Poorly written requirements are a common source of software defects. In application areas like space systems, the cost of malfunctioning software can be very high. This way, assessing the quality of software requirements before coding is of utmost importance. This work proposes a systematic procedure for assessing software requirements for space systems that adopt the European Cooperation for Space Standardization (ECSS) standards. The main goal is to provide a low-cost, easy-to-use benchmarking procedure that can be applied during the software requirements review to guarantee that the requirements specifications comply with the ECSS standards, as well as they do not have any one of the most frequent errors on this kind of document. The benchmark includes three checklists that are composed of a set of questions to be applied to the requirements specification: the first is based directly on the ECSS Packet Utilization Standard (PUS), the second one is based on the Conformance and Fault Injection (CoFI) methodology, and the last one is based on a field study about the most common real errors found in software requirements specification of space applications. The goal of the field study is to understand and characterize the most frequent types of requirement problems in this critical application domain. The results of the study are also used to propose a set of operators that define how to inject realistic errors in requirement documents. The benchmark is applied to software requirements specifications of three projects (one academic project and two industrial space projects) for two of the services described in the PUS by seven specialists. The obtained results were compared and discussed.

A atividade de teste de software é realizada visando a assegurar a maior qualidade possível nos produtos de software. O uso e a aplicação de testes de unidade no desenvolvimento de software Orientado a Objetos têm sido cada vez mais comuns com o surgimento de abordagens de desenvolvimento ágil, e de técnicas como o Desenvolvimento Dirigido por Teste (TDD) na Engenharia de Software. Dessa forma, os testes aplicados em nível de integração assumem exímia relevância, ao propiciarem a validação da interoperabilidade entre as unidades que compõem o sistema de software. No entanto, o custo e esforço de se derivar ou construir, e ao mesmo tempo executar os testes de integração em uma progressão ordenada e controlada, representam variáveis que podem inviabilizar sua aplicação. Assim, o foco principal desta pesquisa recai sobre a necessidade de uma estratégia de teste de integração que possibilite o reuso dos testes de unidade gerados, no estabelecimento da precedência de integração entre as unidades, e na derivação e execução dos testes de integração, visando a reduzir o esforço e custo das atividades de teste. Dessa forma, a principal contribuição desta pesquisa consiste na concepção e desenvolvimento de uma abordagem para teste de integração em software orientado a objetos, que propicia o teste de interações interclasses. Para tornar possível sua aplicação, um diagrama de dependências entre testes de unidade, uma estratégia de derivação e execução de teste de integração e um protótipo de framework de apoio a essa atividade também foram desenvolvidos. Além de uma fundamentação teórica e de um levantamento sobre os principais trabalhos relacionados existentes, esta pesquisa apresenta a aplicação da abordagem concebida em dois estudos de caso distintos, buscando mostrar a sua aplicabilidade e exequibilidade, acompanhada por análises e discussões dos principais resultados obtidos.

A manutenção de software tem consumido mais de 50% do esforço de desenvolvimento e até 90% do ciclo de vida de um software. Localizar e corrigir defeitos após a entrega de um software apresenta frequentemente custos elevados em relação às fases anteriores do projeto. A predição de defeitos tem atraído crescente interesse na indústria e na comunidade científica. Uma das abordagens adotadas vem sendo utilização de métricas de produto de software, obtidas através de análise estática de código, como insumos para predição de manutenção corretiva. Neste contexto, diversas técnicas de predição têm sido propostas e utilizadas, baseadas em técnicas estatísticas de regressão e de aprendizado de máquina. Entretanto, a grande variedade de métricas de software e técnicas tem dificultado a adoção da prática de predição de defeitos em projetos reais, por exigirem conhecimento especializado e elevado esforço de investigação. Neste trabalho de pesquisa, é investigado, concebido, implementado e verificado um framework, denominado EARLY-FIX, para predição de manutenção corretiva de software, utilizando métricas de produto. O EARLY-FIX representa a principal contribuição desta pesquisa e endereça problemas enfrentados para obtenção das informações necessárias para predição de defeitos em projetos de software desenvolvidos com processos iterativos. O EARLY-FIX compõe-se de métodos de medição e de calibração que permitem sua execução automatizada, possibilitando sua implementação em projetos de forma transparente e não-intrusiva. O EARLY-FIX envolve ainda modelos de indicadores preditivos que visam a identificação de módulos com maior propensão a manutenções corretivas. Desta forma, os indicadores fornecem insumos para priorização de atividades de qualidade, como inspeção, refatoração e testes. Finalmente, realiza-se a implementação e a verificação do EARLY-FIX em uma análise histórica, considerando dois projetos da indústria desenvolvidos segundo o paradigma Orientado a Objetos. Comparações entre os modelos gerados por cinco técnicas de regressão estatística estão entre os principais resultados obtidos nesta pesquisa.

