Context: Software-intensive systems have been increasingly interoperated forming alliances termed as Systems-of-Systems (SoS). SoS comprises a collection of systems joined to achieve a set of missions that none of the systems can accomplish on its own. Each constituent system keeps its own management, goals, and resources while coordinating within the SoS and adapting to meet SoS goals. Applications of SoS range from traffic control to emergency response and crisis management. As SoS often support critical domains, such systems must be correct by dealing with malfunction or defects and avoiding failures that could cause extensive damage and losses to the users. Problem: Correct SoS operations depend on a precise specification and a rigorous attestation of its operational consistency. However, besides limitations on languages to jointly capture SoS structure and behavior, predictions on the SoS operational consistency rely on constituent systems not totally known at design-time. Therefore, SoS have been developed and deployed without evaluating their operations, since current languages do not support such precision in evaluation. Objectives: This thesis provides solutions founded on a formal architectural description language to support an early evaluation of SoS operation regarding SoS structure and behavior by means of simulations. Contribution: The main contributions of this project comprise (i) a model transformation approach for automatically producing simulation models from SoS software architecture descriptions, combining SoS structure and behavior description in a same solution, (ii) a SoS software architecture evaluation method for SoS operation prediction considering the inherent changes that can occur, (iii) environment modelling and automatic generation of stimuli generators to sustain the SoS simulation, delivering data to feed such simulation, and (iv) a method for the automatic synchronization between the runtime descriptive architecture (changed at runtime due to dynamic architecture) and its original prescriptive architecture based on model discovery and recovery mechanisms and a backward model transformation. Evaluation: We conducted case studies to assess our solutions using Flood Monitoring SoS and Space SoS. Results: Our solutions support a high accuracy to (i) produce fault-free and fully operational simulations for SoS software architectures, (ii) support evaluation and prediction of SoS operation at design-time, (iii) automatically generate stimuli generators to sustain and feed the simulation execution, and (iv) maintain the synchronization between the runtime architecture and the intended version of the SoS architecture. Conclusions: We concluded that the proposed solutions advance the state of the art in SoS software architecture evaluation by offering solutions to predict the SoS operations effectiveness to maintain a continuous operation despite architectural changes, providing more trust for users that futurely shall rely on SoS services. / Contexto: Sistemas intensivos em software tem sido interoperados para formar alianças conhecidas como Sistemas-de-Sistemas (SoS). Domínios de aplicação de SoS variam do controle de tráfego ao gerenciamento de situações de crises e emergência. Devido à criticidade destes domínios, tais sistemas precisam ser confiáveis e robustos, lidando com potenciais defeitos e mal funcionamento, e evitando falhas que poderiam causar ameaças à integridade dos usuários. Problema: O funcionamento correto de um SoS depende da especificação precisa e da garantia rigorosa da consistência de suas operações. Entretanto, além das limitações nas linguagens quanto à especificação de ambos estrutura e comportamento do SoS, prever seu comportamento depende da especificação de constituintes que não são totalmente conhecidos em tempo de projeto e de seu comportamento emergente. Neste sentido, SoS têm sido desenvolvidos e implantados sem a devida avaliação de seus comportamentos, uma vez que as linguagens disponíveis atualmente não dão suporte a uma especificação precisa destes comportamentos. Objetivos: Este projeto de doutorado relata avanços teóricos e práticos fundamentados em uma linguagem de descrição arquitetural formal para permitir a predição e avaliação do comportamento e estrutura dos SoS com base em simulações. Contribuições: As principais contribuições deste projeto envolvem (i) uma transformação de modelos para produzir automaticamente modelos de simulação para descrições de arquitetura de software de SoS, combinando estrutura e comportamento em uma mesma solução, (ii) um método de avaliação de arquitetura de software de SoS para prever o comportamento do SoS considerando sua dinâmica inerente, (iii) modelagem do ambiente e derivação automática de geradores de estímulos entregando dados continuamente e sustentando a execução de simulações de SoS, e (iv) um método para promover a sincronização automática entre modelos descritivos e prescritivos de arquitetura de software de SoS