While there is a growing recognition of the importance of System of Systems (SoS), there is still little agreement on just what they are or on by what principles they should be constructed. Actually, there are numerous SoS definitions in the literature. The difficulty in specifying what are the constituent systems, what they are supposed to do, and how they are going to do it frequently lead SoS initiatives to complete failures. Guided by a sample SoS that comprises all the distinguishing SoS characteristics and a generic SoS Engineering (SoSE) process, this thesis explores the SoS development from different Software Engineering (SE) perspectives that include requirements, analysis, design, and reengineering. For the Requirements Engineering (RE), we propose a scene-based RE approach to describe the SoS progressively as an arrangement of elementary but meaningful related behaviors named scenes. The objective is making easier the description and the understanding of the SoS dynamism. For the analysis, we propose extensions to statecharts to visually improve the modeling of systems interactions. They are symbolic notations that result from an analogy with multi-layer Printed Circuit Boards (PCB). The resulting diagrams are named PCBstatecharts. For the design, we propose an extension to the conventional SPLE process in such a way that SPL can become a natural source of SoS members. Domain engineering is extended to deliver components able to share abilities in SoS environments. Then, application engineers can design families of products that comply with different SoS requirements and still improve their products using the abilities of other SoS members. For the reengineering, we propose an approach extension to evolve legacy systems to SPL and then to SoS members. We demonstrate that when legacy systems are reengineered properly, they can share useful abilities, work cooperatively, and compose SoS / Apesar do crescente reconheciimento da importância de Sistemas de Sistemas (SoS) ainda não há um consenso sobre o que eles são um para que princípios devem ser construídos. De fato, existem várias definições de SoS na literatura. A dificuldade de especificar quais são os sistemas constituintes, as suas tarefas e como eles irão realizá-las frequentemente conduzem iniciativas de SoS ao completo fracasso. Guiados por um exemplo que inclui todas as características distintas de um SoS e um processo genérico de engenharia de SoS (SoSE), esta tese explora o desenvolvimento de SoS a partir de diferentes perspectivas da engenharia de software (SE), que incluem requisitos, análise, projeto e reengenharia. Para a engenharia de requisitos (RE) é proposta uma abordagem para descrever progressivamente um SoS como um arranjo de comportamentos mais simples, porém significativos, denominados \'cenas\'. O objetivo é facilitar a descrição e o entendimento do SoS e seu dinamismo. Para a análise, propõe-se as extensões de statecharts para melhorar a modelagem das interações entre sistemas. Elas são notações simbólicas que resultam de uma analogia com placas de circuito impresso multi camadas (PCB). Os diagramas resultantes são denominados PCB-statecharts. Para o projeto, é proposta uma extensão para o processo convencional de engenharia de linha de produtos (SPLE), de tal forma que linhas de produto (SPL) possam se tornar uma fonte natural de membros para SoS. A engenharia de domínio é estendida para prover componentes capazes de compartilhar habilidades em ambientes de SoS. Desta forma, engenheiros de aplicação podem projetar famílias de produtos complacentes com diferentes requisitos de SoS e ainda melhorar seus produtos usando habilidades de outros membros de um SoS. Para a reengenharia propõe-se extensão de uma abordagem existente para evoluir legados para SPL e depois para membros de um SoS. O objetivo é demonstrar que quando sistemas legados são tratados apropriadamente, eles podem compartilhar habilidades úteis, trabalhar de maneira cooperativa e compor SoS

