なぜ、ソフトには不具合がつきものか
アプリが突然落ちる、システムが誤作動する、アップデートで新しい問題が出る——ソフトウェアの不具合(バグ)は、私たちにとって、うんざりするほど身近です。これほど技術が進んでも、なぜソフトウェアから不具合がなくならないのでしょうか。プログラマーが無能だからでしょうか。いいえ、違います。バグには、ソフトウェアの本質から来る、根深い理由があるのです。このレッスンでは、バグがなぜ生まれ、人々がそれにどう立ち向かっているかを見ます。これは、技術と誠実に付き合うための、大切な理解です。
「バグ」は、なぜ生まれるのか
まず、バグとは何でしょうか。バグとは、ソフトウェアが想定と違う動作をすること、その原因となるプログラムの誤りや見落としです。なぜ、これが避けられないのでしょうか。根本的な理由は、ソフトウェアの、途方もない複雑さにあります。
- ソフトウェアは、膨大な数の手順からできています
- そして、それが直面しうる状況の組み合わせは、天文学的な数になります。あらゆる入力、あらゆる操作の順序、あらゆる環境……
- 人間が、そのすべての場合を完全に見通して、一つの間違いもなく書き切ることは、現実的に不可能なのです
たとえば、あるプログラムが正しく動くことを、いくつかの状況で確かめても、まだ試していない状況で、想定外の動きをするかもしれません。「この場合は考えていなかった」という抜けが、必ずどこかに潜む。前に複雑系で見たように、要素が増えると、その組み合わせは爆発的に増えます。この複雑さが、バグの根本原因です。バグは、個人の不注意というより、複雑さと戦う人間の、避けがたい限界の現れなのです。
テスト——バグに立ち向かう
では、人々はバグに、どう立ち向かっているのでしょうか。中心となるのが、テストです。テストとは、さまざまな状況を想定してソフトウェアを試し、想定通りに動くかを確かめることです。
- 正常な状況で、正しく動くか
- 極端な状況(想定外の入力、大量のデータ)で、どうなるか
- 何かが失敗したとき(通信が切れる、など)、適切に対処するか
こうしたテストを通じて、バグをできるだけ見つけ出し、直していく。現代のソフトウェア開発では、テストは開発と同じくらい重要な工程とされ、多くの労力が注がれます。
しかし、ここに、重要で謙虚な事実があります。テストは、「バグがある」ことは示せても、「バグがない」ことは証明できない、ということです。あらゆる状況を試し尽くすことはできないので、「テストを通ったから、絶対に大丈夫」とは言えません。前に科学で学んだ、「反証はできても、完全な証明はできない」という構造に、どこか似ています。テストは、品質を高める不可欠な工程ですが、完璧を保証する魔法ではないのです。
「完璧」ではなく「十分に良い」
この理解から、大切な心構えが導かれます。ソフトウェアにおいて、「バグゼロの完璧」は、現実には到達できない理想だ、ということです。だから、開発の目標は、「完璧」ではなく、「その用途にとって、十分に信頼できる」水準を目指すことになります。
- 命に関わるシステム(医療機器や航空機の制御など)は、極めて厳格なテストと、誤りへの備えが求められます
- 一方、日常的なアプリは、多少のバグは許容し、素早く改善していく方針を取ることもあります
これは、前に意思決定で学んだ、「完璧を目指すより、リスクに応じて賢く備える」という発想と、同じです。重要なのは、リスクの大きさに応じて、どこまでの品質を求めるかを、賢く判断することなのです。
ニュースで使う視点
システム障害、アプリの不具合、ソフトウェアの脆弱性——こうしたニュースに触れたときは、「バグは、複雑さから避けがたく生まれる」ことを思い出してください。その上で、「そのシステムは、リスクに見合ったテストと備えをしていたか」を問う。バグを「あってはならないもの」と単純に断罪するのではなく、複雑さと限界を理解した上で、備えの適切さを問う——それが、技術と成熟して付き合う視点です。次の最終レッスンでは、ソフトウェアを支える、意外な仕組み——オープンソースを見ます。