[pt] A grande quantidade de dados disponíveis na Web permite aos usuários combinarem e rapidamente integrarem dados provenientes de fontes diferentes, pertencentes ao mesmo domínio de aplicação. Entretanto, combinações de dados construídas a partir de fontes de dados independentes e heterogêneas podem gerar inconsistências e, portanto, confundir o usuário que faz uso de tais dados. Esta tese aborda o problema de criação de uma combinação consistente de dados a partir de fontes de dados mutuamente inconsistentes. Especificamente, aborda o problema de testar quando os dados a serem combinados são inconsistentes em relação a um conjunto pré-definido de restrições. As principais contribuições desta tese são: (1) a formalização da noção de combinação consistente de dados, tratando os dados retornados pelas fontes como uma Teoria de Defaults e considerando uma combinação consistente de dados como uma extensão desta teoria; (2) um verificador de modelos para uma família de Lógicas de Descrição, usado para analisar e separar os dados consistentes e inconsistentes, além de testar a consistência e completude das combinações de dados obtidas; (3) um procedimento heurístico para computar tais combinações consistentes de dados. / [en] With the amount of data available on the Web, consumers can mashup and quickly integrate data from different sources belonging to the same application domain. However, data mashups constructed from independent and heterogeneous data sources may contain inconsistencies and, therefore, puzzle the user when observing the data. This thesis addresses the problem of creating a consistent data mashup from mutually inconsistent data sources. Specifically, it deals with the problem of testing, when data to be combined is inconsistent with respect to a predefined set of constraints. The main contributions of this thesis are: (1) the formalization of the notion of consistent data mashups by treating the data returned from the data sources as a default theory and considering a consistent data mashup as an extension of this theory; (2) a model checker for a family of Description Logics, which analyzes and separates consistent from inconsistent data and also tests the consistency and completeness of the obtained data mashups; (3) a heuristic procedure for computing such consistent data mashups.

[pt] Em um sistema de informação, falhas podem ocorrer pela diferença de entendimento das partes envolvidas em relação ao significado de um dado. Este é um problema bem conhecido pela engenharia de software, e defeitos deste tipo já foram responsáveis por falhas catastróficas, como a do Mars Climate Orbiter em 1999. O atual cenário de intercâmbio e processamento de dados, com grande volume de informação e heterogeneidade de participantes, cria um estado de suscetibilidade a estes defeitos. Entretanto, as técnicas de garantia de qualidade de software são tipicamente dirigidas à estrutura e às propriedades físicas dos dados, e não são eficientes ao observar questões semânticas. Este trabalho tem como intuito avaliar o uso de análise estática na detecção de conflitos semânticos em tipos de dados, e para validar sua eficácia esta abordagem foi comparada com outras técnicas de garantia de qualidade em um estudo qualitativo. A ferramenta de análise estática VERITAS (VERIficador estTÁtico Semântico) e a notação SemTypes foram desenvolvidas exclusivamente para tratar do problema de conflitos semânticos, adicionando controle de tipo semântico aos tipos reconhecidos por compiladores, e são apresentadas neste trabalho. / [en] Within information system, faults can occur by the difference in understanding of the parties involved regarding the meaning of data. This is a well-known problem for software engineering and defects of this type have been responsible for catastrophic failures, such as the Mars Climate Orbiter in 1999. The current scenario of data processing and exchange, with high information traffic volume and heterogeneous participants, increases system’s vulnerability to these defects. Besides that, techniques of software quality assurance are typically oriented to data structure and physical properties, failing to efficiently address semantics issues. This work has the objective to evaluate the use of static analysis to detect semantic conflicts in data types, investigating its efficacy through an qualitative study comparing different software quality assurance approaches. The static analysis tool VERITAS (VERIficador esTÁtico Semântico) and the SemTypes notation were exclusively developed to address the problem of semantic conflicts - adding a semantic control to the types recognized by compilers – and are presented in this work.