baseados em mecanismos de descoberta e recuperação de modelos, e transformação de modelos reversa. Avaliação: Estudos de caso foram conduzidos para avaliar as soluções nos domínios de Monitoramento de Enchentes e Espacial. Resultados: As abordagens propostas exibem alta acurácia no que tange (i) a produzir simulações operacionais e sem falhas para arquiteturas de software de SoS, (ii) ao suporte á avaliação, ainda em tempo de projeto, do comportamento que emerge da operação do SoS, (iii) à derivação automática de geradores de estímulos para entrega contínua de dados e manutenção da execução das simulações geradas, e (iv) à manutenção do alinhamento entre os modelos descritivos e prescritivos da arquitetura do SoS avaliado. Conclusões: Conclui-se que as abordagens propostas avançam o estado da arte no projeto de arquiteturas de Software de SoS ao permitir prever, em tempo de projeto, como o SoS vai operar em tempo de execução, permitindo estabelecer estratégias para manter a simulação rodando, e sua operação contínua, mesmo com as mudanças arquiteturais inerentes ao seu funcionamento, provendo mais confiabilidade para os usuários futuramente dependerão de seus serviços.

Dispositivos móveis como smartphones e tablets são, atualmente, equipados com componentes de hardware que podem ser utilizados para a criação de soluções que auxiliam diversas atividades de pessoas com deficiência. Por exemplo, os sensores de um celular na mão de um usuário com deficiência motora podem ser utilizados para identificar movimentos da mão desse usuário e movimentar uma cadeira de rodas elétrica. Apesar de o uso de dispositivos móveis para fins de criação de soluções de acessibilidade ser explorado e documentado por muitos pesquisadores, verifica-se carência de infraestruturas que facilitem a criação de soluções para usuários com deficiência com base no uso dos recursos computacionais dos dispositivos móveis. Este trabalho apresenta um framework nativo para sistema operacional Android que provê bibliotecas para uso e integração dos diversos recursos desses dispositivos, como sensores, microfone e câmera, para auxiliar usuários com deficiência motora. O framework foi proposto com base em requisitos levantados por profissionais da área da saúde que trabalham no Centro Integrado de Reabilitação (CIR) pertencente ao Hospital Estadual de Ribeirão Preto (SP), e que reabilitam usuários com hemiparesia decorrente de Acidente Vascular Encefálico (AVE). Aplicações usando a infraestrutura proposta foram implementadas como provas de conceito que evidenciam a possibilidade de criação de soluções que usam e integram os principais componentes dos dispositivos móveis para auxiliar os usuários reabilitados. Apesar de o escopo de requisitos limitar-se a pessoas que tiveram AVE, testes realizados com desenvolvedores de software de diferentes níveis de experiência demonstraram que o framework agiliza a implementação de soluções diversas, inclusive para pessoas sem deficiência. O framework, que pode ser adaptado para diferentes sistemas operacionais, foi implementado para auxiliar a construção de aplicativos para o sistema operacional Android. / Nowadays, mobile devices such as smartphones and tablets are equipped with hardware components that can be used to create solutions that support various activities of people with disabilities. For example, the sensors of a mobile phone in the hand of a user with motor disability can be used to identify movements of that users hand and, then, to move an electric wheelchair. Although the use of mobile devices for the creation of accessibility solutions is deeply explored and documented by many researchers, there still is a lack of infrastructures to facilitate the creation of solutions for users with disabilities by relying on the use of the computational resources of mobile devices. This work presents an Android-native framework that provides libraries for the use and integration of the various resources of these devices, such as sensors, microphone and camera, to assist users with motor disabilities. The framework was proposed based on requirements raised by health professionals who work at a Rehabilitation Center that belongs to the State Hospital of Ribeirão Preto (SP, Brazil), where they rehabilitate users with hemiparesis due to stroke. Applications using the proposed infrastructure have been implemented as proofs of concept that demonstrate the possibility of creating solutions that use and integrate the main components of mobile devices in order to assist the rehabilitated users. Although the scope of requirements of our project is limited to people who have had stroke, tests performed with software developers of different levels of experience have shown that the framework speeds up the implementation of diverse solutions, including the ones for people without disabilities. The framework, which can be adapted for different operating systems, has been implemented to help build applications for the Android operating system.

