Reducing the complexity in information systems is a main concern on which researchers work. Separation of concerns, also known as the principle of ‘divide and conquer’, has long time been a strategy for dealing with complexity. Two examples of the application of this principle in the area of information system design are the break out the data management into Database Management Systems(DBMSs) and the separation of the business logic from the application logic into Business Process Management Systems (BPMSs). However, separation of cross-cutting concerns from the core-concern of a business process is not yet supported in the Business Process Management (BPM) area. Aspect Oriented principle recommends such a separation. When looking into the business process, several concerns, such as security and privacy, can be identified. Therefore, a formal model that provides a foundation for enabling BPMSs to support separation of concerns in BPM area is needed. This thesis provides a formal model for dealing with separation of concerns in the BPM area. Implementing this model in BPMSs would facilitate the design and implementation of business processes with a lower level of complexity, which in turn would reduce the costs associated with BPM projects. The thesis starts with a literature review on aspect orientation both in programming and in the BPM areas. Based on this study, a list of requirements for an Aspect Oriented Service for BPMSs is compiled. Then a formal model for such a service, fulfilling a set of these requirements, is designed using Coloured Petri Nets and implemented in CPN Tools. The model is evaluated through the execution of a number of scenarios. The solution is also validated through an industrial case study. The results of the case study are presented the direction for future work outlined. The case study demonstrates that separation of concerns through aspect orientation does indeed reduce the complexity of business process models.

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To reason about a program means to state or conclude, by logical means, some properties the program exhibits; like its correctness according to certain expected behavior. The continuous need for more ambitious, more complex, and more dependable software systems demands for better mechanisms to modularize them and reason about their correctness. The reasoning process is affected by the design decisions made by the developer of the program and by the features supported by the programming language used. Beyond Object Orientation, Implicit Invocation and Aspect Oriented languages pose very hard reasoning challenges. Important tradeoffs must be considered while reasoning about a program: modular vs. non-modular reasoning, case-by-case analysis vs. abstraction, explicitness vs. implicitness; are some of them. By deciding a series of tradeoffs one can configure a reasoning scenario. For example if one decides for modular reasoning and explicit invocation a well-known object oriented reasoning scenario can be used. This dissertation identifies various important tradeoffs faced when reasoning about implicit invocation and aspect oriented programs, characterize scenarios derived from making choices regarding these tradeoffs, and provides sound proof rules for verification of programs covered by all these scenarios. Guidance for program developers and language designers is also given, so that reasoning about these types of programs becomes more tractable.

nÃo hà / No Brasil, a Lei das Ãguas no 9.433, de 08/01/1997, fundamentada na PolÃtica Nacional de Recursos HÃdricos, conceitua Ãgua como um recurso natural limitado e de valor econÃmico agregado, cuja gestÃo à condicionada à sua anÃlise e operaÃÃo, em funÃÃo dos seus usos mÃltiplos. Como um bem indispensÃvel à vida, a Ãgua, em sua abundÃncia ou escassez, gera conflitos e opiniÃes divergentes quanto à sua utilizaÃÃo, por conta da sua natureza limitada e dada à sua vocaÃÃo para fomentar relaÃÃes e aÃÃes humanas. DistribuÃda, irregularmente, no tempo e no espaÃo, mesmo por forÃa das condiÃÃes geogrÃficas, climÃticas e meteorolÃgicas, a Ãgua assume, assim, capital importÃncia para os seres vivos. Apesar de ser considerada um bem da natureza, de caracterÃstica renovÃvel, hà imperiosa necessidade de que ela seja preservada e bem gerenciada, merecendo uma anÃlise realÃstica de que à um recurso finito e de ocorrÃncia aleatÃria. Nos dias atuais, em que as mudanÃas climÃticas globais pÃem à mostra a forte agressÃo ao meio ambiente, com exigÃncia de respostas positivas em seu favor, a gerÃncia deste bem, tÃo precioso quanto ameaÃado, torna-se um ponto de reflexÃo, apontando para a importÃncia da aquisiÃÃo de conhecimento novos e de novas formas de governanÃa. Os vÃrios pontos de vista dos agentes e tomadores de decisÃo, envolvidos no processo, acabam por provocar discordÃncias, dada à complexidade dos cenÃrios, em anÃlise, que transcende à modelagem matemÃtica e exige, cada vez mais, o armazenamento persistente das experiÃncias e conhecimentos individuais ou de grupo, no tempo e no espaÃo, conhecimentos estes sà passÃveis de consolidaÃÃo, com o uso das ferramentas cÃleres da computaÃÃo digital. Entendemos que, tanto o gerenciamento, quanto o planejamento de recursos hÃdricos, sà se tornam possÃveis, para otimizaÃÃo de resultados, se houver uma integraÃÃo de diversas tecnologias, em ambiente colaborativo capaz de promover a superaÃÃo de obstÃculos e o atendimento racional à demanda por reservas hÃdricas, juntando tÃcnica e bom senso, a serviÃo da coletividade. A integraÃÃo do real com o imaginÃrio, na luta incessante para a melhoria das condiÃÃes