[pt] Este trabalho apresenta uma ferramenta baseada em modelos para derivação de produtos de LPSs, denominada GenArch. O objetivo principal da ferramenta é permitir que a comunidade de desenvolvimento de software tradicional, utilize conceitos e fundamentos de abordagens de LPSs na produção de seus sistemas ou partes de seus sistemas sem a necessidade do entendimento de modelos e conceitos complexos. A abordagem implementada pela ferramenta foi elaborada com base em fundamentos do desenvolvimento dirigido por modelos. Centrada na definição de três modelos (características, implementação e configuração), a ferramenta permite a derivação automática de produtos ou frameworks existentes. O trabalho também define um conjunto específico de anotações Java que possibilitam a geração automática dos modelos de derivação a partir dos elementos de implementação da arquitetura de uma LPS. A plataforma Eclipse e as tecnologia EMF e openArchitectureWare foram utilizadas como base para a implementação da ferramenta. Uma extensão da ferramenta que atende especificamente aos modelos de componente Spring e OSGi, também é proposta nessa dissertação. Tal extensão permite a instanciação automática da LPS e aplicações através de diferentes tipos de customizações, variando da configuração fina de propriedades de componentes até a seleção automática de quais componentes irão compor o produto final. Como parte de validação da abordagem, a ferramenta foi utilizada na derivação automática de três diferentes estudos de caso: (i) o framework JUnit; (ii) uma LPS de jogos J2ME; e (iii) uma aplicação web baseada em serviços. Diversas lições aprendidas e resultados do uso da ferramenta nestes três diferentes cenários são também apresentadas. / [en] This work presents a model-based tool for product derivation, called GenArch, which aims to enable the mainstream software developer community to use the concepts and foundations of the SPL approach, without the need to understand complex concepts or models. The tool approach is build on top of model-driven development techniques. It is centered on the definition of three models (feature, implementation and configuration models), which enable the automatic instantiation of software product lines (SPLs) or frameworks. A set of specific Java annotations are also defined to allow generating automatically many of the models, based on existing implementations elements of SPL architectures. The Eclipse platform, and EMF and openArchitectureWare technologies are used as the base for the implementation of the tool. The dissertation also presents a GenArch extension that addresses the new abstractions provided by the Spring and OSGi component models. Different kinds of customizations are provided by this extension varying from fine-grained configuration of component properties to the automatic selection of components that will compose the final product. As part of the approach validation, the tool was used in the derivation of three case studies: (i) JUnit framework; (ii) a J2ME games SPL; (iii) a service oriented Web application. Several lessons learned and discussions resulting from the use of the tool also are described.

[pt] Aplicações ubíquas estão inseridas em ambientes inteligentes integrados ao mundo físico e compostos de usuários com diferentes preferências, dispositivos heterogêneos e vários provedores de serviço e conteúdo. Além disso, essas aplicações são especializadas em oferecer serviços e conteúdos em qualquer lugar e momento, auxiliando os usuários em suas atividades diárias sem incomodá-los. Baseado nesse mundo idealizado, o paradigma em qualquer lugar e momento impõe alguns desafios para a comunidade de Engenharia de Software, tais como: heterogeneidade de dispositivos, ambientes distribuídos, mobilidade, satisfação de usuário, adaptação de conteúdo, sensibilidade de contexto, privacidade, personalização, transparência, invisibilidade e constante evolução das tendências tecnológicas. Visando lidar com esses novos desafios tecnológicos, é proposta uma abordagem orientada à reutilização de software para desenvolvimento incremental e sistemático de aplicações ubíquas intencionais. Foram escolhidos dois principais objetivos para conduzir a pesquisa dessa tese: (i) a construção de conjuntos de apoio, orientados à reutilização de software, com base em uma investigação detalhada de aplicações ubíquas e do paradigma de Sistemas Multi-Agentes Intencionais – ou seja, Desenvolvimento para Reutilização; e (ii) o desenvolvimento incremental e