[pt] Sistemas de software provavelmente enfrentarão os chamados problemas de projeto. Um problema de projeto é o resultado de más decisões que podem afetar alguns atributos de qualidade importantes do sistema de software, como manutenção, desempenho e afins. Dada a típica falta de documentação do projeto, os desenvolvedores precisam confiar em sintomas que aparecem a nível de implementação para identificar e remover problemas de projeto. Um sintoma a nível de implementação geralmente se manifesta como uma anomalia de código, que se trata de uma microestrutura no programa possivelmente indicando a presença de (ou parte de) um problema de projeto. Grandes programas possuem centenas ou milhares de elementos (pacotes, classes, interfaces e afins) nos quais uma proporção significativa é afetada por anomalias. No entanto, muitas dessas anomalias não possuem relação com problemas de projeto, em outras palavras, elas não são anomalias relevantes ao problema de projeto. Desse modo, torna-se difícil e demorado priorizar os elementos anômalos do programa que são suspeitos de terem problema de projeto. Infelizmente, a literatura não fornece aos desenvolvedores heurísticas que auxiliem a priorização destes elementos de projeto suspeitos. Neste contexto, esta dissertação reporta dois estudos que objetivam auxiliar na elaboração de tais heurísticas, visando auxiliar o desenvolvedor nas decisões de priorização. O objetivo destas heurísticas é localizar uma pequena lista de elementos suspeitos de terem anomalias de código relevantes ao problema de projeto. Nosso primeiro estudo consiste em uma análise qualitativa para determinar os critérios utilizados pelos desenvolvedores para a priorização de elementos suspeitos de terem problemas de projeto. Com base nesses critérios, derivamos um conjunto preliminar de heurísticas de priorização. Nosso segundo estudo centrou-se na avaliação destas heurísticas. Como resultado, descobrimos que duas das nove heurísticas alcançaram os melhores resultados de precisão. As melhores heurísticas são baseadas em dois critérios: diversidade de anomalias e granularidade das anomalias. Nossas descobertas sugerem que fomos capazes de obter uma primeira abordagem promissora para apoiar os desenvolvedores na priorização de elementos com anomalias de código relevantes ao projeto de software. / [en] Software systems are likely to face what is called design problems. A design problem is the result of bad decisions that can aect some important quality attributes of the software system such as maintainability, performance and the like. Given the typical lack of design documentation, developers have to rely on implementation-level symptoms to identify and remove design problems. An implementation-level symptom usually manifests as a code smell, a micro-structure in the program possibly indicating the presence of (or part of) a design problem. Large programs have hundreds or thousands of program elements (packages, classes, interfaces, and the like) in which a significant proportion is aected by smells. However, many of these smells may bear no relationship with design problems, i.e. they are not design-relevant smells. Then, it becomes hard and time-consuming to prioritize smelly program elements being suspects of having a design problem. Unfortunately, the literature fails to provide developers with heuristics to support the prioritization of these suspicious program elements. In this context, this dissertation reports two studies aimed at assisting in the elaboration of such prioritization heuristics. The goal of these heuristics is to locate a short (high priority) list of smelly program elements, which are suspects of having design-relevant smells. Our first study consists of a qualitative analysis on recurring criteria used by developers, in practice, to prioritize elements suspicious of having design problems. Based on these criteria, we derived a preliminary suite of prioritization heuristics. Our second study focused on the evaluation of the proposed heuristics. As a result, we found that two out of nine heuristics reached the best results in precision. The best heuristics are based on two criteria: smell diversity and smell granularity. Our findings suggest that we were able to derive a first promising approach to support developers in prioritizing elements with design-relevant smells.

Este trabalho apresenta um sistema de gerência de pavimentos urbanos desenvolvido especialmente para cidades brasileiras de médio porte. Representa uma ferramenta que auxilia o processo de tomada de decisões em relação à alocação racional dos recursos financeiros disponíveis, visando a maior extensão possível de pavimentos seguros, confortáveis e, principalmente, econômicos aos usuários. Um sistema especialista simplificado foi desenvolvido com a finalidade de selecionar as estratégias de manutenção e reabilitação em função da condição do pavimento, sua idade e seu volume de tráfego. Em caso das necessidades serem superiores aos recursos disponíveis, um processo de priorização das seções é aplicado. Com o objetivo de validar o programa computacional (SGPUSP/R), foi desenvolvido um projeto piloto composto por 13 seções da malha viária urbana do município de São Carlos-SP, onde um planejamento financeiro e orçamentário durante um período de análise de 4 anos foi realizado. / This work presents an urban pavements management system developed particularly for Brazilian medium-sized cities. It represents a tool to aid the decision making process related to rational allocation of the available budget, providing the maximum extension of safe, comfortable and, mainly, low cost pavements to the users. A simplified expert system was developed aiming the selection of maintenance and rehabilitation strategies in function of pavement condition, age, and diary traffic volume. When the estimated needs are higher than the available budget, a prioritization process is applied to select the sections for maintenance and rehabilitation strategies. For the validation of the computer program (SGPUSP/R), a pilot study composed by 13 sections in the São Carlos City network was developed, and a budget planning during an analysis period of 4 years was performed.

