El desarrollo de sistemas de software es una disciplina relativamente joven que no ha alcanzado el nivel de madurez de otras ingenierías. Como consecuencia, los proyectos de desarrollo resultan frecuentemente en procesos inestables e impredecibles. Las Ciencias de la Computación han contribuido con conocimiento teórico, pero ciertas areas necesitan una mayor evolución para poder generar nuevas metodologías de trabajo. Uno de los aspectos más críticos es, dado el conjunto de metodologías existentes, determinar cuál corresponde utilizar para la construcción de un producto específico. Esta decisión involucra elegir, entre otras cosas, cuales son los pasos a seguir y que se espera lograr al finalizar cada una de las distintas etapas. El hecho de definir un proceso de producción de software nos permite repetir los beneficios de un proceso estandarizado. Sin embargo, hay que tener presente que es un proceso que (como toda actividad ingenieril) necesita de técnicas y metodologías precisas y bien definidas, y todavía no se ha logrado caracterizarlas por completo por lo novedoso de la disciplina. Este trabajo, en primer término, analiza y compara metodologías de desarrollo de sistemas e investiga las distintas areas de las Ciencias de la Computación sobre las cuales se fundamentan. La utilización de una metodología para el desarrollo de sistemas es la base para poder realizar la planificación y el control de proyectos. Asociados a estas tareas se encuentran los procesos de medición que se aplican tanto al producto como a los pasos para su construcción. Para cada una de las metodologías aplicadas, el trabajo profundiza sobre las métricas específicas existentes. / The software systems development is a relatively young discipline, and has not reached the same level of maturity of other engineering disciplines. As a consequence, the development projects result in unstable and unpredictable processes. Computer Sciences have contributed with theoretical knowledge, but certain areas need a grater evolution to generate new work methodologies. One of the more critical aspects is, given the set of existing development methodologies, to determine which of them to use to construct a specific product. This decision involves the choice, among other things, of what are the steps to follow and what is the expected result at the end of each step. The fact of defining a software production process makes possible to repeat the benefits of a standardized process. However, it is necessary to take into account that it is a process that (as every engineering activity) needs precise and well defined techniques and methodologies, and they are not completely characterized because of the discipline novelty. At a first stage, this work analyzes and compares systems development methodologies and investigates the different Computer Sciences areas on which they are foundated. The use of a systems development methodology is the base to carry out the projects planning and control. Associated with these tasks, there are measurement processes that apply to product as well as to the steps for their construction. For each of the applied methodologies, this work goes into existing specific metrics in depth.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:48:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EliezioSSN_DISSERT.pdf: 2190104 bytes, checksum: 2908609aa5c1ba4f1490b02210bf4470 (MD5) Previous issue date: 2014-04-25 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Mainstream programming languages provide built-in exception handling mechanisms to support robust and maintainable implementation of exception handling in software systems. Most of these modern languages, such as C#, Ruby, Python and many others, are often claimed to have more appropriated exception handling mechanisms. They reduce programming constraints on exception handling to favor agile changes in the source code. These languages provide what we call maintenance-driven exception handling mechanisms. It is expected that the adoption of these mechanisms improve software maintainability without hindering software robustness. However, there is still little empirical knowledge about the impact that adopting these mechanisms have on software robustness. This work addresses this gap by conducting an empirical study aimed at understanding the relationship between changes in C# programs and their robustness. In particular, we evaluated how changes in the normal and exceptional code were related to exception handling faults. We applied a change impact analysis and a control flow analysis in 100 versions of 16 C# programs. The results showed that: (i) most of the problems hindering software robustness