Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6078.pdf: 14032295 bytes, checksum: 116eccd4fd841045293650d9b4779ff3 (MD5) Previous issue date: 2013-11-22 / Financiadora de Estudos e Projetos / A goal of the Object-Oriented Programming is to develop software with better modularization and separation of concerns, although tangling and scattering of some of these concerns cannot be prevented. The Aspect-Oriented Programming was proposed to solve this problem. However, the identification of the scattering and tangling concerns, also known as crosscutting concerns (CC), is not simple. To assist this identification, it is recommended the use of CC Mining tools (MT), but some MTs do not properly display these CCs in the source code. One way to improve the presentation of this CCs is displaying them through software visualization tools. Software visualization aims to abstract the structural information of the software through visual metaphors. However, it is not always simple to integrate CC and visualization tools, because each tool store their results in a specific format that is usually not recognized by the others. In order to solve this problem, this work created a metamodel that facilitates this integration. The results obtained from a MT are transformed to this metamodel format, so they can be processed by a software visualization tool. Presenting the results of a MT through software visualization tools helps the comparison of these results, facilitating the detection of false negatives and the identification of visual patterns that indicate false positives. Four MT and two software visualization tools were integrated to demonstrate the benefits of an integrated environment. Moreover, two experiments were conducted: one to evaluate the use of the proposed metamodel; and another to evaluate the use of the integrated environment. The results revealed that the use of the proposed metamodel facilitates this integration and the software engineer must be a specialist of each of the integrated tools in order to enjoy the benefits from this integration. / Um dos objetivos do desenvolvimento Orientado a Objetos é a construção de software com melhor modularização e separação de interesses, porém não há como evitar que haja entrelaçamento e espalhamento de alguns desses interesses. O desenvolvimento Orientado a Aspecto é uma proposta de solucionar esse problema. Entretanto, a identificação de interesses entrelaçados e espalhados pelo código fonte, conhecidos como interesses transversais (IT), não é simples. Para auxiliar essa identificação é recomendado o uso de ferramentas de mineração de interesses transversais (MIT). Após esses interesses serem identificados, muitas vezes, persiste a dificuldade de visualizá-los adequadamente no código fonte. Uma forma de melhorar a apresentação dos ITs é exibir os resultados das ferramentas de MIT usando as ferramentas de visualização de software. A visualização de software tem como objetivo abstrair as informações estruturais de um software por meio de metáforas visuais. Porém, nem sempre é possível integrar facilmente essas ferramentas, pois cada uma armazena seus resultados em um formato específico que normalmente não é reconhecida pelas demais. Para solucionar esse problema, neste trabalho foi criado um metamodelo que facilita essa integração. Os resultados obtidos a partir de uma ferramenta de MIT são transformados para o formato desse metamodelo, para que sejam processados por uma ferramenta de visualização de software. A exibição dos resultados das ferramentas de MIT por meio das ferramentas de visualização facilita a comparação desses resultados, sendo evidenciados os falsos negativos e facilitada a identificação de novos padrões visuais para falsos positivos. Para mostrar a utilidade de um ambiente integrado, foram utilizadas quatro ferramentas de MIT e duas de visualização de software. Além disso, dois experimentos foram conduzidos: um para avaliar a utilização do metamodelo proposto, e outro para avaliar a utilização do ambiente integrado. Os resultados apontaram que a integração é facilitada com a utilização do metamodelo proposto e que é necessário que o engenheiro de software tenha pleno domínio de cada uma das ferramentas envolvidas, a fim de beneficiar-se dessa integração.

