Darbe nagrinėjama programų sistemų palaikymo ir vystymo problema. Nustatyta, jog sąnaudos šiose programų sistemos gyvavimo ciklo fazėse siekia iki 80% visų sąnaudų, skiriamų programų sistemai kurti. Pagrindinis šio reiškinio veiksnys yra nuolatinis poreikis pritaikyti sistemų funkcionalumą prie besikeičiančių verslo reikalavimų, o tokios užduotys apima didžiąją dalį visų palaikymo veiklų. Nagrinėti tyrimai parodė, kad programų sistemose įgyvendintai verslo logikai suprasti sugaištama 40–60% pakeitimams atliki skirto laiko, kadangi atsakingi už sistemų palaikymą žmonės paprastai nėra jų projektuotai, todėl turi dėti dideles pastangas, kad išsiaiškintų sistemos veikimo principus. Be to, pakeitimai, atliekami palaikymo metu, yra retai dokumentuojami (ar net nedokumentuojami visai), o supratimas įgytas įgyvendinant pakeitimus lieka individualių programuotojų galvose. Tuo tarpu kiti tyrimai atskleidė, jog paprastai tik trečdalis programų sistemos kodo įgyvendina verslo logiką, o kita dalis yra skirta platformos ir infrastruktūros funkcijoms įgyvendinti. Iš to darytina išvada, jog išgaunant dalykinės srities žinias bei išlaikant atsekamumą tarp jų ir jas įgyvendinančio programinio kodo, galima sumažinti sistemų palaikymo ir vystymo kaštus. Todėl pagrindinis šio darbo tikslas yra patobulinti verslo žinių išgavimo ir vaizdavimo procesą, pasiūlant metodą ir palaikančias priemones, kurios palengvintų egzistuojančių programų sistemų suvokimą. Darbas susideda iš įvado, 4 dalių, bendrųjų... [toliau žr. visą tekstą] / The dissertation addresses the problem of software maintenance and evolution. It identifies that spending within these software lifecycle phases may account for up to 80% of software’s total lifecycle cost, whereas the inability to adopt software quickly and reliably to meet ever-changing business requirements may lead to business opportunities being lost. The main reason of this phenomenon is the fact that the most of maintenance effort is devoted to understanding the software to be modified. On the other hand, related studies show that less than one-third of software source code contains business logic implemented within it, while the remaining part is intended for platform or infrastructure relevant activities. It follows that if the most of changes in software are made due to the need to adopt its functionality to changed business requirements, then facilitating software comprehension with automated business knowledge extraction methods may significantly reduce the cost of software maintenance and evolution. Therefore the main goal of this thesis is to improve business knowledge extraction process by proposing a method and supporting tool framework that would facilitate comprehension of existing software systems. The dissertation consists of the following parts: Introduction, 4 chapters, General Conclusions, References, and 6 Annexes. Chapter 1 presents a systematic literature review of related studies in order to summarize the state-of-the art in this research field... [to full text]

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5515.pdf: 2859644 bytes, checksum: 8f2473af784eb07ff38067a957051dde (MD5) Previous issue date: 2013-08-27 / Universidade Federal de Sao Carlos / Software systems are considered legacy when they were developed many years ago with outdated technologies and their maintenance process consumes a large amount of resources. One cause of these problems is the inadequate modularization of its crosscutting concerns. In this situation, an alternative is to modernize the system with a new language to provide better support for concern modularization. ADM (Architecture-Driven Modernization) is an OMG model-driven proposal to modernize legacy systems and consist of a set of metamodels in which the main metamodel is KDM (Knowledge Discovery Metamodel), which allows to represent all the characteristics of a system. The modernization process begins with reverse engineering to represent the legacy system in a KDM model. Thereafter, refactorings can be applied to the model and then generate the modernized code. However, the current proposals do not support crosscutting concerns modularization. This occurs because the first step is to identify the elements which contribute with the implementation of a particular concern and it is not supplied by ADM. In this sense, this dissertation presents an approach for mining crosscutting concerns in KDM models, thus establishing the first step towards to a Concern-Driven modernization. The approach is a combination of two techniques, a concern library and a modified K-means clustering algorithm, which comprises four steps where the input is a KDM model and the result is the same KDM model with annotated concerns and some log files. In addition, we developed an Eclipse plugin called CCKDM to implement the approach. An evaluation was performed involving three software systems. The results show that for systems using APIs to implement