Orientador: Prof.ª Dr.ª Fabiana Soares Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, 2014.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-09-29T13:53:07Z No. of bitstreams: 2 Moreira, Walison Cavalcanti-2012-dissertação.pdf: 4559977 bytes, checksum: 3e9f3100153e4d3a4775957b1445f2e7 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-09-29T15:11:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Moreira, Walison Cavalcanti-2012-dissertação.pdf: 4559977 bytes, checksum: 3e9f3100153e4d3a4775957b1445f2e7 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-29T15:11:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Moreira, Walison Cavalcanti-2012-dissertação.pdf: 4559977 bytes, checksum: 3e9f3100153e4d3a4775957b1445f2e7 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2012-10-02 / Pneumonia is of the main causes of death of children under 5 years of age. Several health organizations worldwide, public and private, are engaged in investigating the disease and evaluate the effectiveness of mechanisms to prevent and combat existing. Infections causing pneumonia can be avoided. However, especially in poor countries, the resources to promote prevention are scarce. Thus the combat actions need to be very efficient and effective. To ensure the effectiveness of these actions, such as vaccines, are necessary statistical information like age range, region, period, social status and history obtained through field research. This paper proposes and implements a software architecture for the construction, use and maintenance of research of childhood pneumonias. The techniques, technologies, tools and services used in defining the architecture were chosen with a focus on low cost. This way is much more feasible to use software for automated search systems by healthcare entities that have few financial resources. / As pneumonias estão entre as principais causas de morte das crianças com menos de 5 anos de idade. Várias entidades de saúde no mundo todo, públicas e privadas, estão empenhadas em investigar a doença e avaliar a eficiência dos mecanismos de prevenção e combate existentes. As infecções que causam pneumonia podem ser evitadas. No entanto, principalmente em países pobres, os recursos para promover a prevenção são escassos. Assim as ações de combate precisam ser muito eficientes e eficazes. Para garantir a efetividade dessas ações, como as vacinas, são necessárias informações estatísticas como faixa etária, região, época, condição social e histórico obtido através de pesquisa em campo. Este trabalho propõe e implementa uma arquitetura de software para construção, uso e manutenção de sistemas de pesquisa das pneumonias na infância. As técnicas, tecnologias, ferramentas e serviços utilizados na definição da arquitetura foram escolhidos com foco no baixo custo. Dessa forma fica muito mais viável a utilização de softwares para sistemas de pesquisa automatizados por entidades de saúde que possuem poucos recursos financeiros. Palavras

Este trabalho discorre sobre o estudo da utilização do método de avaliação ATAM como referência para um roteiro para evolução arquitetural. O estudo apresentado está dividido em duas partes: a elaboração de um roteiro para evolução de software e a aplicação do roteiro em um ambiente real de um sistema para automação de linhas aéreas. O objetivo é avaliar o uso do método de avaliação de arquitetura para direcionar a evolução do software. As diretrizes geradas neste trabalho orientam as ações a serem tomadas com base em evidências obtidas pela avaliação, possibilitando ao software que exiba os atributos de qualidade desejados. / This paper discusses the study of the use of ATAM evaluation method as a reference to a roadmap for architectural evolution. The present study is divided into two parts: the preparation of a roadmap for software development and implementation of the roadmap in a real environment of a system for automation of airlines. The goal is to evaluate the use of architecture evaluation method to direct the evolution of software. The guidelines generated in this work have guided the actions to be taken based on evidence obtained by the evaluation, enabling the software that displays the desired quality attributes.

