Com a crescente adoção do conceito de Arquitetura Orientada a Serviços (SOA) pelas organizações, torna-se necessário solucionar um dos principais desafios trazidos por este estilo arquitetural, que é a análise e projeto de serviços. Alguns métodos de análise e projeto de soluções orientadas a serviços vêm sendo propostos, mas ainda estão longe de convergir em direção a uma padronização. Este trabalho realiza uma avaliação crítica dos métodos existentes e levanta um conjunto de requisitos de análise e projeto orientado a serviços. Baseado nesta análise, é proposto um método para unificar as boas práticas dos métodos existentes e atender aos requisitos levantados. Para verificar a aplicabilidade do método, dois estudos de caso foram conduzidos em projetos reais. / With the growing adoption of Service-Oriented Architeture (SOA) by the organizations, it becomes necessary to address one of the main challenges imposed by this architetural style, which is services analysis and design. Some service-oriented applications analysis and design methods have been proposed, but have not yet converged towards standardization. This work performs a critical assessment of existing methods and describes a set of requirements of service-oriented analysis and design. Based on that study, a new method is proposed to unify the best practices of existing methods and satisfy the gathered requirements. In order to verify the applicability of the method, two case studies were conducted in real projects.

Embedded systems, including critical embedded systems (CES) are increasingly present in the modern society, providing specific solutions from small to large complex systems, such as in cars, airplanes, and healthcare equipment. Failures in these systems can result in damage to human beings, and to the environment, or can represent an unrecoverable financial loss. In this sense, it is very important to ensure they are built with quality. To provide such quality, it is necessary to consider their software architecture, which impacts on the quality of the systems. This way, the main objective of this Masters project is to propose a quality model concerning the most important quality attributes for CES, which may be used to support (but not limited to) architectural activities such as analysis and evaluation in the context of CES. / Sistemas embarcados, incluindo sistemas embarcados críticos (SEC), estão cada vez mais presentes na sociedade moderna, provendo soluções específicas que variam de sistemas pequenos até sistemas grandes e complexos, como é possível encontrar em carros, aviões e equipamentos médicos. Falhas nesses sistemas podem resultar em danos à seres humanos e ao meio ambiente, ou então em uma perda financeira irrecuperável. Sendo assim, é muito importante garantir que os SEC sejam construídos e apresentem um nível adequado de qualidade. Para garantir que esses sistemas alcancem tal qualidade, é necessário considerar sua arquitetura de software, já que esta impacta de maneira significativa na qualidade do software enquanto artefato ou produto. Deste modo, o objetivo deste projeto de mestrado é de propor um modelo de qualidade que contém os atributos de qualidade mais importantes para SEC, servindo como artefato para apoiar a execução de atividades arquiteturais (além de outras que possam se beneficiar) tais como análise e avaliação, no contexto de SEC.

Este trabalho apresenta a proposta de desenvolvimento de componentes de software orientados a serviço para prover informações financeiras e fitossanitárias, aplicadas ao mercado brasileiro de laranjas. O setor citrícola brasileiro produz metade do suco de laranja no mundo e é o responsável por 80% da comercialização internacional, gerando 420 mil empregos diretos e movimentando anualmente US$ 5,0 bilhões em negócios. A cada ano a produção de laranja aumenta, fazendo com que os produtores rurais necessitem de informações confiáveis para o apoio à decisão. O desenvolvimento dos componentes foi elaborado através de uma arquitetura de referência para sistemas de informação orientados a serviço. Esta arquitetura está dividida em camadas lógicas que definem a apresentação, integração, troca de informações e serviços de software. Os componentes desenvolvidos integram a camada de serviço fornecendo os custos operacionais, a previsão de ocupação de mão de obra, a série mensal de preços e o calendário fitossanitário. Como prova de conceito foi desenvolvido um software para apoio à decisão que utiliza os componentes financeiro e fitossanitário desenvolvidos. O objetivo deste software é apoiar o produtor a obter uma melhor utilização de seus recursos, e com isso aumentar a produtividade. A principal contribuição deste trabalho é disseminar a arquitetura de componentes abertos para a agricultura, a proposição e elaboração de dois novos componentes financeiro e fitossanitário e a implementação de uma ferramenta de auxílio à tomada de decisão no processo de produção de laranjas. / This work presents a service-oriented software component development proposal to provide financial and phytosanitary information applied to the Brazilian orange market. The Brazilian citric sector produces half of the world\'s orange juice and is responsible for 80% of the international commercialization, creating 420 thousand direct jobs and moving annually US$ 5,0 billion in business. Each year the orange production increases, making the rural producers need reliable information for decision support. The development of the components was elaborated on a reference architecture for service-oriented information systems. This architecture is divided in logical layers that define the presentation, integration, information exchange and software services. The components developed integrate the service layer, providing the operational costs, the occupation forecast, the monthly price series and the phytosanitary plant timetable. As proof of concept, a software was developed for decision support that uses the financial and phytosanitary components that were developed. The objective of this software is support the producer to obtain a better use of his resources and as a result increase his productivity. The main contribution of this work is disseminating the architecture of open components for agriculture, the proposition and elaboration of two new components for the architecture and the implementation of a tool to aid in decision-making in the process of orange production.

