Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-16T14:17:44Z No. of bitstreams: 1 PABLO OLIVEIRA ANTONINO DE ASSIS - DISSERTAÇÃO PPGCC 2009..pdf: 1244760 bytes, checksum: 30e75bebed5cedb9f7f2d0eb80097c6f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-16T14:17:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PABLO OLIVEIRA ANTONINO DE ASSIS - DISSERTAÇÃO PPGCC 2009..pdf: 1244760 bytes, checksum: 30e75bebed5cedb9f7f2d0eb80097c6f (MD5) Previous issue date: 2009-03-13 / Capes / Nós investigamos a evolução de oito softwares open source e cinco proprietários, a fim de verificar a existência de correlações estatísticas entre complexidade e medidas de qualidade em termos de bad smells e bugs. Em todos os projetos, encontramos fortes correlações estatísticas entre medidas de complexidade (WMC) e qualidade. Todos os softwares proprietários e cinco open source apresentaram índices de correlação muito forte (r > 0.9). Surpreendentemente, em três dos softwares open source, a correlação encontrada foi forte, porém negativa. Isto é atribuído ao fato de que, nestes projetos, os bad smells foram removidos intencionalmente. Este resultado sugere que, apesar da correlação, não existe necessariamente relação de causa-efeito entre métricas de complexidade e de qualidade. Dessa maneira, concluímos que apenas eliminar bad smells não é uma boa estratégia a ser seguida se o objetivo for reduzir a complexidade do design e melhorar a qualidade nos termos associados à redução da complexidade. / We have studied the evolution of eight open source projects and five proprietary ones, looking for statistical correlations between complexity and quality measures in terms of bad smells and bugs detected. In all projects, we found strong statistical correlations between complexity (WMC) and quality measures. In all the legacies softwares and five of open sources, the correlation can be considered very strong (r > 0.9). Surprisingly, in three of the open source, the correlation is strong, but negative. This has been attributed to the fact that, in these projects, designers have intentionally controlled the quality measures under study, by applying refactoring strategies. These results suggest that, despite the correlation, there is no necessary cause-effect relation between complexity and quality measures. We conclude that just eliminate bad smells is not a good strategy to be followed if the desired objective is to reduce software design complexity. Then also does not improve software quality in terms associated to software complexity reduction.

[pt] Muitos problemas de modularidade de design de software estão relacionados à modularização inadequada de interesses importantes e que têm impacto sistêmico no design, tais como tratamento de exceção, distribuição e persistência. No entanto, a maioria das abordagens atuais de avaliação quantitativas não levam em conta os interesses que guiam o design, o que acaba fazendo com que o processo de avaliação de modularidade se torne deficiente. Portanto, existe a necessidade de abordagens de medição que promovam uma identificação mais efetiva dos problemas de modularidade relacionados a interesses transversais. Além disso, essa necessidade se torna ainda mais evidente à medida que surgem novas formas de decomposição de design, tais como desenvolvimento de software orientado a aspectos. Nesse contexto, essa tese tem o objetivo de definir e investigar uma nova abordagem de avaliação quantitativa de modularidade de design de software que promove o conceito de interesse a uma abstração de medição. Esse trabalho define uma abordagem de medição dirigida por interesse que inclui um conjunto de mecanismos para avaliação de modularidade de software desde o design arquitetural até o design detalhado. A abordagem sensível a interesse proposta é composta por: (i) um conjunto de métricas arquiteturais, (ii) um conjunto de métricas de design detalhado, (iii) um conjunto de regras heurísticas de design que dão apoio a interpretação das métricas, e (iv) uma ferramenta, chamada de COMET, que dá apoio tanto à notação quanto à medição dirigida por interesses de design arquitetural. A utilidade da técnica de medição dirigida por interesses proposta foi avaliada em uma série de estudos empíricos, onde a modularidade de designs convencionais e orientados a aspectos foram comparados. / [en] Several modularity problems in software designs are related to the inadequate modularization of key broadly-scoped concerns, such as exception handling, distribution, and persistence. However, most of the current quantitative assessment aproaches are not sensitive to concerns that drive the design, thereby leading to a number of shortcomings in the modularity evaluation process. Therefore, there is a need for measurement approaches that support a more