[pt] Teste de software é uma atividade crítica no processo de desenvolvimento de sistemas, principalmente devido ao aumento da complexidade das aplicações atuais e pelo impacto que tais aplicações podem gerar. Relacionado a essa complexidade, o paradigma de sistemas multiagentes tem sido utilizado especialmente quando entidades pró-ativas, autônomas, autoadaptáveis e distribuídas precisam ser desenvolvidas. Para acompanhar a criação, manutenção e execução dos testes nesses sistemas, torna-se necessária a adoção de um processo de gerência, pois prevê a realização das atividades de planejamento, projeto, execução e acompanhamento dos testes. Visando ajudar nessa gerência, a tese apresenta o Java self-Adaptive Agent Framework for Self- Test (JAAF mais T), framework que permite a criação de agentes autoadaptativos capazes de realizar autoteste, isto é, coordenar a execução dos testes necessários para validar suas autoadaptações. Como diversas informações são usadas para ajudar na gerência desses testes, documentá-las ajuda a entender como evoluir e executá-los. Baseada nessa preocupação, a tese oferece uma nova linguagem de modelagem chamada de UML Testing Profile for Coordination (UTP-C), perfil (profile) da UML que permite a modelagem dessas informações. Por fim, para automatizar o processo de gerência dos testes executados por agentes autoadaptativos, a tese apresenta ferramentas capazes de gerar de forma automática artefatos usados pelo JAAF mais T baseados em modelos UTP-C. / [en] Testing software systems has become a critical activity of software development over time. Especially when the development of complex systems, which are able to self-adapt theirs behaviors when necessary, is becoming extremely common. In this context, the multi-agent system (MAS) paradigm has been used especially when distributed, autonomous and pro-active entities are represented. Aiming to control the creation, maintenance and execution of tests on these systems, it is necessary to adopt a management process that considers the activities of planning, design, execution and monitoring of the tests. In order to help this management, the thesis presents the Java self-Adaptive Agent Framework for Self-Test (JAAF more T), that aims to allow the creation of selfadaptive agents that perform self-tests. Since several data are used to help the management of the tests, documenting them helps to understand how to evolve and execute them. Based on this concern, the thesis offers a new modeling language called UML Testing Profile for Coordination (UTP-C), profile of the UML that allows the modeling of these data. At last, but not least important, tools, which were created to automate the management of the tests executed for selfadaptive agents, are presented to generate useful artifacts used for instances of the JAAF more T based on UTP-C models.

[pt] Este trabalho apresenta um modelo de avaliação de aprendizagem em debates síncronos e presenciais mediados pela web. O modelo é construído para atender as necessidades da avaliação do ensino levado a efeito segundo três paradigmas metodológicos: a aprendizagem centrada no aprendiz, a aprendizagem colaborativa e a aprendizagem guiada por problemas. Uma máquina de estados é proposta para suporte à avaliação da participação do aprendiz, segundo a Teoria do Vínculo de Enrique Pichon Rivière, permitindo assim um juízo de valor sobre comportamentos observáveis e aferição de aprendizagem de conhecimentos em um processo de construção coletiva e baseada em problemas colocados como desafios para os aprendizes. O ambiente AulaNetTM é utilizado como referencial, dadas as suas características de servidor de conteúdo e por se constituir em um ambiente para ensino à distância cuja concepção permite o uso da metodologia de ensino cooperativo. O acoplamento dos sistemas foi concebido de modo a atender as diretivas de simplicidade e dependência estrutural mínima. Para o módulo de avaliação é suficiente acessar a base do AulaNetTM e transferir os dados para a base do mesmo, a fim de garantir a independência dos sistemas. Um padrão do tipo quadro-negro (blackboard) é projetado para implementar essas características. / [en] This work presents a model for learning evaluation to be used in web-based learning systems. This model is constructed to provide conditions for a correct use of three learning paradigms: Learner centered learning, Cooperative Learning and Problem Based Learning. A finite state machine is proposed to support the evaluation of the apprentice`s participation under the Vinculum Theory by Enrique Pichon Rivière. As designed, the teacher can do a judgement of the observable behavior of each student and make an evaluation of the knowledge learning in a collective construction process based on the PBL (Problem Based Learning) strategy. The AulaNetTM environment is used in this work because it has a well-designed content server structure and is strongly oriented towards collaborative learning. The binding of the proposed model with the AulaNetTM environment follows the guidelines of simplicity and minimal dependence of both systems. A blackboard architecture is implemented to get the characteristics of independence and low complexity described above.

