[pt] Para promover a longevidade de sistemas de software, estratégias de detecção são reutilizadas para identificar anomalias relacionadas a problemas de manutenção, tais como classes grandes, métodos longos ou mudanças espalhadas. Uma estratégia de detecção é uma heurística composta por métricas de software e limiares, combinados por operadores lógicos, cujo objetivo é detectar um tipo de anomalia. Estratégias pré-definidas são usualmente aplicadas globalmente no programa na tentativa de revelar onde se encontram os problemas críticos de manutenção. A eficiência de uma estratégia de detecção está relacionada ao seu reuso, dado o conjunto de projetos de uma organização. Caso haja necessidade de definir limiares e métricas para cada projeto, o uso das estratégias consumirá muito tempo e será negligenciado. Estudos recentes sugerem que o reuso das estratégias convencionais de detecção não é usualmente possível se aplicadas de forma universal a programas de diferentes domínios. Dessa forma, conduzimos um estudo exploratório em vários projetos de um domínio comum para avaliar o reuso de estratégias de detecção. Também avaliamos o reuso de estratégias conhecidas, com calibragem inicial de limiares a partir do conhecimento e análise de especialistas do domínio. O estudo revelou que, mesmo que o reuso de estratégias aumente quando definidas e aplicadas para um domínio específico, em alguns casos o reuso é limitado pela variação das características dos elementos identificados por uma estratégia de detecção. No entanto, o estudo também revelou que o reuso pode ser significativamente melhorado quando as estratégias consideram peculiaridades dos interesses recorrentes no domínio ao invés de serem aplicadas no programa como um todo. / [en] To prevent the quality decay, detection strategies are reused to identify symptoms of maintainability problems in the entire program. A detection strategy is a heuristic composed by the following elements: software metrics, thresholds, and logical operators combining them. The adoption of detection strategies is largely dependent on their reuse across the portfolio of the organizations software projects. If developers need to define or tailor those strategy elements to each project, their use will become time-consuming and neglected. Nevertheless, there is no evidence about efficient reuse of detection strategies across multiple software projects. Therefore, we conduct an industry multi-project study to evaluate the reusability of detection strategies in a critical domain. We assessed the degree of accurate reuse of previously-proposed detection strategies based on the judgment of domain specialists. The study revealed that even though the reuse of strategies in a specific domain should be encouraged, their accuracy is still limited when holistically applied to all the modules of a program. However, the accuracy and reuse were both significantly improved when the metrics, thresholds and logical operators were tailored to each recurring concern of the domain.

[pt] Durante a manutenção de sistemas de software, os projetos arquiteturais podem se degradar através dos processos de erosão e descaracterização arquitetural. Estes processos estão usualmente entrelaçados e, consequentemente, sintomas de descaracterização arquitetural favorecem a manifestação posterior de sintomas de erosão e vice-versa. De fato, estudos empíricos recentes revelam que estes sintomas tendem a afetar os mesmos módulos de um sistema. Desta forma, arquitetos devem elaborar estratégias híbridas para uma prevenção simultânea de ambos os processos de degradação arquitetural. Embora as especificações de regras arquiteturais demandem um esforço considerável, estas são frequentemente similares em diversos projetos de uma mesma companhia ou de um mesmo domínio de aplicação. Essa dissertação descreve a linguagem específica de domínio TamDera para: (i) especificar estratégias de regras para permitir prevenção simultânea de ambos os processos de erosão e descaracterização arquitetural, e (ii) prover o reúso tanto hierárquico quanto composicional de regras de projetos em múltiplos contextos. Essa dissertação apresenta a avaliação empírica da linguagem em termos de provisão de suporte para descrição e reúso de regras de projeto em cinco projetos de software. O presente trabalho também apresenta um protótipo que suporta a utilização da linguagem para detecção de sintomas de degradação arquitetural.. Nossos resultados sugerem que arquitetos podem se beneficiar de abordagens que permitam a definição e reúso de regras híbridas para detectar ocorrências de ambos os processos de erosão e descaracterização arquitetural in diversos cenários. / [en] During the maintenance of software systems, their architecture often degrades through processes of architectural erosion and drift. These processes are often intertwined and, as a consequence, a given module in the code becomes the locus of both erosion and drift symptoms. Architects should elaborate strategies for detecting co-occurrences of both degradation symptoms. Strategies for enabling the detection of these symptoms are based on design rules. While the specification of design rules is time-consuming, they are often similar across different software projects. In this context, the contribution of this dissertation is threefold. First, it presents TamDera, an unified domain-specific language for: (i) specifying rule-based strategies to detect both erosion and drift symptoms, and (ii) promoting the hierarchical and compositional reuse of design rules across multiple contexts. Second, a tool implementation for supporting the language usage and rule enforcement is also presented in this dissertation. Third, we evaluated the language in supporting the description and reuse of design rules on five software projects. Our evaluation revealed that architects could be benefited by using TamDera to blend and reuse rules for detecting erosion and drift occurrences in multiple scenarios.