A realização de projetos dentro do prazo estabelecido é um fator comum em diversas áreas de produção como a engenharia civil, de aviação, química, transportes, indústria em geral, entre outras. No entanto, na engenharia de software, a questão do tempo na construção de um produto é um desafio de processo a ser superado em cada novo projeto. O cumprimento de prazos no desenvolvimento de software é tão crítico que o próprio controle de atrasos no ciclo de produção é um fator a ser considerado na análise de redução do tempo de desenvolvimento. A complexidade do ambiente de software, a competitividade de mercado, as mudanças de requisitos constantes durante o projeto e o tempo disponível cada vez mais restrito, aumentam as chances de insucesso quando analisado o indicador de tempo na produção de software. O objetivo deste trabalho é reunir e organizar as práticas e técnicas de engenharia de software em um roteiro que permita a redução do tempo no desenvolvimento do software. Neste roteiro, é descrita a utilização organizada e planejada das práticas de engenharia de software que auxiliam no planejamento, na criação da arquitetura de solução, na definição da infra-estrutura técnica para reutilização e a utilização da engenharia simultânea, visando proporcionar ganhos reais no tempo de produção do software e no aumento da produtividade. / The completion of software project within schedule is a common goal in several industries like building engineering, aviation, chemical, transport, wares and so on. However, in software engineering, the schedule is a process challenge from the beginning of each new project. The time is so critical that the delay control is an analysis point for cycle time reduction in software development. The complex environment, the pressure to reduce time-to-market, frequent requirements changes during the project life-cycle, increase the failure chance of software projects when we analyze the time indicator in the software development process. The dissertation goal is to meet and to organize of software engineering practices and techniques in an organized roadmap aiming cycle time reduction in software development. In this roadmap, the practices are organized to help software planning, solution architecture, component based development definition, to promote reuse and concurrent engineering with purpose to reduce cycle time software development and improve productivity.

Diversos negócios hoje são suportados por sistemas de software. Acredita-se que o uso de Arquitetura de Software é fundamental para atingir alcançar as metas de negócio e qualidade. Visto que o conjunto de requisitos que levou à construção de uma determinada arquitetura pode mudar, tal arquitetura pode tornar-se inadequada. Em diversas situações é preciso conviver com os sistemas existentes, portanto é preciso alterá-los para as novas necessidades. Manutenção de sistemas usando técnicas de evolução arquiteturais tem se mostrado um eficaz caminho para alterar um sistema à nova situação. O objetivo deste trabalho é apresentar um método para manutenção de sistemas de software usando técnicas arquiteturais de forma a convergir mais rapidamente à adequação da arquitetura destes sistemas. Algumas técnicas do método incluem avaliação de arquitetura de software, levantamento de riscos, provas de conceito construtivas e destrutivas e métricas estáticas e dinâmicas de software. O método proposto foi aplicado em contextos de laboratório e da indústria, permitindo a verificação de pontos fortes e críticos para realizar seu refinamento e tais aplicações são também relatadas neste trabalho. Embora as aplicações do método proposto tenham sido diferentes, tanto no objetivo principal quanto no desenrolar das atividades, seus resultados foram considerados bastante satisfatórios, tanto no contexto de ensino quanto no contexto de indústria. / Several business today are supported by software systems. It is believed that the use of software architecture is fundamental to achieve the business goals and quality. Since the set of requirements that led to the construction of a given architecture may change, such an architecture may become inadequate. In many situations we must live with existing systems, so we must change them to meet the new needs. Systems maintenance using architectural evolution techniques has proven to be an effective path to take a system to the new situation. This works goal is to provide a method for maintenance of software systems using architectural techniques in order to converge more rapidly to match the architecture of these systems. Some techniques used in the method include software architecture evaluation, risks survey, constructive and destructive proofs of concept, static and dynamic software metrics. The proposed method was applied in contexts of laboratory and industry, allowing the verification of strengths and critical points to guide its refinement and such applications are also reported in this work. Although the applications of the proposed method has been different in both the main goal and the conduct of activities, their results were considered very satisfactory, both in the education and the industry context.