[pt] Neste trabalho propomos uma arquitetura para a verificação formal de protocolos e algoritmos distribuídos. Esta pode ser vista como uma camada mais abstrata sobre o processo tradicional de verificação formal, onde temos a especificação e propriedade a serem verificadas, o verificador e o resultado retornado por este. O objetivo é simplificar o processo de especificação e verificação formal de protocolos e algoritmos distribuídos através de um ambiente mais dedicado. A parte principal desta arquitetura é a linguagem de especificação LEP, que contém construções de domínio-especifíco para simplificar a especificação destes sistemas. Outra característica desta linguagem é separar as especificações da topologia e do protocolo propriamente dito. Acreditamos que esta separação é válida pois torna mais clara a intenção das partes e ainda permite, por exemplo, o reuso de uma topologia entre diferentes especificações de protocolos. Assim, visamos oferecer uma linguagem cujos exemplos de especificações devem se assemelhar às descrições de algoritmos encontradas nos livros didáticos. Além disso, de forma a se ter a entrada e a saída dos verificadores formais de forma a obter a saída no nível de abstração de LEP. / [en] In this work we propose an architecture for the formal verification of protocols and distribued algoritms. This can be see as a more abstract layer over the ordinary process of formal verification, where we have just the specification of the protocol and properties to be verified, and the formal tool. Our goal is to simplifu the specification and formal verification of protocols and distributed algorithms through a dedicated environment. The core of the architecture is its input specification language (Lep), which provides domain-specific constructions for simplifying the specification of those systems. With LEP the specification of the protocol and the specification of the topology to be referred to protocol are given separetely. We feel that this division improves the legibility of both and allows the reuse of the specification of a topology among distinct protocols. Using this approach we try to offer a language whose specifications should be similar to the descriptions of the algorithms found on the didactic books. Moreover, in order to have the input and output of the architecture compatible, we also propose a way of processing the result of the formal verification tool. Then we could have the result on the abstract level of LEP.

[pt] O crescimento e a popularidade da web impulsionaram o desenvolvimento de softwares baseados em rede. O uso de sistemas multiagentes (SMAs) nesse contexto é considerado uma abordagem promissora em vem sendo aplicada em diferentes áreas tais como: segurança, missões ou cenários críticos de negócios, monitoramento avançado de ambientes e pessoas, etc., o que significa que analisar as escolhas que este tipo de software pode fazer torna-se crucial. Contudo, as metodologias propostas até o momento pela Engenharia de Software Orientada a Agentes (AOSE) concentraram seus esforços principalmente no desenvolvimento de abordagens disciplinadas para analisar, projetar e implementar um SMA e pouca atenção tem sido dada a forma como tais sistemas podem ser testados. Além disso, no que se refere a testes envolvendo agentes de software, algumas questões relacionadas à observabilidade e a controlabilidade dificultam a tarefa de verificação do comportamento, tais como: (i) a autonomia do agente em seu processo deliberativo; (ii) o fato das crenças e objetivos do agente estarem embutidos no próprio agente, dificultam a observação e controle do comportamento e; (iii) problemas associados à cobertura dos testes. Neste trabalho é apresentada uma nova abordagem para testes unitários de agentes BDI escritos em BDI4JADE baseadas na combinação e adaptação das ideias suportadas pelo JAT Framework, um framework de testes para agentes escritos em JADE e no modelo de faltas proposto por Zhang. / [en] The growth and popularity of the Web has fueled the development of software-based network. The use of multi-agent systems (MAS) in this context is considered a promising approach has been applied in different areas such as security, or mission critical business scenarios, enhanced monitoring of environments and people, etc., which means analyzing the choices that this type of software can become crucial. However, the methodologies proposed so far by the Software Engineering Oriented Agents (AOSE) focused their efforts mainly on developing disciplined approach to analyze, design and implement an SMA and little attention has been given to how such systems can be tested. Furthermore, with regard to tests involving software agents, some issues related to the controllability and observability difficult the task of checking the behavior, such as: (i) the duration of the agent in its decision-making process; (ii) the fact of the agent s beliefs and goals are embedded in the agent itself, hampering the observation and control of behavior; (iii) problems associated with test coverage. In this research a novel approach for unit testing of agents written in BDI4JADE BDI based on the combination and arrangement of ideas supported by JAT Framework, a framework for testing agents written in JADE and fault model proposed by Zhang is displayed.