in those programs are caused by changes in the normal code, (ii) many potential faults were introduced even when improving exception handling in C# code, and (iii) faults are often facilitated by the maintenance-driven flexibility of the exception handling mechanism. Moreover, we present a series of change scenarios that decrease the program robustness / As linguagens de programa??o convencionais fornecem mecanismos de tratamento de exce??es internos a fim de prover implementa??o de tratamento de exce??es em sistemas de software robusto e manuten?vel. A maioria dessas linguagens modernas, tais como C#, Ruby, Python e muitas outras, frequentemente afirmaram ter mecanismos de tratamento de exce??o mais apropriados. Elas reduzem as restri??es de programa??o no tratamento de exce??o buscando agilizar mudan?as no c?digo fonte. Essas linguagens suportam o que chamamos de mecanismos de tratamento de exce??es dirigidos a manuten??o. Espera-se que a ado??o desses mecanismos aumentem a manutenibilidade dos softwares sem impactar na robustez. Entretanto ainda existe pouco conhecimento emp?rico acerca do impacto que a ado??o desses mecanismos tem na robustez de softwares. Este trabalho busca preencher essa lacuna conduzindo um estudo emp?rico direcionado ao entendimento da rela??o entre mudan?as em programas C# e sua robustez. Em particular, n?s avaliamos como mudan?as nos c?digos normal e excepcional se relacionam com faltas no tratamento de exce??o. N?s aplicamos uma an?lise de impacto de mudan?a e uma an?lise de fluxo de controle em 100 vers?es de 16 programas escritos em C#. A partir dos dados coletados, este trabalho identificou os elementos do trade-off entre manutenibilidade e robustez

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-06-23T20:02:06Z No. of bitstreams: 1 PhilippiSedirGriloDeMorais_DISSERT.pdf: 2021949 bytes, checksum: fb571784a0286972d20358c2346ae7c5 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-06-27T19:49:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PhilippiSedirGriloDeMorais_DISSERT.pdf: 2021949 bytes, checksum: fb571784a0286972d20358c2346ae7c5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-27T19:49:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PhilippiSedirGriloDeMorais_DISSERT.pdf: 2021949 bytes, checksum: fb571784a0286972d20358c2346ae7c5 (MD5) Previous issue date: 2015-06-19 / O Programa Telessa?de Brasil Redes foi institu?do pelo Minist?rio da Sa?de, em 2007. Seu principal objetivo ? apoiar os profissionais da Aten??o Prim?ria em Sa?de (APS) com ofertas educacionais de qualifica??o, resultando em condi??es mais favor?veis na fixa??o do profissional em ?reas remotas. A formula??o e gest?o dos servi?os de telessa?de s?o realizadas por n?cleos t?cnico-cient?ficos, que s?o administrados por institui??es p?blicas de ensino superior e respons?veis por prover ferramentas e servi?os no contexto das regi?es em que se encontram. Entretanto, os problemas gerados por essa descentraliza??o ? o desenvolvimento de v?rias ferramentas, com diferentes tipos de linguagem, arquitetura, sem qualquer regulamenta??o e integra??o das informa??es com o Minist?rio da Sa?de. Com o objetivo de resolver o problema exposto, prop?e-se a especifica??o, implementa??o e valida??o de um modelo arquitetural para o desenvolvimento e distribui??o de ferramentas de software do Programa Telessa?de Brasil Redes. Essa arquitetura proposta permite que as ferramentas desenvolvidas nos n?cleos sejam partilhados entre os demais n?cleos, evitando, dessa forma, a utiliza??o desnecess?ria de recursos. / The Brazil Telehealth Networks Program was established by the Ministry of Health in 2007. Its main objective is to support professionals in Primary Health Care (PHC) by offering educational qualification, resulting in more favorable conditions to fixate the professional in remote areas. The formulation and management of telehealth services are performed by scientific and technical centers that are operated by public institutions of higher education and responsible for providing tools and services in the context of the regions where they are. However, one of the problems generated by this decentralization is the development of various tools with different types of language, architecture and without any regulation and integration of information with the Ministry of Health. Aiming to solve the above problem, we propose the specification, implementation and validation of an architectural model in the development and distribution of the Unified Health System software tools. This proposed architecture enables tools developed in telehealth center to be shared among the other centers, thereby preventing the unnecessary use of resources.