Partindo do pressuposto de que software começa a atender cada vez mais um número crescente de funcionalidades em sistemas espaciais, é fundamental que a atividade de especificação de requisitos assuma um papel decisivo no esforço de se alcançar um resultado satisfatório e seguro em projetos desta natureza. No que diz respeito a sistemas aeroespaciais críticos, onde a ambigüidade, a não-completeza e a falta de requisitos podem provocar acidentes graves, envolvendo prejuízos econômicos, materiais e humanos, nos obriga a um tratamento mais cuidadoso sobre o assunto. Um caminho de garantir a qualidade em projetos da área espacial, no que diz respeito a segurança, confiabilidade e outros fatores relacionados a dependabilidade, é através do uso de técnicas e fatores de segurança, para a identificação de requisitos não-funcionais, ainda em fases iniciais de projeto, como a da especificação de sistema. Acredita-se que definir quais são os requisitos relacionados a fatores de qualidade mais importantes para as aplicações aeroespaciais do IAE e quais são as técnicas relacionadas a dependabilidade mais apropriadas para avaliá-los permitirá um amadurecimento e uma estabilidade dos requisitos e conseqüentemente do projeto ainda na fase de sua concepção. O objetivo deste trabalho é se desenvolver um processo que auxilie o desenvolvimento de projetos de software da área espacial, ainda na fase de especificação de requisitos, no que tange a identificação de fatores de qualidade relacionados a dependabilidade. O trabalho consiste de uma apresentação de quais são os atributos de dependabilidade mais adequados para projetos de software da área de veículos espaciais do IAE e de uma investigação de quais são as técnicas de análise de segurança mais adequadas para a avaliação dos mesmos, de forma a produzir especificações mais completas, consistentes e confiáveis.

Como reflexo do aumento do grau de complexidade nos softwares e das exigências cada vez maiores impostas pela área espacial, a busca de processos que venham organizar e melhorar o desenvolvimento de software tem aumentado nos últimos anos. Muitas organizações implantam processos sem existir um objetivo estratégico bem definido. É cada vez maior a adoção a ferramentas de gestão estratégica como o Balanced Scorecard (BSC), que proporciona a organização transformar sua estratégia em ação, por meio de objetivos, indicadores de desempenho e uma aplicação integradora se tornando uma ferramenta essencial para a organização transmitir sua missão e estratégia em objetivos tangíveis e mensuráveis. É com este princípio que o presente trabalho tem como objetivo desenvolver o Balanced Scorecard e o seu respectivo mapa estratégico na área de software espacial, focando principalmente as áreas que dizem respeito à garantia da qualidade, utilizando-se os processos do Modelo de Capacidade e Maturidade Integrado (CMMI) que atualmente é um dos modelos de processos mais utilizados pela comunidade de software mundial em conformidade com as normas da European Space Agency (ESA) E-40 e Q-80 referentes a software espacial.

