The main focus of this diploma thesis is on the technical properties in Posázaví region, that are through project teaching method introduced to elementary school teaching. In the theoretical part, there are set the aims and duties of this work. There is also a description of a technical property and its specifics, official status and standard classification. Following it, the attention is dedicated to the concrete technical properties. The next chapter deals project teaching, which helps to strengthen the student´s activity and learning. The last part deals with technical education and its place in elementary school teaching. In the practical part, the particular technical properties are worked out into seven teaching projects, which are dedicated for the elementary school teaching. The informational basic for teachers, found by each project, is an integral part of it.

O reúso de software enfrenta inúmeras barreiras gerenciais, técnicas e culturais na sua adoção, e a definição da estrutura de ativos reutilizáveis de software é uma dessas barreiras técnicas. Para solucionar isso, o Reusable Asset Specification (RAS) é um padrão de facto proposto pela OMG. Uma especificação como o RAS define e padroniza um modelo de ativos (assets) reutilizáveis, e é a base para a construção e para o uso de um repositório de ativos que apoia a reutilização de software. No entanto, para ser adotado na prática, o RAS necessita resolver suas lacunas através da sua extensão e da definição de informações complementares. Essas lacunas estão detalhadas neste trabalho. Solucionando estas lacunas, o RAS torna-se útil para auxiliar efetivamente na padronização do empacotamento dos ativos reutilizáveis e para guiar a estrutura do repositório de reutilização de software. Alguns trabalhos anteriores já responderam parcialmente essa questão, porém eles atendiam propósitos muito específicos, não possuíam uma ferramenta de apoio ou não haviam sido avaliados em contexto real de (re)uso. Esse trabalho propõe o Software Profile RAS (SW-RAS), uma extensão do Profile de componentes do RAS, que propõe soluções para diversas de suas lacunas, incluindo informações úteis e artefatos relevantes apontados na literatura, baseados em outros modelos de ativos reutilizáveis, em outras extensões do RAS e na experiência do processo de reúso no desenvolvimento de software. Particularmente, o SW-RAS estende as categorias de classificação, solução, uso e ativos relacionados, cujos detalhes estão descritos no texto. Visando à experimentação da proposta através de um estudo de caso, desenvolveu-se o Lavoi, um repositório de ativos reutilizáveis baseado no SW-RAS, que foi avaliado num ambiente real de reutilização e desenvolvimento de software de uma grande companhia pública de TI. Uma descrição deste processo de avaliação em um contexto real é também apresentada neste trabalho. A principal contribuição desta dissertação é a proposta, a avaliação e a consolidação de uma extensão do RAS que atende várias de suas lacunas e é suportada por uma ferramenta de software livre. / The software reuse faces numerous managerial, technical and cultural barriers in its adoption, and the definition of the structure of reusable software assets is one of these technical barriers. To solve this, the Reusable Asset Specification (RAS) is a de facto standard proposed by OMG. A specification such as the RAS defines and standardizes a reusable asset model, and it is the foundation for the construction and for the use of an asset repository that supports the software reuse. However, for being adopted in the practice, the RAS needs to solve its lacks through its extension and the definition of complementary information. These lacks are detailed in this work. Solving these lacks, the RAS becomes useful to help effectively in the standardization of packaging reusable assets and to guide the structure of the software reuse repository. Some previous works have already partially answered this question, but they attended very specific purposes, did not have a support tool or have not been evaluated in a real context of (re)use. This work proposes the Software Profile RAS (SW-RAS), an extension of the component Profile of RAS, which proposes solutions for its various lacks, including useful information and relevant artifacts pointed out in the literature, based on other reusable asset models, on other RAS extensions and on the experience in the reuse process at software development. Particularly, the SW-RAS extends the categories of classification, solution, usage and related assets, whose details are described in the text. Aiming at the experimentation of the proposal through a case study, the Lavoi was developed, a reusable asset repository based on the SW-RAS, which is was evaluated in a real environment of reuse and software development of a large public IT company. A description of this evaluation process in real context is also presented in this work. The main contribution of this dissertation is the proposal, the evaluation and the consolidation of an extension of RAS that addresses several of its lacks and is supported by a free software tool.