Este trabalho reflete os esforcos realizados no estudo das principais técnicas automaticas de verificacao de sistemas que podem ser modelados em Maquinas de Estados Finitas, em particular as que normalmente se enquadram dentro da denominacao de model checking (verificacao de modelos). De modo a permitir ao leitor uma compreensao das vantagens e desvantagens de cada tecnica, os fundamentos teoricos de cada uma delas sao apresentados e ilustrados atraves de exemplos. Alem de uma apresentacao da teoria associada a cada tecnica, esta dissertação ainda apresenta dois estudos de caso de interesse bastante pratico: a verificacao de propriedades de um sistema de manufatura originalmente modelado atraves de uma rede de Petri e a verificacao de propriedades do intertravamento de uma seção metroviaria. Os dois estudos de caso utilizam tecnicas denominadas simbolicas. No primeiro estudo de caso, propoe-se que as invariantes obtidas da equação de estado sejam acrescentadas ao modelo a ser verificado, o que permite a obtenção de ganhos de desempenho na verificacao. O segundo estudo de caso e resolvido a partir da utilizacao de um procedimento proposto nesta dissertacao. Este procedimento permite a verificacao de algumas propriedades de seguranca sem que a verificacao se inviabilize devido a explosao no numero de estados. A utilizacao deste procedimento permite a verificacao de propriedades de uma secao de intertravamento com cerca de 2000 variaveis digitais em questao de poucos segundos.A principal conclusao a que este trabalho chega e consequencia dos resultados positivos observados nos estudos de caso: o model checking simbólico parece possuir um amplo campo de aplicacoes ainda por ser mais bem explorado / This work is the result of the efforts oriented to the study of the main automatic verification techniques for systems that can be modeled as Finite State Machines, in particular of those techniques which are generally called as model checking. In order to make the reader able to understand the pros and cons of each technique, the theory associated to each one is presented, as well as some examples. This work also presents two case studies of practical interest, both of each were solved with techniques which are called symbolic. The first one is the verification of some properties of a manufacturing system originally modeled by a Petri net. In order to improve the verification performance, it is proposed that the model to be verified be enlarged with the inclusion of the invariants calculated with the help of the state equation. The second case study is the verification of some safety properties of an interlocking system of a subway section. The verification is carried out with the help of a procedure which is proposed in this work. The aim of such a procedure is to bypass the state explosion problem, in order to make the verification feasible. It was possible to verify an interlocking system with about 2000 digital variables in a matter of few seconds. The main conclusion of the work comes from the positive results reached by both case studies: it seems to be a large number of applications yet to be explored in which symbolic model checking may be considered.

Esta tese tem o objetivo de definir um processo para análise de requisitos não-funcionais orientado a aspectos denominado PARNAFOA. Este processo utiliza, de maneira integrada, métodos de tratamento de requisitos não-funcionais, baseados no NFR Framework, e métodos orientados a aspectos. Como resultado principal obtém-se um modelo de casos de uso que incorpora novas funções relacionadas aos requisitos não-funcionais. A aplicação do PARNAFOA foi realizada em cinco sistemas de software, com domínios, características e complexidades diversos. A avaliação da aplicação deste processo mostrou que o tratamento dos requisitos não-funcionais, desde as fases iniciais do desenvolvimento dos sistemas de software, complementa o modelo de casos de uso com funções adicionais ou gera restrições de projeto. Se estes requisitos não forem considerados desde o início, a introdução posterior dessas funções pode causar alterações nos modelos consolidados ou as atividades de projeto podem ser realizadas sem considerar as restrições. As aplicações do PARNAFOA e sua conseqüente melhoria, incorporada após sua avaliação, permitiu torná-lo mais flexível do que sua versal inicial. Aplicações futuras, com outros tipos de requisitos não-funcionais, irão permitir o amadurecimento deste processo. / The aim of this thesis is to define an aspect-oriented non-functional requirements analysis process named PARNAFOA. This process applies nonfunctional requirements methods in an integrated manner, based on NFR Framework, and aspect-oriented methods. A use case model that embodies non-functional requirements as new functions is the main result obtained from this process. PARNAFOA application was performed in five software systems, with diverse features, domains and complexities. The evaluation of this process application showed that the treatment of these non-functional requirements, from the early phases of software systems development, complements the use case model with additional new functions or generates project restrictions. If these requirements are not considered from the very beginning, the introduction of these functions at a later phase can generate modifications in consolidated models or project activities, that do not consider these restrictions, can be performed. The PARNAFOA applications and consequent improvement, incorporated after the assessment, allowed it to become more flexible than the initial version. Future applications, with other non-functional requirements types, will provide this process maturity.