A adoção de lojas de aplicativos e Open APIs por um número crescente de empresas, muitas nem mesmo atuantes no ramo de tecnologia, revela o interesse das mesmas em exteriorizar a concepção e desenvolvimento de software corporativo. Com isso, as empresas almejam multiplicar as funcionalidades disponíveis a seus clientes, utilizando uma fração do custo e do tempo que seriam tradicionalmente gastos para fazê-lo. Ao mesmo tempo, o acesso a dados e sistemas corporativos por softwares de desenvolvedores potencialmente desconhecidos suscita preocupações de segurança, tornando-se imperativo garantir a adequação desses softwares às políticas de segurança institucionais. Entretanto, carece-se de meios automáticos capazes de garantir a mencionada adequação nas plataformas móveis, seja nos seus ambientes de execução ou em seus kits de desenvolvimento de software. Este trabalho, utilizando de ideias recentes da área de Controle de Fluxo de Informação, propõe a arquitetura de um ambiente de execução para aplicativos móveis que garante por construção a adequação dos mesmos a determinadas políticas de confidencialidade e integridade de dados, mesmo na presença de código malicioso. A praticidade de tal arquitetura é validada através da implementação de um aplicativo exemplo. Tal implementação ilustra o funcionamento dos mecanismos de segurança propostos e a compatibilidade dos mesmos a um conjunto de funcionalidades adequado ao cenário de manipulação de dados corporativos. / The adoption of application stores and Open APIs by a growing number of companies, many of them not even related to the technology business, reveals their interest in externalizing the conception and development of corporate software. By doing so, these companies expect to multiply the number of functionalities available to their customers, spending a fraction of the traditionally required time and cost. On the other hand, access to corporate data and services by software developed by potentially unknown parties raises security concerns, making it imperative to ensure the adequacy of the mentioned software to the institutional security policies. Nevertheless, there is a lack of automatic tools capable of guaranteeing the mentioned adequacy in mobile platforms, either in their runtime environments or in their software development kits. This work, using recent ideas from the Information Flow Control area, proposes the architecture of a run-time environment for mobile applications that guarantees by construction their adequacy to some confidentiality and integrity policies, even in the presence of malicious code. The practicality of this architecture is validated by the implementation of an example application. This implementation illustrates the working of the proposed security mechanisms and their compatibility to a set of functionalities relevant to the scenario of corporate data manipulation.

Made available in DSpace on 2016-04-29T14:23:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daniel Henrique da Silva.pdf: 3074984 bytes, checksum: 8157750ada0d1efd84ba9e3c3b73b64a (MD5) Previous issue date: 2015-12-11 / This research proposes a software architecture to the development of a tool for narrative scripts generation that follows the OCC-RDD technique. It is supposing that the choice of intelligent agents is adequate for this purpose, because of the diversity of inputs that make up a narrative script is propitious for artificial intelligence. In order to support the selection of the proposed architecture, a detailed study about OCC-RDD technique was made, followed by the use of a specific methodology for intelligent agents named TROPOS, in the analysis and solution design. There was also studies about theories and architectural styles suitable for software agents, as well as foundations and practices of software systems in general. The details of software architecture were designed with a prototype able to generate simple scripts which served to demonstrate the feasibility of the implementation. Some aspects of the text generation have been achieved by using a markup language built especially for this architecture. This language played the role of defining static text template in which intelligent agents consume to assemble the narrative script / A pesquisa propõe uma arquitetura de software para desenvolver uma ferramenta de geração de roteiros narrativos orientados a técnica OCC-RDD. Agentes inteligentes fo- ram escolhidos pela proximidade da área de estudo denomidada inteligência artificial que engloba a geração de roteiros narrativos. Para fundamentar a escolha da arquitetura