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International Telemetering Conference Proceedings / October 23-26, 2000 / Town & Country Hotel and Conference Center, San Diego, California / The interoperability of Feher-patented Quadrature Phase Shift Keying (FQPSK) systems with future and legacy data links is discussed in this paper. In particular, the benefits of “forward” interoperability with 3G (3rd Generation) wireless systems such as WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) up to 40 Mchips/sec are highlighted. Other proposals of forward interoperability with future data links include an enhanced, ultra-bandwidth efficient FQPSK and 16-state FQAM (Feher’s Quadrature Amplitude Modulation) architectures. In addition, since FQPSK based systems have been proven in “dual use” systems and extensively tested and evaluated by the Department of Defense (DoD) and NASA, the analysis of “backward” interoperability with legacy data links such as GSM is also included in this paper.

Software engineering is defined as the application of the systemic, disciplined, quantifiable approach to the development, operation, and maintenance of software. It is the application of engineering to software. The classic life-cycle paradigm for software engineering includes: system engineering, analysis, design, code, testing, and maintenance. Maintenance is needed to ensure that the system continues to satisfy user requirements. The system changes due to corrective and non-corrective maintenance. According to Martin and McClure, maintenance must be performed in order to: • Correct errors; • Correct design flaws; • Interface with other systems; • Make enhancements; • Make necessary changes to the system; • Make changes in files or databases; • Improve the design; • Convert programs so that different hardware, software, system features, and telecommunications facilities can be used. Accordingly, software must evolve and be maintained. This paper addresses the maintenance portion of PAT life-cycle. There are several improved architecture models presented witch make maintenance and evolution of PAT easier. Among the presented architecture models there is one model (with five layers) witch was adapted to the system. The new system’s efficiency was compared with the old one’s. This paper also contains a new architecture model witch could be adapted to the new systems. The main purpose of this architecture is to separate graphical user interface from system’s business logics... [to full text]

A execução da engenharia reversa orientada a objetos de um sistema legado desenvolvido com orientação procedimental é usada como base para sua reengenharia, seguindo duas abordagens diferentes. Na primeira, o sistema passa por reengenharia com mudança de orientação, por meio de segmentação e, posteriormente, é transformado para uma linguagem orientada a objetos de forma semi-automática. Na segunda, é feito o reconhecimento de padrões recorrentes de software no modelo de objetos produzido pela engenharia reversa, para depois efetuar a reengenharia utilizando esses padrões. Os resultados obtidos por intermédio dessas duas abordagens podem ser comparados quanto à manutenibilidade, legibilidade e reuso. A versão original do sistema legado escolhido para a realização da experiência está implementado na linguagem Clipper e possui cerca de vinte mil linhas de código. Trata-se de uma oficina auto-elétrica e mecânica de veículos. Para a engenharia reversa foi escolhido o método Fusion/RE, sendo feita uma proposta para sua evolução, adicionando um maior detalhamento da etapa de abstração do modelo de análise do sistema. Para mudança de orientação do paradigma de desenvolviemnto, de procedimental para orientado a objetos, são propostas duas etapas adicionais a serem executadas após a aplicação do Fusion/RE: o projeto avante do sistema e a segmentação do programa legado. Indicações sobre como fazer a segmentação são fornecidas. A transformação do código segmentado em Clipper para Java é feita com auxílio da máquina Draco-Puc. Uma estratégia é proposta para o reconhecimento de padrões a partir do modelo de objetos do sistema obtido pela engenharia reversa. Por meio dela, instâncias dos padrões Type-Object, Association-Object, State Across a Collection e Behaviour Across a Collection podem ser reconhecidas. Experiências de implementação de alguns desses padrões, em Delphi, são feitas. / The object oriented reverse engineering of a legacy system, originally developed using the procedural paradigm, is the basis for two different reengineering approaches. In the first, the reengineering is done to change the implementation paradigm by segmentation, followed by the semi-automatic transformation to an object oriented language. In the second, recurring patterns are first recognized in the object model produced by the reverse engineering, and then the reengineering is done adopting these patterns. Results obtained by these two approaches are compared to assess their maintainability, legibility and reuse. The original version of the legacy system used in this experience has about twenty thousand lines of Clipper code and refers to an electric and mechanic car repair shop. For the reverse engineering phase the Fusion/RE method is used, and a proposal is done for its evolution, adding features to detail its system analysis model abstraction phase. To change the system orientation paradigm, from procedural to object-oriented, two additional phases are proposed to be conducted after the application of the Fusion/RE method: the forward design of the system and the legacy code segmentation. Hints and rationales are supplied to conduct the code segmentaion. The code transformation from segmented Clipper to Java is done with support of the Draco-Puc machine. A strategy is proposed for pattern recognition based on the system object model obtained through reverse engineering. Through it, instances of Type-Object, Association-Object, State Across a Collection and Behaviour Across a Collection patterns can be recognized. Delphi implementation experiments of these patterns are done.