Sistemas de tempo-real embarcados distribuídos se caracterizam pela complexidade e especificidade de seus projetos. Tanto a complexidade quanto a especificidade apresentam forte influência dos diversos requisitos ligados às restrições advindas das três características que distinguem tais sistemas, i.e. presença de fortes restrições temporais, restrições de sistemas embarcados e distribuição de processamento. Estes requisitos, chamados de requisitos não-funcionais, afetam diversas partes do sistema de maneira não uniforme, tornando-se por esta razão difícil o seu gerenciamento. Metodologias orientadas a objetos não apresentam mecanismos específicos para tratar tais requisitos, o que implica na aplicação de um significativo esforço ao se realizar o reuso ou a manutenção de componentes afetados por requisitos de natureza nãofuncional. Novas tecnologias têm surgido com o objetivo de contornar este problema, notadamente a orientação a aspectos. Este paradigma propõe a separação no tratamento dos requisitos não-funcionais contribuindo com a modularização do sistema. Esta dissertação propõe a aplicação de orientação a aspectos para a especificação de sistemas tempo-real embarcados distribuídos. Para isto realizou-se a adaptação de uma metodologia de desenvolvimento de sistemas orientada a aspectos, a FRIDA (From RequIrements to Design using Aspects), contextualizando-a para o domínio de interesse. A utilização desta metodologia provê suporte ao mapeamento de requisitos em elementos de projeto de modo a promover a rastreabilidade entre as fases de análise e projeto. Na fase de projeto é proposta a utilização de aspectos em conjunto com elementos do perfil RT-UML para o tratamento dos requisitos identificados e especificados na fase de análise. / Distributed real-time embedded systems generally have complex and very specific projects. Those characteristics are influenced by several requirements that have relation with constraints about the time, embedded and distribution restrictions. Those requirements, called non-functional requirements, can affect the whole system in a nonuniform way, what makes it difficult to handle with this kind of requirement. Objectoriented methodologies do not present specific mechanisms to handle those requirements, what imply in a significant effort to perform reuse and maintainability tasks in those components affected by non-functional requirements. New technologies are emerging to fulfill this gap, noteworthy the aspect orientation. This paradigm proposes the separation in handling functional and non-functional requirements, giving a contribution to the system modularity. This dissertation proposes the use of aspect orientation to specify distributed realtime embedded systems. To support this proposal, it was performed an adaptation of an aspect-oriented method called FRIDA (From RequIrements to Design using Aspects). The use of this method supports the mapping of requirements in design model elements, in order to promote traceability between analysis and design phases. The presented approach proposes the use of RT-UML together with aspect oriented elements in design phase aiming to improve the handling of those requirements specified in the analysis phase.

This thesis emphasizes on surveying the state-of-the-art in software requirements specification with a focus on, autonomic, self-adapting software systems. Since various requirements are brought forward accord with environments, modeling requirements for adaptive software systems may be changed at run-time. Nowadays, Keep All Objectives Satisfied (KAOS) is an effective method to build goal model. Various manipulations, such as change, remove, active and de-active goals, appear new goals, could mediate conflicts among goals in adaptive software system. At specification time, specifications of event sequences to be monitored are generated from requirements specification.