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This project presents the research on software visualization techniques. We will introduce the concepts of software visualization, software metrics and our proposed visualization techniques: Static Visualization (glyphs object with static texture) and Dynamic Visualization (glyphs object with moving object). Our intent to study the existing visualization techniques for visualization of software metrics and then proposed the new visualization approach that is more time efficient and easy to perceive by viewer. In this project, we focus on the practical aspects of visualization of multivariate dataset. This project also gives an implementation of proposed visualization techniques of software metrics. In this research based work, we have to compare practically the proposed visualization approaches. We will discuss the software development life cycle of our proposed visualization system, and we will also describe the complete software implementation of implemented software.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-01-16T13:41:31Z No. of bitstreams: 1 marcosalexandremiguel.pdf: 10203756 bytes, checksum: 35844967ee919f58955320a1c591c5dc (MD5) / Approved for entry into archive by Diamantino Mayra (mayra.diamantino@ufjf.edu.br) on 2017-01-31T10:34:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marcosalexandremiguel.pdf: 10203756 bytes, checksum: 35844967ee919f58955320a1c591c5dc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-31T10:34:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marcosalexandremiguel.pdf: 10203756 bytes, checksum: 35844967ee919f58955320a1c591c5dc (MD5) Previous issue date: 2016-09-01 / Muitas organizações encontram problemas na tentativa de estimar esforço em atividades de manutenção de software. Quando a estimativa de esforço não está bem definida ou é imprecisa, os resultados obtidos podem refletir diretamente na entrega do software, causando insatisfação do cliente ou diminuição da qualidade do produto. O sucesso ou fracasso de projetos depende da precisão do esforço e do cronograma das atividades envolvidas. O surgimento de métodos ágeis no campo de desenvolvimento de software tem apresentado muitas oportunidades e desafios para pesquisadores e profissionais da área. Um dos principais desafios é a estimativa de esforço para as atividades de manutenção no desenvolvimento ágil de software. Nesse contexto, este trabalho apresenta um framework, nomeado GiveMe Effort, o qual objetiva apoiar as atividades de estimativa de esforço na manutenção de software usando dados históricos e informações de compreensão de software. / Many organizations encounter problems when estimating effort for software maintenance activities. When estimating effort is not well defined or are inaccurate, the results may reflect directly into the software delivery, causing customer dissatisfaction or decreased product quality. The success or failure of projects depends on the accuracy of the effort and the schedule of involved activities. The rise of agile methods in software development has presented many opportunities and challenges for researchers and professionals. In this context, a key challenge is the effort estimate for maintenance activities in the agile software development context. This work presents a framework, called GiveMe Effort, to support the effort estimation activities in software maintenance. It is based on historical data and software comprehension information.

Statische Codemetriken sind wichtige Indikatoren für die Qualität eines Softwaresystems. Sie beleuchten dabei unterschiedliche Aspekte eines Softwaresystems. Deshalb ist es notwendig, mehrere Codemetriken zu nutzen, um die Qualität eines Softwaresystems in seiner Gesamtheit bewerten zu können. Wünschenswert wäre zudem eine Darstellung, die die Struktur des Gesamtsystems und die Bewertung einzelner Elemente eines Softwaresystems in einer Darstellung kombiniert. Die Arbeit untersucht deshalb, welche Metaphern geeignet sind, um eine solche Darstellung zu ermöglichen. Ein zweites Ziel der Arbeit war es, eine solche Visualisierung automatisch erzeugen zu können. Dafür wurde ein Generator entwickelt, der diese Anforderung erfüllt. Zur Konzeption dieses Generators kamen Techniken aus der generativen Softwareentwicklung zum Einsatz. Bei der Umsetzung des Generators wurde auf Techniken aus der modellgetriebenen Softwareentwicklung zurückgegriffen, vor allem auf Techniken aus dem openArchitectureWare-Framework. Der Generator kann in Eclipse eingebunden werden und ist in der Lage, aus einem Java-Projekt die Struktur und die Metrikwerte automatisch zu extrahieren. Diese Werte werden daraufhin in ein dreidimensionales Modell überführt, das auf dem offenen Extensible 3D Standard basiert. Der Generator ermöglichte zudem die Evaluierung zweier unterschiedlicher Metaphern, die im Rahmen der Arbeit durchgeführt wurde.

Comprendre le comportement de haut niveau des programmes est nécessaire pour effectuer différentes tâches dans le développement et la maintenance des logiciels. Pour cela, on utilise régulièrement des traces d’exécution du système, enregistrées pendant des scénarios d’utilisation typiques. Cependant, une trace standard peut contenir un volume très important d’évènements, ce qui rend son interprétation difficile. Nous proposons d’utiliser une métaphore visuelle et un ensemble de filtres et d’outils pour assister le développeur dans la compréhension du comportement de haut niveau d’un logiciel. Notre environnement de visualisation interactive est basé sur une métaphore de traces lumineuses animées pour rejouer la trace d’exécution. Cette animation est accompagnée avec un ensemble de filtres et d’outils pour manipuler et réduire à l’essentiel les informations affichées. Nous démontrons l’utilité de notre approche au moyen de deux études de cas qui présentent des traces enregistrées sur un jeu d’échecs et un logiciel d’édition de diagrammes UML. / Understanding high-level behavior of programs is necessary to perform various tasks in software development and maintenance. This is usually done by analyzing execution traces extracted from typical scenarios. However, average execution traces consist of huge volumes of events and information that make it difficult to develop good insights from these traces. We propose to exploit a visualization metaphor and a set of filters and tools to assist developers grasping high-level behaviors of programs. Our interactive visualization is based on a metaphor of traces of light as part of an animation to explore execution scenarios. The animation is augmented with a set of structural and temporal filters to reduce the volume of information displayed. We showcase our visualization environment on two case studies featuring programs of a chess game and a UML diagram editor.