O processo de simulação discreta compreende três passos: o estudo do sistema real a ser simulado e sua modelagem, a implementação do modelo obtido usando um ambiente gráfico ou uma linguagem de programação e a execução da simulação seguida da obtenção de resultados. Em geral, no processo de simulação colaboram diversos participantes com especialidades variadas, desde o cliente até o programador. Para que o processo seja eficiente, são necessárias interações entre eles. Contudo, os participantes, em geral, se localizam geograficamente distribuídos, ocasionando, assim, grandes custos para a realização de reuniões. Neste trabalho apresenta-se um ambiente de simulação que permite a colaboração entre os diversos participantes de um projeto por meio da WWW com a utilização de navegadores comuns. Para tanto, foi utilizada a linguagem Java, pois a maioria dos navegadores permite a excução de applets Java, independentemente da plataforma utilizada pelo usuário. O ambiente proposto, denominado GroupSim (Groupware para Simulação), não permite apenas a especificação do modelo, mas também sua execução e a geração de relatórios associados. Para permitir e execução da simulação a partir da especificação produzida, define-se uma linguagem de modelagem baseada em ACD, por este ser de grande disseminação na comunidade de simulação. Esta linguagem é mapeada para um conjunto de classes orientada a objetos, que são utilizadas para construir automaticamente um programa de simulação, permitindo elimenar completamente a tarefa de programação. São apresentados estudo de caso que comprovam a viabilidade do ambiente apresentado bem elucidam algumas de suas limitações.

Ambientes de educação tradicionais usualmente não estão organizados para atividades de ensino e avaliação de aprendizagem significativa. Atividades de aprendizagem significativa seriam extremamente adequadas à realidade atual, pois capacitariam o aprendiz a aprender e o professor se tornaria um facilitador do processo. Nesse papel, o facilitador poderia propor desafios aos aprendizes e motivá-los para a aprendizagem e avaliação. A avaliação de aprendizagem significativa, no caso desta pesquisa, consiste em atividades individuais ou cooperativas de edição e desenvolvimento de mapas conceituais. Neste trabalho apresenta-se um modelo e arquitetura de ambiente que possibilita ao facilitador avaliar o nível de aprendizagem significativa alcançado pelos aprendizes em relação a uma unidade didática apresentada. O modelo e a arquitetura do ambiente de avaliação de aprendizagem significativa, num contexto cooperativo via Web, foram desenvolvidos e implementados em Java, para suportar atividades de avaliação como parte do processo de aprender e para enriquecer as experiências de aprendizagem de cada aprendiz, individualmente ou em grupo. Foi desenvolvido um exemplo prático de uso para avaliar o ambiente. A partir desse exemplo de uso pode-se verificar a viabilidade e flexibilidade do ambiente. Puderam também ser identificadas, algumas limitações e propostas para melhorar o ambiente.

Apesar da crescente importância dos Sistemas Computadorizados na Sociedade Moderna, ainda não se tem notícia da existência de uma metodologia consagrada para o Desenvolvimento de Softwares Críticos Embarcados Aeroespaciais, que seja capaz de propiciar aumento nos níveis de Segurança de Software e evitar o desperdício de recursos. Este Trabalho de Pesquisa consiste da elaboração de uma nova Metodologia para o Desenvolvimento de Softwares Críticos Embarcados Aeroespaciais - SCEA's com Garantia de Segurança, levando-se em consideração as suas características peculiares, e propiciando-se um aumento nos níveis de Segurança de Software, desde o início de seu ciclo de desenvolvimento. Inicialmente, realizou-se uma pesquisa bibliográfica envolvendo o conhecimento atual das áreas de Segurança de Software e de Desenvolvimento de SCEA. Em seguida, apresentou-se uma discussão a respeito das formas utilizadas atualmente para se garantir a Segurança desse tipo de Software. Após isso, apresenta-se uma nova Metodologia, desenvolvida a partir da integração de uma Sistemática para a Garantia de Segurança de Software com a Técnica de Modelagem de Objetos (Object Modeling Technique - OMT), utilizando-se o padrão de Linguagem Unificada para Modelagem (Unified Modeling Language - UML). Ao final, um Estudo de Caso é utilizado para avaliar o emprego da Metodologia proposta de Desenvolvimento do SCEA no Projeto do Veículo Experimental Carro Anfíbio Voador TRIPHIBIUS. Isto foi executado na fase inicial do desenvolvimento do Projeto no Instituto Tecnológico de Aeronáutica - ITA. Pesquisas futuras apontam para aspectos ainda não consolidados da Segurança de Software, principalmente quanto à criação de: métricas para avaliação quantitativa da Segurança de Software; estratégias para a realização dos Testes Funcionais; e novas técnicas para Análise de Segurança dos SCEA's, que sejam mais apropriadas às suas características.