Linha de produtos de software (LPS) corresponde a uma das mais bem sucedidas formas de reúso, pois permite a reutilização de requisitos e arquitetura. Embora o desenvolvimento, manutenção e evolução de uma LPS ainda possua um custo alto quando comparado ao desenvolvimento de sistemas únicos (single systems), um lucro significativo pode ser obtido com a venda de diversos produtos derivados da LPS. No projeto de uma LPS analisa-se os sistemas coletivamente, ou seja, o domínio. Geradores de aplicações são ferramentas capazes de gerar artefatos a partir de uma especificação, e no caso de se ter a especificação de um domínio, é possível gerar aplicações para esse domínio. Web services representam uma tecnologia promissora para disponibilização de serviços na Web e desenvolvimento de software com arquitetura flexível e de fácil manutenção. Neste trabalho é proposta uma abordagem de desenvolvimento de linha de produtos com arquitetura orientada a serviços, na qual a geração de produtos é apoiada por um gerador de aplicações. A abordagem chama-se SoProL-WS e possui o objetivo de reduzir os custos e prazos de desenvolvimento da LPS e facilitar a sua manutenção, evolução e derivação de seus membros. SoProLWS apresenta as atividades e artefatos necessários para partir dos requisitos da LPS, projetar, implementar, configurar um gerador de aplicações e gerar seus membros a partir do gerador ou por meio de uma configuração manual. Além disso, é apresentado um estudo de caso com o desenvolvimento de uma linha de produtos de leilões Web seguindo os passos da abordagem, bem como são discutidas as alternativas de projeto relevantes para esse tipo de desenvolvimento / Software product lines (SPL) is a successful reuse technique that fosters requirements and architecture reuse. Although SPL costs with development, maintenance and evolution increases when compared to single system development, significant profit can be obtained by selling many products derived from SPL. In a SPL project, systems are analised collectively like a domain. Application generators are tools capable of generating artifacts based on an specification, in case of a domain specification, it is possible to generate applications in this domain. Web services represent a technology to make services available over a network and to develop a flexible and adaptable software architecture. This work presents an approach, called SoProL-WS, to develop SPL using service oriented architecture, where product derivation is supported by an applicator generator. The aim of this approach is to enhance flexibility, reuse and consequently decrease SPL development costs. In addition, this work presents a case study where SoProL-WS is applied to develop a Web auctions SPL

A abordagem de linha de produtos de software oferece benefícios ao desenvolvimento de software como economia, qualidade e desenvolvimento rápido, pois se baseia em reuso de arquitetura de software mais planejado e direcionado a um domínio específico. Neste contexto, o gerenciamento da variabilidade é uma questão chave e desafiadora, já que esta atividade auxilia a identificação, projeto e implementação dos novos produtos derivados da linha de produtos de software. O objetivo deste trabalho é definir um processo de gerenciamento de variabilidade de linha de produtos de software. Este processo, denominado GVLPS, identifica a variabilidade, extraindo as variantes a partir de diagramas de casos de uso e modelando-as através de features, especifica a variabilidade identificada e utiliza como suporte, na criação de variantes, um mecanismo de variabilidade baseado em modelos de objetos adaptáveis e em reflexão. A aplicação do processo é realizada através de um estudo de caso sobre o software de um veículo espacial hipotético, o Lançador de Satélites Brasileiro (LSB). / The Software Product Line approach offers benefits such as savings, large-scale productivity and increased product quality to the software development because it is based on software architecture reuse which is more planned and aimed to a specific domain. The management of variability is a key and challenging issue, since this activity helps identifying, designing and implementing new products derived from software products line. This work defines a process for the variability management of software product line, called GVLPS. After modeling the variability, extracting the variants from use case diagrams and features, the next step is to specify the variability that was identified. Finally, the proposed process uses a variability mechanism based on adaptive object model and reflection as support in the creation of variants. The proposed process uses as case study the software system of a hypothetic space vehicle, the Brazilian Satellites Launcher (LSB).