their concerns the developed technique is an effective method for identifying them, achieving good values of precision and recall. / Sistemas de software são considerados legados quando foram desenvolvidos há muitos anos com tecnologias obsoletas e seu processo de manutenção consome uma quantidade de recursos além da desejada. Uma das causas desses problemas é a modularização inadequada de seus interesses transversais. Quando se encontram nessa situação, uma alternativa é modernizar o sistema para novas linguagens que forneçam melhor suporte à modularização desse tipo de interesse. A ADM (Architecture-Driven Modernization) é uma proposta do OMG para a modernização orientada a modelos de sistemas legados, sendo composta por um conjunto de metamodelos, em que o principal é o KDM (Knowledge Discovery Metamodel), que permite representar todas as particularidades de um sistema. O processo de modernização inicia-se com a engenharia reversa, em que o sistema legado é inteiramente representado em KDM. Depois disso, pode-se aplicar refatorações nesse modelo e gerar o código modernizado. Entretanto, a proposta atual da ADM não inclui suporte para modularizar interesses transversais de um sistema. Isso ocorre porque o primeiro passo desse processo é minerar e encontrar os elementos que contribuem para a implementação de um dado interesse, e isso não é fornecido pela ADM. Nesse sentido, nesta dissertação é apresentada uma abordagem para mineração de interesses no metamodelo KDM, estabelecendo o primeiro passo para um processo de modernização dirigido a interesses. A abordagem de mineração proposta atua com uma combinação de duas técnicas; uma biblioteca de interesses e um algoritmo modificado K-means para agrupar strings similares. A abordagem inclui quatro passos onde a entrada é um modelo KDM e o resultado é o mesmo modelo KDM com os interesses anotados e mais alguns arquivos de registro. Além disso, desenvolveuse um plugin chamado CCKDM para o ambiente Eclipse que implementa a abordagem. Uma avaliação foi realizada envolvendo três sistemas de software. Os resultados da avaliação mostraram que para sistemas que utilizam APIs para implementar seus interesses a técnica desenvolvida é efetiva para a identificação deles, atingindo bons valores de precisão e cobertura.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-01-06T12:32:32Z No. of bitstreams: 1 DissFBC.pdf: 2063843 bytes, checksum: 152295a2a8dcd2c521f4aad29a6fba78 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2017-01-16T12:01:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissFBC.pdf: 2063843 bytes, checksum: 152295a2a8dcd2c521f4aad29a6fba78 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2017-01-16T12:01:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissFBC.pdf: 2063843 bytes, checksum: 152295a2a8dcd2c521f4aad29a6fba78 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-16T12:01:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissFBC.pdf: 2063843 bytes, checksum: 152295a2a8dcd2c521f4aad29a6fba78 (MD5) Previous issue date: 2016-03-03 / Não recebi financiamento / Architecture-Driven Modernization (ADM) is a model-based initiative for standardizing reengineering processes. Its most important meta-model is KDM (Knowledge Discovery Metamodel), which is a platform and language-independent ISO standard. A important step in an Architecture-Driven Modernization is the Architectural Conformance Checking (ACC), whose goal is to identify the violations between the Planned (PA) and Current Architectures (CA) of a system. Although there are ACC approaches that act on source-code or proprietary models, there is none for hystems represented as KDM. This absence hinders the dissemination of ADM and increases the interest for research that investigates the suitability of KDM in this context. Therefore, in this paper, we present ArchKDM, a KDMbased ACC approach that relies exclusively on the KDM meta-model for representing i) the legacy system under analysis; ii) the PA; iii) the CA; and iv) the violations between them. ArchKDM is composed of three tool-supported steps: 1) Specifying the Planned Architecture; 2) Extracting the Current Architecture; and 3) Performing the Checking. Our goal is to investigate the suitability of KDM as the main representation in all ACC steps as well as to deliver an ACC approach in the ADM context. We evaluated steps 2 and 3 of the approach using two real-world systems and the results showed no false positives and negatives. / Modernização Dirigida por Modelos (ADM) é uma iniciativa para a padronização dos processos de reengenharia. Dentre os metamodelos criados pela ADM, o mais importante é chamado de KDM (Metamodelo de Descoberta de Conhecimento), que é independente de plataforma e linguagem, além de ser padrão ISO. Uma importante etapa em uma Modernização Dirigida por Modelos é a Checagem de Conformidade Arquitetural (ACC), cujo objetivo é identificar violações entre as representações das arquiteturas