A utilização da Internet como um meio de automação de serviços de e-business tem sido adotada como estratégia por empresas em vários ramos da economia, diminuindo custos e propiciando uma melhoria no relacionamento com o cliente. Um requisito não-funcional importante a ser considerado no desenvolvimento de sistemas de software que possibilita esta automação é a disponibilidade. O nível de disponibilidade de um sistema pode ser influenciado pela arquitetura do sistema, e, em particular, pela arquitetura de software, pois as decisões arquitetônicas devem considerar aspectos relacionados à disponibilidade. No método de avaliação de arquitetura ATAM (Architecture Tradeoff Analysis Method Método de Análise de Compromissos de Arquitetura), esse requisito é analisado através da utilização de cenários de disponibilidade. Como a avaliação da disponibilidade é normalmente uma tarefa complexa, requerendo dos analistas a identificação de numerosos itens interdependentes, a geração e, conseqüentemente, a análise de cenários de disponibilidade na maioria das vezes não é uma tarefa trivial. O presente trabalho tem como objetivo elaborar uma técnica de análise de disponibilidade em sistemas de software para a Web, que auxilie a geração sistemática de cenários de disponibilidade requeridos no método ATAM. Para a elaboração da proposta, o trabalho aborda métodos para a elicitação, representação e análise de requisitos não-funcionais em uma determinada arquitetura de software, bem como conceitos e taxonomias relacionadas à dependabilidade. Ao final, a técnica é exercitada em um exemplo simplificado de sistema de software bancário na Web. / The use of Internet for e-business service automation has been adopted as a strategy by organizations in several sectors of the economy, reducing costs and providing a better relationship with the customer. Availability is an important nonfunctional requirement to be considered in the development of software systems offering this type of automation. The level of system availability may be affected by the system architecture, and, especially, by the software architecture, as architectural decisions must take availability-related aspects into account. In the ATAM (Architecture Tradeoff Analysis Method) architecture evaluation method, this requirement is analyzed by means of availability scenarios. As availability evaluation is normally a complex task, requiring analysts to identify several interdependent items, the generation and, consequently, the analysis of availability scenarios is often not a trivial task. This work aims to elaborate an availability technique analysis for web-based software systems, to aid in the systematic generation of availability scenarios required in the ATAM method. To elaborate the proposal, the work covers methods for elicitation, representation and analysis of non-functional requirements in a specific software architecture, as well as concepts and taxonomies related to dependability. In the end, the technique is applied on a simplified example of web banking software system.

Esta tese tem o objetivo de definir um processo para análise de requisitos não-funcionais orientado a aspectos denominado PARNAFOA. Este processo utiliza, de maneira integrada, métodos de tratamento de requisitos não-funcionais, baseados no NFR Framework, e métodos orientados a aspectos. Como resultado principal obtém-se um modelo de casos de uso que incorpora novas funções relacionadas aos requisitos não-funcionais. A aplicação do PARNAFOA foi realizada em cinco sistemas de software, com domínios, características e complexidades diversos. A avaliação da aplicação deste processo mostrou que o tratamento dos requisitos não-funcionais, desde as fases iniciais do desenvolvimento dos sistemas de software, complementa o modelo de casos de uso com funções adicionais ou gera restrições de projeto. Se estes requisitos não forem considerados desde o início, a introdução posterior dessas funções pode causar alterações nos modelos consolidados ou as atividades de projeto podem ser realizadas sem considerar as restrições. As aplicações do PARNAFOA e sua conseqüente melhoria, incorporada após sua avaliação, permitiu torná-lo mais flexível do que sua versal inicial. Aplicações futuras, com outros tipos de requisitos não-funcionais, irão permitir o amadurecimento deste processo. / The aim of this thesis is to define an aspect-oriented non-functional requirements analysis process named PARNAFOA. This process applies nonfunctional requirements methods in an integrated manner, based on NFR Framework, and aspect-oriented methods. A use case model that embodies non-functional requirements as new functions is the main result obtained from this process. PARNAFOA application was performed in five software systems, with diverse features, domains and complexities. The evaluation of this process application showed that the treatment of these non-functional requirements, from the early phases of software systems development, complements the use case model with additional new functions or generates project restrictions. If these requirements are not considered from the very beginning, the introduction of these functions at a later phase can generate modifications in consolidated models or project activities, that do not consider these restrictions, can be performed. The PARNAFOA applications and consequent improvement, incorporated after the assessment, allowed it to become more flexible than the initial version. Future applications, with other non-functional requirements types, will provide this process maturity.