Este trabalho apresenta um sistema de gerência de pavimentos urbanos desenvolvido especialmente para cidades brasileiras de médio porte. Representa uma ferramenta que auxilia o processo de tomada de decisões em relação à alocação racional dos recursos financeiros disponíveis, visando a maior extensão possível de pavimentos seguros, confortáveis e, principalmente, econômicos aos usuários. Um sistema especialista simplificado foi desenvolvido com a finalidade de selecionar as estratégias de manutenção e reabilitação em função da condição do pavimento, sua idade e seu volume de tráfego. Em caso das necessidades serem superiores aos recursos disponíveis, um processo de priorização das seções é aplicado. Com o objetivo de validar o programa computacional (SGPUSP/R), foi desenvolvido um projeto piloto composto por 13 seções da malha viária urbana do município de São Carlos-SP, onde um planejamento financeiro e orçamentário durante um período de análise de 4 anos foi realizado. / This work presents an urban pavements management system developed particularly for Brazilian medium-sized cities. It represents a tool to aid the decision making process related to rational allocation of the available budget, providing the maximum extension of safe, comfortable and, mainly, low cost pavements to the users. A simplified expert system was developed aiming the selection of maintenance and rehabilitation strategies in function of pavement condition, age, and diary traffic volume. When the estimated needs are higher than the available budget, a prioritization process is applied to select the sections for maintenance and rehabilitation strategies. For the validation of the computer program (SGPUSP/R), a pilot study composed by 13 sections in the São Carlos City network was developed, and a budget planning during an analysis period of 4 years was performed.

Access Control (AC) is a major pillar in software security. In short, AC ensures that only intended users can access resources and only the required access to accomplish some task will be given. In this context, Role Based Access Control (RBAC) has been established as one of the most important paradigms of access control. In an organization, users receive responsibilities and privileges through roles and, in AC systems implementing RBAC, permissions are granted through roles assigned to users. Despite the apparent simplicity, mistakes can occur during the development of RBAC systems and lead to faults or either security breaches. Therefore, a careful verification and validation process becomes necessary. Access control testing aims at showing divergences between the actual and the intended behavior of access control mechanisms. Model Based Testing (MBT) is a variant of testing that relies on explicit models, such as Finite State Machines (FSM), for automatizing test generation. MBT has been successfully used for testing functional requirements; however, there is still lacking investigations on testing non-functional requirements, such as access control, specially in test criteria. In this Master Dissertation, two aspects of MBT of RBAC were investigated: FSM-based testing methods on RBAC; and Test prioritization in the domain of RBAC. At first, one recent (SPY) and two traditional (W and HSI) FSM-based testing methods were compared on RBAC policies specified as FSM models. The characteristics (number of resets, average test case length and test suite length) and the effectiveness of test suites generated from the W, HSI and SPY methods to five different RBAC policies were analyzed at an experiment. Later, three test prioritization methods were compared using the test suites generated in the previous investigation. A prioritization criteria based on RBAC similarity was introduced and compared to random prioritization and simple similarity. The obtained results pointed out that the SPY method outperformed W and HSI methods on RBAC domain. The RBAC similarity also achieved an Average Percentage Faults Detected (APFD) higher than the other approaches. / Controle de Acesso (CA) é um dos principais pilares da segurança da informação. Em resumo, CA permite assegurar que somente usuários habilitados terão acesso aos recursos de um sistema, e somente o acesso necessário para a realização de uma dada tarefa será disponibilizado. Neste contexto, o controle de acesso baseado em papel (do inglês, Role Based Access Control - RBAC) tem se estabelecido como um dos mais importante paradigmas de controle de acesso. Em uma organização, usuários recebem responsabilidades por meio de cargos e papéis que eles exercem e, em sistemas RBAC, permissões são distribuídas por meio de papéis atribuídos aos usuários. Apesar da aparente simplicidade, enganos podem ocorrer no desenvolvimento de sistemas RBAC e gerar falhas ou até mesmo brechas de segurança. Dessa forma, processos de verificação e validação tornam-se necessários. Teste de CA visa identificar divergências entre a especificação e o comportamento apresentado por um mecanismo de CA. Teste Baseado em Modelos (TBM) é uma variante de teste de software que se baseia em modelos explícitos de especificação para automatizar a geração de casos testes. TBM tem sido aplicado com sucesso no teste funcional, entretanto, ainda existem lacunas de pesquisa no TBM de requisitos não funcionais, tais como controle de acesso, especialmente de critérios de teste. Nesta dissertação de mestrado, dois aspectos do TBM de RBAC são investigados: métodos de geração de teste baseados em Máquinas de Estados Finitos (MEF) para RBAC; e priorização de testes para RBAC. Inicialmente, dois métodos tradicionais de geração de teste, W e HSI, foram comparados ao método de teste mais recente, SPY, em um experimento usando políticas RBAC especificadas como MEFs. As características (número de resets, comprimento médio dos casos de teste e comprimento do conjunto de teste) e a efetividade dos conjuntos de teste gerados por cada método para cinco políticas RBAC foram analisadas. Posteriormente, três métodos de priorização de testes foram comparados usando os conjuntos de teste gerados no experimento anterior. Neste caso, um critério baseado em similaridade RBAC foi proposto e comparado com a priorização aleatória e baseada em similaridade simples. Os resultados obtidos mostraram que o método SPY conseguiu superar os métodos W e HSI no teste de sistemas RBAC. A similaridade RBAC também alcançou uma detecção de defeitos superior.

