A busca por mecanismos que propiciem a construção de sistemas de software com qualidade e rapidez é uma constante dentro do seu processo de desenvolvimento. Métodos de produção de sistemas que norteiem os desenvolvedores têm sido propostos para que esta qualidade possa fazer parte dos produtos gerados pela indústria de software. Ferramentas e técnicas de programação são disponibilizadas para que se atinjam, com maior precisão, os fatores de qualidade que um software deva ter. Atualmente, as metodologias ágeis têm alcançado lugar de destaque e obtido uma aceitação entre os desenvolvedores. Dentre as diferentes metodologias ágeis, a Programação Extrema (XP) vem alcançando uma maior parte deste público. Paralelamente, técnicas de programação têm emergido para aumentar a qualidade e eficiência e elevar a manutenibilidade dos softwares desenvolvidos. A Programação Orientada a Aspectos (POA) entra neste cenário como uma evolução natural da Orientação a Objetos, a fim de resolver algumas falhas diagnosticadas nesta abordagem, melhorando a qualidade do software produzido. Esta pesquisa propiciou a exploração de práticas de projeto, de software aplicando em conjunto conceitos de desenvolvimento ágil, utilizando a metodologia de Programação Extrema (XP) e Programação Orientada a Aspectos (POA). Este trabalho proporcionou também a verificação de uma relação entre XP e POA e a identificação dos principais benefícios e dificuldades encontradas a partir da união das duas. Nele, observou-se que sua utilização conjunta é aplicável e que elas contribuem mutuamente para a melhoria uma da outra. Para isto, foi produzido um estudo de caso que gerou uma aplicação web, utilizando a linguagem de programação PHP, que não é comumente citada em exemplos de XP e POA, mas por outro lado está presente em muitos portais da web, gerando um exemplo real de desenvolvimento de testes de unidade e construção de aspectos em PHP. Ao final desta investigação, pôde-se concluir que as duas técnicas aplicadas em conjunto propiciam redução de tempo, custo e complexidade no desenvolvimento de sistemas de software sem, entretanto, comprometer sua qualidade.

Em sistemas grandes e complexos, a necessidade de formalizar a atividade de testes tende a crescer. Fazendo-se uso da ADL (Architectural Description Language), pode-se obter uma descrição de alto nível do software que pode originar um conjunto alternativo de informações para teste. Neste trabalho, apresenta-se uma proposta para organizar a atividade de teste a partir da descrição arquitetural por meio de um mapeamento entre ADL Wright e diagrama de estados da UML. Neste sentido, desenvolveu-se uma ferramenta, chamada WC2UML, que implementa tal mapeamento e permite a sua visualização gráfica. Ao final, com base em métodos da literatura, é possível gerar sequências de testes a partir dos diagramas obtidos.

No contexto do desenvolvimento distribuído de software, equipes fornecedoras e clientes de componentes possuem dificuldade em se comunicar por causa de diferentes culturas, experiências, línguas, conhecimento e disponibilidade. Somado a isso, a falta de código-fonte e documentação incompleta ou imprecisa dos componentes fornecidos faz com que equipes clientes necessitem testar o componente para conhecer o seu comportamento. No entanto, essas equipes não são providas de artefatos que indiquem o contexto em que o componente foi testado, ações e recursos utilizados durante os testes, bem como seqüências em que os testes foram executados. Desse modo, há dificuldade em se gerenciar o processo de testes de componentes desenvolvidos por equipes distribuídas de maneira que os artefatos gerados durante o planejamento possam refletir o processo de testes executado pela equipe fornecedora do componente. Além disso, organizar os artefatos gerados durante a atividade de planejamento do processo de testes do componente também é um problema. Neste trabalho de doutorado, propõe-se o MGPT - Modelo para Gerenciamento do Processo de Testes que consiste nas atividades de planejamento, monitoramento e controle do processo de testes de maneira que os artefatos gerados durante a atividade de planejamento sejam monitorados e controlados para refletirem o processo de testes executado no componente. Esses artefatos são organizados hierarquicamente em uma estrutura de árvore que permite manter a coerência entre a informação sobre o processo de testes do componente. Propõe-se também uma arquitetura para dar apoio ao MGPT que facilite a troca de informação entre as equipes distribuídas bem como o controle de concorrência sobre os artefatos gerenciados. O MGPT foi avaliado com o uso de Redes de Petri e com uma análise qualitativa baseada em trabalhos relacionados. Desse modo, o processo de testes do componente passa a ser gerenciado de maneira que artefatos organizados hierarquicamente possam ser planejados, monitorados e controlados para que reflitam o processo de testes efetivamente executado no componente.