Prosoft é um grupo de pesquisa do Instituto de Informática da UFRGS, desenvolvido pelo grupo de pesquisa homônimo e coordenado pelo Professor Daltro José Nunes. O objetivo do projeto é desenvolver um ambiente de desenvolvimento de software completo, o Ambiente Prosoft, que é baseado nos conceitos de Modelos, Cálculo Lambda, Tipos Abstratos de Dados e Orientação a Objetos. Um dos componentes do Ambiente Prosoft é sua linguagem de especificação algébrica: o Prosoft Algébrico. Apesar de ser base e tema de diversos trabalhos no grupo de pesquisa Prosoft, o Prosoft Algébrico não tem sua semântica devidamente definida. Os trabalhos desenvolvidos até agora foram baseados em noções operacionais, e apresentam diferentes interpretações do Prosoft Algébrico. Esta dissertação apresenta uma especificação de semântica denotacional para o Prosoft Algébrico, compreendendo, entre outras características, sua primitiva de comunicação entre tipos de dados, chamada ICS, e sua notação gráfica para representação de instanciação de tipos abstratos de dados. Essa dissertação apresenta também um estudo sobre prototipação semântica usando a linguagem de programação Haskell. O conceito de Literate Programming e a proximidade entre Cálculo Lambda e Haskell foram cruciais no rápido desenvolvimento de uma implementação protótipo do Prosoft Algébrico, baseada na sua semântica especificada. As principais contribuições dessa dissertação incluem: uma interpretação precisa e sem ambiguidades do Prosoft Algébrico, através da especificação da sua semântica; a definição de semântica para a ICS, um conceito único (até o limite do nosso conhecimento) que fornece um mecanismo de passagem de mensagens entre tipos de dados algébricos; uma implementação protótipo do Prosoft Algébrico, que pode realmente ser utilizada para experimentar e testar a definição da linguagem e a especificação da semântica do Prosoft Algébrico; resultados sobre prototipação semântica de especificações tanto de semântica denotacional quanto de semântica operacional usando a linguagem de programação Haskell para desenvolvimento rápido de protótipos de linguagens baseados na sua semântica. Como grande parte do desenvolvimento do Ambiente Prosoft é realizado através de projetos de cooperação internacional e essa dissertação irá influenciar fortemente o seu desenvolvimento futuro, o texto foi escrito em inglês para facilitar a troca de informação entre o grupo Prosoft e seus parceiros estrangeiros. / Prosoft is a research project at Instituto de Informática da UFRGS, developed by the research group with the same name and coordinated by Professor Daltro José Nunes. The project’s goal is to develop a full software development environment, the Prosoft Environment, based on the concepts of Models, Lambda Calculus, Abstract Data Types and Object orientation. One of the components of the Prosoft Environment is its algebraic specification language: Algebraic Prosoft. Although being the basis and theme of several works in the Prosoft research group, Algebraic Prosoft doesn’t have its semantics properly defined. Works done up to now were based on operational notions and presented different interpretations of Algebraic Prosoft. This thesis presents a denotational semantics specification for Algebraic Prosoft, comprising, among other features, its “inter-data type” communication primitive, called ICS, and its graphical notation for representing instantiations of abstract data types. This thesis also presents a study of semantic prototyping using the Haskell programming language. The concept of Literate Programing and the proximity between lambda calculus and Haskell were crucial to the rapid development of a prototype implementation of Algebraic Prosoft, based on its specified semantics. This thesis’ main contributions include: a precise and unambiguous interpretation of Algebraic Prosoft, through a semantics specification; the definition of semantics to the ICS, a unique (to the best of our knowledge) concept that provides a messagepassing mechanism between algebraic data types; a prototype implementation of Algebraic Prosoft, which can actually be used to experiment and test the Algebraic Prosoft language definition and semantics specification; results regarding semantics prototyping of both denotational and operational semantics specifications using the Haskell programming language for rapid development of semantics-based prototypes of languages. Since a large portion of Prosoft Environment’s development is done through international cooperation projects and this thesis will strongly influence its future development, the text was written in English in order to facilitate the information exchange between the Prosoft research group and its foreign partners.

