Submitted by Kleber Silva (kleberbs@ufba.br) on 2017-05-31T20:12:19Z No. of bitstreams: 1 tese-sandroandrade-2014.pdf: 6962942 bytes, checksum: 6e55349061fd33f307cf9f2896c56436 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-06-07T10:57:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tese-sandroandrade-2014.pdf: 6962942 bytes, checksum: 6e55349061fd33f307cf9f2896c56436 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-07T10:57:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese-sandroandrade-2014.pdf: 6962942 bytes, checksum: 6e55349061fd33f307cf9f2896c56436 (MD5) / Ao longo dos últimos anos, uma série de novas demandas contribuíram para aumentar ainda mais a complexidade essencial de sistemas de software. Como consequência, desenvolver sistemas computacionais que atendam satisfatoriamente a essas demandas requer um controle intelectual que rapidamente se aproxima dos limites humanos. Os Sistemas Self-Adaptive (SSA) representam uma solução promissora para este problema. Um SSA é caracterizado pela transferência, para run-time, de uma ou mais atividades do processo de desenvolvimento de software, suportadas por uma infraestrutura de adaptação que permite o raciocínio e execução automáticos de atividades antes realizadas off-line pelos desenvolvedores. Esta tese apresenta o projeto, implementação e avaliação de uma abordagem para projeto arquitetural automatizado de SSA, baseada na representação sistemática de conhecimento refinado de projeto e na aplicação de técnicas de otimização multiobjetivo. Para isso, uma nova linguagem (DuSE) para especificação de espaços de projeto e métricas de qualidade particulares a um determinado domínio de aplicação foi proposta, associada a uma plataforma de otimização de arquiteturas de software. A DuSE viabilizou a infraestrutura de metamodelagem necessária para a especificação do SA:DuSE -- espaço de projeto responsável pela captura sistemática das principais dimensões de projeto de SSA baseados em teoria de controle. A abordagem foi avaliada em relação à sua capacidade de manifestação de trade-offs, potencial de antecipação dos atributos de qualidade evidenciados e impacto na efetividade e complexidade dos projetos quando comparada a abordagens alternativas. Resultados indicam que a abordagem efetivamente captura o caráter multiobjetivo do projeto de SSA e que promove um melhor suporte à investigação de alternativas e tomada de decisão no projeto de aplicações deste domínio.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-08-14T11:29:03Z No. of bitstreams: 1 EvertonRaniellyDeSousaCavalcante_TESE.pdf: 7986753 bytes, checksum: c7cc344a4f7c9cbaa61e56bb4d270735 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-08-14T11:41:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 EvertonRaniellyDeSousaCavalcante_TESE.pdf: 7986753 bytes, checksum: c7cc344a4f7c9cbaa61e56bb4d270735 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-14T11:42:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EvertonRaniellyDeSousaCavalcante_TESE.pdf: 7986753 bytes, checksum: c7cc344a4f7c9cbaa61e56bb4d270735 (MD5) Previous issue date: 2016-06-10 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Arquiteturas de software exercem um papel significativo no desenvolvimento de sistemas intensivos de software a fim de permitir satisfazer tanto requisitos funcionais quanto n?ofuncionais. Em particular, arquiteturas de software din?micas t?m surgido para endere?ar caracter?sticas dos sistemas contempor?neos que operam em ambientes din?micos e consequentemente sujeitos a mudan?as em tempo de execu??o. Linguagens de descri??o arquitetural (ADLs) s?o utilizadas para representar arquiteturas de software, produzindo modelos que podem ser utilizados tanto em tempo de projeto quanto em tempo de execu??o. Contudo, a maioria das ADLs existentes possui limita??es em diversos aspectos: (i) possui enfoque em aspectos estruturais, topol?gicos da arquitetura; (ii) n?o prov? um suporte adequado ? representa??o de aspectos comportamentais da arquitetura; (iii) n?o permite descrever aspectos avan?ados relativos ? din?mica da arquitetura; (iv) ? limitada com rela??o ? verifica??o de propriedades arquiteturais e restri??es, e; (v) ? desconectada do n?vel de implementa??o, resultando em inconsist?ncias entre arquitetura e implementa??o. No intuito de endere?ar esses problemas, esta tese prop?e um framework formal para arquiteturas de software din?micas. Tal framework envolve: (i) ?-ADL, uma linguagem formal para descrever arquiteturas de software sob as perspectivas estrutural e comportamental; (ii) a especifica??o de opera??es de reconfigura??o din?mica programada; (iii) a gera??o autom?tica de c?digo fonte a partir de descri??es arquiteturais, e; (iv) uma abordagem baseada em verifica??o estat?stica (SMC) para expressar e verificar formalmente propriedades em arquiteturas de software din?micas. As principais contribui??es trazidas pelo framework proposto s?o quatro. Primeiro, a linguagem ?-ADL passou a ser dotada de primitivas de n?vel arquitetural para descrever reconfigura??es din?micas programadas. Segundo, descri??es arquiteturais em ?