Os simuladores de treinamento têm se tornado cada vez mais populares, apresentando aplicações em diversas áreas, como na condução de veículos terrestres, aeronaves, procedimentos médicos, operações militares, entre outras. Estes simuladores podem ser classificados em diferentes grupos, de acordo com a finalidade do seu treinamento. Os simuladores que envolvem o treinamento de procedimentos têm a finalidade de capacitar o usuário na execução de atividades bem definidas, dando ênfase às ações que o usuário precisa efetuar e às relações de dependência existentes entre estas ações. As aplicações deste grupo de simuladores são o objeto deste trabalho e podem ser usadas em diversas situações, como na montagem, desmontagem, operação e manutenção de máquinas complexas, na execução de atividades que ofereçam risco ao usuário ou, possam causar dano ao equipamento utilizado. As vantagens associadas com o treinamento em Realidade Virtual têm aumentado a procura por este tipo de aplicação. Apesar disto, no cenário nacional, poucos trabalhos acadêmicos foram publicados nesta área de pesquisa. Com a finalidade de auxiliar o desenvolvimento de simuladores de procedimentos, este trabalho apresenta a proposta de um arcabouço de treinamento, que foi elaborado com base nos elementos obtidos na revisão da literatura e na investigação de outras arquiteturas e ferramentas. A revisão da literatura considerou diversas técnicas usadas na descrição dos cenários de treinamento, entre elas, podemos citar a Máquina de estados, Sistema baseado em regras, STORM, Grafos, Diagrama LORA e rede de Petri. O arcabouço proposto _e composto por uma arquitetura, que define os componentes e os conceitos envolvidos no treinamento de procedimentos, e uma biblioteca de software, planejada com base nesta arquitetura e elaborada com o propósito de facilitar o desenvolvimento de aplicações de treinamento. As características deste arcabouço foram verificadas e validadas através da implementação de dois casos de uso. O primeiro caso consiste em uma aplicação de simulação de troca de cruzeta em linha viva, onde o usuário realiza um procedimento de risco na manutenção de redes de distribuição, e o segundo caso, envolve a prática da montagem e desmontagem de uma Unidade Geradora Hidrelétrica. Em ambas as aplicações, o modelo de Máquina de estados foi utilizado de forma simplificada na representação dos objetos interativos, e o modelo de rede de Petri foi usado para representar os procedimentos de treinamento. / The simulators for training have become increasingly popular, with applications in several areas, such as in land vehicles, aircraft, medical procedures, military operations, among others. These simulators can be classified into different groups according to the purpose of their training. The simulators that involve the training of procedures are intended to empower the user to perform well defined activities, with an emphasis on the actions that the user needs to perform and on the existing dependencies between these actions. The applications of this group of simulators are the subject of this work, and can be used in various situations, such as in assembly, disassembly, operation and maintenance of complex machinery, in performing activities that poses any danger to the user, or may cause damage to the equipment. The advantages associated with virtual reality training have increased the demand for this type of application. Despite this, in Brazil, few papers have been published in this area of research. In order to assist the development of procedure simulators, this work proposes a framework for virtual training, which was based on evidences obtained in the literature review and while investigating other architectures and tools. The literature review found several techniques used in the description of the training scenarios, among them, we may mention the state machine, rule-based system, STORM, Graphs, LORA Diagram and Petri net. The proposed framework consists of an architecture, that defines the components and concepts involved in training procedures, and a software library, which was planned based on this architecture and elaborated with the purpose of facilitating the development of applications for training. The characteristics of this framework has been verified and validated through the implementation of two use cases. The first case is a application for simulating the exchange of a crosshead, where the user performs a risky procedure in the maintenance of distribution networks, and the second case, which involves assembling and disassembling of a Hydroelectric Generating Unit. In both applications, the model of simple state machine was used to represent the behavior of interactive objects, and the Petri net model was used to represent the training procedures.