Die Notwendigkeit zur Nutzung von nicht-individuell entwickelter Software entsteht im Geschäfts- und Arbeitsfeld auf Grund der Entwicklung in diesem Bereich. Unternehmen müssen sich ständig ändernden Anforderungen im Geschäftsumfeld stellen. Mit dem immer stärker werdenden Wettbewerb ist es erforderlich, sich auf eigene Kernkompetenzen zu konzentrieren und zeitliche Kooperation bzw. Beziehungen mit anderen Organisationen einzugehen. Um diesen Beziehungen und Anforderungen gerecht zu werden, müssen Software bzw. Softwarebausteine flexibel und temporär bezogen werden. Um den Nutzern dieser Software eine bestmögliche Unterstützung bei der Auswahl ihrer bedarfsgerechten Komponenten zu geben, sollen Ihnen, anhand von Entscheidungen bereits bestehender Kunden, Vorschläge für Objekte unterbreitet werden. Diese Objekte können je nach System zum Beispiel Konfigurationseigenschaften, Inhaltsmodule oder Layoutdarstellungen sein. Es wird davon ausgegangen, dass ähnliche Nutzer auch ähnliche Objekte benötigen. Aus diesem Grund sollen die Nutzer miteinander verglichen werden. Das Problem liegt an dieser Stelle in der Beschreibung eines Nutzers. Dieser kann durch eine Vielzahl von Merkmalen gekennzeichnet werden, welche je nach Objekt eine unterschiedliche Wichtigkeit bei der Entscheidung haben. Aus diesem Grund müssen die einzelnen Merkmale unabhängig von einander betrachtet werden. Bei der Bewertung eines Objektes sollen dann entsprechende Wichtungen für das jeweilige Merkmal integriert werden. Der Vergleich ist erst dadurch möglich, dass der Kontext und damit die Aufgabe des Nutzers bekannt sind. Nur mit diesen Informationen können gezielte Empfehlungen erstellt werden. Es wird ein Verfahren vorgestellt, welches die priorisierte Bewertung einzelner Merkmale einbezieht. Ausgehend von diesem Verfahren wird ein Algorithmus vorgestellt, welcher Nutzer anhand ihrer Merkmale vergleicht und daraus folgend Empfehlungen für Objekte ausgibt. Der Algorithmus soll in ein Recommender-System integriert werden.

Access Control (AC) is a major pillar in software security. In short, AC ensures that only intended users can access resources and only the required access to accomplish some task will be given. In this context, Role Based Access Control (RBAC) has been established as one of the most important paradigms of access control. In an organization, users receive responsibilities and privileges through roles and, in AC systems implementing RBAC, permissions are granted through roles assigned to users. Despite the apparent simplicity, mistakes can occur during the development of RBAC systems and lead to faults or either security breaches. Therefore, a careful verification and validation process becomes necessary. Access control testing aims at showing divergences between the actual and the intended behavior of access control mechanisms. Model Based Testing (MBT) is a variant of testing that relies on explicit models, such as Finite State Machines (FSM), for automatizing test generation. MBT has been successfully used for testing functional requirements; however, there is still lacking investigations on testing non-functional requirements, such as access control, specially in test criteria. In this Master Dissertation, two aspects of MBT of RBAC were investigated: FSM-based testing methods on RBAC; and Test prioritization in the domain of RBAC. At first, one recent (SPY) and two traditional (W and HSI) FSM-based testing methods were compared on RBAC policies specified as FSM models. The characteristics (number of resets, average test case length and test suite length) and the effectiveness of test suites generated from the W, HSI and SPY methods to five different RBAC policies were analyzed at an experiment. Later, three test prioritization methods were compared using the test suites generated in the previous investigation. A prioritization criteria based on RBAC similarity was introduced and compared to random prioritization and simple similarity. The obtained results pointed out that the SPY method outperformed W and HSI methods on RBAC domain. The RBAC similarity also achieved an Average Percentage Faults Detected (APFD) higher than the other approaches. / Controle de Acesso (CA) é um dos principais pilares da segurança da informação. Em resumo, CA permite assegurar