Este trabalho trata do importante problema relacionado com o assunto Segurança na Aviação, explorando-o do ponto de vista de Desenvolvimento de Sistemas de Informações. Ele permite, através de uma metáfora, uma interpretação do Padrão de Engenharia de Software PSS-05-0, da Agência Espacial Européia (ESA - European Space Agency) utilizado para desenvolvimento e manutenção de software. São descritos e seguidos os procedimentos preconizados no padrão tanto para as atividades de engenharia como para as atividades gerenciais, sendo apresentado um modelo para a microfunção Relatório Dificuldades em Serviço - RDS da função maior Segurança na Aviação, desenvolvendo-se ainda um protótipo. A Técnica de Modelamento de Objetos - TMO de James Rumbaugh foi escolhida para definir o modelo lógico do RDS. Com o objetivo de suportar o desenvolvimento deste trabalho, algumas investigações importantes em Redes Locais de Computadores, Segurança de Redes, Análise de Risco em Software, Gerência de Projeto de Software foram executadas, estando relatadas nos Apêndices do Volume 2. O principal resultado do trabalho é uma visão global clara do Processo de Desenvolvimento de Software.

O objetivo deste trabalho foi o de desenvolver um software que representasse graficamente as propriedades vetoriais de um determinado campo tridimensional, utilizando a linguagem computacional JAVA. Campos vetoriais bidimensionais podem ser representados por um conjunto de flechas de proporções fixas usadas para mostrar a magnitude e direção do campo. Atenção particular tem sido dada à fácil interpretação dos resultados. A habilidade do método para gerar prontamente saídas interpretáveis contendo toda a informação do campo, torna-o atrativo para aplicações interativas. Neste trabalho estendeu-se esse sistema para a representação tridimensional de campos vetoriais. Inicialmente é apresentado o Modelo Geométrico utilizado para a confecção dos vetores que são em forma de pirâmide. A seguir é dedicado todo um capítulo a linguagem utilizada: JAVA. Como grande parte do tempo dedicado a este trabalho foi na pesquisa e aprendizado desta nova forma de programação e pela importância fundamental e inovada que esta linguagem apresenta nos dias de hoje, o enfoque deste trabalho dividiu-se entre as técnicas de representação gráfica e as características e vantagens da utilização desta nova tecnologia em computação. No quarto capítulo há a Descrição Geral do Sistema, sua estrutura, suas funções e o tipo de equipamento utilizado. No capítulo de Conclusões há uma análise geral dos resultados obtidos com a realização deste trabalho, propostas para trabalhos futuros, tecendo-se também comentários sobre as dificuldades encontradas. Em volume destacado estão os Anexos contendo a listagem dos programas, as telas exibidas pelo software com a representação de alguns campos vetoriais cujos dados foram fornecidos pelo grupo de pesquisa em CFD (Computational Fluid Dynamics) do IAE/ASE-N e que também encontram-se no referido Anexo.

Neste trabalho é apresentada uma abordagem gerencial que visa solucionar algumas das principais deficiências observadas no desenvolvimento de softwares que possuam complexidade elevada e requisitos rigorosos de qualidade e confiabilidade. A partir de uma análise sobre as causas dos problemas detectados, é proposta uma estratégia gerencial, fundamentada em aspectos eminentemente quantitativos, que visa a proposição de ações técnicas e administrativas que conduzam ao aperfeiçoamento dos processos de produção de software. As melhorias nestes processos são enfocadas sob um ponto de vista predominantemente econômico. Para sua implementação, utiliza-se da quantificação dos custos da qualidade de software como forma de embasar as ações dos gerentes de projetos, no sentido de atuarem prioritariamente nos pontos onde as deficiências existentes acarretam maior desperdício de recursos utilizados na produção. Sua operacionalização é efetuada através da integração funcional entre as atividades envolvidas com o controle de configuração e a contabilização dos custos de desenvolvimento e dos custos da qualidade. A metodologia desenvolvida para calcular os custos de desenvolvimento de software representa uma evolução com relação ao enfoque tradicionalmente utilizado, pois ao efetuar sua contabilização com abase nas atividades executadas, possibilita uma abordagem mais precisa com relação à distribuição das despesas indiretas. Esta característica mostra-se mais adequada aos ambientes de desenvolvimento modernos, onde a grande incidência de recursos tecnológicos para apoio ao processo de produção provoca distorções nos critérios de rateio usualmente empregados. A sinergia entre os aspectos técnicos e gerenciais da estratégia proposta, possibilita que as melhorias sobre o controle administrativo do projeto e na gerência da sua produção possam complementar os modelos de gestão e garantia da qualidade existentes, de forma a obter uma abordagem mais consistente sob o ponto de vista gerencial.