effective identification of modularity anomalies related to crosscutting concerns. Also, this necessity becomes more apparent in an age that a number of different fomrs of design decompositions, such as aspect-oriented software development, are emerging. In this context, this thesis aims at investigating a novel approach for quantittative modularity assessment of software design by promoting the concept of concern as a measurement abstraction. Our concern-driven measurement approach encompasses a set of mechanisms for assessing software modularity from architectural to detailed design. The prposed concern-sensitive approach includes:(i) a suite of architectural metrics, (ii) a suite of detailed design metrics, (iii) a suite of design heuristic rules for supporting the interpretation of metrics in meaningful ways, and (iv) a tool, called COMET, that supports bots concern-drive notation and measurement of architectual designs. We evaluated the usefulness of our concern-oriented measurement techinique in a series of emprical studies, comparing the modularity of conventional and aspect-oriented software design.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-22T23:26:49Z No. of bitstreams: 1 JOÃO ARTHUR BRUNET MONTEIRO - DISSERTAÇÃO PPGCC 2010..pdf: 1055709 bytes, checksum: e8145387f1111c96339e77c6b84ebade (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-22T23:26:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOÃO ARTHUR BRUNET MONTEIRO - DISSERTAÇÃO PPGCC 2010..pdf: 1055709 bytes, checksum: e8145387f1111c96339e77c6b84ebade (MD5) Previous issue date: 2010-07-26 / Assegurar que um programa está de acordo com sua especificação é um elemento chave na garantia de qualidade de software. Embora haja amplo suporte ferramental para checar se uma implementação está funcionalmente de acordo com seus requisitos, checar se ela está em conformidade com regras de design ainda é uma atividade que por muitas vezes é executada manualmente. Neste trabalho propomos uma técnica que visa automatizar a checagem de conformidade entre regras de design de baixo-nível e implementação. A técnica proposta, intitulada testes de design, permite a verificação de programas baseada em testes. O objetivo da técnica é checar se os programadores estão seguindo as regras de design previamente especificadas. Regras são especificadas como testes, daí o nome testes de design. De fato, testes de design são JUnit test cases com uma semântica diferente de testes funcionais. Testes funcionais checam se o software se comporta como esperado quando estimulado por determinadas entradas, ao passo que testes de design checam se o software está sendo construído da maneira esperada. Para dar suporte à abordagem de testes de design, foi desenvolvida uma biblioteca chamada DesignWizard (http://www.designwizard.org). Uma avaliação levando em consideração a usabilidade e a escalabilidade do DesignWizard foi efetuada com o objetivo de mostrar sua viabilidade na checagem de conformidade de grandes projetos. Os resultados do experimento de escalabilidade apontam na direção de que a eficiência não é um problema para a ferramenta e que, de acordo com o experimento de usabilidade, o suporte da ferramenta à escrita de testes de design cumpre com as expectativas dos desenvolvedores. / Assuring that a program conforms to its specification is a key concern in software quality assurance. Although there is substantial tool support to check whether an implementation complies to its functional requirements, checking whether it conforms to its design remains as an almost completely manual activity. We propose the concept of design tests, which are test-like programs that automatically check whether an implementation conforms to a specific design rule. Design rules are implemented directly in the target programming language in the form of tests. As a proof of concept, we present DesignWizard, an library developed to support design tests for Java programs as JUnit test cases. We have performed an evaluation to show that DesignWizard’s API is easy to use and the tool scales as software grows. To achieve this, we have conducted an experiment to assess the usability of DesignWizard’s API by analysing eleven developers on the activity of composing five design tests using DesignWizard’s API. Besides that, we have measured the time and memory consumption that DesignWizard takes to apply static analysis on several projects sizes varying between 0.125MB and 46MB. The results of our study show that the time and memory consumption of static analysis performed by Design Wizard has a linear form as the size of the application grows. Besides that, the experiment conducted with the programmers leads us to conclude that DesignWizard’s API is easy to use in the sense that it meets to programmers expectations.