Sistemas de tempo-real embarcados distribuídos se caracterizam pela complexidade e especificidade de seus projetos. Tanto a complexidade quanto a especificidade apresentam forte influência dos diversos requisitos ligados às restrições advindas das três características que distinguem tais sistemas, i.e. presença de fortes restrições temporais, restrições de sistemas embarcados e distribuição de processamento. Estes requisitos, chamados de requisitos não-funcionais, afetam diversas partes do sistema de maneira não uniforme, tornando-se por esta razão difícil o seu gerenciamento. Metodologias orientadas a objetos não apresentam mecanismos específicos para tratar tais requisitos, o que implica na aplicação de um significativo esforço ao se realizar o reuso ou a manutenção de componentes afetados por requisitos de natureza nãofuncional. Novas tecnologias têm surgido com o objetivo de contornar este problema, notadamente a orientação a aspectos. Este paradigma propõe a separação no tratamento dos requisitos não-funcionais contribuindo com a modularização do sistema. Esta dissertação propõe a aplicação de orientação a aspectos para a especificação de sistemas tempo-real embarcados distribuídos. Para isto realizou-se a adaptação de uma metodologia de desenvolvimento de sistemas orientada a aspectos, a FRIDA (From RequIrements to Design using Aspects), contextualizando-a para o domínio de interesse. A utilização desta metodologia provê suporte ao mapeamento de requisitos em elementos de projeto de modo a promover a rastreabilidade entre as fases de análise e projeto. Na fase de projeto é proposta a utilização de aspectos em conjunto com elementos do perfil RT-UML para o tratamento dos requisitos identificados e especificados na fase de análise. / Distributed real-time embedded systems generally have complex and very specific projects. Those characteristics are influenced by several requirements that have relation with constraints about the time, embedded and distribution restrictions. Those requirements, called non-functional requirements, can affect the whole system in a nonuniform way, what makes it difficult to handle with this kind of requirement. Objectoriented methodologies do not present specific mechanisms to handle those requirements, what imply in a significant effort to perform reuse and maintainability tasks in those components affected by non-functional requirements. New technologies are emerging to fulfill this gap, noteworthy the aspect orientation. This paradigm proposes the separation in handling functional and non-functional requirements, giving a contribution to the system modularity. This dissertation proposes the use of aspect orientation to specify distributed realtime embedded systems. To support this proposal, it was performed an adaptation of an aspect-oriented method called FRIDA (From RequIrements to Design using Aspects). The use of this method supports the mapping of requirements in design model elements, in order to promote traceability between analysis and design phases. The presented approach proposes the use of RT-UML together with aspect oriented elements in design phase aiming to improve the handling of those requirements specified in the analysis phase.

A exemplo de qualquer outra atividade que se destine a produzir um produto, a engenharia de software necessariamente passa por um fase inicial, onde necessário definir o que será produzido. A análise de requisitos é esta fase inicial, e o produto dela resultante é a especificação do sistema a ser construído. As duas atividades básicas durante a analise de requisitos são a eliciação (busca ou descoberta das características do sistema) e a modelagem. Uma especificação completa e consistente é condição indispensável para o adequado desenvolvimento de um sistema. Muitos tem sido, entretanto, os problemas enfrentados pelos analistas na execução desta tarefa. A variedade e complexidade dos requisitos, as limitações humanas e a dificuldade de comunicação entre usuários e analistas são as principais causas destas dificuldades. Ao considerarmos o ciclo de vida de um sistema de informação, verificamos que a atividade principal dos profissionais em computação é a transformação de uma determinada porção do ambiente do usuário, em um conjunto de modelos. Inicialmente, através de um modelo descritivo representamos a realidade. A partir dele derivamos um modelo das necessidades (especificação dos requisitos), transformando-o a seguir num modelo conceitual. Finalizando o ciclo de transformações, derivamos o modelo programado (software), que ira se constituir no sistema automatizado requerido. Apesar da reconhecida importância da analise dos requisitos e da conseqüente representação destes requisitos em modelos, muito pouco se havia inovado nesta área ate o final dos anos 80. Com a evolução do conceito de reutilização de software para reutilização de especificações ou reutilização de modelos de requisitos, finalmente surge não apenas um novo método, mas um novo paradigma: a reutilização sistemática (sempre que possível) de modelos integrantes de especificações de sistemas semelhantes ao que se pretende desenvolver. Muito se tem dito sobre esta nova forma de modelagem e um grande número de pesquisadores tem se dedicado a tornar mais simples e eficientes várias etapas do novo processo. Entretanto, para que a reutilização de modelos assuma seu papel como uma metodologia de use geral e de plena aceitação, resta comprovar se, de fato, ele produz software de melhor quantidade e confiabilidade, de forma mais produtiva. A pesquisa descrita neste trabalho tem por objetivo investigar um dos aspectos envolvido nesta comprovação. A experimentação viabilizou a comparação entre modelos de problemas construídos com reutilização, a partir dos modelos de problemas similares previamente construídos e postos a disposição dos analistas, e os modelos dos mesmos problemas elaborados sem nenhuma reutilização. A comparação entre os dois conjuntos de modelos permitiu concluir, nas condições propostas na pesquisa, serem os modelos construídos com reutilização mais completos e corretos do que os que foram construídos sem reutilização. A apropriação dos tempos gastos pelos analistas durante as diversas etapas da modelagem, permitiu considerações sobre o esforço necessário em cada um dos dois tipos de modelagem. 