[pt] A escolha e materialização de índices são atividades comumente realizadas por administradores de bancos de dados (DBAs) para acelerar o processamento de aplicações de bancos de dados. Devido à complexidade da tarefa de seleção de índices e à pressão por maior produtividade sobre os profissionais que realizam sintonia, diversos trabalhos na literatura e em sistemas comerciais procuram obter ferramentas que possam apoiar o DBA na escolha dos melhores índices para uma dada carga de trabalho. Classificamos estes trabalhos como sendo de auto-sintonia local, uma vez que se focam em um problema de sintonia específico, em oposição a trabalhos de auto-sintonia global, que almejam obter um desempenho aceitável para o sistema como um todo. Esta dissertação propõe duas arquiteturas que permitem automatizar completamente a sintonia de índices. A indepedência de intervenção humana é obtida através do uso de agentes de software. A combinação de agentes com SGBDs torna os sistemas mais autônomos e capazes de auto-sintonia. Implementamos uma das arquiteturas propostas no SGBD de código fonte aberto PostgreSQL e obtivemos resultados experimentais com uma carga transacional que mostram a viabilidade de nossa abordagem. / [en] The choice and materialization of indexes are activities commonly done by database administrators to speed up database application processing. Due to the complexity of the index selection task and to the pressure for productivity increase put on tuning professionals, many works on the literature and on commercial systems seek for tools that can help the DBA choose the best indexes for a given workload. We classify these works as local self- tuning, once they are interested in a specific tuning problem, in opposition to global self-tuning work, which is targeted at obtaining acceptable performance for the system as a whole. This dissertation proposes two architectures that allow the complete automation of the index tuning task. Human intervention independence is achieved through the use of software agents. The combination of agents and DBMS makes systems more autonomous and self-tuning. We have implemented one of the proposed architectures in the open source DBMS PostgreSQL and obtained experimental results with a transactional workload that show the feasibility of our approach.

[pt] O projeto físico de bancos de dados cumpre um papel primordial para assegurar um desempenho adequado. Atualmente, existe uma grande quantidade de trabalhos e ferramentas na área de seleção automática do projeto físico. Tais ferramentas, contudo, adotam uma abordagem offline na solução do problema e transferem para o DBA, dentre outras tarefas, a decisão de executar ou não as recomendações sugeridas. Todavia, em ambientes dinâmicos, com consultas ad-hoc, torna-se bastante complexo identificar configurações de projeto físico que sejam adequadas. Recentemente, algumas iniciativas apresentaram descrições de protótipos que implementam funcionalidades de sintonia automática. Estes trabalhos, porém, adotam uma abordagem intrusiva e funcionam apenas com um SGBD específico. Neste trabalho, propõe-se uma abordagem não-intrusiva para a manutenção automática e on-the-fly do projeto físico de bancos de dados. A abordagem proposta é completamente desacoplada do código do SGBD, pode ser utilizada com qualquer SGBD e executada sem intervenção humana. A estratégia adotada baseia-se em heurísticas que executam continuamente e, sempre que necessário, modificam o projeto físico corrente, reagindo a alterações na carga de trabalho. Para comprovar a viabilidade das idéias apresentadas, a abordagem proposta foi instanciada para solucionar dois importantes problemas relacionados ao projeto físico: a manutenção automática de índices e de clusters alternativos de dados. / [en] The physical design of a database plays a critical role in performance. There has been considerable work on automated physical design tuning for database systems. Existing solutions require offline invocations of the tuning tool and depend on DBAs identifying representative workloads manually. However, in dynamic environments involving various ad-hoc queries it is difficult to identify potentially useful physical design in advance. Recently, a few initiatives present brief descriptions of prototypes that address some aspects of online physical tuning. Nevertheless, these references work in an intrusive manner and work only with a specific DBMS. In this work, we propose a non intrusive approach to automated and on-the-fly physical design problems, in order to speed up processing of subsequent queries. Specifically, we design algorithms that are always-on and continuously modify the current physical design, reacting to changes in the query workload. To prove the viability of the presented ideas, the proposed approach was instantiated to solve two major problems related to the database physical design: indexing and alternative data clusters automatic maintenance.