[pt] Os defeitos nas especificações de requisitos podem ter consequências graves durante o ciclo de vida de desenvolvimento de software. Alguns deles resultam em uma falha geral do projeto devido a características de qualidade incorretas ou ausentes, como segurança. Existem várias preocupações que tornam a segurança difícil de lidar; por exemplo, (1) quando as partes interessadas discutem os requisitos gerais nas reuniões, muitas vezes não estão cientes que também devem discutir tópicos relacionados à segurança. (2) Normalmente as equipes de desenvolvimento não possuem conhecimentos de segurança suficientes. Isto geralmente leva a aspectos de segurança não especificados ou mal definidos. Essas preocupações tornam-se ainda mais desafiadoras em contextos de desenvolvimento ágil, nos quais a documentação leve geralmente está envolvida. O objetivo desta dissertação é projetar e avaliar uma abordagem para suportar a revisão de aspectos relacionados à segurança em especificações de requisitos ágeis de aplicativos web. A abordagem projetada considera estórias de usuário e especificações de segurança como entradas e relaciona essas estórias de usuário a propriedades de segurança através de técnicas de Processamento de Linguagem Natural. Com base nas propriedades de segurança relacionadas, nossa abordagem identifica os requisitos de segurança de alto nível do OWASP (Open Web Application Security Project) a serem verificados e gera uma técnica de leitura focada para dar suporte aos revisores na detecção de defeitos. Avaliamos nossa abordagem rodando dois experimentos controlados. Comparamos a eficácia e a eficiência de inspetores novatos que verificam aspectos de segurança em requisitos ágeis usando nossa técnica de leitura contra o uso da lista completa de requisitos de segurança de alto nível do OWASP. Os resultados (estatisticamente significativos) indicam que o uso da nossa abordagem tem um impacto positivo (com tamanho de efeito muito grande) no desempenho dos inspetores em termos de eficácia e eficiência. / [en] Defects in requirements specifications can have severe consequences during the software development life cycle. Some of them result in overall project failure due to incorrect or missing quality characteristics such as security. There are several concerns that make security difficult to deal with; for instance, (1) when stakeholders discuss general requirements in (review) meetings, they are often not aware that they should also discuss security-related topics, and (2) they typically do not have enough expertise in security. This often leads to unspecified or ill-defined security aspects. These concerns become even more challenging in agile development contexts, where lightweight documentation is typically involved. The goal of this dissertation is to design and evaluate an approach to support reviewing security-related aspects in agile requirements specifications of web applications. The designed approach considers user stories and security specifications as input and relates those user stories to security properties via Natural Language Processing (NLP). Based on the related security properties, our approach then identifies high-level security requirements from the Open Web Application Security Project (OWASP) to be verified and generates a focused reading technique to support reviewers in detecting defects. We evaluate our approach via two controlled experiment trials. We compare the effectiveness and efficiency of novice inspectors verifying security aspects in agile requirements using our reading technique against using the complete list of OWASP high-level security requirements. The (statistically significant) results indicate that using our approach has a positive impact (with very large effect size) on the performance of inspectors in terms of effectiveness and efficiency.

[pt] Em métodos formais, uma das abordagens que vem obtendo sucesso nos últimos anos é a de verificação formal. Dentro desta, vem se destacando uma técnica chamada de verificação de modelos (model checking), na qual se verifica automaticamente a validade de propriedades em sistemas acerca do funcionamento de um sistema. Atualmente, a verificação de modelos é muito empregada em informática na verficação formal de software e hardware, mas tem sido utilizada em outra áreas, como em matemática e em economia. Esta dissertação visa aplicar verificação de modelos a problemas de economia. O tema da pesquisa seria delimitado à Teoria dos Jogos. Algumas inadequações foram observadas, fazendo-se necessário algumas novas definições: uma definição de qualitativa que se utiliza de uma linguagem lógica denominada de Game Analysis Logic (GAL); uma linguagem para descrever jogo denominada de RollGame (Romero - All Game); uma tradução de RollGame na linguagem de especificação de modelos; uma tradução da definição de jogo em estrutura de Kripke. Observou-se ainda que com a utilização de model checking em jogos consegue- se analisar estratégias de jogadores. Uma ferramenta para automatizar a tradução de RollGame em model checking foi desenvolvida, chamada de StratAn-RollGame (Strategy Analyzed using RollGame). Assim, a presente dissertação demonstrou que de fato é possível utilizar verificação de modelos em outras areas. / [en] In formal methods, one of the approaches that have been successful lately is Model Checking, which consists in a technique to achieve automatic verification about a system behavior. Nowadays, the model checking is very frequently employed in computer science to formal verification of software and hardware, but it is not used in other knowledge fields, such as mathematics and economics. The purpose of this research is to apply model checking in economics problems, using Game Theory. Some inadequacies have been observed. Therefore, it is necessary to create new definitions: a generic and qualitative definition of game that uses one logic language called Game Analysis Logic (GAL); a new language to describe game called RollGame (Romero + All Game); a translation from RollGame to a language of model specification; a translation from game definition to Kripke structure. It is also been observed that the use of model checking makes it possible to analyze players strategies. One tool, called StratAn-RollGame (Strategy Analyzed using RollGame), makes the translation from RollGame to model Checking automatic. Thus, the present research has demonstrated that is possible indeed to use model checking in other knowledge fields.