Este trabalho trata do importante problema relacionado com o armazenamento, a recuperação e o reconhecimento de padrões em imagens digitalizadas no âmbito do Ministério da Defesa, mais especificamente no Comando da Aeronáutica - COMAER. Ele mostra a falta de uma sistemática padronizada no COMAER capaz de propiciar processamento apropriado de imagens digitalizadas tornando os sistemas existentes ineficientes. Uma metodologia foi desenvolvida para melhorar a eficiência dos sistemas existentes, facilitar o trabalho dos fotointérpretes, aumentar a precisão das informações armazenadas e recuperadas e reduzir o desperdício de recursos envolvidos. Esta metodologia pode servir como guia para implementação de um Aplicativo de Banco de Dados que atenda aos requisitos dos usuários e também às Normas e Procedimentos diários. Aplicou-se a metodologia de orientação a objeto para o desenvolvimento do protótipo de validação, utilizou-se da Metodologia OMT adaptada ao padrão UML para uma rápida e precisa modelagem do sistema, utilizando-se de ferramentas CASE e propiciando um desenvolvimento mais rápido. Esta estratégia adotada tornou possível a geração dos diagramas e documentação necessários de forma automática, utilizando-se de Ambientes de Programação que proporcionaram flexibilidade e agilidade no desenvolvimento. Em conseqüência disso pôde-se aproveitar melhor o tempo durante o processo de implementação.

A titulação potenciométrica é uma das técnicas de análise quantitativa mais utilizadas nos laboratórios de indústrias e centros de pesquisas. No entanto, em muitos casos, esse tipo de análise ainda é feito de forma manual, que é morosa e requer a intervenção constante do analista. A sua automatização requer o desenvolvimento de um software, para fazer a interface com o usuário, de código robusto e confiável na determinação do volume de equivalência. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi elaborar e validar um código computacional para a determinação do volume de equivalência em titulação potenciométrica ácido-base automatizada que produza resultados com a melhor aproximação possível do valor real. Para o cálculo do volume equivalente utilizou-se do método da derivada segunda e para certos casos em que o desvio relativo entre o volume equivalente calculado e o volume equivalente real é alto, foi proposto pelo autor um método alternativo ao da derivada que produz um resultado com maior exatidão. Este método alternativo determina o volume de equivalência com base em uma análise dos dados próximos à variação brusca do valor de pH. O código computacional foi desenvolvido na linguagem Delphi e foi denominado "TITAB" (Titulador Ácido-Base). Sua interface com o usuário possui dois módulos: o módulo de simulação e o módulo de titulação automatizada. O módulo de simulação foi criado com o objetivo de simular as diversas situações que podem ocorrer em uma titulação potenciométrica e assim, poder testar e validar o código computacional que calcula o volume equivalente. Os resultados obtidos com o código computacional proposto foram comparados com os resultados obtidos pelo software CURTIPOT, desenvolvido na Universidade de São Paulo, e tomado aqui como código de referência. Os testes de validação mostraram que os resultados obtidos com o código proposto são consistentes e que, em certas situações, produzem um resultado melhor que o código de referência.