Tese de mestrado. Redes e Serviços de Comunicação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2004

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor José Manuel Mendonça

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Automação). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000404266-Texto+Completo-0.pdf: 1735778 bytes, checksum: d2509663d82001555e81c857677ae9f9 (MD5) Previous issue date: 2008 / Current software systems are complex. This complexity is augmented due to reliability, availability and security needs. Dependable systems are systems that work acording to their specification despite the existence of faults. In order to implement such systems, it is important to use mechanisms that cope with problems that can happen during their execution. Diverse types of defects and non-expected situations can happen in an application executing in a distributed manner. To cope with these situations or defects one should use techniques to avoid or reduce there effects. Fault tolerance is one of such techniques. Its main goal is to offer alternatives to a system to keep working according to its specification despite residual faults in the system. The complexity to achieve dependability is even greater in systems in which several activites can be happening at the same time (parallel systems). Several mechanisms that are used to develop parallel applications are described in the literature. Usually, these mechanisms are called multiparty interactions. These multiparty interactions are composed by several parties (objects or processes) that somehow come together to produce a temporary combined state and execute a joint activity. When the activity is finished they continue their own execution. However, several times the interacton among the participants can lead the systems to a situation in which all the execution has to be redone (the domino effect). To avoid such situation and to help in the handling of concurrent exceptions when several participants are working together it is possible to use, for example, the Dependable Multiparty Interactions (DMIs). This mechanism has been used in the development of several applications in different areas. Nevertheless we noticed that in all applications, DMIs were applied in a ad hoc situation, that is, they were hard coded manually. Such situation can make the development phase quite tiresome and can also be prone to the introduction of faults in the final system. This work presents a proposal of an environment for the development of dependable applications that use the DMI mechanism. This environment uses the Eclipse Plug-in Development Environment (PDE). We include to the Eclipse PDE a new plug-in whose main goal is to automatize the development of applications that use DMIs as the means for fault tolerance. This proposal intends to improve developers productivity, to reduce the number of residual faults in the code, and also to easy the understanding of DMIs components and their inter-relations. / A complexidade de sistemas de software tem aumentado devido aos novos requisitos impostos pelas aplicações modernas, tais como confiabilidade, segurança e disponibilidade. Sistemas confiáveis são sistemas que mantém seu funcionamento de acordo com sua especificação mesmo na presença de situações excepcionais. Na tentativa de implementar sistemas mais robustos e confiáveis, torna-se imprescindível a utilização de mecanismos capazes de lidar com problemas que potencialmente possam afetar seu perfeito funcionamento. Variados tipos de defeitos e situações inesperadas podem ocorrer em aplicações que rodam sobre sistemas distribuídos. Para que seja atingido um grau satisfatório de utilização destes sistemas é extremamente importante que sejam utilizadas técnicas objetivando coibir ou minimizar a existência de falhas. Tolerância a Falhas é uma técnica que tem por objetivo oferecer alternativas que permitam ao sistema manter o funcionamento conforme sua especificação, mesmo na ocorrência de situações indesejadas. A literatura descreve diversos tipos de mecanismos que auxiliam no desenvolvimento de aplicações que possuem diversas atividades acontecendo simultaneamente. Em geral, um mecanismo composto por diversos participantes (objetos ou processos) executando um conjunto de atividades paralelamente é chamado de interação multiparticipante. Em uma interação multiparticipante diversos participantes de alguma maneira "se unem" para produzir um estado combinado, intermediário e temporário e utilizam este estado para executar alguma atividade. Após a atividade executada a interação é desfeita e então cada participante prossegue sua execução. Entretanto, diversas vezes a interação entre os participantes pode levar a situações onde toda a execução tem que ser refeita (efeito dominó). Para evitar este tipo de situação e para auxiliar no tratamento de exceções concorrentes que podem ocorrer nos diversos participantes de uma interação pode-se utilizar, por exemplo, o mecanismo de interações multiparticipantes confiáveis (Dependable Multiparty Interactions - DMIs). Este mecanismo tem sido utilizado para o desenvolvimento de aplicações em diversas áreas. Todavia, percebemos que todos os estudos de casos desenvolvidos utilizando DMIs foram implementados manualmente, ou seja, sem a utilização de nenhuma ferramenta de apoio. Tal situação além de acarretar um elevado tempo de desenvolvimento também facilita à inclusão de falhas no sistema. Nesta dissertação apresentamos uma proposta de desenvolvimento de aplicações confiáveis que utilizam o mecanismo de DMIs. Utilizando o IDE Eclipse desenvolvemos uma feramenta capaz de automatizar o processo de criação de aplicações que utilizam DMIs para tolerar falhas, proporcionando aos desenvolvedores ganho de produtividade, redução da possibilidade de inserção de falhas no código, assim como facilitar a compreensão dos elementos que compõem uma DMI e a maneira como os mesmos estão relacionados.