[pt] O aumento da complexidade dos SGBDs comerciais e a carga que suportam, além da crescente utilização destes por pessoal pouco familiarizado com a administração de bancos de dados, entre outras causas, sugerem a introdução de técnicas que automatizem o processo de sintonia de bancos de dados. A auto-sintonia (self-tuning) é uma tecnologia que permite criar sistemas adaptáveis que possam manter um bom desempenho, minimizando no possível a interação do administrador com o sistema. Este trabalho propõe uma abordagem para o ajuste automático dos parâmetros em um SGBD usando agentes de software. A tarefa de sintonia é tratada nesta pesquisa como um problema global, dado que alterações de um parâmetro podem se refletir em outros. Os detalhes da arquitetura, sua implementação e avaliação de funcionamento são também discutidos nesta dissertação. / [en] The increasing complexity of the commercial DBMSs as well the workload they manage, besides the fact that many users do not have deep knowledge about database administration, among other reasons, strongly suggests the introduction of techniques that automates the database tuning process. Self- Tuning, or auto-tuning, is a feature that makes systems adaptable in order to keep a good overall performance, reducing as possible the interaction between the administrator and the system. This work proposes an approach for the automatic tuning of DBMSs parameters using an architecture based on software agents. We consider tuning as a global issue, given that changes of a single parameter can be reflected in others. The architecture details, ets implementation and a practical evaluation are also discussed in this dissertation.

[pt] Dispositivos portáteis dotados de computador são cada vez mais utilizados em diversos domínios de aplicações. Juntamente com as redes de telecomunicações provêem a base tecnológica para a computação móvel. Neste ambiente, os Sistemas de Gerência de Bancos de Dados (SGBDs) podem fornecer todos os mecanismos para confiança, segurança, disponibilidade, integridade e acesso eficiente a dados persistentes. Estes SGBDs podem estar localizados na rede com fio (fixa), desempenhando seu papel convencional de servidor de banco de dados, ou podem prover dados para computadores móveis e tecnologias relacionadas. Vários modelos para transações em banco de dados para o ambiente de computação móvel têm sido propostos. No entanto, não satisfazem plenamente as características únicas deste tipo de ambiente, tais como desconexões freqüentes, fraca conectividade na rede sem fio e a movimentação dos clientes. Esta tese tem por objetivo propor um modelo de computação que permita a integração de um SGBD a um ambiente de computação móvel. É apresentado um novo modelo de transações de banco de dados em múltiplos níveis no sentido de garantir o atendimento dos requisitos da computação móvel e as propriedades ACID de transações, onde há participação efetiva do SGBD. O modelo é definido em lógica de primeira ordem seguindo o formalismo ACTA. A implementação desse modelo de transações é apresentada em uma arquitetura que faz uso das abordagens de frameworks orientados a objetos e agentes de software, de forma a tratar com maior eficiência as especificidades do ambiente de computação móvel. Finalmente, é feita uma comparação entre alguns dos modelos mais relevantes de transações para bancos de dados no ambiente de computação móvel e o modelo proposto nesta tese, ressaltando o tratamento dado às propriedades ACID das transações de banco de dados. / [en] Portable computerized devices have become widely used in many different application domains and are, together with telecommunication networks, the underlying technology for mobile computing. In this environment Data- base Management Systems (DBMS) may provide reliability, security and availability, besides data integrity and efficiency persistent data access. These DBMS might be located either in conventional (fixed) networks, with the conventional data server role, or might serve global and local data for mobile computers and related technology. There are many transaction models for mobile database management. However, the particular characteristics of this mobile environment, such as frequent disconnections, weak and intermittent connectivity of wireless networks and clients movement, are not always well addressed. The goal of this thesis is to propose a computational model that enables the integration of a DBMS to a mobile environment. Indeed, we present a new multi-level database transactional model in order to handle mobile requirements and ACID transaction properties, where a DBMS is present. Our model is defined using the ACTA formalism based in first-order logic. The implementation of proposed transaction model becomes feasible through the use of object-oriented frameworks and software agents, with gave support to deal with the particularities of the mobile computing environment. Finally, we give a comparison between the most relevant transaction models for the mobile computing environment and our proposed model, emphasizing the treatment given to the ACID transactions properties.