A utilização da Internet como um meio de automação de serviços de e-business tem sido adotada como estratégia por empresas em vários ramos da economia, diminuindo custos e propiciando uma melhoria no relacionamento com o cliente. Um requisito não-funcional importante a ser considerado no desenvolvimento de sistemas de software que possibilita esta automação é a disponibilidade. O nível de disponibilidade de um sistema pode ser influenciado pela arquitetura do sistema, e, em particular, pela arquitetura de software, pois as decisões arquitetônicas devem considerar aspectos relacionados à disponibilidade. No método de avaliação de arquitetura ATAM (Architecture Tradeoff Analysis Method Método de Análise de Compromissos de Arquitetura), esse requisito é analisado através da utilização de cenários de disponibilidade. Como a avaliação da disponibilidade é normalmente uma tarefa complexa, requerendo dos analistas a identificação de numerosos itens interdependentes, a geração e, conseqüentemente, a análise de cenários de disponibilidade na maioria das vezes não é uma tarefa trivial. O presente trabalho tem como objetivo elaborar uma técnica de análise de disponibilidade em sistemas de software para a Web, que auxilie a geração sistemática de cenários de disponibilidade requeridos no método ATAM. Para a elaboração da proposta, o trabalho aborda métodos para a elicitação, representação e análise de requisitos não-funcionais em uma determinada arquitetura de software, bem como conceitos e taxonomias relacionadas à dependabilidade. Ao final, a técnica é exercitada em um exemplo simplificado de sistema de software bancário na Web. / The use of Internet for e-business service automation has been adopted as a strategy by organizations in several sectors of the economy, reducing costs and providing a better relationship with the customer. Availability is an important nonfunctional requirement to be considered in the development of software systems offering this type of automation. The level of system availability may be affected by the system architecture, and, especially, by the software architecture, as architectural decisions must take availability-related aspects into account. In the ATAM (Architecture Tradeoff Analysis Method) architecture evaluation method, this requirement is analyzed by means of availability scenarios. As availability evaluation is normally a complex task, requiring analysts to identify several interdependent items, the generation and, consequently, the analysis of availability scenarios is often not a trivial task. This work aims to elaborate an availability technique analysis for web-based software systems, to aid in the systematic generation of availability scenarios required in the ATAM method. To elaborate the proposal, the work covers methods for elicitation, representation and analysis of non-functional requirements in a specific software architecture, as well as concepts and taxonomies related to dependability. In the end, the technique is applied on a simplified example of web banking software system.

