Submitted by Marcio Filho (marcio.kleber@ufba.br) on 2017-06-09T12:32:23Z No. of bitstreams: 1 MestradoPaulRegnier.pdf: 1360286 bytes, checksum: 1fce559f768969919812613818682ff5 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-06-12T15:27:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MestradoPaulRegnier.pdf: 1360286 bytes, checksum: 1fce559f768969919812613818682ff5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-12T15:27:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MestradoPaulRegnier.pdf: 1360286 bytes, checksum: 1fce559f768969919812613818682ff5 (MD5) / Este trabalho apresenta um protocolo que torna o uso compartilhado de Ethernet eficiente para dar suporte aos sistemas de tempo real modernos. O protocolo foi especificado formalmente e sua correção foi atestada automaticamente através de um verificador de modelo. Em seguida, um protótipo foi realizado numa plataforma operacional de tempo real. Os resultados experimentais confirmaram a capacidade do protocolo em atender os objetivos definidos na sua proposta. As aplicações que podem se beneficiar deste protocolo são principalmente aquelas compostas de dispositivos heterogêneos e distribuídos que têm restrições temporais de natureza críticas e não-críticas. Utilizando o protocolo proposto, tais sistemas podem utilizar o mesmo barramento Ethernet de forma eficiente e previsível. A utilização do barramento é otimizada através da alocação apropriada da banda disponível para os dois tipos de comunicação. Além disso, o protocolo, compatível com os dispositivos Ethernet comuns, define um controle descentralizado do acesso ao meio que garante flexibilidade e confiabilidade à comunicação.

O constante aumento da velocidade de processamento, devido principalmente à utilização de um número cada vez maior de processadores, tem propiciado grandes avanços no projeto e na construção de sistemas computacionais paralelos. Entretanto o desempenho de muitas aplicações é afetado pela latência das operações de Entrada e Saída de dados. Para solucionar esse problema, sistemas de arquivos paralelos, que oferecem acesso paralelo aos dados armazenados em diversos discos, vêm sendo desenvolvidos. O desenvolvimento desses sistemas complexos pode ser beneficiado pela adoção de Técnicas de Descrição Formal (TDFs), durante as fases de projeto e especificação dos mesmos, as quais podem ser aliadas a técnicas de implementação durante as demais fases. Neste sentido, este projeto propõe uma abordagem baseada em frameworks e na TDF Extended State Transition Language (Estelle), para a especificação formal, validação, implementação e teste de sistemas dessa categoria. Um framework conceitual que descreve um sistema funcional é apresentado, e dois estudos de caso são desenvolvidos dando origem a dois sistemas de arquivos derivados do framework. Uma metodologia para a validação, que usa ferramentas de simulação, é apresentada. Um dos estudos de caso é implementado semi-automaticamente, a partir de sua especificação formal Estelle, e comparações de desempenho com o mesmo sistema implementado manualmente são realizadas. / The constant increase of processing speed, mainly due to the use of a large number of processors, has allowed an improvement in the design and building of parallel computation systems. However, the performance of several types of applications is affected by the latency originated from Input/Output operations on data. In order to solve this problem parallel file systems, which allow parallel access to the data stored on a set of discs, have been developed. The design of such complex systems can benefit from the adoption of implementation techniques allied with Formal Description Techniques (FDTs). Aimed to introduce the use of FDTs in the development cycle of distributed parallel file systems, this work proposes an approach, based on framework and the FDT Extended State Transition Language (Estelle), for the formal specification, validation, implementation and testing of systems belonging to this domain. A conceptual framework that describes a basic functional system is presented, and two case studies are developed from it. A methodology for Estelle specification validation that makes use of simulation tools is also proposed in this work. One of the systems, developed as a case study, is semi-automatically implemented from its Estelle formal specification, and performance comparisons with a hand-coded implementation of the same system are done.