[pt] Agentes de software incorporam várias propriedades específicas, como autonomia, adaptação, interação, aprendizagem e mobilidade. A inclusão dessas propriedades de agência é uma das maiores fontes de complexidade na construção de sistemas multiagentes. Dificilmente elas são modularizadas com abstrações e mecanismos da engenharia de software orientada a objetos. À medida que a complexidade da arquitetura interna dos agentes aumenta, essas propriedades tendem a se espalhar através dos vários módulos ou objetos do sistema. O espalhamento é observado desde fases preliminares de desenvolvimento, como a fase de definição arquitetural. O uso de abstrações e mecanismos existentes conduz ao projeto e à implementação de sistemas multiagentes que são difíceis de manter e reutilizar. Este trabalho apresenta uma abordagem orientada a aspectos para o desenvolvimento de sistemas baseados em agentes. A abordagem provê suporte para modularização e composição das propriedades de agência por meio de abstrações e mecanismos do paradigma orientado a aspectos. Além disso, tais propriedades são incorporadas de forma transparente à funcionalidade básica do sistema de software, desde a fase de definição arquitetural. A abordagem compreende três componentes: (i) um método arquitetural, (ii) uma linguagem de padrões e (iii) um framework para avaliação quantitativa. O método e a linguagem apresentam um conjunto de soluções orientadas a aspectos para a definição arquitetural, projeto e implementação de agentes de software. O framework define um conjunto de métricas e um modelo de qualidade que permite a avaliação empírica da nossa abordagem em termos de reusabilidade e manutenibilidade. Estudos experimentais qualitativos e quantitativos foram realizados para avaliar nossa proposta em diferentes domínios de aplicação. Os resultados empíricos concluíram que nossa abordagem permite a construção de sistemas baseados em agentes com modularização superior, menor acomplamento, menos linhas de código e menor complexidade interna dos componentes. / [en] Software engineers of Multi-Agent Systems (MASs) are faced with different concerns (properties), such as autonomy, adaptation, interaction, collaboration, learning, and mobility. Many of these agent concerns cannot be modularized based only on object-oriented abstractions. MAS developers however have relied mostly on objectoriented design techniques and on object-oriented programming languages, such as Java. As the agent complexity increases, the agent concerns tend to spread across several system components at the architectural, design and implementation levels. It often leads to a poor separation of agent concerns in the software system, and in turn to the production of MASs that are difficult to maintain and reuse. This thesis presents an innovative aspect-oriented approach for the seamless integration of agents into object-oriented software engineering from the architectural stage to the implementation stage. Aspect is the abstraction used to modularize agent concerns that crosscut several system components. The proposed approach encourages the separate handling of agent properties, and provides a disciplined scheme for their composition. The approach is composed of an architectural method, a pattern language, and an assessment framework. The architectural method and the pattern language provide aspect-oriented solutions for modularizing the agent concerns at different stages of design and implementation. The purpose of the assessment framework is to support the evaluation of the reusability and maintainability of aspect-oriented solutions based on a metrics suite and a quality model. Experimental studies in different application domains have been conducted to assess the proposed approach based on qualitative and quantitative criteria. The use of the aspect-oriented solutions resulted in fewer lines of code, fewer design and implementation components, lower internal complexity of system components, and lower coupling.

[pt] Este trabalho apresenta uma proposta de implementação de uma blockchain privada gerenciada por agentes de software para armazenar dados de sáude. A tecnologia blockchain está mudando a maneira com que dados privados são armazenados. Agora é possível compartilhar informações sem revelar quem é o dono da informação. Este trabalho apresenta um sistema que permite que usuários armazenagem dados de saúde em uma blockchain gerenciada por agentes de software. Pesquisas revelaram que dados de saúde devem ser armazenado em blockchains privadas, pois são privadas e não devem ser acessíveis para qualquer pessoa como em blockchains públicas. Técnicas de engenharia de software foram utilizadas para desenvolver a arquitetura proposta. O resultado é uma blockchain privada capaz de manipular dados no padrão HL7 e armazena-los de forma anônima e privada. Agentes de software foram utilizados para realizar todo o processo de recebimento, validação e inserção de dados no blockchain. / [en] This paper presents an implementation approach for a private blockchain that is managed by software agents for healthcare data storage. Blockchain technology is changing the way we store private information. Now, it is possible to share private information while not revealing its owner s identity. This paper presents a solution, which enables users to store medical data by using blockchains along with software agents. Further research work has shown that healthcare data, as sensitive information, should be stored in private blockchains through the use of appropriate methods. Software engineering techniques have been used to achieve the proposed solution. The result is a private blockchain that is suitable for manipulating HL7 data, ensuring anonymity and privacy. This can be achieved through software agents that act as regulatory controls for the private blockchains.

