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Probabilistic analysis applied to robotsARAÚJO, Rafael Pereira de 15 September 2016 (has links)
Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-08-23T12:48:01Z
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Previous issue date: 2016-09-15 / Robots are increasingly being used in industry and starting their way to our homes as
well. Nonetheless, the most frequently used techniques to analyze robots motion are based
on simulations or statistical experiments made from filming robots’ movements. In this
work we propose an alternative way of performing such analysis by using Probabilistic
Model Checking with the language and tool PRISM. With PRISM we can perform
simulations as well as check exhaustively whether a robot motion planning satisfies specific
Probabilistic Temporal formulas. Therefore we can measure energy consumption, time to
complete missions, etc., and all of these in terms of specific motion planning algorithms.
As consequence we can also determine if an algorithm is superior to another in certain
metrics. Furthermore, to ease the use of our work, we hide the PRISM syntax by proposing
a more user-friendly DSL. As a consequence, we created a translator from the DSL to
PRISM by implementing the translation rules and also, a preliminary investigation about
its relative completeness by using the grammatical elements generation tool LGen. We
illustrate those ideas with motion planning algorithms for home cleaning robots. / Robôs estão sendo cada vez mais utilizados na indústria e entrando em nossas casas também.
No entanto, as técnicas mais frequentemente utilizadas para analisar a movimentação
dos robôs são baseadas em simulações ou experimentos estatísticos realizados a partir da
filmagem do movimento dos robôs. Neste trabalho, nós propomos uma maneira alternativa
de realizar tais análises com a utilização da técnica de Verificação de Modelos Probabilísticos
com a linguagem e ferramenta PRISM. Com PRISM, podemos, tanto realizar simulações
quanto verificar exaustivamente se um planejamento de movimentação do robô satisfaz
fórmulas Probabilísticas Temporais específicas. Portanto, podemos medir o consumo de
energia, tempo necessário para completar missões, etc. e tudo isso em termos de algoritmos
específicos de planejamento de movimentação. Como consequência, podemos, também,
determinar se um algoritmo é superior a outro em relação a certas métricas. Além disso,
para facilitar o uso do nosso trabalho, escondemos a sintaxe do PRISM propondo uma
DSL amigável ao usuário. Em consequência, criamos um tradutor da DSL em PRISM
através da implementação de regras de tradução bem como fizemos uma investigação
preliminar sobre sua completude relativa usando a ferramenta de geração de elementos
gramaticais LGen. Ilustramos as idéias com algoritmos de planejamento de movimentação
para robôs de limpeza de casas.
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Model checking requirements written in a controlled natural languageBARZA, Sérgio 25 February 2016 (has links)
Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-07-12T13:26:23Z
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Previous issue date: 2016-02-25 / Software Maintainability (SM) has been studied since it became one of the key componentes
of the software quality model accepted around the world. Such models support researchers
and practitioners to evaluate the quality level of his systems. Therefore, many researchers have
proposed a lot of metrics to be used as SM indicators. On the other hand, there is a suspicious that
using SM metrics on industry is different from the academic context. In this case, practitioners
do not adopt the metrics proposed/used by academia. Consequently, the goal of this research is to
investigate the SM metrics adoption and applicability scenario on the Brazilian industrial context.
This study will allow confirming if the practitioners use the SM metrics proposed by academics
around the globe or if they propose their own metrics for SM measurement. As empirical method
for data assessment, we used survey, divided in two steps. The first one was focused in gathering
information that allowed us to design a specific scenario about the use and applicability of SM
metrics. To achieve this goal, it was chosen, as research instrument, semi-structured interviews.
The next step focused in a more general scenario, compassing the Brazillian software production
industrial context. An online questionnaire was used as research instrument. Practitioners with
different positions in several companies participated of this work. Data from requirements
engineers, quality analysts, testers, developers and project managers were collected. 7 software
companies participated in the first part of the study and 68 valid answers were collected on the
second moment, resulting in 31 SM metrics listed. The results showed us that about 90% of
the companies perform maintenance on their software products. However, only 60% confirms
using maintainability metrics, resulting in a discrepancy regarding software maintenance vs SM
metrics. Nearly half of the companies researched have used well-defined processes to collect
these metrics. Nevertheless, there are those that do not have any formal methodology. Instead of
it, they have used SM metrics that best fit to the needs of a specific project. The conclusions of
this study point to an issue that is nothing new in the academic researchers around the world.
Many of the academics results conducting, mainly, in the universities, are not coming to the
software industries and this fact is also a truth when the subject is software maintenance. The
results of this research may lead to discussions on how SM metrics are being proposals nowadays. / Manutenibilidade de Software (MS) é estudada desde que se tornou um dos componente
de modelos de qualidade aceitos globalmente. Tais modelos auxiliam pesquisadores e profissionais
do mercado na avaliação do nível de qualidade dos seus sistemas. Como consequência,
muitos pesquisadores vêm propondo métricas que podem ser utilizadas como indicadores de MS.
Por outro lado, existe uma suspeita que o uso de métricas de MS ocorre de maneira diferente da
academia. Neste caso, as empresas não estão adotando as métricas que estão sendo propostas
no ambiente acadêmico. O objetivo desta pesquisa é investigar o cenário de adoção e aplicação
de métricas de manutenibilidade de software sob o contexto industrial brasileiro. Este estudo
permitirá afirmar se estas empresas utilizam atributos de MS propostos por acadêmicos ao redor
do mundo ou se elas propõem suas próprias métricas para medição de MS. Para ter acesso
aos dados desta pesquisa, foi utilizado o método empírico survey, dividido em duas etapas. A
primeira etapa objetivou levantar informações que permitissem um panorama mais específico
sobre a utilização e aplicação de tais métricas. Para isto, foi escolhido, como instrumento de
pesquisa, entrevistas semi-estruturadas. A segunda etapa apresenta um enfoque mais amplo,
englobando todo o cenário industrial de produção de software brasileira. Um questionário online
foi utilizado como instrumento de pesquisa. Profissionais de diferentes posições em várias
empresas participaram desta pesquisa. Foram coletados dados de engenheiros de requisitos,
analista de qualidade, testadores, desenvolvedores, gerente de projetos, entre outros. Sete empresas
participaram da primeira etapa da pesquisa e 68 respostas válidas foram levantadas no
segundo momento. Com isto, 31 métricas de MS foram identificadas. Os resultados mostram
que cerca de 90% das empresas realizam manutenção em seus produtos de software. Porém
somente 60% (aproximadamente) afirmaram fazer uso de métricas de MS, resultando em uma
discrepância com relação à manutenção de software vs. uso de métricas. Quase metade das
empresas possuem processos bem definidos para coletar estas métricas. Entretanto, muitas delas
ainda não apresentam tais processos formais de coleta. Neste último caso, elas utilizam aqueles
atributos que melhor se adaptam às necessidades de um projeto específico. As conclusões deste
estudo apontam para problemas que não é novidade nas pesquisas acadêmicas ao redor do mundo.
Pela amostra investigada neste trabalho, reforça-se a suspeita de que muitos dos resultados das
pesquisas científicas realizadas nas universidades não estão chegando na indústria e este fato
se reflete quando o assunto é manutenção de software. Os resultados deste estudo apresentam
dados que poderão ocasionar discussões sobre a forma como as métricas de manutenibilidade
são propostas atualmente.
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