Several decades ago, computer control systems known as Electric Control Units (ECUs) were introduced to the automotive industry. Mechanical hardware units have since then increasingly been replaced by computer controlled systems to manage complex tasks such as airbag, ABS, cruise control and so forth. This has lead to a massive increase of software functions and data which all needs to be managed. There are several tools and techniques for this, however, current tools and techniques for developing real-time embedded system are mostly focusing on software functions, not data. Those tools do not fully support developers to manage run-time data at design time. Furthermore, current tools do not focus on visualization of relationship among data items in the system. This thesis is a part of previous work named the Data Entity approach which prioritizes data management at the top level of development life cycle. Our main contribution is a tool that introduces a new way to intuitively explore run-time data items, which are produced and consumed by software components, utilized in the entire system. As a consequence, developers will achieve a better understanding of utilization of data items in the software system. This approach enables developers and system architects to avoid redundant data as well as finding and removing stale data from the system. The tool also allows us to analyze conflicts regarding run-time data items that might occur between software components at design time. / A Data-Entity Approach for Component-Based Real-Time Embedded Systems Development

[pt] Um dos requisitos para a usabilidade de um sistema interativo é que os usuários adquiram o conhecimento, denominado de modelo de usabilidade, sobre como aplicar as soluções-em-potencial concebidas pelo designer às tarefas do seu domínio. A abordagem da Engenharia Semiótica apresenta uma perspectiva na qual um sistema interativo é um artefato de metacomunicação através do qual o designer envia uma mensagem que comunica o modelo de usabilidade para o usuário. Partindo desta perspectiva e baseado nos conceitos de semiótica das teorias de Charles S. Peirce e de Umberto Eco desenvolvemos modelos teóricos que descrevem o modelo de usabilidade como sendo o conteúdo da mensagem do designer, a interface de usuário como a sua expressão e o design como sendo uma atividade de produção de signos apoiada por um sistema semiótico, composto por uma linguagem de especificação e por regras que correlacionam as mensagens especificadas aos widgets dos principais padrões e ferramentas de interfaces de usuário. / [en] Interactive systems usability could be enhanced if users learn all the knowledge - the usabilty model - that capability them in applying designer`s potential solutions to domain tasks. The Semiotic Engineering approach perceives interactive systems as metacommunication artifacts that send a message from designer to users whose expression is the lower-level messages exchanged between user and system and whose content is the usability model. Starting from this perspective and based on semiotic theory concepts from Charles S. Peirce and Umberto Eco we present conceptual models to the interface as the expression and to the usability model as the content of designer`s message. We also develop a semiotic system to support user interface design. The system is composed by a specification language and rules that maps specified messagens to user interface widgets. Our emphasis here is not in aesthetics aspects of user interfaces, but in the interactive and performing nature of the interface message as it is carried throughout the computational medium. / [es] Uno de los requisitos para el uso de un sistema interactivo es que los usuarios adquieran conocimiento (denominado de modelo de usabilidad) sobre como aplicar las soluciones-en-potencial concebidas por el diseñador a las tareas de su dominio. El abordaje de la Ingeniería Semiótica presenta define un sistema interactivo como un artefacto de metacomunicación a través del cual el diseñador envía un mensaje que comunica el modelo de usabilidad para el usuario. Partiendo de esta perspectiva y considerando los conceptos de semiótica de las teorías de Charles S. Peirce y de Umberto Eco, desarrollamos modelos teóricos que describen el modelo de usabilidad como el contenido del mensaje del diseñador; la interfaz de usuario como su expresión y el diseño como una actividad de producción de signos apoyada por un sistema semiótico, compuesto por un lenguaje de especificación y por reglas que correlacionan los mensajes especificados a los widgets de los principales padrones y herramientas de interfaces de usuario.

