[pt] A aplicação de técnicas de workflows na área de computação científica é bastante explorada para a condução de experimentos e construção de modelos in silico. Ao analisarmos alguns desafios enfrentados por uma aplicação científica na área de geociências, percebemos que workflows podem ser usados para representar os modelos gerados na aplicação e facilitar o desenvolvimento de funcionalidades que supram as necessidades identificadas. A maioria dos trabalhos e ferramentas na área de workflows científicos, porém, são voltados para uso em ambientes de computação distribuída, como serviços web e computação em grade, sendo de difícil uso ou integração dentro de aplicações científicas mais simples. Nesta dissertação, discutimos como viabilizar a composição e representação de workflows dentro de uma aplicação científica existente. Descrevemos uma arquitetura conceitual de motor de workflows voltado para o uso dentro de uma aplicação stand-alone. Descrevemos também um modelo de implantação em uma aplicação C plus plus usando redes de Petri para modelar um workflow e funções C plus plus para representar as tarefas. Como prova de conceito, implantamos esse modelo de workflows em uma aplicação existente e analisamos o impacto do seu uso na aplicação. / [en] The use of workflow techniques in scientific computing is widely adopted in the execution of experiments and building in silico models. By analysing some challenges faced by a scientific application in the geosciences domain, we noticed that workflows could be used to represent the geological models created using the application so as to ease the development of features to meet those challenges. Most works and tools on the scientific workflows domain, however, are designed for use in distributed computing contexts like web services and grid computing, which makes them unsuitable for integration or use within simpler scientific applications. In this dissertation, we discuss how to make viable the composition and representation of workflows within an existing scientific application. We describe a conceptual architecture of a workflow engine designed to be used within a stand-alone application. We also describe an implementation model of this architecture in a C plus plus application using Petri nets to model a workflow and C plus plus functions to represent tasks. As proof of concept, we implement this workflow model in an existing application and studied its impact on the application.

[pt] O desenvolvimento de aplicações sensíveis ao contexto (ASCs) constitui-se como uma tarefa não-trivial em conseqüência das características relacionadas à sensibilidade ao contexto, como abertura, comunicação assíncrona e falta de mecanismos modulares na propagação de informações de contexto. Por outro lado, um paradigma de desenvolvimento de software é considerado uma ferramenta básica para a construção de sistemas de software. Particularmente, a Engenharia de Software para Sistemas Multi-Agentes (ESSMA) tem se apresentado como paradigma promissor para o desenvolvimento de aplicações distribuídas, abertas e extensíveis. Agentes de software são elementos cuja execução leva ao alcance dos objetivos de um sistema através de suas propriedades de interação, adaptação e autonomia. Partindo destas características, é possível propor soluções para o desenvolvimento de ASCs que facilitem a satisfação dos requisitos mencionados acima. Este trabalho tem dois objetivos principais: (1) apresentar estudos de caso envolvendo o uso de ESSMA no desenvolvimento de ASCs e (2) propor um framework como ferramenta de reuso de sensibilidade ao contexto nas aplicações. A avaliação dos estudos e da proposta do framework é utilizada para a demonstração da usabilidade de ESSMA em ASCs. A avaliação dos estudos é efetuada através da generalização de resultados, além da aplicação de métricas com foco em atributos, como a modularidade. / [en] The development of context-aware applications (CAAs) is not a trivial task due to their intrinsic features, such as openness, asynchrony communication, and the lack of modular abstractions and mechanisms for the propagation of context information. On the other hand, a software development paradigm is actually considered a basic tool for the construction of any software system. In particular, the Software Engineering for Multi-Agent Systems (SEMAS) is often introduced as a promising paradigm for the development of distributed, open, and extensible applications. Software agents are elements whose execution leads to the reach of the system`s goals, through their interaction, adaptation, and autonomy properties. From the agent properties, it becomes possible to provide solutions for the development of CAAs in order to facilitate the satisfaction of the common requirements mentioned above. This work has two main purposes: (1) the development of case studies involving the use of SEMAS for three CAA-specific applications; (2) propose a framework to support the reuse of context- awareness features in the CAAs. The evaluation of the case studies and of the framework is used for the demonstration of SEMAS usability in the CAA-specific domain. Some evidences about the generality of the results are also provided, beyond the quantitative measurements based on common quality attributes, such as the modularity.