planejada e atual de um sistema. Embora existam abordagens para ACC que atuam sobre código-fonte e modelos proprietários, não foram encontrados indícios desse tipo de abordagem para sistemas representados em KDM. Essa ausência de pesquisas na área dificulta a disseminação da ADM e aumenta o interesse em investigar a adequabilidade do KDM nesse contexto. Portanto, neste trabalho é apresentado o ArchKDM, uma abordagem para ACC baseado em KDM que depende exclusivamente do metamodelo KDM para representação i) do sistema legado a ser analisado; ii) da arquitetura planejada; iii) da arquitetura atual; e iv) das violações encontradas entre eles. ArchKDM é composta por três etapas: 1) Especificação da Arquitetura Planejada; 2) Extração da Arquitetura Atual; e 3) Checagem de Conformidade Arquitetural. O objetivo deste trabalho é investigar a adequabilidade do KDM como principal representação em todas as etapas da ACC, bem como fornecer uma abordagem para ACC no contexto da ADM. A abordagem foi avaliada utilizando dois sistemas reais e os resultados mostraram que não foram encontrados falsos positivos e negativos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6441.pdf: 3762020 bytes, checksum: cf0babba26cd55b52382a3a068029d68 (MD5) Previous issue date: 2014-10-13 / Universidade Federal de Sao Carlos / Maintaining legacy systems is a complex and expensive activity for many companies. An alternative to this problem is the Architecture-Driven Modernization (ADM), proposed by the OMG (Object Management Group). ADM is a set of principles that support the modernization of systems using models. The Knowledge Discovery Metamodel (KDM) is the main ADM metamodel and it is able to represent various characteristics of a system, such as source code, configuration files and GUI. Through a reverse engineering process supported by tools is possible to extract knowledge from legacy source code and store it in KDM metamodel instances. Another metamodel that is important to this project is the Structured Metrics Metamodel (SMM) that allows the specification of metrics and also the representation of the measurements results performed on KDM models. When we decide to modernize a legacy system, an alternative that aims to improve concerns modularization of a system is the Aspect-Oriented Programming. Considering this alternative, the main goal of this project is to present an approach to defining and computing concern metrics in instances of KDM metamodel. This kind of measurement needs a prior concern mining that make notes on system components indicating concerns which it implements. To achieve the project objective, a complete approach to measure concerns using ADM models was developed, this approached is composed by an extension of KDM metamodel for representing Aspect- Oriented Software (AO-KDM), a concern metrics library in SMM format (CCML) developed in order to be parameterized by the Modernization Engineer. Therefore, the metrics defined in this project can be reused in other projects. Furthermore, we have developed a tool (CMEE) capable of handling parameterization annotations (notes about concerns made by the mining tools) that allows that models annotated by different mining tools could be measured by SMM metrics. / Manter sistemas legados é uma atividade complexa e cara para muitas empresas. Uma alternativa para este problema é a Modernização Dirigida à Arquitetura (Architecture- Driven Modernization - ADM), proposta pelo OMG (Object Management Group). A ADM consiste em um conjunto de princípios que apoiam a modernização de sistemas utilizando modelos. O Knowledge Discovery Metamodel (KDM) é o principal metamodelo da ADM e é capaz de representar diversas características de um sistema, como código-fonte, arquivos de configuração e de interface gráfica. Por meio de um processo de engenharia reversa apoiado por ferramentas é possível extrair conhecimento do código-fonte legado e armazená-lo em instâncias do metamodelo KDM. Outro metamodelo da ADM pertinente a este projeto é o Structured Metrics Metamodel (SMM) que torna possível a especificação de métricas e também a representação dos resultados de medições realizadas em modelos KDM. Quando decide-se modernizar um sistema legado, uma alternativa que procura melhorar o nível de modularização dos interesses de um sistema é a orientação a aspetos. Considerando essa alternativa, o objetivo deste projeto é apresentar uma abordagem para definição e aplicação de métricas de interesse em instâncias do metamodelo KDM. Esse tipo de medição precisa de uma mineração de interesses prévia, que realiza anotações nos componentes do sistema indicando qual interesse ele implementa. Para alcançar o objetivo do projeto, foi desenvolvida uma abordagem completa de medição de interesses utilizando modelos da ADM, composta por uma extensão do KDM para a representação de software orientado a aspectos (AO-KDM), uma biblioteca de métricas de interesses no formato SMM (CCML) desenvolvida com o intuito de ser parametrizável pelo Engenheiro de Modernização. Portanto, as métricas definidas neste projeto podem ser reusadas em outros projetos. Além disso, foi desenvolvida uma ferramenta de apoio computacional (CMEE) capaz de lidar com parametrização de anotações (anotações de interesses realizadas por ferramentas de mineração) que permite que modelos anotados com diferentes ferramentas de mineração possam ser medidos por métricas SMM.