Uma educação adequada à realidade atual é aquela que capacita o indivíduo a encontrar as soluções para seus problemas. Nesse contexto, o professor passará a ser um facilitador do processo, cabendo-lhe propor desafios aos aprendizes e motivá-los. Atualmente existe um grande número de softwares educativos disponíveis no mercado, abordando diversas áreas do conhecimento. No entanto, a utilização desses programas nas escolas de forma integrada ao currículo não ocorre com freqüência. Para que o computador se torne efetivamente um instrumento capaz de melhorar a qualidade da educação oferecida nas escolas, é necessário que os professores se proponham a usá-los como tal e disponham de meios para isso. Os modelos e ferramentas de autoria para hipermídia existentes mostram-se insuficientes para a modelagem de cursos, principalmente no que se refere aos aspectos pedagógicos. Neste trabalho apresenta-se um modelo para a caracterização de cursos hipermídia, chamado Daphne, seguido de uma metodologia que descreve a aplicação do modelo e visa permitir que professores de qualquer área, mesmo leigos em informática, projetem seus cursos. Um protótipo na área de Harmonia Musical ilustrando o uso do modelo e da metodologia foi implementado.

O processo de produção de software possui, genericamente, as fases de definição, de desenvolvimento e de verificação, entrega e manutenção. Dentro da fase de definição encontra-se a atividade de Análise de Requisitos de Software, que interliga os subsídios de software a nível de sistema de projeto de softwate.Tal análise compõe-se das etapas de reconhecimento do problema, avaliação e síntese, modelamento, epecificação e revisão. Todas essas etapas interdependentes e concorrentes. Enquanto a etapa de modelamento tende à informalidade, a etapa de especificação deve ser formal. Surge, assim. a seguinte questão: É possível gerar automaticamente uma especificação formal a partir de um dado modelo informal de um sistema? Tentando responder essa questão, este trabalho de pesquisa descreve mecanismos de mapeamento automático de Diagrmas de Fluxo de Dados para a linguagem de especificação formal LOTOS (Language Of Temporal Ordering Specification), ressaltando as vantagens da utilização desses mecanismos no processo de produção de software.

A avaliação de redação de vestibular é tida como uma tarefa complexa e subjetiva. Em primeira análise, somente os humanos têm a capacidade de realizá-la. Com o advento de novas técnicas e a capacidade do ser humano de aplicar aquelas já desenvolvidas em novos problemas, é possível automatizar o processo de avaliação e valoração de redação. Para se avaliar uma redação com qualidade, os métodos e modelos empregados precisam trabalhar com vários quesitos avaliativos e seus fenômenos. Neste trabalho, propõe-se um modelo computacional, baseado em uma abordagem híbrida, para avaliar e valorar coesão, coerência e adequação ao tema em uma redação de vestibular em língua portuguesa. A proposta viabilizou o desenvolvimento do Avaliador Automático de Redação - AVAR, protótipo do sistema que implementa o modelo proposto. O AVAR utiliza a Inteligência Artificial - IA por meio do Sistema de Inferência Fuzzy - SIF para valorar cada quesito com base em um modelo matemático cujo objetivo é abstrair os elementos relevantes para o processo de atribuição da nota a redação. Esses elementos são captados por métodos que aplicam técnicas da IA Simbólica, Processamento de Língua Natural, Estatística e Representação de Conhecimento. Os resultados alcançados equiparam-se aos dos avaliadores humanos e indicam a viabilidade da aplicação do modelo e métodos ao processo de análise e valoração de redação em contextos práticos reais.

Uma implantação eficaz de defesa cibernética requer o desenvolvimento de esforços coordenados nas seguintes capacidades-chave: detecção de ataques, mecanismos de defesa, monitoramento de situação, comando e controle, aprimoramento de estratégias e táticas e desenvolvimento seguro de sistemas. A dissertação apresenta um modelo de capacidades para defesa cibernética. A partir das seis capacidades-chave, foi identificado um modelo com capacidades essenciais para a defesa cibernética. O modelo de capacidades desenvolvido é utilizado como base para a construção de um modelo de maturidade para defesa cibernética. O modelo de maturidade é essencial para apoiar um planejamento estratégico de ações de defesa cibernética, pois permite a identificação do estado corrente de uma organização quanto à defesa cibernética e orientação para a definição de ações a serem tomadas para melhoria desse estado corrente. Nesta dissertação apresentamos a motivação e conceituação para um modelo de capacidades para defesa cibernética. A partir do modelo de capacidades é elaborado um modelo de maturidade.