[pt] O gerenciamento de projetos de software enfrenta diversos desafios que devem ser superados ao longo do desenvolvimento para garantir seu sucesso. Diversas ferramentas e abordagens foram propostas na literatura para auxiliar gerentes de projeto com tais questões. Assim, propõe-se utilizar duas tendências promissoras da engenharia de software pouco exploradas nesse contexto, que consiste em desenvolver uma linha de produto de sistemas de gerenciamento de projetos baseados em agentes. O uso de linhas de produto de software permite derivar sistemas customizados segundo o tamanho do projeto. Entre os benefícios do uso de agentes tem-se a reconfiguração dinâmica do sistema a partir da exploração de suas características, como raciocínio e adaptação. / [en] Software project management faces several challenges that must be overcome throughout the development to guarantee its success. Many tools and approaches have been proposed in the literature to help project managers with these issues. Thus, it is proposed to use two promising software engineering trends barely exploited in this context, which consists of the development of a software product line of project management systems based on agents. The use of software product lines allows the derivation of customized systems based on the project size. Among the benefits of using agents it is included the system dynamic reconfiguration from the exploitation of their characteristics, such as reasoning and adaptation.

[pt] Com a evolução da Web atual para a Web Semântica, acredita- se que as informações disponíveis estarão estruturadas de forma a permitir o processamento automático de seu conteúdo por máquinas. Além do processamento individual, deseja-se uma melhor troca de informações entre aplicações Web. Para estes propósitos, são necessários mecanismos que garantam a interoperabilidade semântica, i.e., identificação e compatibilidade de informações. Neste sentido, ontologias são utilizadas como um recurso para disponibilizar um vocabulário estruturado e livre de ambigüidades. Ontologias fornecem um padrão bem definido para a estruturação da informação e promovem um formalismo passível de processamento automático. Neste trabalho, propomos uma estratégia para interoperabilidade de ontologias. O Componente para Alinhamento Taxonômico de Ontologias - CATO, resultado da implementação desta estratégia proposta, alinha automaticamente as taxonomias de ontologias comparadas. O alinhamento realizado é obtido em três etapas executadas seqüencialmente. A primeira etapa compara lexicalmente os conceitos das ontologias entradas e usa um mecanismo de poda estrutural dos conceitos associados como condição de parada. A segunda etapa compara estruturalmente as hierarquias das ontologias identificando as similaridades entre suas sub-árvores comuns. A terceira etapa refina os resultados da etapa anterior classificando os conceitos identificados como similares em bem similares ou pouco similares, de acordo com um percentual de similaridade prédefinido. / [en] With the Web evolving towards a Semantic Web, it is believed that the available information will be presented in a meaningful way to allow machines to automatically process its content. Besides the individual processing, a better information exchange among Web applications is desired. For this purpose, mechanisms are called for guarantee the semantic interoperability, that is, the identification and compatibility of information. In this direction, ontologies are used as one resource to make available a structured vocabulary, free of ambiguities. Ontologies provide a well-defined standard to structure the information and to promote formalism for automatic processing. In this work, we propose one strategy for ontology interoperability. The Ontology Taxonomic Alignment Component - CATO, which is the result of the implementation of this proposed strategy, provides an automatic taxonomic ontologies alignment. In this way, the alignment is obtained by a three-step process. The first step is the lexical comparison between the concepts from the entries ontologies. It uses a trimming mechanism of the related associated concepts as a stop condition. The second step is the structural comparison of the ontologies structures used to identify the similarities between common sub-trees. The third step refines the results of the previous step, classifying the similar identified concepts as very similar or little similar, according to a pre-defined similarity measurement.