-ADL s?o traduzidas para c?digo fonte de implementa??o na linguagem de programa??o Go, contribuindo assim para minimizar desvios arquiteturais. Terceiro, uma nova l?gica chamada DynBLTL ? utilizada para expressar formalmente propriedades em arquiteturas de software din?micas. Quarto, um ferramental baseado em SMC foi constru?do para automatizar verifica??o de propriedades arquiteturais enquanto busca reduzir esfor?o, recursos computacionais e tempo para realizar essa tarefa. Neste trabalho, dois sistemas baseados em redes de sensores sem fio s?o utilizados para validar os elementos do framework. / Software architectures play a significant role in the development of software-intensive systems in order to allow satisfying both functional and non-functional requirements. In particular, dynamic software architectures have emerged to address characteristics of the contemporary systems that operate on dynamic environments and consequently subjected to changes at runtime. Architecture description languages (ADLs) are used to represent software architectures, producing models that can be used at design time and/or runtime. However, most existing ADLs have limitations in several facets: (i) they are focused on structural, topological aspects of the architecture; (ii) they do not provide an adequate support for representing behavioral aspects of the architecture; (iii) they do not allow describing advanced aspects regarding the dynamics of the architecture; (iv) they are limited with respect to the automated verification of architectural properties and constraints; and (v) they are disconnected from the implementation level, thus entailing inconsistencies between architecture and implementation. In order to tackle these problems, this thesis proposes formally founded framework for dynamic software architectures. Such a framework comprises: (i) ?-ADL, a formal language for describing software architectures under both structural and behavioral viewpoints; (ii) the specification of programmed dynamic reconfiguration operations; (iii) the automated generation of source code from architecture descriptions; and (iv) an approach based on statistical model checking (SMC) to formally express and verify properties in dynamic software architectures. The main contributions brought by the proposed framework are fourfold. First, the ?-ADL language was endowed with architectural-level primitives for describing programmed dynamic reconfigurations. Second, architecture descriptions in ?- ADL are translated towards implementation source code in the Go programming language, thereby contributing to minimize architectural drifts. Third, a novel logic, called DynBLTL, is used to formally express properties in dynamic software architectures. Fourth, a toolchain relying on SMC was built to automate the verification of architectural properties while striving to reduce effort, computational resources, and time for performing such a task. In this work, two wireless sensor network-based systems are used to validate the framework elements.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:52:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Geovane bezerra.pdf: 1597415 bytes, checksum: 1a51bd2c6aed9c1c6ee46b8369083350 (MD5) Previous issue date: 2003-03-20 / This work proposes a collection of architectural patterns for the development of multi-agent systems. Main architectural concerns like communication, cooperation and coordination mechanisms between the agents of the society are particularly analyzed in each described pattern. The generation of new patterns through the extension or composition of the proposed ones is also approached. The methodology for pattern extraction is based on the study of frequently used architectures of multi-agent systems, like blackboard and federative architectures, and on mechanisms of cooperation and coordination usually identified in such architectures, like master-slave, meeting and negotiator mechanisms, as well. Pattern description is based on AUML and KQML. Main AUML diagrams, like agent packages, agent diagrams and agent interaction diagrams are used to represent the structure and behavior of the society. In those diagrams, agent interactions are represented as KQML performatives. Proposed patterns are validated through the construction of three case studies related to the development of multi-agent systems for information retrieval and filtering. In these case studies, the architectures RETSINA, AMALTHAEA and ABARFI are analyzed and the reuse or potential application of proposed patterns is identified. / Este trabalho propõe uma coleção de padrões arquiteturais para o desenvolvimento de sistemas multiagente. Os principais problemas arquiteturais tais como comunicação, cooperação e mecanismo de coordenação entre os agentes são analisados e descritos em cada padrão. A geração de novos padrões pela extensão ou composição dos padrões propostos também é abordada. A metodologia utilizada para extração de padrões está baseada no estudo de arquiteturas de sistemas multiagente freqüentemente utilizadas, como as arquiteturas quadro-negro e federativas e nos mecanismos de cooperação e coordenação geralmente identificados em tais arquiteturas, como os mecanismos mestre-escravo, reunião e negociador. A descrição dos padrões está baseada em AUML e KQML. Os principais diagramas da AUML, como o diagrama de pacotes, o diagrama de agente e o diagrama de interação são usados para representar a estrutura e o comportamento da sociedade. Nesses diagramas, a representação das interações entre os agentes é feita com a utilização das performatives de KQML. Os padrões propostos são validados através da construção de três estudos de caso relacionados ao desenvolvimento de sistemas multiagente para recuperação e filtragem de informações. Nesses estudos de caso, são analisadas as arquiteturas RETSINA, AMALTHAEA e ABARFI e é identificado a potencial reutilização ou aplicação dos padrões propostos.