Este trabalho de pesquisa propõe um método orientado a processo para elicitação de requisitos, visando melhorar a compreensão de negócios e reduzir informações erradas ou omitidas, bem como os conflitos de visões e propagações de erros no desenvolvimento de Sistemas Computadorizados (SCs). O método proposto encontra-se estruturado em duas fases: Preparação dos Modelos de Negócio e Elicitação de Requisitos. Na fase de Preparação dos Modelos de Negócio, foram customizados, tanto os critérios para validação do Diagrama de Processo de Negócio (Business Process Diagram - BPD), quanto o modelo executável da especificação da Notação da Modelagem de Processos de Negócio (Business Process Modeling Notation - BPMN). O método proposto foi validado em um estudo de caso, envolvendo um processo de negócio real no Centro de Serviços Compartilhados (CSC) da Fundação São Francisco Xavier (FSFX), em Ipatinga, Minas Gerais, Brasil. Ele representa a principal contribuição desta pesquisa. Além disso, algumas contribuições complementares da fase de Elicitação de Requisitos são: a elicitação de requisitos padronizados, não ambíguos e alinhados às necessidades dos stakeholders; a extração e mapeamento de regras de negócio; a priorização e rastreabilidade de requisitos; a customização dos critérios de validação de BPD; a customização do modelo executável da BPMN; e a aplicação do método proposto no estudo de caso.

O constante aumento da velocidade de processamento, devido principalmente à utilização de um número cada vez maior de processadores, tem propiciado grandes avanços no projeto e na construção de sistemas computacionais paralelos. Entretanto o desempenho de muitas aplicações é afetado pela latência das operações de Entrada e Saída de dados. Para solucionar esse problema, sistemas de arquivos paralelos, que oferecem acesso paralelo aos dados armazenados em diversos discos, vêm sendo desenvolvidos. O desenvolvimento desses sistemas complexos pode ser beneficiado pela adoção de Técnicas de Descrição Formal (TDFs), durante as fases de projeto e especificação dos mesmos, as quais podem ser aliadas a técnicas de implementação durante as demais fases. Neste sentido, este projeto propõe uma abordagem baseada em frameworks e na TDF Extended State Transition Language (Estelle), para a especificação formal, validação, implementação e teste de sistemas dessa categoria. Um framework conceitual que descreve um sistema funcional é apresentado, e dois estudos de caso são desenvolvidos dando origem a dois sistemas de arquivos derivados do framework. Uma metodologia para a validação, que usa ferramentas de simulação, é apresentada. Um dos estudos de caso é implementado semi-automaticamente, a partir de sua especificação formal Estelle, e comparações de desempenho com o mesmo sistema implementado manualmente são realizadas. / The constant increase of processing speed, mainly due to the use of a large number of processors, has allowed an improvement in the design and building of parallel computation systems. However, the performance of several types of applications is affected by the latency originated from Input/Output operations on data. In order to solve this problem parallel file systems, which allow parallel access to the data stored on a set of discs, have been developed. The design of such complex systems can benefit from the adoption of implementation techniques allied with Formal Description Techniques (FDTs). Aimed to introduce the use of FDTs in the development cycle of distributed parallel file systems, this work proposes an approach, based on framework and the FDT Extended State Transition Language (Estelle), for the formal specification, validation, implementation and testing of systems belonging to this domain. A conceptual framework that describes a basic functional system is presented, and two case studies are developed from it. A methodology for Estelle specification validation that makes use of simulation tools is also proposed in this work. One of the systems, developed as a case study, is semi-automatically implemented from its Estelle formal specification, and performance comparisons with a hand-coded implementation of the same system are done.

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:00:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6806_1.pdf: 3125791 bytes, checksum: d312e759783582d509c1403b479df91e (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / No ciclo de vida de desenvolvimento de software, especificação de requisitos é uma atividade muito propensa a definições incorretas. Isto geralmente acontece porque esses documentos são normalmente escritos em linguagem natural, tornando muito alta a possibilidade de introduzir ambiguidades e interpretações errôneas. Por outro lado, a utilização de linguagem natural traz simplicidade e flexibilidade ao se especificar requisitos, considerando que esta é uma notação que pode ser compreendida tanto pelo cliente quanto pelo desenvolvedor. Uma vez que projetos de software possuem documentos precisos, engenheiros de software que tenham bom conhecimento em linguagens formais podem criar manualmente uma especificação formal com o propósito de validar as propriedades do sistema. No entanto, esta criação manual pode não cobrir todos os requisitos ou podem conter inconsistências. Desta forma, a geração automática de modelos formais a partir de documento de requisitos parece ser uma boa solução para este problema. Para alcançar este objetivo, os documentos de requisitos devem ser simples, diretos, uniformes e sem ambuiguidades. Para que isto aconteça, Linguagens Naturais Controladas (Controlled Natural Languages - CNL) são comumente utilizadas. Este trabalho faz parte do projeto de Pesquisa e Desenvolvimento do CIn Brazil Test Center (CInBTCRD), que é uma cooperação entre a Motorola e o Centro de Informática da Universidade Federal de Pernambuco (CIn-UFPE). Em primeiro lugar, este trabalho propõe uma linguagem restrita (CNL) para definir casos de uso contendo uma noção de estado, os quais consideram dados de entrada, saída, guarda e atualização de variáveis, como um complemento para a descrição textual. Depois disso, uma tradução automática dessa linguagem para a algebra de processos CSP foi proposta, a fim de permitir a análise formal de requisitos e geração de casos de teste. Finalmente, foi realizada a implementação e integração desta linguagem e sua tradução para CSP em uma ferramenta conhecida como TaRGeT, cujo propósito é a geração de casos de teste a partir de documentos de casos de uso que seguem um template padrão e são escritos utilizando uma CNL. A TaRGeT original não era capaz de lidar com definições de dados e as manipulações destes dados, e utiliza sistemas rotulados por transição (labelled transition systems) em vez de CSP, como formalismo. Para ilustrar as técnicas propostas neste trabalho, um estudo de caso foi realizado no ambiente da Motorola, adaptando um exemplo de caso de uso real da indústria de modo a encaixá-lo no nosso template. O documento de caso de uso considera situações de envio e recebimento de SMS/MMS, contendo uma feature com 7 casos de uso, incluindo definições e manipulações de dados, relacionamentos entre casos de uso e 6 fluxos alternativos. O CSP gerado contém 570 linhas de código e a verificação de suas propriedades foi checada com sucesso utilizando-se a ferramenta FDR, um verificador de modelo para CSP

