Validatie versus Verificatie: De kern van kwaliteitsborging in IT

Validatie en Verificatie zijn de twee meest cruciale concepten in de kwaliteitsborging (QA) en software-ontwikkeling. In de complexe wereld van software-implementaties, waar budgetten en deadlines onder druk staan, wordt het onderscheid tussen deze twee termen helaas vaak verward.

Hoewel zowel validatie als verificatie erop gericht zijn om te controleren of een product of systeem aan de eisen voldoet, toetsen ze fundamenteel verschillende aspecten: de juistheid van de bouw en de geschiktheid voor het doel.

Dit artikel ontrafelt de relatie tussen deze processen. Door het essentiële verschil te begrijpen, kunnen we niet alleen onze projecten efficiënter uitvoeren, maar ook garanderen dat het eindresultaat zowel technisch foutloos als daadwerkelijk waardevol voor de gebruiker is.

De Gouden Vraag: Het fundamentele verschil tussen validatie en verificatie

Elke IT-professional kent het belang van kwaliteitsborging. Maar in de hectiek van projecten worden twee cruciale termen vaak door elkaar gebruikt of verkeerd begrepen: Validatie en Verificatie. Hoewel beide essentieel zijn om te bepalen of software of een IT-systeem aan de eisen voldoet, testen ze fundamenteel verschillende dingen. Het kennen van het onderscheid is niet alleen academisch; het is ook cruciaal om dure fouten te voorkomen en ervoor te zorgen dat ons eindproduct daadwerkelijk waarde levert.

De meest eenvoudige manier om de twee uit elkaar te houden, is met deze twee vragen (de zogenaamde “gouden regel”):

1. Verificatie: “Hebben we het product juist gebouwd?” (Are we building the product right?) Dit controleert of de oplossing voldoet aan de technische specificaties en ontwerpeisen. Het is een technische, interne check.
2. Validatie: “Hebben we het juiste product gebouwd?” (Are we building the right product?) Dit controleert of de oplossing geschikt is voor de bedoelde toepassing en voldoet aan de werkelijke behoeften van de klant of de gebruiker. Het is daarom een functionele, externe check.

Verificatie in IT-Projecten: De interne controle en specificaties

Verificatie is de stapsgewijze evaluatie om te bepalen of de producten van een bepaalde ontwikkelingsfase voldoen aan de voorwaarden, eisen of specificaties die aan het begin van die fase zijn vastgesteld. Het gaat hierbij dus om een nauwkeurige, feitelijke controle.

De Focus: Juist gebouwd

Verificatie kijkt naar de interne consistentie van het product. Het stelt de vraag: “Hebben we het product juist gebouwd?” Het vergelijkt de output van een fase (bijvoorbeeld een stuk code of een ontwerpdossier) met de input (de specificaties of eerdere ontwerpeisen) om te zien of deze klopt.

Het is een preventief en intern proces, waarbij het doel is om fouten en afwijkingen van de technische eisen zo vroeg mogelijk in de ontwikkelingscyclus te vinden en te corrigeren.

Voorbeelden van verificatie-activiteiten

Verificatie vindt plaats tijdens de ontwikkeling, vaak voordat het systeem volledig operationeel is. Dit zijn typische verificatietechnieken:

• Requirements Reviews: Het controleren van de eisen op volledigheid, eenduidigheid en testbaarheid.
• Design Reviews: Het beoordelen van de systeemarchitectuur en het detailontwerp om te garanderen dat deze voldoen aan de gestelde normen.
• Code Inspections / Walkthroughs: Het handmatig of met tools controleren van de broncode om te kijken of deze voldoet aan de programmeerstandaarden en de ontwerpspecificaties.
• Unit Testing: Het testen van individuele code-eenheden of componenten om te bevestigen dat ze functioneren zoals gedocumenteerd in hun laagste-niveau specificaties.
• Integratietesting: Het controleren of afzonderlijke modules correct samenwerken zoals gespecificeerd in het integratieontwerp.

Kortom, Verificatie gaat over het controleren van de technische juistheid en de naleving van de vooraf opgestelde blueprint. Zonder succesvolle verificatie is de kans groot dat het product bij latere, functionele tests (Validatie) zal falen.

Validatie in IT-Projecten: De externe acceptatie en gebruikersbehoeften

Waar verificatie zich richt op de interne correctheid en specificaties, richt validatie zich op de bruikbaarheid en effectiviteit in de praktijk.