A execução da engenharia reversa orientada a objetos de um sistema legado desenvolvido com orientação procedimental é usada como base para sua reengenharia, seguindo duas abordagens diferentes. Na primeira, o sistema passa por reengenharia com mudança de orientação, por meio de segmentação e, posteriormente, é transformado para uma linguagem orientada a objetos de forma semi-automática. Na segunda, é feito o reconhecimento de padrões recorrentes de software no modelo de objetos produzido pela engenharia reversa, para depois efetuar a reengenharia utilizando esses padrões. Os resultados obtidos por intermédio dessas duas abordagens podem ser comparados quanto à manutenibilidade, legibilidade e reuso. A versão original do sistema legado escolhido para a realização da experiência está implementado na linguagem Clipper e possui cerca de vinte mil linhas de código. Trata-se de uma oficina auto-elétrica e mecânica de veículos. Para a engenharia reversa foi escolhido o método Fusion/RE, sendo feita uma proposta para sua evolução, adicionando um maior detalhamento da etapa de abstração do modelo de análise do sistema. Para mudança de orientação do paradigma de desenvolviemnto, de procedimental para orientado a objetos, são propostas duas etapas adicionais a serem executadas após a aplicação do Fusion/RE: o projeto avante do sistema e a segmentação do programa legado. Indicações sobre como fazer a segmentação são fornecidas. A transformação do código segmentado em Clipper para Java é feita com auxílio da máquina Draco-Puc. Uma estratégia é proposta para o reconhecimento de padrões a partir do modelo de objetos do sistema obtido pela engenharia reversa. Por meio dela, instâncias dos padrões Type-Object, Association-Object, State Across a Collection e Behaviour Across a Collection podem ser reconhecidas. Experiências de implementação de alguns desses padrões, em Delphi, são feitas. / The object oriented reverse engineering of a legacy system, originally developed using the procedural paradigm, is the basis for two different reengineering approaches. In the first, the reengineering is done to change the implementation paradigm by segmentation, followed by the semi-automatic transformation to an object oriented language. In the second, recurring patterns are first recognized in the object model produced by the reverse engineering, and then the reengineering is done adopting these patterns. Results obtained by these two approaches are compared to assess their maintainability, legibility and reuse. The original version of the legacy system used in this experience has about twenty thousand lines of Clipper code and refers to an electric and mechanic car repair shop. For the reverse engineering phase the Fusion/RE method is used, and a proposal is done for its evolution, adding features to detail its system analysis model abstraction phase. To change the system orientation paradigm, from procedural to object-oriented, two additional phases are proposed to be conducted after the application of the Fusion/RE method: the forward design of the system and the legacy code segmentation. Hints and rationales are supplied to conduct the code segmentaion. The code transformation from segmented Clipper to Java is done with support of the Draco-Puc machine. A strategy is proposed for pattern recognition based on the system object model obtained through reverse engineering. Through it, instances of Type-Object, Association-Object, State Across a Collection and Behaviour Across a Collection patterns can be recognized. Delphi implementation experiments of these patterns are done.