[pt] O desenvolvimento de ambientes femto-celulares traz um considerável aumento geral na capacidade de sistemas heterogêneos, porque a distância entre o transmissor e receptor é pequena em comparação ao clássico desenvolvimento macro-celular. Mas as aplicações e serviços que estão vindo, precisam de ainda mais capacidade. Na procura desse ganho na capacidade, se criam técnicas e procedimentos que trabalham principalmente na camada física e MAC. Entre elas temos o reuso de frequência unitário, o qual não se logra explodir toda a capacidade do sistema, por isso implementamos o reuso de frequência fracionário que encara diretamente os problemas de interferência co-layer (entre femto-estações) e cross-layer (entre macro e femto estações). Este reuso fracionário de frequência se da só a nível de femto-estações, deixando à macro-estação que utilize toda a banda de frequência atribuída para a macro-célula. Os claros resultados obtidos no nível do SINR, mostram as melhoras. Tomando como base a plataforma anterior de reuso fracionário, analisamos as estrategias de programação do recurso frente a uma aplicação de vídeo. As estrategias pesquisadas são classificadas em: aquelas que tomam em consideração a qualidade do canal e aquelas que além da qualidade do canal consideram dentro da sua métrica requerimentos QoS, em especial o retardo máximo. Estas ultimas são as mais adequadas quando se opera com aplicações de tempo real (vídeo conferência e VoIP). Para contemplar a faixa de funcionamento das melhoras obtidas, todos os cenários de simulação foram sometidos a três intensidades de trafego (leve, médio e pesado). Medidas feitas da vazão, retardo, perda de pacotes e níveis de justiça na repartição mostram os benefícios do efeito combinado do reuso fracionário como o algoritmo de programação utilizado. Com os resultados obtidos fazemos uma escolha do padrão de reuso mais adequado junto com o algoritmo que proporcionam o melhor rendimento, dependendo do cenário (familiares ou empresariais) e da aplicação a utilizar. / [en] The development of femtocells environments brings a considerable increase in the capacity of the heterogeneous systems, because the distance between the transmitter and the receptor is smaller than the classic macrocell development. But the applications and services that are coming need more capacity yet. Looking for that gain of capacity, has been created techniques and methods that work mainly in the physical and MAC layer. Among them, the unitary frequency reuse, that does not achieve to exploit all the system s capacity. Hence we have implemented the fractional frequency reuse that aim directly the problems of co-layer interference (Between femto base stations) and cross-layer interference (Between macro and femto base stations). This fractional reuse of frequency is only among femto-stations, leaving the macro-station that use all the frequency band given for the macro cell. The bright results obtained in the SINR level show the improvements. Based on previous platform of fractional reuse, we analyze the scheduling strategies of the resource with a video application. The studied strategies are classified in: those that consider the quality of the channel and those that beyond the quality of channel consider QoS requirements in its metric, specially the maximum delay time. The last are more adequate when operating with video applications in real time (Video conference, VoIP). To see the operating range of the obtained improvements, all the simulation scenarios were submitted to three intensities of traffic (light, medium and heavy). Measurements of throughput, delay, packet loss ratio and fair levels in the distribution show the benefits of the joint effects of the fractional reuse as the scheduling algorithm used. With the obtained results, we do a selection of the more adequate reuse pattern together with the algorithm that provides the best performance, depending of the scenario (home or business environment) and the applications to use.