que somente usuários habilitados terão acesso aos recursos de um sistema, e somente o acesso necessário para a realização de uma dada tarefa será disponibilizado. Neste contexto, o controle de acesso baseado em papel (do inglês, Role Based Access Control - RBAC) tem se estabelecido como um dos mais importante paradigmas de controle de acesso. Em uma organização, usuários recebem responsabilidades por meio de cargos e papéis que eles exercem e, em sistemas RBAC, permissões são distribuídas por meio de papéis atribuídos aos usuários. Apesar da aparente simplicidade, enganos podem ocorrer no desenvolvimento de sistemas RBAC e gerar falhas ou até mesmo brechas de segurança. Dessa forma, processos de verificação e validação tornam-se necessários. Teste de CA visa identificar divergências entre a especificação e o comportamento apresentado por um mecanismo de CA. Teste Baseado em Modelos (TBM) é uma variante de teste de software que se baseia em modelos explícitos de especificação para automatizar a geração de casos testes. TBM tem sido aplicado com sucesso no teste funcional, entretanto, ainda existem lacunas de pesquisa no TBM de requisitos não funcionais, tais como controle de acesso, especialmente de critérios de teste. Nesta dissertação de mestrado, dois aspectos do TBM de RBAC são investigados: métodos de geração de teste baseados em Máquinas de Estados Finitos (MEF) para RBAC; e priorização de testes para RBAC. Inicialmente, dois métodos tradicionais de geração de teste, W e HSI, foram comparados ao método de teste mais recente, SPY, em um experimento usando políticas RBAC especificadas como MEFs. As características (número de resets, comprimento médio dos casos de teste e comprimento do conjunto de teste) e a efetividade dos conjuntos de teste gerados por cada método para cinco políticas RBAC foram analisadas. Posteriormente, três métodos de priorização de testes foram comparados usando os conjuntos de teste gerados no experimento anterior. Neste caso, um critério baseado em similaridade RBAC foi proposto e comparado com a priorização aleatória e baseada em similaridade simples. Os resultados obtidos mostraram que o método SPY conseguiu superar os métodos W e HSI no teste de sistemas RBAC. A similaridade RBAC também alcançou uma detecção de defeitos superior.

Die Notwendigkeit zur Nutzung von nicht-individuell entwickelter Software entsteht im Geschäfts- und Arbeitsfeld auf Grund der Entwicklung in diesem Bereich. Unternehmen müssen sich ständig ändernden Anforderungen im Geschäftsumfeld stellen. Mit dem immer stärker werdenden Wettbewerb ist es erforderlich, sich auf eigene Kernkompetenzen zu konzentrieren und zeitliche Kooperation bzw. Beziehungen mit anderen Organisationen einzugehen. Um diesen Beziehungen und Anforderungen gerecht zu werden, müssen Software bzw. Softwarebausteine flexibel und temporär bezogen werden. Um den Nutzern dieser Software eine bestmögliche Unterstützung bei der Auswahl ihrer bedarfsgerechten Komponenten zu geben, sollen Ihnen, anhand von Entscheidungen bereits bestehender Kunden, Vorschläge für Objekte unterbreitet werden. Diese Objekte können je nach System zum Beispiel Konfigurationseigenschaften, Inhaltsmodule oder Layoutdarstellungen sein. Es wird davon ausgegangen, dass ähnliche Nutzer auch ähnliche Objekte benötigen. Aus diesem Grund sollen die Nutzer miteinander verglichen werden. Das Problem liegt an dieser Stelle in der Beschreibung eines Nutzers. Dieser kann durch eine Vielzahl von Merkmalen gekennzeichnet werden, welche je nach Objekt eine unterschiedliche Wichtigkeit bei der Entscheidung haben. Aus diesem Grund müssen die einzelnen Merkmale unabhängig von einander betrachtet werden. Bei der Bewertung eines Objektes sollen dann entsprechende Wichtungen für das jeweilige Merkmal integriert werden. Der Vergleich ist erst dadurch möglich, dass der Kontext und damit die Aufgabe des Nutzers bekannt sind. Nur mit diesen Informationen können gezielte Empfehlungen erstellt werden. Es wird ein Verfahren vorgestellt, welches die priorisierte Bewertung einzelner Merkmale einbezieht. Ausgehend von diesem Verfahren wird ein Algorithmus vorgestellt, welcher Nutzer anhand ihrer Merkmale vergleicht und daraus folgend Empfehlungen für Objekte ausgibt. Der Algorithmus soll in ein Recommender-System integriert werden.