Os métodos tradicionais de validação de requisitos de desempenho de software, baseados em testes do código, permitem a detecção de problemas somente nas fases finais do ciclo de desenvolvimento de software. Mudanças no software nas fases finais do desenvolvimento são em geral mais custosas e demoradas para serem efetivadas do que aquelas identificadas em fases preliminares. As técnicas de desenvolvimento de software orientadas a modelos permitem verificar requisitos de desempenho durante todo o ciclo de vida do software. Este trabalho propõe um framework de simulação para verificação de requisitos de desempenho de sistemas computacionais de tempo real, baseado em técnicas de desenvolvimento de software orientadas a modelos. O modelo de software é representado por diagramas de instalação e de estados UML (Unified Modeling Language) anotados com informações de desempenho de acordo com o padrão UML Profile for MARTE (Modeling and Analysis of Real-Time and Embedded Systems). O framework gera automaticamente o modelo de desempenho baseado em Diagrama de Ciclo de Atividades (Activity Cycle Diagram - ACD) a partir do modelo de software UML. ACD é uma representação gráfica simples, que permite a modelagem de sistemas para simulação discreta. O modelo de análise de desempenho é simulado e os resultados da análise dos experimentos de simulação são usados para indicar possíveis melhorias no modelo do software, caso os requisitos de desempenho não sejam atendidos. A análise de desempenho e a realimentação do modelo de software são baseadas na identificação de antipadrões de desempenho no modelo ACD. Os antipadrões de desempenho descrevem erros comuns na arquitetura do software, que podem provocar problemas de desempenho, assim como suas soluções. Finalmente, para validação do framework dois estudos de caso de sistemas computacionais de tempo real são apresentados.

No Brasil há um número insuficiente de profissionais capacitados em Mecatrônica para atender a demanda, o que exigirá a intensificação de formação de profissionais voltados para pesquisa, inovação, bem como para o projeto, desenvolvimento, produção e comercialização da nova geração de robôs. Um dos aspectos essenciais na formação deste profissional está relacionado com a análise de movimentação dos robôs e, portanto, com a modelagem cinemática e dinâmica desses dispositivos e sua relação com o sistema de controle. Nota-se que há necessidade de informações e de recursos computacionais apropriados para dar suporte a essa formação. Para exemplificar, os softwares de mercado, têm a arquitetura de sistema fechada com o objetivo de proteger a propriedade intelectual e interesses do fabricante, constituindo assim um inconveniente na utilização em estudos e pesquisas nos cursos de nível superior, além do alto custo associado. Este trabalho visa suprir algumas necessidades constatadas, disponibilizando recursos teórico-computacionais, como suporte ao ensino, à pesquisa e ao desenvolvimento na área de manipuladores robóticos e suas aplicações, com ênfase nas modelagens cinemática, dinâmica e geração de trajetórias para robôs manipuladores seriais e de cadeia fechada, constituindo isso em: levantar os requisitos aplicáveis a um ambiente computacional para a modelagem e simulação de manipuladores robóticos; conceber e desenvolver um ambiente moderno de software aberto com capacidade para efetuar cálculos para análise e estabelecimento de modelos numéricos e simbólicos para o estudo e determinação do movimento de tais dispositivos e ainda reunir didaticamente a base teórica associada, possibilitando aos alunos e pesquisadores experimentar soluções existentes ou criar suas próprias alternativas.

A colaboração na realização de tarefas e na solução de problemas faz parte do dia a dia das organizações. Essa realidade é comumente encontrada em ambientes de desenvolvimento de software, em que indivíduos com capacidades distintas trabalham de forma colaborativa na execução de tarefas interdependentes, acessando repositórios de informações compartilhados, em prol da produção de artefatos de software com qualidade. Considerando a natureza colaborativa de um processo de software, esta pesquisa destaca a importância de se conhecer como o trabalho é realizado, para que as decisões gerenciais sejam embasadas em evidências de projeto e não em suposições e na intuição do gerente. Nesse contexto, o trabalho propõe uma abordagem de análise de colaborações, baseada em métricas, visando quantificar os esforços colaborativos dos membros de uma equipe de software e prover indicadores que possam subsidiar as análises que antecedem as decisões gerenciais. Na busca por informações de projeto que forneçam o registro da memória dos trabalhos da equipe, o trabalho endereça o uso das informações armazenadas nos repositórios das ferramentas computacionais de apoio à Gerência de Configuração de Software (GCS). Devido à heterogeneidade da representação da informação no contexto dessas ferramentas, adota-se uma estratégia de integração semântica das informações com base em uma ontologia no domínio da GCS. Buscando-se parâmetros para que as colaborações possam ser analisadas, elabora-se, ainda, uma ontologia no domínio das colaborações ocorridas em um processo de software, do ponto de vista das comunicações, coordenações e cooperações ocorridas entre os membros de uma equipe de software. Com o intuito de se estabelecer mecanismos de avaliação dos esforços colaborativos dos membros da equipe, um conjunto de métricas quantitativas de análise é proposto. Desenvolve-se, então, um protótipo de software, que implementa a abordagem de análise proposta. Em seguida, uma prova de conceito é realizada, utilizando-se dados reais de um projeto de software, com o intuito de avaliar a abordagem de análise proposta.