Organizations with older legacy systems face a number of challenges, including obsolescent technologies, brittle software, integrating with modern applications, and rarity of properly skilled human resources. An increasingly common strategy for addressing such challenges is application modernization, which transforms legacy applications into (a) newer object-oriented programming languages, and (b) modern Service-Oriented Architecture (SOA). Published approaches to legacy application modernization focus either on technology transformation or SOA transformation, but not both. Given that both types of transformation are desirable, it is valuable to explore how to combine existing approaches to perform both transformations types within a single project. This thesis proposes principles for combining such approaches, and demonstrates how these principles can be applied through an example of a combined approach along with a simulated application of this example. The results of this simulated application leave us with considerable confidence that both transformations can be successfully incorporated into a combined project.

Até os dias de hoje, diversos algoritmos de mineração de modelos de processos já foram propostos para extrair conhecimento a partir de logs de eventos. O conhecimento que tais algoritmos são capazes de obter incluem modelos de processos de negócio, assim como aspectos da estrutura organizacional, como atores e papéis. A mineração de processos pode se beneficiar de uma estratégia incremental, especialmente quando as informações sobre um ou mais processos de negócio presentes no código fonte de um sistema de informação são logicamente complexas (diversas ramificações e atividades paralelas e/ou alternativas). Neste cenário, são necessárias muitas execuções da aplicação para a coleta de um grande conjunto de dados no arquivo de log, a fim de que o algoritmo de mineração possa descobrir e apresentar o processo de negócio completo. Outra situação que torna necessária a mineração incremental é a constante evolução dos processos de negócio, ocasionada geralmente por alterações nas regras de negócio de uma ou mais aplicações. Neste caso, o log pode apresentar novos fluxos de atividades, ou fluxos alterados ou simplesmente fluxos que não são mais executados. Estas mudanças devem ser refletidas no modelo do processo a fim de garantir a sincronização entre a aplicação (processo executado) e o modelo. A mineração incremental de processos pode ainda ser útil quando se faz necessária a extração gradual de um modelo de processo completo, extraindo modelos parciais (fragmentos de processo com início e fim) em um primeiro passo e integrando conhecimento adicional ao modelo em etapas até a obtenção do modelo completo. Contudo, os algoritmos atuais de mineração incremental de processos não apresentam total efetividade quanto aos aspectos acima citados, apresentando algumas limitações. Dentre elas podemos citar a não remoção de elementos obsoletos do modelo de processo descoberto, gerados após a atualização do processo executado, e também a descoberta de informações da estrutura organizacional associada ao processo como, por exemplo, os atores que executam as atividades. Este trabalho propõe um algoritmo incremental para a mineração de processos de negócio a partir de logs de execução. Ele permite a atualização completa de um modelo existente, bem como o incremento de um modelo de processo na medida em que novas instâncias são adicionadas ao log. Desta forma, podemos manter ambos, modelo de processo e o processo executado sincronizados, além de diminuirmos o tempo total de processamento uma vez que apenas novas instâncias de processo devem ser consideradas. Por fim, com este algoritmo é possível extrair modelos com acurácia igual ou superior aqueles que podem ser extraídos pelos algoritmos incrementais atuais. / Even today, several process mining algorithms have been proposed to extract knowledge from event logs of applications. The knowledge that such algorithms are able to discovery includes business process models, business rules, as well as aspects of organizational structure, such actors and roles of processes. These process mining algorithms can be divided into two: non-incremental and incremental. The mining process can benefit from an incremental strategy, especially when information about the process structure available in the system source code is logically complex (several branches and parallel activities). In this scenario, its necessary several executions of the application, to collect a large set of log data, so that the mining algorithm can discover and present the complete business process. Another use case where incremental mining is usefull is during the changing structure of the process, caused by the change in the business logic of an application. In this case, the log may provide new traces of activities, modified traces or simply traces that are no longer running. These changes must be reflected in the process model being generated to ensure synchronization between the application and model. The incremental process mining can also be useful when it is necessary to extract a complete process model in a gradual way, extracting partial models (process fragments with begin and end) in a first step and integrating additional knowledge to the model in stages to obtain the complete model. However, existing incremental process mining algorithms are not effective to all aspects mentioned above. All of them have limitations with respect to certain aspects of incremental mining, such as deletion of elements in the process model (process model update). Additionally, most of them do not extract all the information present in the structure of the process, such as the actors who perform the activities. This paper proposes an incremental process mining algorithm from execution logs of information systems. The new algorithm allows the full update (adding and removing elements) of an existing model, as well as the increment of a process model as new records are added to the log. Thus, we can keep process models and process execution syncronized, while reducting the total processing time, since only new process instances must be processed. Finally, are expected the extraction of process models with similar or higher accuracy compared to current incremental mining algorithms.