Este trabalho reflete os esforcos realizados no estudo das principais técnicas automaticas de verificacao de sistemas que podem ser modelados em Maquinas de Estados Finitas, em particular as que normalmente se enquadram dentro da denominacao de model checking (verificacao de modelos). De modo a permitir ao leitor uma compreensao das vantagens e desvantagens de cada tecnica, os fundamentos teoricos de cada uma delas sao apresentados e ilustrados atraves de exemplos. Alem de uma apresentacao da teoria associada a cada tecnica, esta dissertação ainda apresenta dois estudos de caso de interesse bastante pratico: a verificacao de propriedades de um sistema de manufatura originalmente modelado atraves de uma rede de Petri e a verificacao de propriedades do intertravamento de uma seção metroviaria. Os dois estudos de caso utilizam tecnicas denominadas simbolicas. No primeiro estudo de caso, propoe-se que as invariantes obtidas da equação de estado sejam acrescentadas ao modelo a ser verificado, o que permite a obtenção de ganhos de desempenho na verificacao. O segundo estudo de caso e resolvido a partir da utilizacao de um procedimento proposto nesta dissertacao. Este procedimento permite a verificacao de algumas propriedades de seguranca sem que a verificacao se inviabilize devido a explosao no numero de estados. A utilizacao deste procedimento permite a verificacao de propriedades de uma secao de intertravamento com cerca de 2000 variaveis digitais em questao de poucos segundos.A principal conclusao a que este trabalho chega e consequencia dos resultados positivos observados nos estudos de caso: o model checking simbólico parece possuir um amplo campo de aplicacoes ainda por ser mais bem explorado / This work is the result of the efforts oriented to the study of the main automatic verification techniques for systems that can be modeled as Finite State Machines, in particular of those techniques which are generally called as model checking. In order to make the reader able to understand the pros and cons of each technique, the theory associated to each one is presented, as well as some examples. This work also presents two case studies of practical interest, both of each were solved with techniques which are called symbolic. The first one is the verification of some properties of a manufacturing system originally modeled by a Petri net. In order to improve the verification performance, it is proposed that the model to be verified be enlarged with the inclusion of the invariants calculated with the help of the state equation. The second case study is the verification of some safety properties of an interlocking system of a subway section. The verification is carried out with the help of a procedure which is proposed in this work. The aim of such a procedure is to bypass the state explosion problem, in order to make the verification feasible. It was possible to verify an interlocking system with about 2000 digital variables in a matter of few seconds. The main conclusion of the work comes from the positive results reached by both case studies: it seems to be a large number of applications yet to be explored in which symbolic model checking may be considered.

Submitted by Luis Gustavo Neves da Silva (luisgustavoneves@gmail.com) on 2015-08-01T11:17:35Z No. of bitstreams: 1 mestrado_novo2.pdf: 3231039 bytes, checksum: a42495ae48caed17a877f0a28a291461 (MD5) / Approved for entry into archive by ÁUREA CORRÊA DA FONSECA CORRÊA DA FONSECA (aurea.fonseca@fgv.br) on 2015-08-06T15:27:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 mestrado_novo2.pdf: 3231039 bytes, checksum: a42495ae48caed17a877f0a28a291461 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Almeida (maria.socorro@fgv.br) on 2015-08-06T16:53:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 mestrado_novo2.pdf: 3231039 bytes, checksum: a42495ae48caed17a877f0a28a291461 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-06T16:53:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 mestrado_novo2.pdf: 3231039 bytes, checksum: a42495ae48caed17a877f0a28a291461 (MD5) Previous issue date: 2014-12-08 / Este trabalho é um estudo sobre a aplicação de técnicas de visualização de informação em sistemas de software científico, i.e., sistemas de software voltados para matemática, ciências e engenharias. Enquanto sistemas dessa natureza normalmente fazem uso da visualização científica e figuram como caso de sucesso nessa área, nem sempre são projetados considerando os princípios de visualização de informação. Esse trabalho tem por objetivo avaliar a aplicação desse conceitos em alguns sistemas reais, desenvolvidos com diferentes níveis de entendimento nessa área de conhecimento e com base nessas experiências propor o desenvolvimento de componentes de software capazes de facilitar a criação de sistemas semelhantes e ao mesmo tempo promover a aplicação destes conceitos. / This work is a study on the application of techniques of information visualization in scientific software, ie, software systems focused on math, science and engineering systems. While such systems typically make use of scientific visualization and are listed as a success story in this area they are not always designed considering the principles of information visualization. This study aims to evaluate the application of concepts in some real systems, developed with different levels of understanding in this area of knowledge and based on these experiences suggest the development of software components that can facilitate the creation of similar systems while promoting the application of these concepts.