humanas, antecipa as necessidades futuras da humanidade, diante das incertezas que se anunciam, ao tempo em que se viabiliza o suporte da orientaÃÃo consciente aos aspectos envolvidos, com foco na liberdade de aÃÃo. / In Brazil, the Water Law in 9433, of 08/01/1997, based on the National Policy of Water Resources, defines water as a limited natural resource and economic value added, whose management is subject to analysis and operation, according its multiple uses. As an indispensable asset to life, water, in its abundance or scarcity, creates conflict and differing opinions as to its use, because of its limited nature and given to her vocation to foster relations and human actions. Distributed irregularly in time and space, even under conditions of geography, climate and weather, the water thus assumes crucial importance for living beings. Despite being considered a good nature, characteristic of renewable, no overriding need for it to be preserved and managed well, earning a realistic analysis of which is a finite resource and random occurrence. Nowadays, that global climate change pose to the strong showing aggression to the environment, with the requirement of positive responses in their favor, the management of this well, as precious as threatened, it becomes a point of reflection, pointing to the importance of acquiring new knowledge and new forms of governance. The different viewpoints agents and decision makers involved in the process, eventually causing disagreements, given the complexity of the scenarios under consideration, which transcends the mathematical modeling and requires increasingly persistent storage of individual experiences and knowledge or group, in time and space, these knowledge only capable of consolidation, with the use of the tools of rapid digital computing. We understand that both the management, the planning of water resources only become possible to optimize results, if there is an integration of various technologies, collaborative environment that promotes overcoming obstacles and meeting the demand for rational water reserves , joining technique and common sense in the service of the community. The integration of real and imaginary, in the constant struggle for the improvement of human conditions, anticipated future needs of humanity in the face of uncertainties that are announced at the time that it makes possible the conscious orientation to support aspects involved, focusing on freedom of action.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3771.pdf: 2012363 bytes, checksum: beac2e75d3e67d4b8d96a9b1c3ce98ef (MD5) Previous issue date: 2011-05-27 / Universidade Federal de Sao Carlos / Aspect-Oriented Programming allows encapsulating the so-called "Crosscutting Concerns (CCC) - software requirements whose implementation is tangled and scattered throughout the functional modules - into new abstractions, such as Aspects, Pointcuts, Advices and Inter-type Declarations. The reengineering of an OO software to an AO is not an easy task due to the existence of different abstractions in these technologies. We develop a set of nine refactorings of annotated OO class models to AO class models. In the context of this work, "annotated class models" are UML class diagrams whose elements (classes, interfaces, attributes and methods) are annotated with stereotypes representing the existing CCC in the application source code. The set of refactorings developed is divided into: i) generic refactorings; and ii) specific refactorings. Three generic refactorings and six specific refactorings to the persistence (which is divided into management and connections, transaction and synchronization) and logging concerns and to the Singleton and Observer design patterns were created. The generic refactorings are responsible for transforming an annotated OO model with indications of CCC into a partial AO model. This model is called partial because it is usually not fully modularized, i.e., there are remaining software elements stereotyped with indications of particular concerns. These refactorings are applicable to any kind of CCC; this is possible, because what is taken into consideration is the scenario in which these concerns appear in the class model. The specific refactorings are responsible for transforming partial AO models into final ones, whose CCC have been fully modularized in aspects. For that, each refactoring has a set of specific steps for modularization of a particular kind of concern. An Eclipse plug-in, called MoBRe was developed to assist the software engineer in the tasks of refactoring application. As a major contribution, the refactorings proposed in this paper allow obtaining well designed AO models. This is so because: i) they provide a step-by-step guide to the modularization of certain CCC and can avoid that software engineers choose inappropriate strategies for modularization of these CCC; and ii) they were prepared based on good design practices recommended by the scientific community. Thus, besides, the models the use of refactorings can lead to generation of better-quality code, for example, free of bad smells. A case study was conducted to assess the applicability of the proposed refactorings in order to compare an AO model generated by them with an AO model obtained from the literature. / Orientação a Aspectos (OA) permite encapsular Interesses Transversais (ITs) - requisitos de software cuja implementação encontra-se entrelaçada e espalhada pelos módulos funcionais - em novas abstrações, tais como, Aspectos, Conjuntos de Junção, Adendos e Declarações Inter-tipo. A reengenharia de um software OO para um OA não é uma