Aplicativos educacionais podem promover diversos benefícios a professores e alunos, desde a redução de tarefas repetitivas à realização de atividades impossíveis com o uso de apenas lousa e papel. Módulos de Aprendizagem Interativa (iMA) são uma família de aplicativos educacionais que fornecem atividades interativas integradas a Sistemas de Gerenciamento de Cursos. O desenvolvimento de iMA, similarmente ao de outros sistemas criados em contexto de projetos acadêmicos, enfrenta problemas relacionados a manutenção e evolução de software, que afetam suas contribuições à sociedade. Isso é provocado principalmente pela degradação do código com o tempo e dos métodos ad-hoc utilizados, sem sistematização do processo ou procedimentos explícitos para prevenção desses problemas. Com o objetivo de aprimorar esse processo, esta dissertação apresenta uma Linha de Produto de Software (LPS) criada para o desenvolver iMA. O método usado para criá-la envolveu análise do domínio, formado pelos iMA existentes, a elaboração de um modelo de sistema para definir as responsabilidades das características obrigatórias, variantes e opcionais aos aplicativos, e a implementação de um arcabouço de aplicação. Assim, essa LPS consiste nesse arcabouço e seus manuais de funcionamento interno, utilização e evolução, promovendo reúso de código, arquitetura e processo. A avaliação deste trabalho foi conduzida com uma prova de conceito e um estudo de caso. A prova de conceito descreve o desenvolvimento de um novo iMA, chamado iTangran, apresentando a factibilidade da utilização da LPS para essa tarefa. O estudo de caso investigou com maior profundidade o impacto da LPS sobre a criação da nova versão de um aplicativo existente, chamado iVProg. Os resultados obtidos mostram que o oferecimento de um processo e uma arquitetura que guiam as tarefas do programador de iMA teve grande influência na sua percepção de produtividade e satisfação, além de contribuírem para a qualidade do código criado e sua documentação, fatores essenciais para a prevenção dos problemas de desenvolvimento enfrentados atualmente. / Educational software provide many benefits for teachers and students, from reducing repetitive tasks to offering assignments impossible with the use of only blackboard and paper. Interactive Learning Modules (iLM) are a family of educational systems which offer interactive assignments integrated with Learning Management Systems. The development of iLM, similarly to other software created in context of academic projects, faces issues related to software maintenance and evolution, which hinder their contributions to society. This is mainly caused by code degradation with time and to ad-hoc methods used, without a systematic process and explicit considerations to prevent these problems. With the goal of improving this process, this work presents a Software Product Line (SPL) for the development of iLM. The method used to create this SPL involved an analysis of the domain, which are the existing iLM, the creation of a system model in order to define the responsibilities of mandatory, variant and optional features among systems, and the implementation of an application framework. Therefore, the SPL consists of this framework and its manuals for internal operation, utilization and evolution, providing code, architecture and process reuse. Contributions of this work were evaluated by a proof of concept and a study case. The proof of concept describes the development of a new iLM called iTangran, presenting the possibility of using the SPL for this task. The study case investigated more deeply the SPL impact on the refactoring process of an existing iLM, iVProg. Results show that a guide and an architecture for the tasks undertaken by programmers have a significant influence on the perceived productivity and their satisfaction while working, also contributing to code and documentation quality, which are essential factors to prevent development problems such as those faced nowadays.

Software product lines provide enhanced means for systematic reuse when constructing systems within a particular domain. In order to achieve this, systems in a product line are expected to have a significant amount of commonality. Variability is what distinguishes these systems from one another and is spread across various product line artifacts. This thesis focuses on modeling and managing product line variability. The concept of concerns is proposed as a means of variability modeling. Another proposal is related to the use of context free grammars to represent product line variability and to guarantee that any application derived according to the variability framework thus defined will be a valid one. This approach is evaluated for an example domain, in the light of novel evaluation criteria that are also introduced in the scope of this thesis.

Base commonality of the Software Product Line (SPL) Engineering processes is to analyze commonality and variability of the product family though, SPLE defines many various processes in different abstraction levels. In this thesis, a new approach to configure (according to requirements) components as building blocks of the architecture is proposed. The main objective of this approach is to support domain design and application design processes in SPL context. Configuring the products is made into a semi-automatic operation by defining a Domain Specific Language (DSL) which is built on top of domain and feature-component binding model notions. In order to accomplish this goal, dependencies of the components are extracted from the software by using the dependency injection method and these dependencies are made definable in CASE tools which are developed in this work.

In this thesis, a new modeling technique is proposed for minimizing regression testing effort in software product lines. The &ldquo / Product Flow Model&rdquo / is used for the common representation of products in application engineering and the &ldquo / Domain Service and Object Model&rdquo / represents the variant based relations between products and core assets. This new approach provides a solution for avoiding unnecessary work load of regression testing using the principles of sub-service decomposition and variant based product/sub-service traceability matrices. The proposed model is adapted to a sample product line targeting the banking domain, called Loyalty and Campaign Management System, where loyalty campaigns for credit cards are the products derived from core assets. Reduced regression test scope after the realization of new requirements is demonstrated through a case study. Finally, efficiency improvement in terms of time and effort in the test process with the adaptation of the proposed model is discussed.