De Focus: Het juiste product gebouwd

Validatie stelt de fundamentele vraag: “Hebben we het juiste product gebouwd?” Het gaat dus om het bewijs dat het uiteindelijke systeem of de software voldoet aan de oorspronkelijke business requirements en de werkelijke behoeften van de eindgebruiker. Een systeem kan perfect geverifieerd zijn (juiste code, geen bugs), maar compleet falen bij validatie als het niet aansluit bij de manier waarop de klant wil werken.

Dit proces is corrigerend en extern. Het vindt meestal plaats aan het einde van de ontwikkelingscyclus en vereist bovendien nauwe betrokkenheid van de klant of Product Owner.

Voorbeelden van validatie-activiteiten

Validatie-activiteiten simuleren of gebruik van de software in een realistische omgeving om de meer functionele en gebruikersgerichte eisen te toetsen:

• User Acceptance Testing (UAT): Dit is de meest herkenbare vorm van validatie. De feitelijke eindgebruikers testen namelijk het systeem om te bevestigen dat het de gewenste bedrijfsprocessen ondersteunt en aan hun verwachtingen voldoet.
• Systeemtesten: Het testen van het volledige, geïntegreerde systeem om te zien of alle onderdelen samenwerken om de functionele en niet-functionele eisen te vervullen (bijvoorbeeld: kan het systeem de gewenste belasting aan? Is het veilig?).
• Proefdraaien/Pilot: Het in een beperkte, gecontroleerde live-omgeving testen of het systeem ook het beoogde zakelijke voordeel oplevert.
• Usability Testing: Het beoordelen of het systeem intuïtief en efficiënt is voor de doelgroep, zelfs als alle vereisten technisch gezien zijn vervuld.

Validatie is de ‘proef op de som’: het toont aan dat de IT-oplossing niet alleen werkt, maar ook waardevol en geschikt is voor het beoogde doel in de echte wereld.

Waar plaatsen we validatie en verificatie: Het V-Model als leidraad

Het verschil tussen Validatie en Verificatie wordt vaak het meest inzichtelijk gemaakt door het V-model voor softwareontwikkeling. Dit model illustreert dat testactiviteiten direct gekoppeld zijn aan de corresponderende specificatie- en ontwerpfase. Het creëert daardoor een duidelijke tweedeling:

De linkerkant: Verificatie (de juistheid)

De linkerpoot van de ‘V’ vertegenwoordigt de specificatie- en ontwerpfases. Elk document en elke ontwerpfase op deze linkerkant moet worden geverifieerd voordat de volgende stap wordt gezet.

• Requirements (Eisendefinitie): Dit is de top van de V. De documenten worden hier gecontroleerd op volledigheid en consistentie.
• Architectuur & Design: Het systeemontwerp en de module-ontwerpen moeten worden geverifieerd tegen de eisen die in de vorige fase zijn vastgelegd. Dit zorgt dus ervoor dat het ontwerp technisch juist is om de eisen te realiseren.
• Implementatie: De code wordt geschreven en intern geverifieerd (middels Unit Testing) tegen de module-ontwerpen.

De rechterkant: Validatie (de geschiktheid)

De rechterpoot van de ‘V’ vertegenwoordigt de testfases, die van onder naar boven uitgevoerd worden en elk zijn gericht op validatie.

• Integratietesten / Systeemtesten: Deze stappen valideren of de samengestelde modules correct samenwerken en tevens of het hele systeem voldoet aan de functionele en niet-functionele systeemvereisten.
• Acceptatietesten (UAT): Dit is het kritieke punt van validatie. De klant of gebruiker valideert hier namelijk of het systeem voldoet aan hun oorspronkelijke business requirements en of het het juiste product is om hun problemen op te lossen.

De Klassieke valkuil

De kracht van dit model ligt in het benadrukken van de gescheiden doelen. De meest voorkomende fout in projecten is echter het perfect verifiëren van een foutieve specificatie.

Stel: Een ontwikkelaar bouwt een rekenmachine exact volgens een specificatie die een typefout bevat: . De code is perfect geverifieerd (want het doet exact wat de specificatie zegt). Maar bij validatie zal de gebruiker het afkeuren, omdat het product niet geschikt is voor het beoogde doel.

Verificatie bevestigt de compliance met de regels (de specificaties) terwijl Validatie de compliance bevestigt met de realiteit (de behoeften van de gebruiker).

De rol van Validatie en Verificatie in het ontwikkelen en gebruik van AI

Bij het gebruik en de ontwikkeling van Kunstmatige Intelligentie (AI) en Machine Learning (ML) modellen spelen Validatie en Verificatie echter een cruciale en nog complexere rol. Omdat AI-modellen anders werken dan traditionele software (ze leren van data in plaats van strikt geprogrammeerd te zijn), krijgt de nuance tussen de twee concepten extra gewicht.