The article identifies the challenges during the system and specifically the software development process for safety critical electro-hydraulic control systems by using the example of the hydrostatic driveline with a four speed transmission of a feeder mixer. An optimized development approach for mobile machinery has to fulfill all the requirements according to the Machinery Directive 2006/42/EC, considering functional safety, documentation and testing requirements from the beginning and throughout the entire machine life cycle. The functionality of the drive line control could be verified in advance of the availability of a prototype by using a “software-in-the-loop” development approach, based on a MATLAB/SIMULINK model of the drive line in connection with the embedded software.

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[pt] O Lean Communication-Centered Design (LeanCCD) é um processo de design de Interação Humano-Computador (IHC) centrado na comunicação, que consiste na realização de um workshop, detalhamento de metas de usuários, combinação de modelos de interação com esboços em papel simulados com usuários, apoiados por guias e quadros. A IHC é uma área que estuda o projeto e uso de tecnologia computacional, em especial a interação entre computadores e pessoas. Este estudo adaptou o Communication-Centered Design (CCD) e o eXtreme Communication-Centered Design (eXCeeD), outros processos de design centrados na comunicação fundamentados na Engenharia Semiótica (EngSem). A EngSem é uma teoria de IHC que define a interação como um processo comunicativo entre designers e usuários mediado por computadores. Abordagens e processos fundamentados nessa teoria buscam favorecer a reflexão através da adoção de modelos, questões e métodos que não gerem diretamente uma resposta ou solução para o problema, mas apoiem o designer na exploração do espaço e da natureza do problema, bem como das restrições sobre soluções candidatas. A avaliação do LeanCCD em um estudo de caso na indústria observou dificuldade na condução das atividades e na aplicação correta de algumas técnicas e conceitos. Porém, diferentemente do eXCeeD, percebemos o uso sistemático das questões que favoreciam a reflexão devido ao auxílio dos quadros e guias propostos. / [en] Lean Communication-Centered Design (LeanCCD) is a Human-Computer Interaction (HCI) design process, which consists of conducting a workshop, detailing user goals, combining interaction models with paper sketches, and testing them with users, supported by guides and templates. This study adapted the Communication-Centered Design (CCD) and the eXtreme Communication-Centered Design (eXCeeD), other communication-centered design processes grounded on Semiotic Engineering (SemEng). SemEng defines the interaction as a computer-mediated communication process between designers and users. Approaches and processes based on SemEng are not used to directly yield the answer to a problem, but to increase the problem-solver s understanding of the problem itself and the implication it brings about. Process evaluation in a case study, in the industry, proved itself difficult, both in carrying out LeanCCD activities and in the correct application of some techniques and concepts. However, unlike eXCeeD, we were able to observe a systematic use of questions that contributed to designers reflection, aided by the proposed templates and guides.

Cílem této práce je vývoj dvoukanálového kontroléru krokových motorů. V rámci práce je popsán jak vývoj elektroniky, tak vývoj příslušného software. Elektronika kontrolŕu je založena na mikrokontroléru STM32F405 a driverů krokových motorů vyráběných firmou Trinamic. Pro komunikaci s nadřazenými systémy je implementován protokol CANOpen a sběrnice I\textsuperscript{2}C a USB. Elektronika byla navržena v software KiCAD and využívá čtyřvrstvého plošného spoje a moderních výrobních technologií. Co se týká software, byl vyvinut jak firmware pro mikrokontrolér, tak software pro ovládání kontroléru. Obě části software využívají programovacího jazyka Rust, který se zaměřuje na bezpečnost práce s pamětí, rychlost a zero-cost abstrakce. Sekundárním cílem této práce je ukázat, jak lze tento programovací jazyk s výhodou použít pro programování nízkoúrovňového embedded software. Firmware kontroléru implementuje nezávislé řízení pohybu obou os kontroléru a to jak v rychlostním, tak v pozičním režimu a zároveň implementuje bezpečnostní funkce pro případy selhání komunikace. Výsledný kontrolér by měl být použit v rámcí výzkumné skupiny Robotiky a Umělé Inteligence a studenty na Ústavu Automatizace FEKT VUT.