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000384394-Texto+Completo-0.pdf: 1626133 bytes, checksum: 6baa56a8c0f7018d2283fd27f8605a0e (MD5) Previous issue date: 2004 / Crescent globalization in business environments has affected the software development market. Aiming competitive advantages as low costs, high productivity and quality in systems development, several organizations decided to distribute their development process inside or outside their countries. However, team dispersion introduces several challenges to process development. In this context, requirements engineering is one activity highly influenced by team dispersion. Requirements process, even in co-located environments, is critical. When dealing with distance among stakeholders, requirements difficulties tends to be exacerbated. It is necessary new processes, patterns and tools to reduce the impact of team dispersion in requirements engineering and address geographical dispersion, cultural differences and communication difficulties, for instance. In this sense, the objective of this master thesis is to propose a requirements engineering process model that addresses questions related to distributed software development. The main research method used was case study, conducted in a software development unit of a multinational organization located in Brazil. This research contributes by proposing a requirements engineering process adequate to distributed teams. / A crescente globalização do ambiente de negócios tem afetado diretamente o mercado de desenvolvimento de software. Em busca de vantagens competitivas como baixos custos, produtividade e qualidade na área de desenvolvimento de sistemas, diversas organizações optaram por distribuir o processo de desenvolvimento de software dentro de seu país, ou em outros países, como Índia, China e Brasil. Entretanto, os desafios apresentados pela distribuição da equipe envolvida no processo de software são significativos. Nesse contexto, a engenharia de requisitos é uma atividade influenciada pela distribuição das equipes. O processo de requisitos, mesmo em ambientes co-localizados, é crítico no desenvolvimento de software. Ao lidar com a distância entre os envolvidos, as dificuldades com requisitos tendem a se exacerbar. Para tratar questões como dispersão geográfica, diferenças culturais e dificuldades de comunicação, torna-se necessária a definição de novos processos, padrões e ferramentas, de forma a reduzir o impacto da dispersão das equipes na engenharia de requisitos. Nesse sentido, esta dissertação de mestrado tem como objetivo propor um modelo de processo de engenharia de requisitos visando tratar questões relacionadas ao desenvolvimento distribuído de software. O principal método de pesquisa utilizado foi o estudo de caso e a base empírica da pesquisa envolve uma unidade de desenvolvimento de software de uma empresa multinacional de grande porte localizada no Brasil. A pesquisa contribui no sentido de propor um modelo de processo de engenharia de requisitos adequado à realidade de equipes dispersas.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:43:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000434651-Texto+Completo-0.pdf: 1984002 bytes, checksum: 609516108d15d3b415c70eb2d895bd71 (MD5) Previous issue date: 2011 / Many researches have helped to establish correlations between coordination of software development activities and Software Architecture in projects with distributed teams. To better understand how architects are designing this kind of projects we present, in this research, a qualitative study on the influence of Software Architecture in Distributed Software Development (DSD). We collect information from Software Architects involved in DSD projects about the architecture. Information collected has exposed the wide adoption of Service Oriented Architectures (SOA) by companies developing distributed projects, indicating a trend towards to the use of this low coupling architectural style. More detailed data collected by follow-up interviews showed the implementation of practices and SOA design patterns. This practices and patterns were set up in a conceptual framework from which an experiment was conducted to compare the effort in developing DSD projects using the concepts of the framework with effort without using those concepts. The results of this experiment showed that using development practices in SOA can reduce the effort in developing DSD projects based on that architectural style. / Diversas pesquisas têm contribuído para estabelecer a relação entre coordenação de atividades e Arquitetura de Software em projetos com equipes distribuídas. Em um estudo qualitativo preliminar sobre a influência da Arquitetura de Software no Desenvolvimento Distribuído de Software coletou-se informações de Engenheiros de Software de empresas envolvidas em projetos de Desenvolvimento Distribuído de Software. Esse estudo expôs a larga utilização de arquiteturas orientadas a serviço (SOA), indicando uma tendência ao uso desse padrão de arquitetura de baixo acoplamento por empresas que desenvolvem seus projetos de forma distribuída. Estudos posteriores revelaram um conjunto de práticas de desenvolvimento em SOA, utilizadas por essas empresas. Esse conjunto de práticas foi organizado em um framework conceitual a partir do qual se realizou um experimento para comparar o esforço empregado no desenvolvimento de projetos DDS utilizando os conceitos desse framework, com o esforço sem a utilização desses conceitos. Os resultados do experimento mostraram que utilizar as práticas de desenvolvimento em SOA pode reduzir o esforço no desenvolvimento de projetos DDS que utilizam esse estilo arquitetural.