0 protocolo experimental e a estratégia definida para a pesquisa possibilitaram também que medidas pudessem ser realizadas com duas series de modelos, onde a principal diferença era o grau de similaridade entre os modelos do problema reutilizado e os modelos do problema alvo. A variação da qualidade e completude dos dois conjuntos de modelos, bem como do esforço necessário para produzi-los, evidenciou uma questão fundamental do processo: a reutilização só terá efeitos realmente produtivos se realizada apenas com aplicações integrantes de domínios específicos e bem definidos, compartilhando, em alto grau, dados e procedimentos. De acordo com as diretrizes da pesquisa, o processo de reutilização de modelos de requisitos foi investigado em duas metodologias de desenvolvimento: na metodologia estruturada a modelagem foi realizada com Diagramas de Fluxo de Dados (DFD's) e na metodologia orientada a objeto com Diagramas de Objetos. A pesquisa contou com a participação de 114 alunos/analistas, tendo sido construídos 175 conjuntos de modelos com diagramas de fluxo de dados e 23 modelos com diagramas de objeto. Sobre estas amostras foram realizadas as analises estatísticas pertinentes, buscando-se responder a um considerável número de questões existentes sobre o assunto. Os resultados finais mostram a existência de uma série de benefícios na análise de requisitos com modelagem baseada na reutilização de modelos análogos. Mas, a pesquisa em seu todo mostra, também, as restrições e cuidados necessários para que estes benefícios de fato ocorram. / System Engineering, as well as any other product oriented activity, starts by a clear definition of the product to be obtained. This initial activity is called Requirement Analysis and the resulting product consists of a system specification. The Requirement Analysis is divided in two separated phases: elicitation and modeling. An appropriate system development definition relies in a complete, and consistent system specification phase. However, many problems have been faced by system analysts in the performance of such task, as a result of requirements complexity, and diversity, human limitations, and communication gap between users and developers. If we think of a system life cycle, we'll find out that the main activity performed by software engineers consists in the generation of models corresponding to specific parts of the users environment. This modeling activity starts by a descriptive model of the portion of reality from which the requirement model is derived, resulting in the system conceptual model. The last phase of this evolving modeling activity is the software required for the system implementation. In spite of the importance of requirement analysis and modeling, very little research effort was put in these activities and none significant improvement in available methodologies were presented until the late 80s. Nevertheless, when the concepts applied in software reuse were also applied to system specification and requirements modeling, then a new paradigm was introduced, consisting in the specification of new systems based on systematic reuse of similar available system models. Research effort have been put in this new modeling technique in the aim of make it usable and reliable. However, only after this methodology is proved to produce better and reliable software in a more productive way, it would be world wide accepted by the scientific and technical community. The present work provides a critical analysis about the use of such requirement modeling technique. Experimental modeling techniques based on the reuse of similar existing models are analyzed. Systems models were developed by system analyst with similar skills, with and without reusing previously existing models. The resulting models were compared in terms of correction, consumed time in each modeling phase, effort, etc. An experimental protocol and a special strategy were defined in order to compare and to measure results obtained from the use of two different groups of models. The main difference between the two selected groups were the similarity level between the model available for reuse and the model to be developed. The diversity of resulting models in terms of quality and completeness, as well in the modeling effort, was a corroboration to the hypothesis that reuse effectiveness is related to similarity between domains, data and procedures of pre-existing models and applications being developed. In this work, the reuse of requirements models is investigated in two different methodologies: in the first one, the modeling process is based on the use of Data Flow Diagrams, as in the structured methodology; in the second methodology, based on Object Orientation, Object Diagrams are used for modeling purposes. The research was achieved with the cooperation of 114 students/analysts, resulting in 175 series of Data Flow Diagrams and 23 series of Object Diagrams. Proper statistical analysis were conducted with these samples, in order to clarify questions about requirements reuse. According to the final results, modeling techniques based on the reuse of analogous models provide an improvement in requirement analysis, without disregarding restrictions resulting from differences in domain, data and procedures.