Nas últimas duas décadas, muitos sistemas embarcados de tempo real vêm se utilizando de arquiteturas, modelos e técnicas como a análise estruturada. As ferramentas de ambientes integrados de engenharia de software ajudada por computador (I-CASE-E) não vêm sendo utilizadas de maneira apropriada, a modelagem dos sistemas ainda é vista como um projeto separado e os testes vêm sendo executados somente em fases posteriores do ciclo de desenvolvimento. Este trabalho de pesquisa propõe uma Arquitetura de Software para Sistemas Embarcados de Tempo Real, denominada ASSETRE, bem como um método para a aplicação da arquitetura denominado MAASSETRE. Neste contexto, concebeu-se a ASSETRE, como uma possível solução para as principais dificuldades existentes e inerentes às abordagens tradicionais de desenvolvimento de sistemas de software embarcado de tempo real. A arquitetura proposta baseia-se nas Modelagens UML, SysML, MDD/MDA, nos Processos como RUP e ROPES, e nas ferramentas de I-CASE-E de desenvolvimento e testes até o nível de sistema operacional. Durante a pesquisa, a partir do momento em que ficou claro que a aplicação da ASSETRE não se tratava somente de um conjunto de boas práticas, mas sim de um método definido e caracterizado por um conjunto de aplicações de conceitos técnicos e/ou científicos, identificou-se nove passos que compõem o MAASSETRE. A verificação da aplicação da arquitetura e do método propostos foi realizada por meio de um Estudo de Caso. Ele envolveu o desenvolvimento de um protótipo de sistema de software embarcado de tempo real, denominado Item de Configuração de Software de Computador - ICSC de Determinação e Controle de Atitude (IDECA), para um satélite, e cinco experimentos. Neles, aplicou-se a arquitetura (ASSETRE), o método (MAASSETRE), as métricas de Halstead, de Linhas de Código e Comentário, Complexidade Ciclomática, e algumas Análises em Tempo de Execução, como Utilização de Memória, Perfil de Desempenho e Cobertura de Código.

Cada vez mais os métodos, técnicas e ferramentas de Engenharia de Software têm sido aplicados para criação, manutenção e adaptação de sistemas de software aeroespaciais. A técnica de orientação a objetos tem provido o reuso de componentes de software, reduzindo o esforço para desenvolver aplicações similares num domínio específico. Este trabalho de pesquisa propõe um Framework para a Simulação de Trajetórias de Foguetes de Sondagem. Este Framework define um modelo abstrato para a construção de simuladores de trajetórias. Um Estudo de Caso e um Protótipo de Simulador foram desenvolvidos para avaliar a reusabilidade do Framework proposto. O protótipo provê cálculos de movimento de um foguete com um, três e seis graus de liberdade. Neste trabalho, também é avaliado o esforço necessário de incorporação da arquitetura de simulação distribuída definida no padrão IEEE Std 1516 - High Level Architecture - HLA. Uma análise dos principais resultados desta pesquisa propicia uma verificação do Framework proposto, quanto a reutilização significativa de código para a construção de modelos de simuladores de trajetórias. Esta análise também propicia uma avaliação do padrão HLA para a criação de simulações distribuídas, visando uma melhor padronização, interação e reusabilidade dos sistemas.

