Sistemas gráficos têm mostrado participação em diversos segmentos da sociedade. No setor aeroespacial, eles têm se apresentado cada vez mais aplicáveis, constituindo importantes ferramentas para auxílio nas missões de lançamento de foguetes. A proposta deste trabalho é o desenvolvimento de um protótipo de ambiente para visualização dos dados de trajetória de veículos espaciais brasileiros, visando auxiliar o acompanhamento das operações de lançamento. Este protótipo de ambiente é responsável por apresentar graficamente, em três dimensões, a evolução do foguete durante o vôo, sua atitude em cada instante, além das curvas de trajetória e pontos de impacto correspondentes. Conceitos e técnicas de Computação Gráfica, como Modelagem 3D e Mapeamento de Texturas, embasam a construção dos modelos. Métodos e Técnicas da Modelagem e do Desenvolvimento Orientados a Objetos fundamentam a criação do protótipo. Eles favorecem o reuso e possíveis especializações do ambiente em lançamentos reais ou adaptações para situações particulares, como lançamento de outros tipos de foguetes, ou realização de testes com variações nos dados de trajetória nominal.

Várias abordagens propostas para o desenvolvimento de frameworks de domínio determinam os pontos de estabilidade e de flexibilidade a partir dos diagramas de classes ou do nome dos casos de uso ou de classes das aplicações. A dificuldade em se analisar os diagramas é que o desenvolvedor deverá compreender o funcionamento dos métodos das classes para conseguir identificar os pontos que são de estabilidade ou flexibilidade. Como resultado, há uma demora até que o desenvolvedor possa classificá-los. Por sua vez, as abordagens baseadas na análise de nomes, seja de caso de uso ou de classes, oferecem um processo independente para classificação dos pontos. Ou seja, os casos de uso já classificados não são utilizados como referência durante a determinação dos pontos em nível de classe, tornando o processo mais demorado. Tanto na análise de diagramas de classes quanto de nomes, o processo de classificação é feito de forma manual, dificultando a determinação de quais artefatos de software das aplicações serão reusadas com ou sem modificação durante a modelagem do framework. Neste trabalho é apresentado um método dirigido por responsabilidades que visa a identificar os pontos de estabilidade e de flexibilidade em fase inicial do processo de desenvolvimento de framework de domínio. Esse método identifica e classifica os pontos a partir do conjunto de responsabilidades dos casos de uso de cada aplicação. A classificação inicial para os casos de uso é utilizada como entrada do processo de classificação em nível de classe. Desta forma, o processo oferecido é dependente da classificação dos casos de uso e não independente como em outras abordagens. O método foi formalizado usando a teoria de conjuntos e implementado em um modelo relacional, facilitando a identificação dos pontos por um processo apoiado por computador. A aplicação do método foi ilustrada na elaboração do framework para os seguintes domínios: jogos de corrida de carros, jogos para celulares e criticidade.

Os processos de desenvolvimento de software, de uma forma geral, não apresentam detalhes das atividades e dos procedimentos relacionados à verificação da qualidade de código. Baseado em pesquisas relacionadas à verificação da qualidade de código, métricas e medidas de software foi elaborado e avaliado um procedimento para verificação da qualidade de código-fonte de uma linguagem orientada a objeto. Através do procedimento desenvolvido, é possível identificar se o código-fonte possui as características de qualidade adequadas a um projeto de desenvolvimento de software. As métricas de codificação são identificadas a partir da definição das características de qualidade apropriadas ao projeto. O procedimento proposto foi utilizado em um ambiente de desenvolvimento real, o que possibilitou a avaliação de sua utilização e permitiu a verificação de suas vantagens e benefícios. Possíveis melhorias, bem como algumas limitações do procedimento também foram verificadas.

Interoperability is a key property of distributed applications, which is hard to achieve due to the large number of interoperating components and semantic heterogeneity. Distributed Real-Time Systems (RTS) have strict requirements of performance. The interoperability of Distributed RTS components challenges the computer engineering community to fulfill these requirements. These systems are increasingly based on Commercial-Off-The-Shelves (COTS) middlewares for data exchange, which design is implemented to solve the interoperability problem for several context-domain systems and support many distinct computational requirements. As a result, the complexity of these middleware solutions deteriorates the overall system performance, which is unacceptable according to RTS requirements. This work brings a new approach for RTS interoperability, since it is focused on the basic middlewares functionality (distributed computing) for the RTS domain-context. The solution provides a mechanism, named Interoperability Mechanism, designed to substitute the interfaces translations used in actual middleware systems. Hence, the proposed solution includes an open, reusable and standardized Component-based Architectural Reference-Model including the interoperability aspect, named IRMA that delivers specific domain-context interoperability solution eliminating complex middlewares solutions. Therefore, the new approach facilitates the development of an open, reusable, standardized, and interoperable RTS by implementing the IRMA framework. The contribution of the proposed approach is an effective communication process among RTS components that reduces architectural layers, and the development effort due to the formalized Reference-Model design. The IRMA framework is applied in a RTS prototype to test and validate the new approach, providing indications of improvements.