Sistemas de Informação de Escritórios são tipos particulares de sistemas de informação. São sistemas sócio-técnicos, muito complexos, com grande influência humana. O tempo tem grande importância no tratamento das informações, tanto na representação de informações temporais explícitas como em restrições de ordem temporal e em características que são alteradas com a evolução da aplicação. Neste trabalho é apresentado um modelo de dados para ser utilizado como método de especificação de requisitos de sistemas de informação de escritórios. 0 desenvolvimento de especificações é uma tarefa bastante complexa, devendo possibilitar a representação de todas as características da aplicação, tanto as estáticas como as comportamentais. A especificação de uma aplicação geralmente é muito extensa, sendo dispendido um tempo considerável em sua elaboração. Um aspecto importante no desenvolvimento de especificações é a verificação da corretude destas, devido a complexidade que apresentam. Uma maneira de gerar especificações mais corretas e em menor espaço de tempo é através da reutilização de especificações anteriormente construídas e já validadas através de implementações. Neste trabalho optou-se por utilizar um modelo de dados orientado a objetos para especificar os sistemas de informação de escritórios. A utilização do paradigma de orientação a objetos na modelagem permite a definição de uma biblioteca de classes de objetos, classes estas identificadas em diversas especificações realizadas em um determinado domínio de aplicação. As classes constantes desta biblioteca podem ser reutilizadas de maneira bastante eficiente em especificações posteriores. A representação das características dinâmicas de uma aplicação, tais como a evolução dos objetos dentro do escritório, requer a possibilidade de representação de propriedades temporais. O modelo de dados utilizado na especificação deve permitir a representação de aspectos temporais tanto para definição de dados definidos em um domínio temporal como para representar a evolução dos valores assumidos pelos objetos durante sua existência. A possibilidade de representação dos aspectos temporais é um dos principais pontos desenvolvidos na elaboração do modelo de dados apresentado neste trabalho. O modelo apresentado denomina-se TF-ORM (Temporal Fuctionality in Objects with Roles Model), sendo uma extensão do modelo F-ORM (Functionality in Objects with Roles Model) [DEA 91a,b,c]. Foram incorporadas a este modelo os necessários aspectos temporais e foram ampliadas características básicas para captar melhor as particularidades do domínio de sistemas de informação de escritórios, principalmente no que à concerne representação de alguma parcela de trabalho humano. O modelo resultante, TF-ORM, um modelo de dados orientado a objetos, temporal, que utiliza o conceito de papéis para representar os diferentes comportamentos de um objeto. A possibilidade de recuperação de informações de um banco de dados que implemente o modelo de dados proposto foi também considerada. Neste trabalho é apresentada uma linguagem de recuperação de informações (linguagem de consulta) para o modelo de dados TF-ORM. Especial atenção é dada as consultas temporais. Como no modelo proposto são armazenados tanto o tempo de transação como o de validade, a linguagem de recuperação pode ser utilizada para recuperar informações referentes ao estado atual do banco de dados (informações atualmente válidas), a respeito de estados passados e futuros (informações válidas no passado e que serão válidas em estados futuros, de acordo com o atual conhecimento dos dados) e referentes a histórias passadas do banco de dados (informações que se acreditava como válidas em algum momento do passado). É apresentado em estudo de caso completo com o objetivo de validar o modelo de dados proposto e sua eficiência na especificação deste tipo de sistema de informação. O trabalho apresenta ainda a descrição de um ambiente de apoio a especificações que faz use de uma biblioteca de classes. Através deste ambiente, a especificação de uma aplicação é construída gradualmente, estando disponíveis opções de listagem das partes já definidas e de informações da biblioteca de classes para serem reutilizadas. As especificações geradas através deste ambiente apresentam pouca possibilidade de erro, uma vez que são efetuados vários procedimentos de verificação das informações fornecidas. / Office Information Systems constitute special kinds of information systems - very complex socio-technical systems, with large human influence. Time is very important in the information representation, not only for explicit temporal information but also for restrictions on temporal ordering of activities to be executed and to record the temporal evolution of property values. In this work a data model to be used as a requirement specification method for office infoimations systems is presented. Specification development is a complex task. All the possible characteristics of an application, static and behavioral, shall be represented. An applications' specification is usually not a trivial task, and a big amount of time is used to develop it. Specifications are usually very complex