[pt] Este trabalho apresenta um modelo de representação de conhecimento e a arquitetura conceitual de um ambiente de design integrado para apoiar a representação de design rationale e seu uso no design de artefatos de software. Em nossa abordagem de representação propomos o uso da semântica formal dos artefatos, fornecida pelos métodos de design, para representar design rationale usando o vocabulário definido na ontologia Kuaba. Este vocabulário, descrito em uma linguagem formal para especificação de ontologias, permite definir um conjunto de regras e operações computáveis que apóiam o reuso de designs na produção de novos artefatos de software. Esta abordagem de representação possibilita um novo tipo de reuso de design de software em um nível mais alto de abstração, onde rationales podem ser integrados e re- empregados no design de um novo artefato. / [en] This work presents a knowledge representation model and the conceptual architecture of an integrated design environment to support recording design rationale, as well as use of design rationale, during design of software artifacts. In our representation approach, we propose the use of the formal semantics of artifacts provided by design methods to represent design rationale using the vocabulary defined in the Kuaba ontology. This vocabulary described in a formal ontologies specification language allows defining a set of rules and computable operations that support the reuse of designs in the production of new software artifacts. This representation approach enables a type of software design reuse at the highest abstraction level, where rationales can be integrated and re-employed in designing a new artifact.

[pt] A adoção de abordagems de desenvolvimento orientada a agentes de software traz inúmeros benefícios, tais como o suporte à análise, ao projeto e a implementação de sistemas de software. Postulamos que um ambiente de desenvolvimento robusto para a construção de sistemas orientados a agentes de software será reforçado por meio de métodos avançados de reuso. O reuso na engenharia de software leva à redução de custos e tempo envolvidos no desenvolvimento dos projetos. Além disso, promove melhorias relacionadas à adatação a diferentes exigências e necessidades dos engenheiros de software, melhorando qualidade dos sistemas desenvolvidos. No entanto, a pesquisa relacionada ao reuso de agentes ainda é escassa. Consequentemente, o problema da organização e do armazenamento de artefatos orientados a agentes ainda não atende as necessidades dos engenheiros de software. Portanto, o processo de recuperação de agentes ainda é um importante desafio a ser superado na engenharia de software orientada a agentes. Neste contexto, esta dissertação propõe uma metodologia e um protótipo de repositório baseado em tecnologias da web semântica que suportam estratégias de reuso, fundamentais ao processo de desenvolvimento de sistemas orientados a agentes. A metodologia proposta inclui (i) um meta-modelo flexível para representar os agentes e as suas características comuns e variáveis. Tais características são modeladas por meio de uma ontologia e um modelo de características (em inglês feature model), (ii) uma taxonomia específica de domínio para classificar os agentes de acordo com o seu domínio de aplicação, (iii) uma taxonomia para classificar os diferentes tipos de agentes, (iv) um serviço de subscrição (RSS) para anunciar a atualização dos agentes associados a categorias específicas, (v) um sistema de recomendação, apoiado por a ontologia e as taxonomias propostas, que permite aos usuários descobrir agentes reutilizáveis inter-relacionados, e (vi) métodos avançados de busca e navegação. Finalmente, avaliamos o repositório construído. O resultado da nossa avaliação mostra que o método proposto promove uma melhoria em relação à relevância da recuperação dos artefatos orientados a agentes. / [en] The adoption of a software agent-oriented development approach brings a number of benefits such as the support of analyses, design and implementation of software systems. We posit that a robust development environment for the construction of agent-oriented software systems will be enhanced by advanced reuse methods. Reuse in software engineering leads to the reduction of cost and time involved for developing projects, improvement of software quality, and easy adaptation to different requirements and needs of software engineers. However, research addressing agent reuse is meager and does not tackle the problem of organizing and storing agent-oriented artifacts according to the software engineers needs. Therefore, the agent retrieval process turns into an important challenge to be overcome in agent-oriented software engineering. In this context, this thesis proposes a methodology and a repository prototype based on semantic web technologies that supports reuse for developing agent systems. The proposed methodology includes (i) a flexible meta-model for representing the agents and their common and variable features, which are represented by means of ontology and feature model, (ii) a domain-specific taxonomy to classify agents according their application domain, (iii) a taxonomy to classify the different behaviors of agents, (iv) a subscription service, RSS, to announce updates to the agents that are associated to specific categories, (v) a recommendation system, supported by the ontology and the taxonomies, that allows end-users to discover reusable interrelated agents and learn new information or agents as needed, and (vi) enhanced search and browsing methods for agents. Finally, we evaluate the constructed repository. The outcome of this evaluation shows that the proposed reuse method is an improvement in terms of the relevance of retrieved agent-oriented artifacts.