A Modelagem de Sólidos vem se estabelecendo como uma área da Computação Gráfica em pleno crescimento, sendo responsável pelo tratamento de problemas envolvendo a manipulação, análise e exibição interativa de modelos computacionais de objetos sólidos. Sistemas de CAD, CAM e CAE contribuíram para a popularização do uso de diversos conceitos dessa área. Ademais, o recente advento da Realidade Virtual mostrou a importância da aplicação de tais conceitos no projeto de mundos virtuais. A intenção inicial do presente trabalho foi a de elaborar um Sistema Modelador de Sólidos completo. Contudo, um sistema de tal monta demandaria mais tempo do que o disponível, além de exigir o trabalho em conjunto de uma equipe de analistas e programadores. Assim sendo, os esforços foram aplicados na elaboração de um sistema de suporte às Operações Booleanas Regularizadas, que são o cerne da técnica CSG. Tal sistema foi projetado de forma a garantir a portibilidade necessária para permitir sua execuçãm em diversos tipos de plataformas de hardware e software. Assim sendo, o presente trabalho propõe-se a estudar, analisar e dar suporte às Operações Booleanas Regularizadas entre primitivas CSG inseridas em mundos virtuais escritos em VRML (Virtual Reality Modeling Language), que não dá suporte a tais operadores. Apresenta-se aqui uma extensão à tal linguagem, além de métodos e algoritmos utilizados para a aproximação dos sólidos através da técnica de octrees.

Esta dissertação propõe um ambiente de desenvolvimento de software para o setor de geração e transmissão de energia. O espaço problema delimitado abrange o sistema de potência formado pelo setor de 60 Hz da interligação ITAIPU/FURNAS. A Análise Essencial é utilizada para especificar um sistema independente da tecnologia de implementação. O modelo da essência identifica corno itens criticos: a representação em console da configuração dos elementos que compõem o sistema de potência, e a formalização das instruções de operação aplicáveis ao Esquema Suplementar de Proteção e à Operação em Emergência do sistema interligado. Assim, na continuação deste trabalho, é utilizado o paradigma orientado para objeto na obtenção do tipo abstrato diagrama, que soluciona o item relacionado com a representação do estado de operação do sistema de potência. Adicionalmente, a tecnologia de Inteligência Artificial, mais especificamente Sistemas Especialistas, é utilizada para formalizar as instruções de operação e fornecer aos despachantes os procedimentos para manter o sistema interligado em configuração permitida.

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.

Trata-se de um estudo descritivo, exploratório sobre a técnica da modelagem de objetos aplicados como interface de comunicação entre os equipamentos de campo de uma subestação elétrica, utilizando o padrão “Utility Communications Architecture - Generic Object Models for Substation & Feeder Equipment" que permite a redução da quantidade de protocolos com os quais trabalham os diferentes equipamentos de campo de uma subestação em geral. A pesquisa procurou explicar quais são as características de uma subestação automatizada (requisitos e comportamento), em que consiste essa nova tecnologia da modelagem de objetos e suas aplicações dentro dos sistemas elétricos. O trabalho explica e aplica os diferentes modelos contidos no padrão dentro das funções de proteção, medição, controle, etc, de uma Subestação Elétrica. Estes modelos são incluídos nos novos equipamentos que levam a informação dos sensores e atuadores colocados nos equipamentos de campo a seu respectivo sistema “Supervisory Control & Data Acquisition". Os novos equipamentos permitem realizar tarefas como sistema de eleição “voting", função de bloqueio de barramento “bus blocking", função de rejeição de carga “load shedding", entre outros, de uma maneira mais eficaz aumentando, assim o desempenho do trabalho da subestação. Como aplicação final, trata de fazer a modelagem de comunicação dos equipamentos de campo da subestação de Bateias, da Companhia Paranaense de Energia com o emprego dos equipamentos providos pelos principais fornecedores do mercado brasileiro: General Electric, Siemens e ABB; tendo para isso como esquemas de referência os modelos das subestações apresentadas na bibliografia. A modelagem demonstrou ser eficaz na comunicação dos equipamentos de campo de uma Subestação Elétrica, já que é possível mediante a mesma padronizar os protocolos que utiliza, permitindo assim a compatibilidade entre os equipamentos de diferentes fabricantes com a respectiva redução dos custos dos projetos de implementação, programação e treinamento dentro da subestação. / This is a descriptive study concerning the modeling technique applying object-oriented models for a communication interface among the equipments in the field of an electric substation. The standard architecture UCA - Utility Communications Architecture and GOMSFE - Generic Object Models for Substation & Feeder Equipment are used, allowing the reduction of the number of protocols in the different equipment's in the yard. This work also addresses the characteristics and the requisites of an automated substation, in what this new modeling technology is about and its applications for the electric power systems. The different models used for the functions of protection, measurement, control, etc. of an Electric Substation are considered, including the new equipment which carry the information from sensors and actuators in the field to their respective SCADA - Supervisory Control & Data Acquisition - system. The performance of the substation is enhanced by new functions as “voting" in protection relays, “bus blocking" in busbars, "load shedding" in load dispatch. Finally the modeling of the communication functions of the field equipments in the substation Bateias, of Copel - Companhia Paranaense de Energia Elétrica is carried out. The equipment's are the ones found in the Brazilian electric market and the reference schemes are from the bibliography. It is shown that the modeling is effective for the communication among the equipment's in the field of an electric substation, and that it is possible to standardize the different protocols employed there. Consequently the compatibility among the equipment's from different manufacturers occurs, and also the reduction of the costs of implementation, programming and personnel training within the substation.