SANTOS, Ismayle de Sousa. Um ambiente para geração de cenários de testes para linhas de produtos de software sensíveis ao contexto. 2013. 135 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências, Departamento de Computação, Fortaleza-CE, 2013. / Submitted by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-07-01T19:23:59Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_issantos.pdf: 3899116 bytes, checksum: 671b1907d9f723390441a5b8ed58142c (MD5) / Approved for entry into archive by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-07-01T19:25:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_issantos.pdf: 3899116 bytes, checksum: 671b1907d9f723390441a5b8ed58142c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-01T19:25:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_issantos.pdf: 3899116 bytes, checksum: 671b1907d9f723390441a5b8ed58142c (MD5) Previous issue date: 2013 / A Context-Aware Software Product Line (CASPL) is a product line for developing context-aware applications, which dynamically change their behavior or provide services based on context information. With this kind of line, the productivity can be increased and the development costs of the context-aware application can be cut down. In this scenario, the testing activity needs to deal with the peculiarities of both context-aware applications and the product line development paradigm. Through the complexity involved in testing a CASPL is essential to have methods or tools for supporting this activity, especially with the goal of creating tests from requirements. The aim of this early testing generation is to identify and fix the defects in the early stages of development. Therefore, this work aims to propose an environment for generating test scenarios for a CASPL that takes into account the presence of context information and seeks to maximize the testing reuse. This environment consists of a testing scenario generation method, a template for textual use case specification and a support tool. The method uses as input textual use cases especifications with information about: funcionality, variability, and how the context afect the final products. The environment also has a use case template that supports the use of the method and a tool support, which allows the modeling of use cases according to this template and implements the proposed method. In order to verify the benefits of the environment as a way to testing generation for a Context-Aware Software Product Line, an assessment in the form of controlled experiment is conducted. Based on the collected results, it is observed that: the use of the template makes easy the understanding of a Context-Aware Software Product Line use case; the method favors the creation of a set of tests with higher coverage than a non-systematic testing generation; and the tool is the necessary support for the method / Uma Linha de Produto de Software Sensível ao Contexto (LPSSC) é uma linha de produto para o desenvolvimento de aplicações sensíveis ao contexto, que alteram dinamicamente o comportamento ou que proveem serviços com base em informações de contexto. Nesse cenário, a atividade de testes precisa lidar ao mesmo tempo com as peculiaridades das aplicações finais, que são sensíveis ao contexto, e com o paradigma de desenvolvimento em linha de produto. Mediante a complexidade envolvida nos testes de uma LPSSC, é fundamental a existência de métodos ou ferramentas de suporte a essa atividade, especialmente com a intenção de criar testes a partir dos requisitos da linha. O objetivo dessa geração precoce dos testes é permitir a identificação e correção dos defeitos nos estágios iniciais de desenvolvimento. Dessa forma, esta dissertação tem por objetivo propor um ambiente de geração de cenários de testes para uma LPSSC que utiliza especificações textuais de casos de uso com informações de contexto e que possibilita a reutilização dos testes. Este ambiente é constituído pela proposta de um método de geração de cenários de testes, de um template para especificação textual de casos de uso de uma LPSSC e de uma ferramenta de apoio. O método utiliza como base especificações textuais de casos de uso com informações sobre: funcionalidade, variabilidade da linha, e como o contexto afeta os produtos finais. O ambiente também contém o template para caso de uso que fornece suporte ao uso do método e a ferramenta de apoio, que permite a modelagem de casos de uso segundo esse template e implementa o método proposto. Com a intenção de verificar os benefícios do ambiente, proposto nesta dissertação, quanto a geração de cenários de testes para uma LPSSC, conduziu-se uma avaliação preliminar na forma de experimento controlado. Baseado nos resultados coletados nessa avaliação percebeu-se que: o template favorece o entendimento de um caso de uso de uma LPSSC; o método favorece a criação de um conjunto de testes com uma maior cobertura para uma LPSSC, se comparado a criação de testes de forma não sistemática; e a ferramenta representa um suporte necessário.

Linha de produtos de software (LPS) corresponde a uma das mais bem sucedidas formas de reúso, pois permite a reutilização de requisitos e arquitetura. Embora o desenvolvimento, manutenção e evolução de uma LPS ainda possua um custo alto quando comparado ao desenvolvimento de sistemas únicos (single systems), um lucro significativo pode ser obtido com a venda de diversos produtos derivados da LPS. No projeto de uma LPS analisa-se os sistemas coletivamente, ou seja, o domínio. Geradores de aplicações são ferramentas capazes de gerar artefatos a partir de uma especificação, e no caso de se ter a especificação de um domínio, é possível gerar aplicações para esse domínio. Web services representam uma tecnologia promissora para disponibilização de serviços na Web e desenvolvimento de software com arquitetura flexível e de fácil manutenção. Neste trabalho é proposta uma abordagem de desenvolvimento de linha de produtos com arquitetura orientada a serviços, na qual a geração de produtos é apoiada por um gerador de aplicações. A abordagem chama-se SoProL-WS e possui o objetivo de reduzir os custos e prazos de desenvolvimento da LPS e facilitar a sua manutenção, evolução e derivação de seus membros. SoProLWS apresenta as atividades e artefatos necessários para partir dos requisitos da LPS, projetar, implementar, configurar um gerador de aplicações e gerar seus membros a partir do gerador ou por meio de uma configuração manual. Além disso, é apresentado um estudo de caso com o desenvolvimento de uma linha de produtos de leilões Web seguindo os passos da abordagem, bem como são discutidas as alternativas de projeto relevantes para esse tipo de desenvolvimento / Software product lines (SPL) is a successful reuse technique that fosters requirements and architecture reuse. Although SPL costs with development, maintenance and evolution increases when compared to single system development, significant profit can be obtained by selling many products derived from SPL. In a SPL project, systems are analised collectively like a domain. Application generators are tools capable of generating artifacts based on an specification, in case of a domain specification, it is possible to generate applications in this domain. Web services represent a technology to make services available over a network and to develop a flexible and adaptable software architecture. This work presents an approach, called SoProL-WS, to develop SPL using service oriented architecture, where product derivation is supported by an applicator generator. The aim of this approach is to enhance flexibility, reuse and consequently decrease SPL development costs. In addition, this work presents a case study where SoProL-WS is applied to develop a Web auctions SPL

