位を決定し、スプリント(短期間の開発サイクル)の内容を計画します。
  2. スプリント
    • 1〜4週間程度の短い期間で、一連の機能を開発します。この期間内で設計、実装、テストを行います。
  3. デイリースクラム
    • 毎日短時間のミーティングを行い、進捗状況を確認し、問題点や障害を共有します。
  4. スプリントレビュー
    • スプリント終了後に、開発した機能をプロダクトオーナーやステークホルダーにデモし、フィードバックを得ます。
  5. スプリントレトロスペクティブ
    • チーム内でスプリントの振り返りを行い、プロセス改善のための議論をします。

特徴とメリット・デメリット

メリット

  • 柔軟性
    短いイテレーションで開発するため、要件変更に迅速に対応可能。
  • 顧客の関与
    スプリントごとに顧客からフィードバックを得るため、顧客満足度が高まりやすい。
  • リスク管理
    早期に問題を発見し、対処できるため、リスクを最小限に抑えられる。

デメリット

  • 計画の不確実性
    全体の計画が流動的であるため、長期的な見通しが立てづらい。
  • ドキュメントの軽視
    ドキュメント作成よりも実装やコミュニケーションが重視されるため、後からの参照に困ることがある。
  • チーム依存
    チームのスキルやコミュニケーション能力に大きく依存するため、熟練度が低い場合には効果が減少する。

AI時代における適応性

AIプロジェクトの特性

AIプロジェクトには、従来のソフトウェア開発とは異なる特性があります。以下にAIプロジェクトの主な特性を示します。

  1. 試行錯誤のプロセス
    AIモデルの開発には多くの試行錯誤が伴い、モデルのチューニングやデータの再収集が頻繁に発生します。
  2. データ依存性
    AIモデルは大量のデータに依存しており、データの質と量が成果に直結します。
  3. 不確実性の高い成果
    AIモデルの性能は事前に予測しづらく、期待通りの結果が得られない場合もあります。

ウォーターフォール開発とAI

ウォーターフォール開発は、AIプロジェクトにはあまり適していません。その理由は以下の通りです:

  • 柔軟性の欠如
    AIプロジェクトでは、頻繁に要件や仕様が変わるため、固定的な計画に基づくウォーターフォール開発は適応しにくいです。
  • 試行錯誤への対応
    ウォーターフォール開発は一度進んだ工程に戻ることが難しいため、試行錯誤が必要なAIプロジェクトには不向きです。

アジャイル開発とAI

一方、アジャイル開発はAIプロジェクトに非常に適しています。その理由は以下の通りです:

  • 柔軟な対応
    短いイテレーションで開発を進めるため、変更や調整が容易です。AIプロジェクトでの試行錯誤やデータの再収集にも迅速に対応できます。
  • 継続的なフィードバック
    スプリントごとに成果を確認し、フィードバックを得ることで、モデルの改善を継続的に行えます。
  • リスク管理
    早期に問題を発見し、対処できるため、不確実性の高いAIプロジェクトでもリスクを最小限に抑えられます。

まとめ

ソフトウェア開発手法にはウォーターフォール開発とアジャイル開発があります。それぞれの手法には異なる特徴と利点、短所がありますが、AI時代の今、アジャイル開発がより適していると言えます。

ウォーターフォール開発は、プロジェクトの進行が順次であり、各工程が明確に分けられているため、計画性とドキュメントの整備が強みです。しかし、AIプロジェクトのような要件変更や試行錯誤が多いプロジェクトには柔軟性が不足し、適応しづらい面があります。

一方、アジャイル開発は短期間のイテレーションを繰り返すことで、変更や調整が容易で顧客との継続的なフィードバックが可能です。AIプロジェクトの特性に適しており、不確実性が高い環境でもリスクを最小限に抑えつつ、迅速なプロトタイプ作成とモデルの改善を実現できます。

もちろん個別具体的な事案においてどちらの方が適しているのか賛否両論はあると思いますが、AI時代のソフトウェア開発においては、アジャイル開発がより適した手法であり、その特徴と利点を最大限活用することで、プロジェクトの成功に導くことが可能と言えるのではないでしょうか。