O crescimento das transações eletrônicas pela Internet fez aumentar as exigências do uso da certificação digital para garantir o nível de confiança necessário para cada negócio. Tendo isto em vista, o governo brasileiro estabeleceu a ICP-Brasil para definir regras sobre o uso dos certificados digitais nas aplicações da web. A Autoridade Certificadora Raiz da ICP-Brasil representa uma entidade crítica que necessita ter processos de segurança envolvidos em suas operações, principalmente mecanismos relacionados à proteção da chave privada de assinatura. Essa pesquisa trata a definição de uma arquitetura lógica completa para uma Autoridade Certificadora (AC), abordando o Ambiente de Assinatura de Certificados, ponto central deste trabalho, e o Ambiente de Gerenciamento de Certificados. Os requisitos de segurança considerados nesta especificação foram os mesmos definidos para a AC-Raiz da ICP-Brasil. Também foi desenvolvido um sistema de gerenciamento de chaves criptográficas cujo principal objetivo é proteger a chave privada de assinatura de uma AC, utilizando o conceito de defesa em profundidade. O software criptográfico foi desenvolvido de acordo com a arquitetura proposta e é representado por dois diferentes sistemas: aplicação da AC-Raiz e a aplicação do HSM. O primeiro é responsável pelas requisições de assinatura de hash, e o segundo que possui dois modos de operação, é responsável por assinar valores de hash (modo de assinatura), e pela inicialização da estrutura de chaves do HSM (modo de geração de chaves). O sistema completo pode ser anexado a outras aplicações para alcançar os objetivos de uma AC específica. A abordagem deste trabalho refere-se ao gerenciamento de insumos considerados críticos sob o ponto de vista da tecnologia da informação. Portanto, embora sejam utilizados recursos computacionais para alcançar os objetivos propostos, o foco é o gerenciamento lógico de informações sensíveis representadas pelas chaves criptográficas da AC.

Em sistemas Web adaptativos, problemas como a falta de uma arquitetura genérica que descreve de forma clara a representação dos componentes da arquitetura, a interação entre os componentes e a separação de interesses entre esses componentes têm dificultado o desenvolvimento desses sistemas. O desenvolvimento desse tipo de sistemas requer uma arquitetura bem projetada de forma a proporcionar a adaptação ao usuário, ou seja, customização e comodidade. Uma arquitetura genérica que possui os seus componentes claramente representados e estruturados, que descreve claramente a interação entre os seus componentes e apresenta de forma clara a separação de interesses entre os seus componentes. Proporciona facilidades a sua compreensão, facilidades no desenvolvimento dos componentes, facilidades de identificação da comunicação e identificação das mensagens trocadas entre os componentes, descentralização de funções e além de distribuir as responsabilidades de forma organizada entre os componentes. Com o objetivo de alcançar uma arquitetura genérica que proporciona facilidades para o desenvolvimento de sistemas Web adaptativos em diversos domínios de aplicação essa pesquisa propõe uma arquitetura para o desenvolvimento de sistemas web adaptativos baseada em técnicas e ferramentas da web semântica, em particular: ontologias, eXtensible Markup Language (XML), linguagens de consultas para ontologias e base de regras para adaptação.

Esta pesquisa propõe uma abordagem baseada no uso de metadados, serviços web e semântica para integração de conteúdos de aprendizagem, denominados objetos de aprendizagem. Com base nesta abordagem projeta-se e implementa-se um protótipo, que apresenta uma arquitetura em camadas, constituídas por repositórios de metadados, camada de tradução para serviços web, de mediação para serviços web semânticos e aplicação cliente. O protótipo foi utilizado em experimentos e os resultados apresentados demonstram a viabilidade do uso da abordagem na integração de conteúdos formados por objetos de aprendizagem de diversos formatos armazenados em plataformas distintas.

A evolução científica e tecnológica, nos últimos anos, nas áreas relacionadas com a tecnologia da informação, vem ampliando, de forma cada vez mais rápida, o acesso ao conhecimento. O Setor Educacional, um dos que mais tem incentivado esta evolução, vem facilitando essa disseminação nas Universidades, em regime presencial e não presencial, através da Educação a Distância (EAD), pelos Sistemas de Gerenciamento de Aprendizado (SGA). Os SGAs vêm propiciando a evolução pedagógica dos cursos oferecidos no sistema de EAD, através de funcionalidades tais como: objetos de ensino e aprendizagem, planos de aula, avaliações, listas de discussão e até laboratórios virtuais. Entretanto, novas necessidades educacionais vêm apontando para o aumento da dinâmica e flexibilidade dos SGAs. A estrutura dos SGAs tradicionais não vem suportando uma maior flexibilidade, porque suas arquiteturas ainda são monolíticas e suas funcionalidades entrelaçadas. Com o objetivo de analisar as funcionalidades entrelaçadas que dificultam a evolução dos SGAs, esta dissertação apresenta uma análise investigativa da estrutura dos SGAs utilizando Orientação a Aspecto, através das características de qualidade de software descritas pela norma ISO 9126-1.