While there is a growing recognition of the importance of System of Systems (SoS), there is still little agreement on just what they are or on by what principles they should be constructed. Actually, there are numerous SoS definitions in the literature. The difficulty in specifying what are the constituent systems, what they are supposed to do, and how they are going to do it frequently lead SoS initiatives to complete failures. Guided by a sample SoS that comprises all the distinguishing SoS characteristics and a generic SoS Engineering (SoSE) process, this thesis explores the SoS development from different Software Engineering (SE) perspectives that include requirements, analysis, design, and reengineering. For the Requirements Engineering (RE), we propose a scene-based RE approach to describe the SoS progressively as an arrangement of elementary but meaningful related behaviors named scenes. The objective is making easier the description and the understanding of the SoS dynamism. For the analysis, we propose extensions to statecharts to visually improve the modeling of systems interactions. They are symbolic notations that result from an analogy with multi-layer Printed Circuit Boards (PCB). The resulting diagrams are named PCBstatecharts. For the design, we propose an extension to the conventional SPLE process in such a way that SPL can become a natural source of SoS members. Domain engineering is extended to deliver components able to share abilities in SoS environments. Then, application engineers can design families of products that comply with different SoS requirements and still improve their products using the abilities of other SoS members. For the reengineering, we propose an approach extension to evolve legacy systems to SPL and then to SoS members. We demonstrate that when legacy systems are reengineered properly, they can share useful abilities, work cooperatively, and compose SoS / Apesar do crescente reconheciimento da importância de Sistemas de Sistemas (SoS) ainda não há um consenso sobre o que eles são um para que princípios devem ser construídos. De fato, existem várias definições de SoS na literatura. A dificuldade de especificar quais são os sistemas constituintes, as suas tarefas e como eles irão realizá-las frequentemente conduzem iniciativas de SoS ao completo fracasso. Guiados por um exemplo que inclui todas as características distintas de um SoS e um processo genérico de engenharia de SoS (SoSE), esta tese explora o desenvolvimento de SoS a partir de diferentes perspectivas da engenharia de software (SE), que incluem requisitos, análise, projeto e reengenharia. Para a engenharia de requisitos (RE) é proposta uma abordagem para descrever progressivamente um SoS como um arranjo de comportamentos mais simples, porém significativos, denominados \'cenas\'. O objetivo é facilitar a descrição e o entendimento do SoS e seu dinamismo. Para a análise, propõe-se as extensões de statecharts para melhorar a modelagem das interações entre sistemas. Elas são notações simbólicas que resultam de uma analogia com placas de circuito impresso multi camadas (PCB). Os diagramas resultantes são denominados PCB-statecharts. Para o projeto, é proposta uma extensão para o processo convencional de engenharia de linha de produtos (SPLE), de tal forma que linhas de produto (SPL) possam se tornar uma fonte natural de membros para SoS. A engenharia de domínio é estendida para prover componentes capazes de compartilhar habilidades em ambientes de SoS. Desta forma, engenheiros de aplicação podem projetar famílias de produtos complacentes com diferentes requisitos de SoS e ainda melhorar seus produtos usando habilidades de outros membros de um SoS. Para a reengenharia propõe-se extensão de uma abordagem existente para evoluir legados para SPL e depois para membros de um SoS. O objetivo é demonstrar que quando sistemas legados são tratados apropriadamente, eles podem compartilhar habilidades úteis, trabalhar de maneira cooperativa e compor SoS