Verificatie bij AI: Is het model correct gebouwd?

Bij AI draait verificatie om de technische en interne juistheid van het model en het proces:

• Code en Architectuur: Controle of de implementatie van het algoritme (de code) correct is en voldoet aan de vastgestelde specificaties (bijv. de gekozen ML-architectuur).
• Data Pipeline: Verifiëren of de data op de juiste manier wordt verzameld, schoongemaakt en verwerkt (datamigratie, transformatieregels).
• Wiskundige Juistheid: Controle of de leerprocessen, vergelijkingen en optimalisatiefuncties technisch correct zijn geïmplementeerd.
• Verificatievraag: Voldoet de code en het trainingsproces aan de vastgestelde ontwerpspecificaties? (Hebben we het model juist gebouwd?)

Validatie bij AI: Is het model geschikt voor het doel?

Validatie is essentieel om te bepalen of het model effectief en betrouwbaar is in de praktijk. Dit is vaak het moeilijkste deel bij AI:

• Prestatievaluatie: Valideren van het model op onafhankelijke testdatasets om te zien of de prestaties (accuracy, precision, recall) voldoen aan de verwachte bedrijfsdoelstellingen.
• Robuustheid en Bias: Valideren of het model eerlijk en betrouwbaar is onder verschillende omstandigheden en data. Is er sprake van ongewenste bias of discriminatie?
• Domain Validatie: Controleren of de voorspellingen van het model ook logisch en bruikbaar zijn voor de domeinexperts (bijv. een medisch model moet door een arts gevalideerd worden).
• Validatievraag: Voldoet de output van het model aan de gebruikersbehoefte en de ethische/wettelijke eisen? (Hebben we het juiste model gebouwd?)

Belangrijke AI-nuance

Omdat AI-modellen na deployment (wanneer ze live zijn) kunnen veranderen door nieuwe data (Model Drift), is validatie een continuproces in plaats van een eenmalige acceptatietest. Het model moeten we regelmatig opnieuw valideren om te garanderen dat de prestaties en de geschiktheid voor het doel behouden blijven.

Praktische tips voor succesvolle verificatie en validatie

De noodzaak van beide

Validatie en Verificatie zijn geen concurrenten; ze zijn twee zijden van dezelfde kwaliteitsmedaille. We kunnen een IT-oplossing pas als succesvol beschouwen als deze zowel geverifieerd als gevalideerd is:

1. Geverifieerd: Het systeem is technisch correct gebouwd en vrij van bugs volgens de specificaties.
2. Gevalideerd: Het systeem is geschikt voor het beoogde doel en lost het bedrijfsprobleem van de klant op.

Het negeren van verificatie leidt tot systemen vol fouten en technische schulden. Het negeren van validatie leidt tot systemen die niemand gebruikt, hoe technisch perfect ze ook zijn. Beide zijn dus onmisbaar voor een robuust en waardevol eindproduct.

Praktische tips voor ons project

Voor de IT-professional in de praktijk is het essentieel om deze concepten actief in het project in te bedden:

• Valideer vroeg, valideer vaak: Hoe langer we wachten met validatie, hoe duurder een fout wordt. Gebruik prototyping en sprints (in Scrum/Agile) om vroegtijdig feedback van de klant te krijgen op functionerende onderdelen. Dit is vroege validatie en voorkomt dat we het verkeerde product bouwen.
• Scheid documentatie duidelijk: Zorg dat we de gebruikersvereisten (Validatie-basis) en de Technische Specificaties (Verificatie-basis) helder van elkaar gescheiden houden. Een goede Requirements Traceability Matrix helpt om te zien of elke eis (behoefte) gedekt is door een specificatie, en of elke specificatie is getest.
• Betrek de gebruiker bij validatie: Zorg dat de User Acceptance Test (UAT) daadwerkelijk door de eindgebruikers wordt uitgevoerd en niet door het ontwikkelingsteam. Zij zijn namelijk de enigen die kunnen bevestigen of het systeem het juiste product is.
• Automatisering: Gebruik tools om zoveel mogelijk verificatie (zoals Unit Tests en Continuous Integration) te automatiseren. Dit versnelt het proces, maar vergeet niet dat de validatie (de menselijke check op de behoefte) altijd een cruciale stap blijft.

Door consequent het onderscheid te maken tussen het controleren van de juistheid (Verificatie) en het controleren van de geschiktheid (Validatie), tillen we de kwaliteit en het succes van onze IT-projecten naar een hoger niveau.

Discussieer mee op ITpedia LinkedIn of op Financial Executives LinkedIn.