Um novo modelo para a especificação de hiperdocumentos denominado HMBS - Hyperdocument Model Based on Statecharts - é proposto. O HMBS adota como modelo formal subjacente a técnica Statecharts, cuja estrutura e semântica operacional são utilizadas para especificar a estrutura organizacional e a semântica de navegação de hiperdocumentos grandes e complexos. A definição do HMBS, bem como a semântica de navegação adotada, são apresentadas. Na definição apresenta-se como o modelo permite separar as informações referentes a estrutura organizacional e navegacional das representações físicas do hiperdocumento. Também são discutidas características do modelo que possibilitam ao autor analisar a estrutura do hiperdocumento, encorajando a especificação de hiperdocumentos estruturados. Para provar e validar a viabilidade prática do uso do HMBS num contexto real foi desenvolvido um ambiente de autoria e navegação de hiperdocumentos denominado HySCharts - Hyperdocumenf System based on Statecharts. Esse ambiente fornece facilidades de prototipação rápida e simulação interativa de hiperdocumentos. Para ilustrar como o modelo HMBS e o HySCharts podem ser utilizados no contexto de uma abordagem de projeto sistemática é utilizada como estudo de caso a especificação de um hiperdocumento que apresenta o Parque Ecológico de São Carlos / A new model for hyperdocument specification called HMBS - Hyperdocument Model Based on Statecharts - is proposed. HMBS uses the Statechart formalism as its underlying model. Statecharts structure and operational semantics are used to specify the organizational structure and the browsing semantics of large and complex hyperdocuments. The definition of HMBS is presented and its browsing semantics is described. It is shown how the model allows the separation of information related to the organizational and navigational structure from the hyperdocument\'s physical representation. Model features that allow authors to analyze the hyperdocument structure, encouraging the specification of structured hyperdocuments are also discussed. As a proof of concept and also to evaluate the feasibility of using HMBS in real-life applications a system called HySCharts - Hyperdocument System based on StateCharts - was developed. HySCharts is composed by an authoring and a browsing environments, supporting rapid prototyping and interactive simulation of hyperdocuments. A case study is presented that uses the specification of a hyperdocument introducing the Ecological Park of São Carlos to illustrate the use of HMBS and of the HySCharts environment integrated into a systematic design approach