Há mais de uma década, BPM vem sendo introduzida nas organizações devido suas vantagens tais como documentação, gerenciamento, monitoração e melhoria contínua de seus processos de negócio. Na abordagem BPM, normalmente, os processos de negócio da organização são executados sob o controle de um Sistema Gerenciador de Processos de Negócio. Estes sistemas executam os processos de negócio, coletando informações úteis para organização. Por exemplo, através destes sistemas é possível identificar as atividades que mais demoram ou consomem mais recursos humanos. Desta forma, é possível redesenhar os processos de maneira ágil, garantido a evolução contínua do negócio. Entretanto, para se beneficiar da tecnologia BPM, a organização deve mapear seus processos de negócio e modelá-los no Sistema Gerenciador de Processos de Negócio. Normalmente, esse trabalho é realizado por especialistas humanos, que observam e identificam o funcionamento da organização, definindo, em detalhes, os fluxos de trabalho realizados para cumprir determinadas metas de negócio. Contudo, na maior parte das organizações os processos de negócio encontram-se implementados em sistemas de informações legados. Tais sistemas possuem pouca documentação, foram desenvolvidos com uso de tecnologias obsoletas e os processos de negócio, neles contidos, foram programados implicitamente no seu código fonte. Deste modo, além das entrevistas com usuários-chave da organização, os analistas precisam também entender o funcionamento dos sistemas legados a fim de identificar os processos de negócio da organização. Geralmente, os analistas de negócio fazem este trabalho manualmente, interpretando os algoritmos escritos no código fonte legado e identificando os fluxos de trabalho nele escritos. Esse trabalho é complexo, demorado e suscetível a erros, pois depende do nível de conhecimento que os analistas de negócio têm sobre o código fonte legado. Pensando neste problema, essa tese apresenta um método que automatiza a descoberta de processos de negócio implementados implicitamente no código fonte de sistemas legados. O método propõe uma técnica híbrida, que usa análise estática do código fonte e análise dinâmica (mineração de processos) para descobrir os processos de negócio codificados em sistemas legados. A tese apresenta os passos para aplicação do método, definindo para cada passo, um conjunto de ferramentas capazes de automatizar a descoberta de informações no código fonte legado. Este trabalho também mostra três estudos de caso, onde o método foi aplicado com sucesso e comparado a outras técnicas existentes na literatura. / For over a decade, BPM is being introduced in organizations due to its advantages such as documentation, management, monitoring and continuous improvement of its business processes. In BPM approach, business processes of the organization are executed under the control of a Business Processes Management System. These systems monitor the execution of the processes and measuring the operational efficiency of the organization through, for example, of the identification of activities those are slower or consume more resources. Thus, the organization can redesign their business processes in an agile and fast mode, thereby ensuring the continued evolution of your business. However, to take advantage of BPM technology, the organization must map their business processes and model them in the Business Processes Management System. Typically, organizations execute the business process mapping through manual techniques, such as interviews, meetings with users, questionnaires, document analysis and observations of the organizational environment. However, in most organizations business processes are executed in legacy systems information. Such systems have not documentation, have been developed with obsolete technologies and the business processes are programmed implicitly in its source code. Thus, in addition to interviews with expert users of the organization, analysts must also understand the working of legacy systems in order to identify the business processes of the organization. Generally, business analysts do this work manually, interpreting algorithms written in legacy source code and identifying workflows written in the source code. This work is complex, time consuming and error prone, since it depends on the knowledge level that business analysts have about the legacy source code. Thinking about this problem, this thesis presents a method that automates the discovery of business processes implemented implicitly in the source code of legacy systems. The method proposes a hybrid technique that uses static analysis of the source code and dynamic analysis (mining process) to discover business processes encoded in legacy systems. The thesis presents the steps for applying the method, defining for each step, a set of tools that automate the discovery of information in the legacy source code. This work also shows three case studies where the method was successfully applied and compared to other existing techniques in the literature.