and the possibility of verifying the correctness is an important aspect to be considered. The reuse of specifications is a way to obtain a better rate of correctness spending less time, using parts of specifications that were already validated through previous implementations. An object-oriented data model is used in this work to specify office information systems. The use of the object-oriented paradigm allows the definition of a class library containing classes identified in several specifications constructed in a specific application domain. The reuse of classes of such a library in new specifications gives efficiency to the process. To represent the dynamic characteristics of an application, such as the documents evolution within the office, it is necessary to be able to represent temporal properties. The data model used in the specification shall allow the representation of these temporal aspects not only to model data defined in a temporal domain but also to represent the objects values evolution during an objects existence. The representaion of temporal aspects is one of the main issues developed in the data model defined in this work. The data model is called TF-ORM (Temporal Fuctionality in Objects with Roles Model), and is an extention to the F-ORM (Functionality in Objects with Roles Model) model [DEA 91 a,b,c]. To this model the necessary temporal aspects were added and the basic characteristics were enlarged to better capture the particular aspects of the office habilitation systems domain, specially concerning the representation of some parts of human work. The resulting model. TF-ORM, is an object-oriented temporal data model and uses the concept of roles to represent an objects different behaviors. The possibility of retrieving information from a database specified through this data model is also considered and a query language for the TF-ORM data model is presented. Special attention is given to the retrieval of temporal information. The TFORM data model stores both the transaction and the valid time associated to dynamic properties and allows the retrieving of information fettering the databases' actual state (actually valid information), information refering the databases' past and future states (valid information in the past and information that will be valid in the future according to the actual data knowledge) and information about the databases' past history (information that was believed to be true in some moment in the past). A complete case study is presented to validate the TF-ORM data model and its efficiency as a specification method for office information systems. An environment to support specifications using TF-ORM is described. This environment uses a class library. The use of this environment allows stepwise construction of a specification, with the access to listings of the already defined parts and to the information of the class library to be reused. The contructed specifications present a small rate of errors, due to several verification procedures embedded in the environment.

O reúso de software enfrenta inúmeras barreiras gerenciais, técnicas e culturais na sua adoção, e a definição da estrutura de ativos reutilizáveis de software é uma dessas barreiras técnicas. Para solucionar isso, o Reusable Asset Specification (RAS) é um padrão de facto proposto pela OMG. Uma especificação como o RAS define e padroniza um modelo de ativos (assets) reutilizáveis, e é a base para a construção e para o uso de um repositório de ativos que apoia a reutilização de software. No entanto, para ser adotado na prática, o RAS necessita resolver suas lacunas através da sua extensão e da definição de informações complementares. Essas lacunas estão detalhadas neste trabalho. Solucionando estas lacunas, o RAS torna-se útil para auxiliar efetivamente na padronização do empacotamento dos ativos reutilizáveis e para guiar a estrutura do repositório de reutilização de software. Alguns trabalhos anteriores já responderam parcialmente essa questão, porém eles atendiam propósitos muito específicos, não possuíam uma ferramenta de apoio ou não haviam sido avaliados em contexto real de (re)uso. Esse trabalho propõe o Software Profile RAS (SW-RAS), uma extensão do Profile de componentes do RAS, que propõe soluções para diversas de suas lacunas, incluindo informações úteis e artefatos relevantes apontados na literatura, baseados em outros modelos de ativos reutilizáveis, em outras extensões do RAS e na experiência do processo de reúso no desenvolvimento de software. Particularmente, o SW-RAS estende as categorias de classificação, solução, uso e ativos relacionados, cujos detalhes estão descritos no texto. Visando à experimentação da proposta através de um estudo de caso, desenvolveu-se o Lavoi, um repositório de ativos reutilizáveis baseado no SW-RAS, que foi avaliado num ambiente real de reutilização e desenvolvimento de software de uma grande companhia pública de TI. Uma descrição deste processo de avaliação em um contexto real é também apresentada neste trabalho. A principal contribuição desta dissertação é a proposta, a avaliação e a consolidação de uma extensão do RAS que atende várias de suas lacunas e é