pro- posta, foram feitos estudos detalhados sobre a técnica OCC-RDD, juntamente com o uso de uma metodologia específica para agentes inteligentes denominada TROPOS nas eta- pas de análise e de desenho da solução. Houve também estudos de teorias e de estilos arquiteturais apropriados para agentes, além de fundamentos e práticas de sistemas de software em geral. O detalhamento da arquitetura de software foi concebido junto com um protótipo capaz de gerar roteiros simples e que serviu para demonstrar a viabilidade da implementação. Alguns aspectos de geração de textos foram alcançados utilizando uma linguagem de marcação construída especialmente para esta arquitetura. Tal linguagem teve o papel importante de servir como uma definição de templates de texto estáticos no qual os agentes inteligentes a utilizam para montar o roteiro narrativo

Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-08-01T18:32:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ArquiteturaOrientadaServicos.pdf: 6969374 bytes, checksum: 1c20514e4d649104c5044050223c5bbf (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2017-08-22T12:31:16Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ArquiteturaOrientadaServicos.pdf: 6969374 bytes, checksum: 1c20514e4d649104c5044050223c5bbf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-22T12:31:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ArquiteturaOrientadaServicos.pdf: 6969374 bytes, checksum: 1c20514e4d649104c5044050223c5bbf (MD5) Previous issue date: 2014-10-31 / A evolução tecnológica dos smartphones e tablets, a grande quantidade de informações armazenadas eletronicamente, e a necessidade de tomada de decisão, individual ou colaborativa, em qualquer lugar e momento demandam a concepção e desenvolvimento de serviços para visualização desses dados. A Internet tem desempenhado um importante papel como rede de compartilhamento de conhecimento, e neste contexto tem surgido aplicações com arquiteturas orientadas a serviços (SOA) nos mais diversos campos de estudo. Assim, este trabalho tem como objetivo a concepção e desenvolvimento de um agregado de serviços que favoreçam a ubiquidade e pervasividade em aplicações de visualização de dados, permitindo que o usuário construa visualizações de dados sobre um determinado domínio de problema de maneira fácil e intuitiva. Com este tipo de serviço é possível construir aplicações de visualizações de dados em diferentes dispositivos inteligentes, tais como: smartphones, tablets, desktop, TV Digital e etc. Esta abstração é conseguida através de uma API Web que suporta as principais características de aplicações de visualização de informações em diferentes plataformas. O modelo arquitetural de comunicação utilizado na concepção do serviço foi o REST (REpresentational State Transfer), as aplicações cliente e servidora foram desenvolvidas na linguagem Java, e foi utilizado um motor de geração de visualizações de dados denominado PRISMA. Como cenário de uso, foi desenvolvida uma aplicação cliente Android para testar os serviços criados. Por fim, serão apresentados dados iniciais sobre testes de usabilidade realizados na aplicação desenvolvida. / Technological developments of smartphones and tablets, the great amount of electronic stored information and the need for decision-making, individually or collaboratively, anywhere and anytime, demands the conception and development of services for data visualization. The Internet has played an important role as a knowledge-sharing network and in this context, some service oriented architecture (SOA) applications have emerged in all kind of study fields. Therefore, this work aims the conception and development of a service aggregation that will favor ubiquity and pervasiveness in data visualization applications, allowing users to build domain-specific data visualizations in an easy and intuitive way. With this kind of service, it is possible to build data visualization applications for different smart devices such as smartphones, tablets, desktop, smart TV's, etc. A Web API that supports the main characteristics of an information visualization tool in different platforms reaches this abstraction. REST (REpresentational State Transfer) Style was employed in the service conception as the architectural communication model. Client-side and server-side applications were developed using Java with a data visualization generator engine called PRISMA. As a use case, was developed a client Android application in order to test the created services. Lastly, initial data about usability essays performed in the developed application will be presented.