atividade trivial em consequência da existência de abstrações diferentes entre as tecnologias envolvidas. Neste trabalho é proposto um conjunto de refatorações que pode ser aplicado sobre modelos de classes OO anotados com indícios de ITs para obtenção de modelos de classes OA. Modelos de classes anotados são diagramas de classes da UML cujos elementos (classes, interfaces, atributos e métodos) são anotados com estereótipos referentes aos ITs existentes no software. O conjunto de refatorações desenvolvido é subdivido em: i) refatorações genéricas; e ii) refatorações específicas. As refatorações genéricas são responsáveis por transformar um modelo OO anotado com indícios de ITs em um modelo OA parcial - modelo cujos ITs existentes não são completamente modularizados. Essas refatorações são aplicáveis a qualquer tipo de IT existente no software, considerando o cenário que esses interesses apresentam no modelo de classes. As refatorações específicas são responsáveis por transformar modelos de classes OA parciais em modelos de classes OA finais - modelos nos quais os ITs foram completamente modularizados em aspectos. Para que isso aconteça, cada refatoração possui um conjunto de passos específicos para modularização de um determinado tipo de interesse. Três refatorações genéricas e seis refatorações específicas foram elaboradas para os interesses de persistência (subdividido em: gerenciamento de conexões, de transações e sincronização), de logging e para os padrões de projeto Singleton e Observer. Um plug-in Eclipse, denominado MoBRe, foi desenvolvido para auxiliar o Engenheiro de Software na tarefa de aplicação das refatorações. Como principal contribuição, a utilização das refatorações propostas neste trabalho pode permitir a obtenção de modelos OA que representam bons projetos arquiteturais, pois: i) fornecem um guia para modularização de determinados ITs, podendo evitar que Engenheiros de Software escolham estratégias inadequadas para modularização; e ii) foram elaboradas com base em boas práticas de projeto OA preconizadas pela comunidade científica. Assim, além dos modelos a utilização das refatorações pode levar à geração de códigos de melhor qualidade, por exemplo, livre da presença de bad smells. Um estudo de caso foi conduzido para verificar a aplicabilidade das refatorações propostas e os modelos OA resultantes foram equivalentes aos modelos obtidos na literatura.

Atualmente , uma proliferação de ferramentas e ambientes de Engenharia de Software tem sido observada, impactando positivamente na produção de software. Contudo, apesar do reúso ser foco de muitas das pesquisas em Engenharia de Software, a grande maioria dessas ferramentas e ambientes é construída de forma individual, sem a preocupação com o reúso dos esforços de desenvolvimento. Além disso, a literatura carece de trabalhos que estabeleçam arquiteturas de referência adequadas para esses ambientes, o que pode estar influenciando nas dificuldades de integração e evolução que esses ambientes têm sofrido. Não sendo diferente, o domínio de teste de software tem contribuído com uma diversidade de ferramentas de teste, viabilizando a condução de estudos comparativos de diversos critérios e técnicas de teste que vêm sendo propostos. Vale destacar também que não se encontram na literatura trabalhos que abordem o desenvolvimento de ferramentas de teste de forma efetiva e com base em reúso; adicionalmente, observa-se a carência de arquiteturas de referência adequadas, recentes e eficazes para a construção de ferramentas para esse domínio. Apesar das vantagens da Web como plataforma de disponibilização de sistemas de software, ainda são poucas as iniciativas de ferramentas e ambientes de Engenharia de Software para essa plataforma. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho consiste em investigar mecanismos que facilitem o desenvolvimento de ambientes e ferramentas de Engenharia de Software, visando à diminuição dos custos de desenvolvimento e manutenção. Mais especificamente, será estabelecida uma arquitetura de referência de ambientes de Engenharia de Software, buscando atender, em especial, à evolução contínua e à facilidade de uso e integração que esses ambientes requerem. Para isso, serão também explorados diversos mecanismos de forma a estabelecer uma arquitetura adequada e, ao mesmo tempo, eficaz, baseado no desenvolvimento orientado a aspectos, no uso de frameworks e de ontologias, bem como na norma internacional ISO/IEC 12207. Um estudo de caso para refinamento da arquitetura de referência proposta para o domínio de teste de software é apresentado. Por fim, com base na experiência do estudo de caso, é estabelecido um processo preliminar de especialização e instanciação arquitetural para a construção de arquiteturas de referência para domínios específicos de Engenharia de Software / Recently, a proliferation of Software Engineering tools and environments has been observed, with positive impact on software production. However, despite reuse being the focus of many research in Software Engineering area, most tools and environments have been built individually, without attention in the reuse of development efforts. Moreover, there is a lack of works that propose reference architectures to these environments which can be influencing in the difficulties of evolution and integration that these environments have been suffered. In the same way, a diversity of tools has been also proposed in the Software Testing domain, making it possible the conduction of comparative studies of testing techniques and criteria. It is also important to highlight that works that discuss the development of testing tools