[pt] Diversos estudos apontam que desenvolvimento orientado a serviços terá, em alguns anos, grande influência sobre o desenvolvimento de sistemas. Esta dissertação discute o que realmente o desenvolvimento orientado a serviços apresenta como novidade tecnológica, através da discussão de todas suas características consideradas relevantes para construção de uma aplicação baseada no conceito de serviços. Características como reuso caixa-preta, distribuição e suporte a heterogeneidade ambiental, entre outras, são discutidas no intuito de identificar suas vantagens e funcionalidades, e principalmente, sua importância para o desenvolvimento orientado a serviços. É discutido, também, o conceito representado pelo termo serviço, que possui interpretações distintas na indústria e em publicações acadêmicas. São apresentados também alguns frameworks que dão suporte ao desenvolvimento orientado a serviços, como Vinci, Jini e os XML Web Services. Finalmente, é apresentada uma proposta para um novo framework que oferece suporte ao desenvolvimento orientado a serviços, e que tem como diferencial a opção de se basear na extensão da infra-estrutura de um servidor de aplicações J2EE. / [en] Several studies point that service-oriented development will have, in some years, great influence on the development of systems. This work shows what service- oriented development actually presents as technological innovation, through the discussion of all its relevant characteristics for construction of an application based on the concept of services. Characteristics as black-box reuse, distribution and environment heterogeneity support, among others, are discussed in intention to identify its advantages and features, and mainly, its importance for the service-oriented development. It is also discussed the concept represented for the term service, that have distinct interpretations in the industry and academic publications. In addition some frameworks are presented that support derviceoriented Development, such as Vinci, Jini and the XML Web Services. Finally, a proposal for a new framework is presented which offers support for Service- Oriented Development. Unlike the others frameworks previously mentioned, this is based on the extension of J2EE application server infrastructure.

[pt] O middleware Ginga e a linguagem NCL são padrões para autoria de aplicações multimídia para TV Digital. Alguns estudos concluiram que a linguagem NCL apresenta um alto grau de verbosidade. Tal fator aumenta a possibilidade do autor da aplicação escrever um código errado. Uma maneira para reduzir tais chances de erro consiste em reusar elementos que se repetem na estrutura do código. Na literatura, dentro do campo de multimídia, é comum usar templates pra tal finalidade. Templates descrevem famílias de documentos com estrutura lógica em comum. No contexto da web é comum a utilização de templates na criação de páginas HTML. Nesse caso, os templates podem ser executados tanto no lado cliente como no lado servidor. A proposta desse trabalho é trazer linguagens de template web e suas ferramentas de execução (engines) para o universo da TV Digital. A execução rodando no cliente (Ginga) permite a seus desenvolvedores fornecerem applicação baseadas em templates com conteúdo adaptável. / [en] Ginga middleware and NCL language are standards for multimedia applications authoring for Digital TV. Some studies have indicated that NCL language is highly verbose. Such a factor increases the possibility of coding errors introduced by application authors. These mistakes can be reduced by reusing repeated elements on the code. In the multimedia field, is common to use templates to achieve such a goal. Templates describe a family of logically structured documents. Template language insertion ends up reducing the number of lines of codes written and thus make the final document less error-prone. On the web, the scenario is common the template usage in HTML development. In this scenario, developers commonly use specific templates engines that can even run on the client-side, such as Jinja2 and Mustache. This work aims at bringing web templates support for the NCL development. By running on the client i.e., Ginga, developers can provide adaptable template-based content to developed applications.

[pt] Este trabalho descreve a mineração de informações em linguagem natural a partir do repositório de projetos GitHub. É explicada como o conteúdo de projetos semelhantes dada uma busca por domínio podem ser úteis para o reuso de conhecimento, e assim, ajudar nas tarefas de Elicitação de Requisitos. Técnicas de mineração de textos, regularidades independentes do domínio, e os metadados de GitHub são os métodos utilizados para selecionar projetos relevantes e as informações dentro deles. Uma abordagem para atingir nossa meta utilizando pesquisa exploratória é explicada, bem como descrevemos os resultados alcançados. / [en] This work describes the mining of information in natural language from the GitHub repository. It is explained how the content of similar projects given a search domain can be useful for the reuse of knowledge, and thus help in the Requirements Elicitation tasks. Techniques of text mining, regularities independent from domain, and GitHub metadata are the methods used to select relevant projects and the information within them. One approach to achieve our goal is explained with an exploratory research and the results achieved.