Este trabalho de pesquisa propõe um Método Dirigido por Modelos para a Documentação e Análise (MDM-DA) de requisitos de Sistemas Computadorizados - SC, visando melhorar a qualidade e a eficácia na documentação da execução de atividades da Engenharia de Requisitos, e manter rastreabilidade entre os elementos produzidos durante o ciclo de desenvolvimento destes sistemas. Além disso, um Modelo Conceitual para aplicação do MDM-DA foi projetado, considerando-se os conceitos teóricos de Engenharia de Sistemas e Engenharia de Requisitos. Concebeu-se o MDM-DA com um total de 12 passos estruturados, considerando-se: as características do Desenvolvimento Dirigido por Modelos (Model-Driven Development - MDD) para se representar os requisitos graficamente; a Linguagem de Modelagem de Sistemas (System Modeling Language - SysML) para modelagem, especificação e documentação de requisitos; e o Método de Análise Kano para priorização/negociação dos requisitos. Adicionalmente, para propiciar um conjunto de análises detalhadas de todo o processo de desenvolvimento, o MDM-DA propõe 5 (cinco) métricas e 6 tabelas de requisitos da SysML. Durante esta pesquisa, concebeu-se também um Protótipo da Extensão do profile da SysML, denominado PExSys, visando contemplar as novas construções visuais necessárias para operacionalização do MDM-DA. O método foi aplicado com sucesso em 3 (três) componentes de um projeto real, denominado Projeto FINEP 5206/06 - Projeto de Integração e Cooperação Amazônica para a Modernização do Monitoramento Hidrológico (ICA-MMH). Finalmente, dentre as principais vantagens que se percebe com a aplicação do MDM-DA, podem-se citar: uma otimização na documentação e na rastreabilidade entre os modelos produzidos; um aumento da eficácia na comunicação tanto entre os membros envolvidos na equipe de desenvolvimento quanto na comunicação desta equipe com os stakeholders do SC; e a realização de análises detalhadas de todo o processo de desenvolvimento.

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.

Muitos projetos de software falham devido à má estruturação e execução do processo de Engenharia de Requisitos (ER) e na maioria dos casos o fator humano inserido nesta atividade é crucial para a falha, pois são atividades essencialmente humanas e subjetivas. Com o intuito de auxiliar o ser humano na execução e contribuir para a melhora do processo da ER, prevenindo ou minimizando alguns de seus problemas, tais como, perda de requisitos e incompleteza, esse trabalho propõe analisar esses problemas sob a ótica de teorias do erro humano. Para isso realiza-se um levantamento dos erros e problemas principais, verifica-se a ocorrência dos erros no processo da ER, através da aplicação de questionários aos especialistas da área, efetua-se um mapeamento entre os erros e problemas, estima-se a chance de ocorrência do erro dada a presença do problema e sugerem-se soluções para esses erros com o intuito de solucionar os problemas do processo avaliado. A abordagem proposta deu origem a um método de diagnóstico que lista em ordem de prioridade os erros que podem estar ocorrendo no processo avaliado. Objetivando validar a abordagem, são feitos testes com especialistas da área da ER através do uso de um protótipo em formato de página web. Os questionários mostraram que os erros humanos ocorrem nas atividades do processo da ER e que existem erros que possuem um grau elevado de importância para o processo. A validação com os especialistas mostrou que a abordagem é válida, pois auxilia na organização e na percepção de lacunas do processo.

Objetivo do trabalho é propor um processo para a Análise de Stakeholders utilizando mapas cognitivos a fim de auxiliar no processo da elicitação de necessidades raiz. O processo proposto aborda desde o estudo do contexto até a identificação das necessidades e informações relevantes para serem transformadas em requisitos e a estruturação do problema a partir do ponto de vista do stakeholder. A motivação do trabalho vem da dificuldade no entendimento das necessidades dos stakeholders no desenvolvimento de sistemas, sejam eles produto, processo ou serviço. O processo proposto se fundamenta nos conceitos da Engenharia de Sistemas e da Cognição e seus Mapas Cognitivos. O trabalho aporta três principais contribuições, a primeira é a elicitação exaustiva com o stakeholder até chegar à necessidade raiz, utilizando o processo cognitivo por meio dos repetidos questionamento até chegar à raiz do assunto. A segunda contribuição é na captura gráfica do rationale das necessidades mais relevantes. A terceira contribuição é a de ajudar ao stakeholder a entender sua própria necessidade e/ou problema, também com a ajuda do processo cognitivo utilizado na criação dos mapas. De esta maneira obtendo como resultado informações relevantes elicitadas junto com seu rationale e o entendimento do problema. O processo proposto foi aplicado num estudo piloto dentro do Laboratório de Integração e Testes (LIT) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). O Processo de Análise de Stakeholders Utilizando Mapas Cognitivos pode ser considerado como uma opção válida na hora de decidir a estratégia da Análise de Stakeholders; ele facilita a aproximação com o stakeholder e fornece uma ferramenta iterativa e interativa que abre a porta para a imaginação tanto para o stakeholder expressar suas necessidades quanto para que o engenheiro de sistemas possa gerar questionamentos e ambos construírem conclusões do problema e seu contexto dando partida à concepção da solução.