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6500.pdf: 5345644 bytes, checksum: e886844b4ba61e58d704a8babf113721 (MD5) Previous issue date: 2014-10-21 / Maintaining legacy systems is a complex and expensive activity for many companies. A recently proposal to solve this problem is Architecture-Driven Modernization (ADM), proposed by Object Management Group (OMG). The ADM consists of a set of concepts and standard metamodels that support systems modernization using models. The Knowledge Discovery Metamodel (KDM) is the main metamodel of ADM, it can represent many artifacts of a legacy system, such as source code, architecture, user interface, configuration files and business process. In general, legacy systems have crosscutting concerns, it can show source code problems like tangling and scattering, and it raises the maintenance costs. The aspect orientation is an alternative to improve crosscutting concerns modularization. Thus, in this dissertation is presented the term Aspect Oriented Modernization that uses the aspect oriented concepts in the ADM context. This modernization process consists in modularize legacy systems with aspects represented in model level. To achieve this goal, in this work were performed a lightweight and a heavyweight extension in the KDM metamodel, to analyze which one would present a better performance if used by Modernization Engineers. The evaluation of these extensions was performed by a case study that considered the modernization with aspects of a small-sized system. To evaluate the case study in both extensions, a set of comparison criteria were created to support the software engineers in choosing the best extension mechanism, according to their needs. In the context of this dissertation an experimental study were developed that aimed reproducing the scenarios that the modernization engineers had to perform maintenances and developing new refactorings in a aspect oriented KDM model. The experiment data considered the development time of the activities and the found number of errors. Finally, it was noticed that the extension mechanism to be choose will depend on the context that it will be applied, however, considering the approach studied here the best extension mechanism is the heavyweight one. / Manter sistemas legados é uma atividade complexa e onerosa para muitas empresas. Uma proposta recente para esse problema é a Modernização Dirigida à Arquitetura (Architecture-Driven Modernization - ADM), proposta pela OMG (Object Management Group). A ADM consiste em um conjunto de princípios e metamodelos padrões que apoiam a modernização de sistemas utilizando modelos. O Knowledge Discovery Metamodel (KDM) é o principal metamodelo da ADM, podendo representar diversos artefatos de um sistema, como código-fonte, arquitetura, interface de usuário, arquivos de configuração e processos de negócio. Em geral, sistemas legados possuem interesses transversais, apresentando problemas de entrelaçamento e espalhamento de código, o que eleva os custos de manutenção. A orientação a aspectos é uma alternativa para melhorar a modularização de interesses transversais. Mediante isso, neste trabalho é apresentado o termo Modernização Orientada a Aspectos que utiliza os conceitos da orientação a aspectos na ADM. Essa modernização consiste em remodularizar sistemas legados utilizando aspectos representados em nível de modelo. Para atingir esse objetivo, foi realizada uma extensão leve e outra pesada do metamodelo KDM, para analisar em qual das duas o desempenho dos engenheiros de modernização seria melhor. Para fazer a avaliação das extensões, foi realizado um estudo de caso levando em consideração a modernização com aspectos em um sistema de pequeno porte. Com o objetivo de avaliar o estudo de caso usando as duas extensões, foram desenvolvidos critérios de comparação que auxiliassem os engenheiros de software a escolher qual dos dois mecanismos de extensão utilizar em seu projeto. Foi feito também um estudo experimental que buscou reproduzir os cenários em que engenheiros de modernização tivessem que realizar manutenções e desenvolver novas refatorações em um modelo KDM orientado a aspectos. Os dados do experimento foram avaliados em relação ao tempo de desenvolvimento das atividades e quantidade de erros encontrados. Por fim, percebeu-se que o mecanismo de extensão a ser utilizado vai depender do contexto em que ele será aplicado, mas, para o domínio aqui estudado a extensão que melhor atendeu aos requisitos foi a pesada.