in an effective way and based on reuse can not be found; in addition, there is a lack of adequate, recent and efficient reference architectures to that domain. Despite advantages of the Web as a platform to make available software systems, there are few initiatives of Software Engineering tools and environments. In this context, this work aims at investigating facilities to develop Software Engineering tools and environments for Web platform, aiming at low cost in development and maintenance. In particular, a reference architecture for Software Engineering environment is established, aiming at attempting the continuous evolution and facilities of use and integration required by these environments. This architecture is based on diverse mechanisms, such as aspect oriented programming, frameworks, ontologies and international standard ISO/IEC 12207. Following, a case study is conducted, aiming at establishing a reference architecture for Software Testing domain. Based on this case study experience, a preliminary process that involves the architectural specialization and instantiation to derive reference architectures for specific domains, such as analysis, design and testing, is established

Atualmente , uma proliferação de ferramentas e ambientes de Engenharia de Software tem sido observada, impactando positivamente na produção de software. Contudo, apesar do reúso ser foco de muitas das pesquisas em Engenharia de Software, a grande maioria dessas ferramentas e ambientes é construída de forma individual, sem a preocupação com o reúso dos esforços de desenvolvimento. Além disso, a literatura carece de trabalhos que estabeleçam arquiteturas de referência adequadas para esses ambientes, o que pode estar influenciando nas dificuldades de integração e evolução que esses ambientes têm sofrido. Não sendo diferente, o domínio de teste de software tem contribuído com uma diversidade de ferramentas de teste, viabilizando a condução de estudos comparativos de diversos critérios e técnicas de teste que vêm sendo propostos. Vale destacar também que não se encontram na literatura trabalhos que abordem o desenvolvimento de ferramentas de teste de forma efetiva e com base em reúso; adicionalmente, observa-se a carência de arquiteturas de referência adequadas, recentes e eficazes para a construção de ferramentas para esse domínio. Apesar das vantagens da Web como plataforma de disponibilização de sistemas de software, ainda são poucas as iniciativas de ferramentas e ambientes de Engenharia de Software para essa plataforma. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho consiste em investigar mecanismos que facilitem o desenvolvimento de ambientes e ferramentas de Engenharia de Software, visando à diminuição dos custos de desenvolvimento e manutenção. Mais especificamente, será estabelecida uma arquitetura de referência de ambientes de Engenharia de Software, buscando atender, em especial, à evolução contínua e à facilidade de uso e integração que esses ambientes requerem. Para isso, serão também explorados diversos mecanismos de forma a estabelecer uma arquitetura adequada e, ao mesmo tempo, eficaz, baseado no desenvolvimento orientado a aspectos, no uso de frameworks e de ontologias, bem como na norma internacional ISO/IEC 12207. Um estudo de caso para refinamento da arquitetura de referência proposta para o domínio de teste de software é apresentado. Por fim, com base na experiência do estudo de caso, é estabelecido um processo preliminar de especialização e instanciação arquitetural para a construção de arquiteturas de referência para domínios específicos de Engenharia de Software / Recently, a proliferation of Software Engineering tools and environments has been observed, with positive impact on software production. However, despite reuse being the focus of many research in Software Engineering area, most tools and environments have been built individually, without attention in the reuse of development efforts. Moreover, there is a lack of works that propose reference architectures to these environments which can be influencing in the difficulties of evolution and integration that these environments have been suffered. In the same way, a diversity of tools has been also proposed in the Software Testing domain, making it possible the conduction of comparative studies of testing techniques and criteria. It is also important to highlight that works that discuss the development of testing tools in an effective way and based on reuse can not be found; in addition, there is a lack of adequate, recent and efficient reference architectures to that domain. Despite advantages of the Web as a platform to make available software systems, there are few initiatives of Software Engineering tools and environments. In this context, this work aims at investigating facilities to develop Software Engineering tools and environments for Web platform, aiming at low cost in development and maintenance. In particular, a reference architecture for Software Engineering environment is established, aiming at attempting the continuous evolution and facilities of use and integration required by these environments. This architecture is based on diverse mechanisms, such as aspect oriented programming, frameworks, ontologies and international standard ISO/IEC 12207. Following, a case study is conducted, aiming at establishing a reference architecture for Software Testing domain. Based on this case study experience, a preliminary process that involves the architectural specialization and instantiation to derive reference architectures for specific domains, such as analysis, design and testing, is established