[pt] Nessa dissertação de mestrado são desenvolvidos dois ensaios nos quais modelos clássicos de interação estratégica são expandidos para investigar relações entre liquidez e informação assimétrica. No primeiro ensaio, o objetivo é investigar a negociação de opções ilíquidas sujeitas a incerteza exógena. Em particular, desenvolve-se um modelo de barganha no qual a incerteza exógena subjacente é melhor prevista pelo comprador e mostra-se que a existência de uma opção de fora para o vendedor permite que este fixe um prazo para o fim da negociação, estratégia que se mostra ser parte do equilíbrio do jogo. Em outras palavras, o vendedor escolhe uma data para exercer sua opção de fora, o que acontece se não houver acordo até esta data. No segundo ensaio, o objetivo é investigar como corridas bancárias do lado do ativo se relacionam a uma fonte externa de liquidez na forma de um mercado secundário de empréstimos bancários. O principal resultado do segundo ensaio é que corridas bancárias no lado do ativo podem contribuir para existência do mercado secundário de empréstimos bancários, pois criam incentivos para a venda de empréstimos bancários, independentemente de informações privadas que o vendedor venha a adquirir. Esse resultado pode ser relevante no contexto de bancos de varejo. / [en] In this master s degree thesis, I present two essays based on classic models of strategic interaction. In both essays, the overarching theme is how liquidity relates to asymmetric information. On the first, the aim is to investigate bargaining over an illiquid option subject to exogenous uncertainty. In particular, I develop a bargaining model in which the underlying uncertainty is better predicted by the buyer and establish that the existence of the seller s exercise option allows deadline strategies that are shown to be part of the equilibrium of such game. In other words, the seller fixes a date to exercise her outside option, provided that the trade does not take place until that time. On the second essay, I seek to investigate how borrower runs relate to external funding thorough a market for bank loans. This essay s conclusion is that borrower runs may be a driver of the originate-to-distribute banking business model, for it induces the sale of loans irrespective of their quality, rendering the market for bank loans information insensitive. This result might be relevant in the context of relationship banking.

[pt] Práticas de engenharia de requisitos ágeis estão se tornando mais comuns em equipes de desenvolvimento de software. Contudo, as práticas relacionadas ao controle de qualidade ainda dependem fortemente do conhecimento, da experiência e do trabalho manual de testadores, em adição as especificações de requisitos produzidas são frequentemente imprecisas e difíceis de verificar estaticamente por interessados ou por algum computador. Essa tese ataca conjuntamente o problema de verificar estaticamente especificações de requisitos ágeis e de gerar casos de teste e scripts de teste automatizados completos a partir delas. Suas contribuições principais incluem: (1) uma nova metalinguagem, chamada Concordia, que permite escrever especificações de requisitos ágeis que podem ser usadas para atividades de verificação e validação (V e V); (2) uma nova abordagem para gerar casos de teste e scripts de teste automatizado completos, a partir de requisitos especificados com a metalinguagem; (3) a medição, em contexto industrial, da capacidade da abordagem em reduzir o risco de defeitos e custos de V e V. / [en] Agile requirements engineering practices are being used more commonly by software development teams. However, practices related to quality control still depend heavily on testers expertise and manual labor, whilst produced require-ments specifications are often imprecise and hard to verify statically by both stake-holders and computers. This thesis jointly tackles the problem of verifying statically agile requirements specifications and generating full-featured test cases and auto-mated test scripts from them. Its main contributions include: (1) a new metalan-guage, called Concordia, for writing agile requirement specifications that can be used for both verification and validation (V and V) activities involving stakeholders; (2) a novel approach to generate full-featured ready to use test cases and automated test scripts from the requirements specified with the metalanguage; (3) the assess-ment in industrial context of the approaches ability to reduce risk of remaining defects and the costs of V and V.