O objetivo deste trabalho é a introdução e desenvolvimento de uma metodologia analítico-simbólica para a obtenção de respostas dinâmicas e forçadas (soluções homogêneas e não homogêneas) de sistemas distribuídos, em domínios ilimitados e limitados, através do uso da base dinâmica gerada a partir da resposta impulso. Em domínios limitados, a resposta impulso foi formulada pelo método espectral. Foram considerados sistemas com condições de contorno homogêneas e não homogêneas. Para sistemas de natureza estável, a resposta forçada é decomposta na soma de uma resposta particular e de uma resposta livre induzida pelos valores iniciais da resposta particular. As respostas particulares, para entradas oscilatórias no tempo, foram calculadas com o uso da fun»c~ao de Green espacial. A teoria é desenvolvida de maneira geral permitindo que diferentes sis- temas evolutivos de ordem arbitrária possam ser tratados sistematicamente de uma forma compacta e simples. Realizou-se simulações simbólicas para a obtenção de respostas dinâmicas e respostas for»cadas com equações do tipo parabólico e hiperbólico em 1D,2D e 3D. O cálculo das respostas forçadas foi realizado com a determinação das respostas livres transientes em termos dos valores iniciais das respostas permanentes. Foi simulada a decomposição da resposta forçada da superfície livre de um modelo acoplado oceano-atmosfera bidimensional, através da resolução de uma equação de Klein-Gordon 2D com termo não-homogêneo de natureza dinâmica, devido a tensão de cisalhamento na superfície do oceano pela ação do vento. / The objective of this work is the introduction and the development of an analytical-symbolic methodology for obtaining dynamic and forced responses of distributed systems, in unlimited and limited domains, through the use of the dynamic basis generated by the impulse response. In limited domains, the impulse response was formulated with the spec- tral method. Systems were considered with homogeneous and nonhomogeneous boundary conditions. For systems of stable nature, the forced response is decomposed into the sum of a particular response and a free response that is induced by the initial values of the particular response. The particular responses, for oscillatory time inputs, were calculated with the use of the spatial Green's function. The theory is developed in a general way that allows that di®erent arbitrary order evolution systems can be systematically treated in a compact and simple way. Symbolic simulations ware performed for obtaining dynamics responses and forced responses with equations of parabolic and hyperbolic type in 1D,2D and 3D. The calculation of the forced responses were accomplished with the determina- tion of the transient free responses in terms of the initial values of the permanent responses. It was simulated the decomposition of the forced response of the free surface of a two-dimensional coupled model ocean-atmosphere, through the inte- gration of a 2D Klein-Gordon equation with a nonhomogeneous terms of dynamic nature, due to the shear stress in the surface of the ocean by the action of the wind.