Até os dias de hoje, diversos algoritmos de mineração de modelos de processos já foram propostos para extrair conhecimento a partir de logs de eventos. O conhecimento que tais algoritmos são capazes de obter incluem modelos de processos de negócio, assim como aspectos da estrutura organizacional, como atores e papéis. A mineração de processos pode se beneficiar de uma estratégia incremental, especialmente quando as informações sobre um ou mais processos de negócio presentes no código fonte de um sistema de informação são logicamente complexas (diversas ramificações e atividades paralelas e/ou alternativas). Neste cenário, são necessárias muitas execuções da aplicação para a coleta de um grande conjunto de dados no arquivo de log, a fim de que o algoritmo de mineração possa descobrir e apresentar o processo de negócio completo. Outra situação que torna necessária a mineração incremental é a constante evolução dos processos de negócio, ocasionada geralmente por alterações nas regras de negócio de uma ou mais aplicações. Neste caso, o log pode apresentar novos fluxos de atividades, ou fluxos alterados ou simplesmente fluxos que não são mais executados. Estas mudanças devem ser refletidas no modelo do processo a fim de garantir a sincronização entre a aplicação (processo executado) e o modelo. A mineração incremental de processos pode ainda ser útil quando se faz necessária a extração gradual de um modelo de processo completo, extraindo modelos parciais (fragmentos de processo com início e fim) em um primeiro passo e integrando conhecimento adicional ao modelo em etapas até a obtenção do modelo completo. Contudo, os algoritmos atuais de mineração incremental de processos não apresentam total efetividade quanto aos aspectos acima citados, apresentando algumas limitações. Dentre elas podemos citar a não remoção de elementos obsoletos do modelo de processo descoberto, gerados após a atualização do processo executado, e também a descoberta de informações da estrutura organizacional associada ao processo como, por exemplo, os atores que executam as atividades. Este trabalho propõe um algoritmo incremental para a mineração de processos de negócio a partir de logs de execução. Ele permite a atualização completa de um modelo existente, bem como o incremento de um modelo de processo na medida em que novas instâncias são adicionadas ao log. Desta forma, podemos manter ambos, modelo de processo e o processo executado sincronizados, além de diminuirmos o tempo total de processamento uma vez que apenas novas instâncias de processo devem ser consideradas. Por fim, com este algoritmo é possível extrair modelos com acurácia igual ou superior aqueles que podem ser extraídos pelos algoritmos incrementais atuais. / Even today, several process mining algorithms have been proposed to extract knowledge from event logs of applications. The knowledge that such algorithms are able to discovery includes business process models, business rules, as well as aspects of organizational structure, such actors and roles of processes. These process mining algorithms can be divided into two: non-incremental and incremental. The mining process can benefit from an incremental strategy, especially when information about the process structure available in the system source code is logically complex (several branches and parallel activities). In this scenario, its necessary several executions of the application, to collect a large set of log data, so that the mining algorithm can discover and present the complete business process. Another use case where incremental mining is usefull is during the changing structure of the process, caused by the change in the business logic of an application. In this case, the log may provide new traces of activities, modified traces or simply traces that are no longer running. These changes must be reflected in the process model being generated to ensure synchronization between the application and model. The incremental process mining can also be useful when it is necessary to extract a complete process model in a gradual way, extracting partial models (process fragments with begin and end) in a first step and integrating additional knowledge to the model in stages to obtain the complete model. However, existing incremental process mining algorithms are not effective to all aspects mentioned above. All of them have limitations with respect to certain aspects of incremental mining, such as deletion of elements in the process model (process model update). Additionally, most of them do not extract all the information present in the structure of the process, such as the actors who perform the activities. This paper proposes an incremental process mining algorithm from execution logs of information systems. The new algorithm allows the full update (adding and removing elements) of an existing model, as well as the increment of a process model as new records are added to the log. Thus, we can keep process models and process execution syncronized, while reducting the total processing time, since only new process instances must be processed. Finally, are expected the extraction of process models with similar or higher accuracy compared to current incremental mining algorithms.