[pt] No processo de desenvolvimento do software, atividades relacionadas ao Processo de Requisitos envolvem elicitação, modelagem, verificação e validação dos requisitos. O uso da linguagem natural no registro dos requisitos facilita a comunicação entre os participantes do processo, além de possibilitar que clientes e usuários validem requisitos sem necessitar de conhecimento extra. Por outro lado, na economia globalizada atual, o desenvolvimento de software por equipes geograficamente distribuídas está se tornando uma norma. Nesse cenário, atividades de verificação e validação de requisitos para um software de média ou alta complexidade podem envolver o tratamento de centenas ou milhares de requisitos. Com essa ordem de complexidade é importante que o engenheiro de software tenha apoio computacional para o desempenho adequado das atividades de aferição de qualidade. Neste trabalho estamos propondo uma estratégia que combina técnicas de processamento da linguagem natural (PLN) e agentes de software para apoiar as atividades de análise dos requisitos. Geramos visões textuais ou gráficas de grupos de requisitos relacionados; visões apóiam a análise de completude, a identificação de duplicidades e de dependências entre requisitos. Utilizamos técnicas de análise de conteúdo para apoiar a identificação de omissões em requisitos não funcionais. Também propomos uma estratégia para a construção ou atualização do léxico da aplicação, utilizando técnicas de PLN. Utilizamos agentes de software para implementar serviços que incorporam as estratégias referidas, e também para atuar como representantes dos participantes do projeto em desenvolvimento. / [en] In software development process, initial activities can involve requirements elicitation, modeling and analysis (verification and validation). The use of natural language in the register of the requirements facilitates the communication among stakeholders, besides offering possibilities to customers and users to validate requirements without extra knowledge. On the other hand, in the current global economy, software development for teams geographically distributed is becoming a rule. In this scenario, requirements verification and validation for medium or high complexity software can involve the treatment of hundreds or even thousand requirements. With this complexity order it is important to provide computational support for the software engineer execute quality activities. In this work we propose a strategy which combines natural language processing (NLP) techniques and software agents to support analysis activities. We have generated textual or graphical visions from groups of related requirements; visions help completeness analysis, identification of duplicities and dependences among requirements. We use content analysis techniques to support the identification of omissions in nonfunctional requirements. Also, we propose a strategy to construct the lexicon, using NLP techniques. We use software agents to implement web services that incorporate the related strategies, and also agents to act as personal assistants for stakeholders of the software project.

[pt] O termo jogo tem sido utilizado como uma metáfora, em várias áreas do conhecimento, para modelar e analisar situações onde agentes(jogadores) interagem em ambientes compartilhados para a realização de seus objetivos sejam eles individuais ou coletivos. Existem diversos modelos propostos para jogos por diferentes áreas do conhecimento, tais como matemática, ciência da computação, ciência política e social, entre outras. Dentre as diversas formas de modelar jogos examinamos a Teoria dos Jogos e as lógicas para jogos. Neste trabalho apresentamos uma lógica modal de primeira-ordem baseada na lógica CTL, chamada de Game Analysis nalysis Logic, para raciocinar sobre jogos. Relacionamos os principais modelos da Teoria dos Jogos (jogo estratégico, extensivo, e de coalizão) e seus principais conceitos de soluções(equilíbrio de Nash, equilíbrio de subjogo perfeito,e core) aos modelos de GAL e às fórmulas de GAL, respectivamente. Além disso, estudamos as alternativas de quantificação De Re e De Dicto no contexto dos jogos extensivos, caracterizando o conceito de equilíbrio de Nash e equilíbrio de subjogo perfeito de acordo com as alternativas de quantificação. Relacionamos as lógicas Alternating-time lternating-Tempomporal Logic (A ATL) TL) e Coalitional Game Logic (CGL) com a lógica GAL, demonstrando que ambas as lógicas são fragmentos da lógica GAL. Outro resultado deste trabalho é caracterizar uma classe de sistemas multi- agentes,que é baseada na arquitetura de agentes Belief-Desir Desire- Intention(BDI), para a qual existem jogos extensivos e vice-v versa. Como conseqüência, os critérios de racionalidade da Teoria dos Jogos podem ser aplicados diretamente para agentes BDI e vice-versa. Assim, a abordagem deste trabalho pode ser utilizada para analisar sistemas multi-agentes. Do ponto de vista prático, apresentamos um verificador de modelos para a lógica GAL. Diversos estudos de casos são realizados utilizando o verificador de modelos. / [en] Games are abstract models of decision-making in which decision-makers(players)interact in a shared environment to accomplish their goals. Several models have been proposed to analyze a wide variety of applications in many disciplines such as mathematics, computer science and even political and social sciences among others. In this work, we focus on Game Theory and Game Logics. We present a first-order modal logic based on CTL, namely Game Analysis Logic (GAL), to model and reason about out games. The standard models of Game Theory (strategic games, extensiv games and coalition games) as well as their solution concepts (Nash equilibrium, subgame perfect equilibrium and co re),respectively, are express as models dels of GAL and formulas of GAL. Moreover, we study the alternatives of De Re and De Dicto quantification in the context of extensive games. We also show that two of the most representative game logics, namely Alternating-time lternating-Temp empor oral Logic (A ATL) TL) and Coalitional Game Logic (CGL), are fragments of GAL. We also characterize haracterize a class of multi-agent systems, which is based on the architecture Belief-Desire- Intention (BDI), for which there is a somehow equivalent class of games and vice-versa. As a consequence, criteria of rationality for agents can be directly applied to players and vice-versa. Game analysis formal tools can be applied to MAS as well. From a practical poin of view, we provide and develop a model-checker for GAL. In addition, we perform case studies using our prototype.