Les logiciels sont de plus en plus complexes et leur développement est souvent fait par des équipes dispersées et changeantes. Par ailleurs, de nos jours, la majorité des logiciels sont recyclés au lieu d’être développés à partir de zéro. La tâche de compréhension, inhérente aux tâches de maintenance, consiste à analyser plusieurs dimensions du logiciel en parallèle. La dimension temps intervient à deux niveaux dans le logiciel : il change durant son évolution et durant son exécution. Ces changements prennent un sens particulier quand ils sont analysés avec d’autres dimensions du logiciel. L’analyse de données multidimensionnelles est un problème difficile à résoudre. Cependant, certaines méthodes permettent de contourner cette difficulté. Ainsi, les approches semi-automatiques, comme la visualisation du logiciel, permettent à l’usager d’intervenir durant l’analyse pour explorer et guider la recherche d’informations. Dans une première étape de la thèse, nous appliquons des techniques de visualisation pour mieux comprendre la dynamique des logiciels pendant l’évolution et l’exécution. Les changements dans le temps sont représentés par des heat maps. Ainsi, nous utilisons la même représentation graphique pour visualiser les changements pendant l’évolution et ceux pendant l’exécution. Une autre catégorie d’approches, qui permettent de comprendre certains aspects dynamiques du logiciel, concerne l’utilisation d’heuristiques. Dans une seconde étape de la thèse, nous nous intéressons à l’identification des phases pendant l’évolution ou pendant l’exécution en utilisant la même approche. Dans ce contexte, la prémisse est qu’il existe une cohérence inhérente dans les évènements, qui permet d’isoler des sous-ensembles comme des phases. Cette hypothèse de cohérence est ensuite définie spécifiquement pour les évènements de changements de code (évolution) ou de changements d’état (exécution). L’objectif de la thèse est d’étudier l’unification de ces deux dimensions du temps que sont l’évolution et l’exécution. Ceci s’inscrit dans notre volonté de rapprocher les deux domaines de recherche qui s’intéressent à une même catégorie de problèmes, mais selon deux perspectives différentes. / Software systems are getting more and more complex and are developed by teams that are constantly changing and not necessarily working in the same location. Moreover, most software systems, nowadays, are recycled rather than being developed from scratch. A comprehension task is crucial when performing maintenance tasks; it consists of analyzing multiple software dimensions concurrently. Time is one of these dimensions, as software changes its state with time in two manners: during their execution and during their evolution. These changes make sense only when analyzed within the context of other software dimensions, such as structure or bug information. Multidimensional analysis is a difficult problem to solve. However, there are certain methods that bypass this difficulty, such as semi-automatic approaches. Software visualization is one of them, as it allows being part of the analysis by exploring and guiding information search. The first stage of the thesis consists of applying visualization techniques to better understand software dynamicity during execution and evolution. Changes over time are represented by heat maps. Hence, we utilize the same graphical representation to visualize both change types over time. Other approaches that permit the analysis of a program’s dynamic behavior over time involve the use of heuristics. In the thesis’ second stage, we are interested in the identification of the programs’ execution phases and evolution patterns using the same approach, i.e. search-based optimisation. In this context, the premise is the existence of internal cohesion between change events that allow the clustering in phases. This hypothesis of cohesion is defined specifically for change events in the code during software evolution and state changes during program execution. This thesis’ main objective is to study the unification of these two time dimensions, evolution and execution, in an attempt to bring together two research domains that work on the same set of problems, but from two different perspectives.