Para enfrentar a recente expansão de Computação em Nuvem, faz-se necessário definir Arquiteturas de Referência para Teste de Software neste ambiente. Esta Pesquisa possui o objetivo de investigar, conceber e implementar os principais Direcionadores de uma Arquitetura de Referência para Teste de Software na Nuvem (DIRAR-TSN), com foco no monitoramento da qualidade. No estudo em questão, uma investigação abrangente vem sendo efetuada sobre sua teoria genérica e específica, visando Teste de Software na Nuvem. Os direcionadores sugeridos para uma arquitetura de referência possuem como finalidade melhoria do monitoramento da qualidade dos serviços e produtos no ambiente da Nuvem. A principal contribuição desta pesquisa consiste em identificar, analisar e propor os principais DIRAR-TSN. Espera-se que, por meio da integração de Teste de Software na Nuvem se alcance, melhores e mais eficientes, monitoramentos dos produtos e dos serviços entregues. A principal vantagem advinda da utilização de DIRAR-TSN é a de propiciar Arquiteturas de Referência aplicadas na prática, e que estas propiciem um monitoramento quantitativo da qualidade dos produtos e serviços de software a serem entregues. Desta forma, esta pesquisa se propõe a cobrir esta lacuna no conhecimento.

A evolução científica e tecnológica, nos últimos anos, nas áreas relacionadas com a tecnologia da informação, vem ampliando, de forma cada vez mais rápida, o acesso ao conhecimento. O Setor Educacional, um dos que mais tem incentivado esta evolução, vem facilitando essa disseminação nas Universidades, em regime presencial e não presencial, através da Educação a Distância (EAD), pelos Sistemas de Gerenciamento de Aprendizado (SGA). Os SGAs vêm propiciando a evolução pedagógica dos cursos oferecidos no sistema de EAD, através de funcionalidades tais como: objetos de ensino e aprendizagem, planos de aula, avaliações, listas de discussão e até laboratórios virtuais. Entretanto, novas necessidades educacionais vêm apontando para o aumento da dinâmica e flexibilidade dos SGAs. A estrutura dos SGAs tradicionais não vem suportando uma maior flexibilidade, porque suas arquiteturas ainda são monolíticas e suas funcionalidades entrelaçadas. Com o objetivo de analisar as funcionalidades entrelaçadas que dificultam a evolução dos SGAs, esta dissertação apresenta uma análise investigativa da estrutura dos SGAs utilizando Orientação a Aspecto, através das características de qualidade de software descritas pela norma ISO 9126-1.

Atualmente os Testes de Segurança de Software não levam em conta os aspectos arquiteturais do sistema, ignoram a inteligência do atacante e não capturam as vulnerabilidades de segurança adequadamente. Esses problemas resultam na pobreza da qualidade final do software, padronização inadequada, atrasos de tempo para chegar ao mercado e aumento considerável nos custos de desenvolvimento. Como resposta a tais problemas foi desenvolvido um modelo de processos para Testes de Segurança. A motivação para o modelo é permitir que os Testes de Segurança sejam baseados nos riscos levantados, facilitando o pleno gerenciamento dos mesmos por todo o ciclo de vida do software. A utilização de uma abordagem baseada em riscos permite a identificação de prioridades nas atividades de testes e com isso um uso mais eficiente de recursos humanos e materiais.