Há mais de uma década, BPM vem sendo introduzida nas organizações devido suas vantagens tais como documentação, gerenciamento, monitoração e melhoria contínua de seus processos de negócio. Na abordagem BPM, normalmente, os processos de negócio da organização são executados sob o controle de um Sistema Gerenciador de Processos de Negócio. Estes sistemas executam os processos de negócio, coletando informações úteis para organização. Por exemplo, através destes sistemas é possível identificar as atividades que mais demoram ou consomem mais recursos humanos. Desta forma, é possível redesenhar os processos de maneira ágil, garantido a evolução contínua do negócio. Entretanto, para se beneficiar da tecnologia BPM, a organização deve mapear seus processos de negócio e modelá-los no Sistema Gerenciador de Processos de Negócio. Normalmente, esse trabalho é realizado por especialistas humanos, que observam e identificam o funcionamento da organização, definindo, em detalhes, os fluxos de trabalho realizados para cumprir determinadas metas de negócio. Contudo, na maior parte das organizações os processos de negócio encontram-se implementados em sistemas de informações legados. Tais sistemas possuem pouca documentação, foram desenvolvidos com uso de tecnologias obsoletas e os processos de negócio, neles contidos, foram programados implicitamente no seu código fonte. Deste modo, além das entrevistas com usuários-chave da organização, os analistas precisam também entender o funcionamento dos sistemas legados a fim de identificar os processos de negócio da organização. Geralmente, os analistas de negócio fazem este trabalho manualmente, interpretando os algoritmos escritos no código fonte legado e identificando os fluxos de trabalho nele escritos. Esse trabalho é complexo, demorado e suscetível a erros, pois depende do nível de conhecimento que os analistas de negócio têm sobre o código fonte legado. Pensando neste problema, essa tese apresenta um método que automatiza a descoberta de processos de negócio implementados implicitamente no código fonte de sistemas legados. O método propõe uma técnica híbrida, que usa análise estática do código fonte e análise dinâmica (mineração de processos) para descobrir os processos de negócio codificados em sistemas legados. A tese apresenta os passos para aplicação do método, definindo para cada passo, um conjunto de ferramentas capazes de automatizar a descoberta de informações no código fonte legado. Este trabalho também mostra três estudos de caso, onde o método foi aplicado com sucesso e comparado a outras técnicas existentes na literatura. / For over a decade, BPM is being introduced in organizations due to its advantages such as documentation, management, monitoring and continuous improvement of its business processes. In BPM approach, business processes of the organization are executed under the control of a Business Processes Management System. These systems monitor the execution of the processes and measuring the operational efficiency of the organization through, for example, of the identification of activities those are slower or consume more resources. Thus, the organization can redesign their business processes in an agile and fast mode, thereby ensuring the continued evolution of your business. However, to take advantage of BPM technology, the organization must map their business processes and model them in the Business Processes Management System. Typically, organizations execute the business process mapping through manual techniques, such as interviews, meetings with users, questionnaires, document analysis and observations of the organizational environment. However, in most organizations business processes are executed in legacy systems information. Such systems have not documentation, have been developed with obsolete technologies and the business processes are programmed implicitly in its source code. Thus, in addition to interviews with expert users of the organization, analysts must also understand the working of legacy systems in order to identify the business processes of the organization. Generally, business analysts do this work manually, interpreting algorithms written in legacy source code and identifying workflows written in the source code. This work is complex, time consuming and error prone, since it depends on the knowledge level that business analysts have about the legacy source code. Thinking about this problem, this thesis presents a method that automates the discovery of business processes implemented implicitly in the source code of legacy systems. The method proposes a hybrid technique that uses static analysis of the source code and dynamic analysis (mining process) to discover business processes encoded in legacy systems. The thesis presents the steps for applying the method, defining for each step, a set of tools that automate the discovery of information in the legacy source code. This work also shows three case studies where the method was successfully applied and compared to other existing techniques in the literature.