Degradação do design é um problema central investigado na área de evolução de software. A densa rede de interdependências que emerge entre classes e módulos ao longo do tempo resulta em código difícil de mudar, não reutilizável e que não comunica por si só sua intenção. Dentre outros motivos, designs degradam porque requisitos mudam de maneiras não antecipadas pelo design inicial, ou seja, as modificações no código introduzem dependências novas e não planejadas entre classes e módulos do sistema. A gerência de dependências visa reduzir a degradação do design por meio de uma série de mecanismos que auxiliam na administração da complexidade estrutural inerente de sistemas orientados a objetos. Neste trabalho, investigamos as técnicas de identificação de dependências estruturais e lógicas. Em particular, por meio de um estudo de larga escala, comparamos os conjuntos desses dois tipos de dependências. Em seguida, conduzimos um estudo de caso a fim de identificar as origens de dependências lógicas. Por fim, fazemos um levantamento das técnicas de visualização de dependências e mostramos a ferramenta XFlow. / Design degradation is a central problem investigated in the area of software evolution. The dense web of interdependencies that emerges among classes and modules over time results in code that is hard to change, not reusable and that does not communicate its intention. Among other reasons, designs degrade because requirements changes in ways that were not anticipated by the initial design, i.e. the changes in code introduce new and unplanned dependencies among classes and modules of the system. Dependency management aims to reduce design degradation by means of a series of mechanisms that helps in the management of the inherent structural complexity of object oriented systems. In this work, we investigate structural and logical dependencies identification techniques. In particular, by means of a large scale study, we compare the sets of these two kinds of dependencies. Afterwards, we conduct a case study in order to uncover the origins of logical dependencies. Finally, we survey dependency visualization techniques and present the XFlow tool.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2434.pdf: 10415904 bytes, checksum: cf49390a38715c53ffe39e9881ed117c (MD5) Previous issue date: 2009-05-18 / Financiadora de Estudos e Projetos / Software inspection is a key activity of software quality assurance that can be applied in the whole development process since it is a static activity essentially based on reading. Depending on the artifact that is being inspected, we need to apply the appropriated reading technique. Stepwise Abstraction (SA) is a reading technique commonly used in code inspections. However, its application is laborious and time consuming. Aiming to help and facilitate the application of SA, this work presents CRISTA (Code Reading Implemented with Stepwise Abstraction), a tool to support SA-based inspection processes. This tool uses a visual metaphor to facilitate code navigation and has several resources to help program understanding and documentation. Due to these resources, CRISTA is also helpful for reverse engineering, re-engineering and maintenance activities. Three experimental studies were carried out to get feedback on the tool usability and usefulness for inspections and maintenance activities. The results provide insights that CRISTA is easy to use and adequately supports the inspection process as well as code reading by Stepwise Abstraction. Besides, in the context of maintenance, its resources make this activity less time-consuming. / Inspeção de software é uma atividade chave de garantia de qualidade de software que pode ser aplicada durante todo o processo de desenvolvimento uma vez que é uma atividade estática, baseada essencialmente em técnica de leitura. Dependendo do artefato inspecionado, é preciso aplicar a técnica apropriada. No caso de inspeção de código uma técnica comumente utilizada é a Stepwise Abstraction (SA). No entanto, sua aplicação é trabalhosa e consome muito tempo. Com o objetivo de auxiliar e facilitar a aplicação da SA, este trabalho apresenta a CRISTA (Code Reading Implemented with Stepwise Abstraction), uma ferramenta que apóia o processo de inspeção baseado em SA. Essa ferramenta usa uma metáfora visual para facilitar a navegação pelo código e possui vários recursos que ajudam na compreensão do código e em sua documentação. Devido a esses recursos, a CRISTA também auxilia nas atividades de engenharia reversa, re-engenharia e manutenção. Foram realizados três estudos experimentais com o objetivo de se obter uma realimentação sobre a usabilidade e a utilidade da ferramenta em atividades de inspeção e manutenção. Os resultados fornecem evidências de que a CRISTA é fácil de ser utilizada e apóia adequadamente o processo de inspeção, bem como a leitura de código utilizando a Stepwise Abstraction. Além disso, no contexto de manutenção, os recursos da ferramenta ajudam a diminuir o tempo dessa atividade.

Degradação do design é um problema central investigado na área de evolução de software. A densa rede de interdependências que emerge entre classes e módulos ao longo do tempo resulta em código difícil de mudar, não reutilizável e que não comunica por si só sua intenção. Dentre outros motivos, designs degradam porque requisitos mudam de maneiras não antecipadas pelo design inicial, ou seja, as modificações no código introduzem dependências novas e não planejadas entre classes e módulos do sistema. A gerência de dependências visa reduzir a degradação do design por meio de uma série de mecanismos que auxiliam na administração da complexidade estrutural inerente de sistemas orientados a objetos. Neste trabalho, investigamos as técnicas de identificação de dependências estruturais e lógicas. Em particular, por meio de um estudo de larga escala, comparamos os conjuntos desses dois tipos de dependências. Em seguida, conduzimos um estudo de caso a fim de identificar as origens de dependências lógicas. Por fim, fazemos um levantamento das técnicas de visualização de dependências e mostramos a ferramenta XFlow. / Design degradation is a central problem investigated in the area of software evolution. The dense web of interdependencies that emerges among classes and modules over time results in code that is hard to change, not reusable and that does not communicate its intention. Among other reasons, designs degrade because requirements changes in ways that were not anticipated by the initial design, i.e. the changes in code introduce new and unplanned dependencies among classes and modules of the system. Dependency management aims to reduce design degradation by means of a series of mechanisms that helps in the management of the inherent structural complexity of object oriented systems. In this work, we investigate structural and logical dependencies identification techniques. In particular, by means of a large scale study, we compare the sets of these two kinds of dependencies. Afterwards, we conduct a case study in order to uncover the origins of logical dependencies. Finally, we survey dependency visualization techniques and present the XFlow tool.