sistemático de aplicações ubíquas, dirigidas por Sistemas Multi-Agentes Intencionais, com base na abordagem orientada à reutilização de software – ou seja, Desenvolvimento com Reutilização. Algumas contribuições do nosso trabalho são: (i) uma arquitetura orientada à reutilização de software e baseada nos conjuntos de apoio – i.e. blocos de construção principalmente compostos de modelos conceituais, frameworks, padrões e bibliotecas – obtidos a partir da Engenharia de Domínio das Aplicações Ubíquas; (ii) uma Engenharia de Aplicações Ubíquas orientada à reutilização de software visando o desenvolvimento incremental e sistemático de aplicações ubíquas com base nos blocos de construção propostos; (iii) um modelo de raciocínio focado em regras condicionais de lógica nebulosa e no modelo Crença-Desejo-Intenção para melhorar a capacidade cognitiva dos agentes; (iv) um mecanismo específico, baseado em agentes intencionais, para lidar com questões de privacidade, balanceando privacidade e personalização bem como transparência e invisibilidade; (v) um catálogo que graficamente apresenta os principais requisitos não-funcionais ubíquos, as interdependências entre eles e formas de se operacionalizá-los com base na combinação de tecnologias tradicionais e emergentes; (vi) ontologias para permitir a construção dinâmica de interfaces e melhorar a comunicação e inter-operabilidade dos agentes de software; e (vii) um modelo de banco de dados dinâmico para carregar e recuperar os perfis ubíquos (ex. perfis de usuário, dispositivo, rede e contrato), melhorando o gerenciamento de dados em tempo de execução. A abordagem proposta foi avaliada desenvolvendo diferentes aplicações ubíquas (ex. aplicações ubíquas de comércio eletrônico e de clínica odontológica). / [en] Ubiquitous applications are embedded in intelligent environments integrated into the physical world and composed of users with different preferences, heterogeneous devices and several content and service providers. Moreover, they focus on offering services and contents anywhere and at any time by assisting the users in their daily activities without disturbing them. Based on this idealized world, the anywhere and at any time paradigm poses some challenges for the Software Engineering community, such as: device heterogeneity, distributed environments, mobility, user satisfaction, content adaptability, context awareness, privacy, personalization, transparency, invisibility and constant evolution of technological trends. In order to deal with these new technological challenges, we propose a Reuse-Oriented Approach for Incremental and Systematic Development of Intentional Ubiquitous Applications. We have chosen two main goals that drive our research in this thesis: (i) the construction of reuse-oriented support sets based on an extensive investigation of ubiquitous applications and the Intentional-Multi-Agent Systems paradigm – i.e. Development for Reuse; and (ii) the incremental and systematic development of Intentional-Multi-Agent-Systems-driven ubiquitous applications based on the reuse-oriented approach – i.e. Development with Reuse. Some contributions of our work are: (i) a reuse-oriented architecture centered on support sets – i.e. building blocks mainly composed of conceptual models, frameworks, patterns and libraries – obtained from the Domain Engineering of Ubiquitous Applications; (ii) a reuse-oriented Ubiquitous Application Engineering for incremental and systematic development of intentional ubiquitous applications centered on the proposed building blocks; (iii) a reasoning engine focused on fuzzy conditional rules and the Belief-Desire-Intention model to improve the agents cognitive capacity; (iv) a specific mechanism based on intentional agents to deal with privacy issues by balancing privacy and personalization as well as transparency and invisibility; (v) a catalogue that graphically presents the main ubiquitous non-functionalrequirements, their interdependencies and ways to operationalize them based on the combination of traditional and emergent technologies; (vi) ontologies to allow the dynamic construction of interfaces and to improve the communication and inter-operability of software agents; and (vii) a dynamic database model to store and retrieve the ubiquitous profiles (e.g. user, device, network and contract profiles) by improving the data management on the fly. The proposed approach was evaluated by developing different ubiquitous applications (e.g. e-commerce and dental clinic ubiquitous applications).