O Teste de Software de uma Linha de Produto pode ser eficiente com a utilização de um framework que siga conceitos da Engenharia de Software Experimental. Este trabalho propõe o detalhamento de uma Estrutura de Maturidade Operacional para a Gestão de Teste de Software. A estrutura visa propiciar a gestão de defeitos, assim como a aferição de resultados do Teste de Software, através de um método que utiliza medidas de eficiência e eficácia. Isto permite identificar, estabelecer e manter as capacidades exigidas por Modelos de Maturidade em Teste de Software. Alcança-se este objetivo por meio de estágios de melhoria dos padrões, controles, medidas e aprimoramento contínuo. A contribuição principal é a criação detalhada do Domínio Operacional de um framework. Finalmente a pesquisa foi aplicada em um estudo de caso real, onde dois experimentos foram executados, apresentando resultados eficientes e eficazes.

Esta pesquisa aborda o desenvolvimento do AndroMDT, um Método de Testes Funcionais Dirigido por Modelos para Sistemas de Software. Este método se apoia nas características do Desenvolvimento Dirigido por Testes (Test Driven Development - TDD) e da Arquitetura Dirigida por Modelos (Model Driven Architecture - MDA). Nele, descreve-se a aplicação do método AndroMDT em um componente de software, envolvendo um estudo de caso de um projeto real. Esta pesquisa propiciou a especificação, execução, documentação e análise de testes funcionais. Além disso, foi possível obter-se rastreabilidade entre os elementos mais relevantes do estudo de caso, desde os requisitos até os artefatos de teste produzidos.

A crescente participação do software embarcado nas causas dos últimos acidentes espaciais evidencia a importância dos processos e técnicas de verificação e validação no desenvolvimento do software embarcado espacial. Neste contexto, este trabalho investiga a contribuição de duas técnicas de verificação para aplicações espaciais. A primeira técnica é o model checking baseado no uso da ferramenta UPPAAL. O UPPAAL adota a modelagem do sistema em autômatos temporizados e permite a verificação de propriedades especificadas em um subconjunto da linguagem CTL (Computational Tree Logic). A segunda técnica consiste especificação e aplicação de testes a partir de modelos de estados, considerando mais especificamente a metodologia CoFI (Conformance and Fault Injection). São utilizados como estudo de caso dois produtos de software espacial. Um dos produtos foi desenvolvido com o uso do model checking, enquanto o outro foi desenvolvido de acordo com as práticas atualmente aplicadas pelo grupo de computador de bordo do Departamento de Eletrônica Aeroespacial do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais). Ambos os produtos de software foram testados utilizando a metodologia CoFI. Cada produto consiste de uma implementação de dois serviços especificados na norma europeia PUS (Packet Utilization Standard). Estes serviços representam funcionalidades oferecidas por um computador de gerenciamento de bordo de satélites. As principais conclusões obtidas são que a metodologia CoFI contribui para o aprimoramento dos processos de verificação atualmente em uso no INPE, e que, o model checking associado à geração manual do código não implica na ausência de erros, porém ajuda a reduzir o número, mas não a criticidade de erros quando comparado com as práticas atualmente em uso.

O teste de software é uma atividade essencial para verificação da qualidade do produto. A grande dificuldade, porém, é a impossibilidade de se testar todos os estados que o software pode assumir, tornando-se necessário desenvolver heurísticas para atividade de teste, de forma que seja testado um subconjunto dos estados tomado como representativo. Para isto, deve-se saber avaliar o quão aceitável está o conjunto de testes. Os critérios de adequação de teste estabelecem um conjunto mínimo de regras que devem ser satisfeitas pelo conjunto de teste, de forma a analisar sua adequação, ou sua necessidade de refinamento. Dentre os critérios de adequação de teste, serão abordados neste trabalho o MC/DC (Modified Condition / Decision Coverage) e o Teste de Mutação, fazendo-se uma comparação entre ambos através da propriedade de inclusão. Pretende-se demonstrar que o Teste de Mutação, com o projeto de alguns operadores de mutação específicos, é capaz de incluir o MC/DC. A discussão é trazida para o nível dos requisitos sob a forma de modelos, que antecipa a utilização dos critérios para uma etapa anterior à geração de código no desenvolvimento de software. Será desenvolvido um algoritmo gerador de mutantes em modelos gerados na ferramenta SCADE de tal forma que ao matarem-se todos os modelos mutantes, automaticamente o MC/DC no modelo original será satisfeito.