[pt] Nos últimos anos, foi desenvolvido um número significativo de sistemas autoadaptativos (i.e.: sistemas capazes de saber o que está acontecendo sobre si mesmo e que, consequentemente, implementam parcialmente a qualidade de consciência). A literatura tem pesquisado extensivamente o uso da engenharia de requisitos orientada a metas e o uso da arquitetura de referência MAPE (Monitor-Analyze-Plan-Execute) para o desenvolvimento de sistemas autoadaptativos. Entretanto, construir tais sistemas com base em estratégias de referência não é trivial, podendo resultar em problemas estruturais que impactam negativamente alguns atributos de qualidade do produto final (e.g.: reusabilidade, modularidade, modificabilidade e entendibilidade). Neste contexto, estratégias de reengenharia para a reorganização de tais sistemas são pouco exploradas, limitando-se a recuperar e a reestruturar a lógica da adaptação em modelos de baixo nível. Esta prática mantém a dificuldade do tratamento da qualidade de consciência como um requisito não funcional (RNF) de primeira classe, impactando diretamente na seleção da arquite-tura e implementação do sistema. Nossa pesquisa visa mitigar esse problema atra-vés de uma estratégia de reengenharia de sistemas autoadaptativos, centrada no RNF de consciência de software, com vistas a auxiliar na remoção de alguns problemas recorrentes na implementação do MAPE conforme a literatura. A estratégia de reengenharia está organizada em quatro subprocessos: (A) recuperar a intencio-nalidade do sistema com ênfase em suas metas de consciência, gerando um modelo de metas AS-IS; (B) especificar o modelo de metas TO-BE reutilizando um conjunto de SRconstructs para operacionalizar o RNF de consciência de software conforme o padrão MAPE; (C) redesenhar o sistema revisando as operacionalizações de consciência e selecionando as tecnologias para implementar o MAPE, e; (D) finalmente, reimplementar o sistema conforme nova estrutura, adicionando metainformações de código para manter a rastreabilidade para o mecanismo de autoadaptação visando facilitar novas evoluções. O escopo da nossa pesquisa são sistemas autoadaptativos orientados a objetos (OO), utilizando o framework i como linguagem para os modelos orientados a metas. Nossos resultados de avaliações em sistemas auto-adaptativos OO desenvolvidos em Java para dispositivos móveis com Android demonstram que a estratégia auxilia no realinhamento do sistema com as boas práticas recomendadas pela literatura facilitando futuras evoluções. / [en] In recent years, a significant number of self-adaptive systems (i.e.: systems capable of knowing what is happening about themselves, and consequently partially implementing the quality of awareness) have been developed. The literature has extensively researched the use of goal oriented requirements engineering and the use of the MAPE (Monitor-Analyze-Plan-Execute) reference architecture for the development of self-adaptive systems. However, building such systems based on reference strategies is not trivial, it can result in structural problems that negatively impact some quality attributes of the final product (e.g.: reusability, modularity, modifiability and understandability). In this context, reengineering strategies for the reorganization of such systems are poor explored, and they are limited to recovering and restructuring the logic of adaptation in low-level models. This approach keeps the difficulty of treating the awareness quality as a first-class non-functional re-quirement (NFR) directly affecting architecture selection and implementation of the system. Our research aims to mitigate this problem through a strategy of reengi-neering self-adaptive systems, centered on software awareness as an NFR. This strategy will assist in the removal of some recurring problems in the implementation of MAPE according to the literature. The reengineering strategy is organized into four sub-processes: (A) recover the intentionality of the system with an emphasis on its awareness goals, generating an AS-IS goal model; (B) specify the TO-BE goal model by reusing a set of SRconstructs to operationalize the software awareness NFR according to the MAPE standard; (C) redesign the system by reviewing the operationalizations of awareness and selecting the technologies to implement the MAPE, and; (D) finally, reimplement the system according to a new structure, add-ing code metadata to maintain traceability for the self-adaptation mechanism in or-der to facilitate new evolutions. The scope of our research is object-oriented (OO) self-adaptive systems using the i framework as a language for goal-oriented models. Our results of evaluations, for OO self-adaptive systems developed in Java for mobile devices with Android, show that the strategy helps in realigning the system with the best practices recommended by the, facilitating future developments.