PINHEIRO, Ângela Maria Alves. OntologyManagementTool - uma ferramenta para gerenciamento de ontologias como teorias lógicas. 2013. 76 f. Dissertação (Mestrado em ciência da computação)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2013. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-08T18:39:27Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_amapinheiro.pdf: 2709642 bytes, checksum: f720a93925601ca802e5474df0a4501c (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2016-07-13T13:27:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_amapinheiro.pdf: 2709642 bytes, checksum: f720a93925601ca802e5474df0a4501c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T13:27:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_amapinheiro.pdf: 2709642 bytes, checksum: f720a93925601ca802e5474df0a4501c (MD5) Previous issue date: 2013 / Diversos projetos nacionais e internacionais, como o dados.gov.br e o Linking Open Data, foram desenvolvidos com a finalidade de fomentar a criação da Web de dados, que surge como uma nova abordagem para efetivamente publicar, recuperar e descrever dados distribuídos na Web. Diante desse cenário, tais projetos enfrentam o desafio de criar e manter os dados estruturados que seguem os princípios do Linked Data, descritos no modelo de dados RDF e representados por ontologias. Esse desafio envolve outras tarefas complexas, tais como: reusar o vocabulário das ontologias largamente utilizadas na elaboração de novas ontologias (com a finalidade de promover a interoperabilidade e a integração entre as aplicações) e permitir a detecção de inconsistências entre os termos de uma determinada ontologia. Com o objetivo de propor uma solução para esse desafio, o problema de gerenciamento de ontologias foi abordado nesta dissertação. Na literatura, existe uma grande variedade de trabalhos disponíveis com diferentes enfoques e processos que propõem o gerenciamento de ontologias. Entretanto, poucos trabalhos preocupam-se em auxiliar o especialista do domínio na elaboração de uma ontologia que representa um entendimento correto sobre a semântica das ontologias envolvidas, visto que, para isso faz-se necessário considerar as restrições lógicas das ontologias originais e propagá-las para as novas ontologias. Além disso, foi percebido que, nos trabalhos anteriores, existe a necessidade de utilizar várias ferramentas durante o processo de gerenciamento de ontologias, o que aumenta o esforço manual a ser despendido pelo especialista do domínio na elaboração de novas ontologias. Sendo assim, a fim de oferecer algumas funcionalidades diferenciadas e de modo integrado ao gerenciamento de ontologias, foi desenvolvido um protótipo, denominado OntologyManagementTool. O protótipo desenvolvido considera as ontologias não apenas como vocabulário, mas como teorias lógicas, isto é, leva em conta também o seu conjunto de restrições. Cada ontologia manipulada é primeiramente normalizada para atender ao formalismo da Lógica Descritiva, com um número específico de restrições. Posteriormente, essa ontologia é transformada em um grafo de restrições, e assim, é possível gerenciá-la a partir de um conjunto de operações algébricas sobre o grafo. Destacam-se as seguintes operações: união, interseção, diferença eprojeção. Após a execução de cada uma dessas operações, é possível obter uma nova ontologia, bem como, o mapeamento entre as ontologias envolvidas. O trabalho proposto teve a sua aplicabilidade comprovada a partir de experimentos executados em ontologias descrevendo fontes de dados reais. Os resultados obtidos mostraram que a complexidade para gerar o grafo de restrições é linear em relação ao número de restrições das ontologias; já a complexidade do processamento das operações algébricas (interseção, diferença e projeção) é quadrática em relação ao número de vértices do grafo de restrições, sendo importante evidenciar que o fator determinante para obtenção dessa complexidade é o procedimento escolhido para lidar com as restrições de inclusão, denominado fecho transitivo.

CAMELO, J. C. Barramento de serviços federados para integração federativa de sistemas distribuídos. 2008. 94 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-04T17:25:25Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_jccamelo.pdf: 2309479 bytes, checksum: 25586df7563729e2a4a53abe07c0ac7d (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-04-06T17:30:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_jccamelo.pdf: 2309479 bytes, checksum: 25586df7563729e2a4a53abe07c0ac7d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-06T17:30:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_jccamelo.pdf: 2309479 bytes, checksum: 25586df7563729e2a4a53abe07c0ac7d (MD5) Previous issue date: 2008-02-20 / This work presents the Federated Service Bus (FSB), a communication middleware based on Enterprise Service Bus (ESB) for federated systems. We do not address the classic problem of federated systems, focused mainly on authentication and security, but a growing need for heterogeneous service intercommunication. The proposed middleware makes use of internal ESBs to allow the isolation, application of policies and routing of each domain that comprises the federal system, seeking separate interests and avoid conflicts. Our proposal is modeled using coloured Petri nets, which gives it reliability of simulation and validation based on a formal mathematical model. Thus, significant gains were achieved in the implementation with the use of web services and BPEL (Business Process Execution Language). The modeling with coloured Petri nets not only validated the flow as allowed a error reduction. Finally, the FSB is embedded with SOA (Service Oriented Achitecture), EDA (Event-Driven Architecture) and NGOSS (Next Generation Operation System and Software). / Esta dissertação apresenta uma proposta de middleware de comunicação baseado em Enterprise Service Bus (ESB) para sistemas federados, isto é, formados por sistemas de diferentes organizações. Este trabalho não aborda o problema clássico de sistemas federados, cujo enfoque principal é autenticação e a segurança, mas sim uma necessidade crescente de intercomunicação de serviços heterogêneos. O middleware proposto, chamado de Federated Service Bus (FSB), faz uso de ESBs internos para permitir o isolamento, aplicação de políticas e roteamento de cada domínio que compõe o sistema federado, visando separar interesses e evitar conflitos. Nossa proposta é modelada por redes de Petri coloridas, o que lhe atribui confiabilidade de simulação e de validação com base em um modelo formal matemático. Assim, ganhos significativos foram obtidos na implementação com o uso de web services e BPEL (Business Process Execution Language). A modelagem com redes de Petri coloridas não só validou o fluxo, como o documentou em detalhes e possibilitou a diminuição no número de erros. Por fim, enquadramos o FSB em arquiteturas consolidadas com SOA (Service Oriented Achitecture), EDA (Event-Driven Architecture) e NGOSS (Next Generation Operation System and Software).

PINHEIRO, Ângela Maria Alves. OntologyManagementTool - uma ferramenta para gerenciamento de ontologias como teorias lógicas. 2013. 76 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências, Departamento de Computação, Fortaleza-CE, 2013. / Submitted by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-05-30T18:23:33Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_amapinheiro.pdf: 2709642 bytes, checksum: f720a93925601ca802e5474df0a4501c (MD5) / Approved for entry into archive by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-05-30T18:24:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_amapinheiro.pdf: 2709642 bytes, checksum: f720a93925601ca802e5474df0a4501c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-30T18:24:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_amapinheiro.pdf: 2709642 bytes, checksum: f720a93925601ca802e5474df0a4501c (MD5) Previous issue date: 2013 / Diversos projetos nacionais e internacionais, como o dados.gov.br e o Linking Open Data, foram desenvolvidos com a finalidade de fomentar a criação da Web de dados, que surge como uma nova abordagem para efetivamente publicar, recuperar e descrever dados distribuídos na Web. Diante desse cenário, tais projetos enfrentam o desafio de criar e manter os dados estruturados que seguem os princípios do Linked Data, descritos no modelo de dados RDF e representados por ontologias. Esse desafio envolve outras tarefas complexas, tais como: reusar o vocabulário das ontologias largamente utilizadas na elaboração de novas ontologias (com a finalidade de promover a interoperabilidade e a integração entre as aplicações) e permitir a detecção de inconsistências entre os termos de uma determinada ontologia. Com o objetivo de propor uma solução para esse desafio, o problema de gerenciamento de ontologias foi abordado nesta dissertação. Na literatura, existe uma grande variedade de trabalhos disponíveis com diferentes enfoques e processos que propõem o gerenciamento de ontologias. Entretanto, poucos trabalhos preocupam-se em auxiliar o especialista do domínio na elaboração de uma ontologia que representa um entendimento correto sobre a semântica das ontologias envolvidas, visto que, para isso faz-se necessário considerar as restrições lógicas das ontologias originais e propagá-las para as novas ontologias. Além disso, foi percebido que, nos trabalhos anteriores, existe a necessidade de utilizar várias ferramentas durante o processo de gerenciamento de ontologias, o que aumenta o esforço manual a ser despendido pelo especialista do domínio na elaboração de novas ontologias. Sendo assim, a fim de oferecer algumas funcionalidades diferenciadas e de modo integrado ao gerenciamento de ontologias, foi desenvolvido um protótipo, denominado OntologyManagementTool. O protótipo desenvolvido considera as ontologias não apenas como vocabulário, mas como teorias lógicas, isto é, leva em conta também o seu conjunto de restrições. Cada ontologia manipulada é primeiramente normalizada para atender ao formalismo da Lógica Descritiva, com um número específico de restrições. Posteriormente, essa ontologia é transformada em um grafo de restrições, e assim, é possível gerenciá-la a partir de um conjunto de operações algébricas sobre o grafo. Destacam-se as seguintes operações: união, interseção, diferença eprojeção. Após a execução de cada uma dessas operações, é possível obter uma nova ontologia, bem como, o mapeamento entre as ontologias envolvidas. O trabalho proposto teve a sua aplicabilidade comprovada a partir de experimentos executados em ontologias descrevendo fontes de dados reais. Os resultados obtidos mostraram que a complexidade para gerar o grafo de restrições é linear em relação ao número de restrições das ontologias; já a complexidade do processamento das operações algébricas (interseção, diferença e projeção) é quadrática em relação ao número de vértices do grafo de restrições, sendo importante evidenciar que o fator determinante para obtenção dessa complexidade é o procedimento escolhido para lidar com as restrições de inclusão, denominado fecho transitivo.