suportada por uma ferramenta de software livre. / The software reuse faces numerous managerial, technical and cultural barriers in its adoption, and the definition of the structure of reusable software assets is one of these technical barriers. To solve this, the Reusable Asset Specification (RAS) is a de facto standard proposed by OMG. A specification such as the RAS defines and standardizes a reusable asset model, and it is the foundation for the construction and for the use of an asset repository that supports the software reuse. However, for being adopted in the practice, the RAS needs to solve its lacks through its extension and the definition of complementary information. These lacks are detailed in this work. Solving these lacks, the RAS becomes useful to help effectively in the standardization of packaging reusable assets and to guide the structure of the software reuse repository. Some previous works have already partially answered this question, but they attended very specific purposes, did not have a support tool or have not been evaluated in a real context of (re)use. This work proposes the Software Profile RAS (SW-RAS), an extension of the component Profile of RAS, which proposes solutions for its various lacks, including useful information and relevant artifacts pointed out in the literature, based on other reusable asset models, on other RAS extensions and on the experience in the reuse process at software development. Particularly, the SW-RAS extends the categories of classification, solution, usage and related assets, whose details are described in the text. Aiming at the experimentation of the proposal through a case study, the Lavoi was developed, a reusable asset repository based on the SW-RAS, which is was evaluated in a real environment of reuse and software development of a large public IT company. A description of this evaluation process in real context is also presented in this work. The main contribution of this dissertation is the proposal, the evaluation and the consolidation of an extension of RAS that addresses several of its lacks and is supported by a free software tool.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-02-21T16:58:53Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_SilviaVersaoFinal.pdf: 3562807 bytes, checksum: d273ad6c061161f899cab3d232a82a79 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T16:58:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_SilviaVersaoFinal.pdf: 3562807 bytes, checksum: d273ad6c061161f899cab3d232a82a79 (MD5) Previous issue date: 2016-08-01 / FACEPE / Contexto: A fase de especificação de requisitos é fundamental no processo de desenvolvimento de software. O uso de cenários é bastante popular para especificar requisitos, por serem descritos em linguagem natural. No entanto, a linguagem natural dá margem a requisitos ambíguos, incompletos e inconsistentes, o que vai de encontro com os objetivos da fase de especificação de requisitos. Nesse sentido, uma técnica baseada em Cenário & LEL (Language Extended Lexicon), chamada de C&L, pode ser a solução adequada, pois LEL é um glossário que define um conjunto de palavras que pertencem a um domínio e que devem ser usadas para descrever os cenários. Assim, C&L é considerada uma técnica de cenários baseada em linguagem natural controlada que ajuda a minimizar os problemas previamente mencionados, além de poder ser utilizada para criar casos de teste de forma mais sistemática. Objetivo: Neste trabalho, são propostas duas abordagens: a primeira abordagem usa regras de mapeamento para derivar modelos statechart a partir de C&L visando verificar a completude e consistência desses cenários e a segunda usa heurísticas para obter sistematicamente casos de teste a partir de modelos statechart. Método: A pesquisa apresentada nessa dissertação seguiu a abordagem de Engenharia para definir as regras de mapeamento e as heurísticas que, por sua vez, foram avaliadas empiricamente. Resultados: As regras de mapeamento apoiam a derivação de statechart a partir de C&L. As heurísticas apoiam a derivação de casos de teste a partir dos modelos statechart. Foi realizado um experimento para comparar o número de erros de incompletude e inconsistência detectados pelos grupos experimental e controle e o tempo gasto pelos grupos para detectar esses erros. Também foi verificado se os statecharts gerados através da aplicação das regras de mapeamento possuem grau de corretude e semelhança. Foi realizada uma avaliação qualitativa das heurísticas utilizadas para derivar os casos de teste, com o intuito de saber se as heurísticas foram utilizadas corretamente, se estão claras e são fáceis de usar. Conclusões: Os resultados do experimento mostram que o número de erros de incompletude detectados pelo grupo experimental foi superior ao número obtido pelo grupo controle e em relação aos erros de inconsistência não houve diferença entre quantidade de erros detectados pelos dois grupos. Além disso, a média do tempo gasto para identificar erros de incompletude e inconsistência pelo grupo experimental foi ligeiramente superior a média do tempo gasto pelo grupo controle. Em relação ao grau de corretude, dentre os modelos gerados pelo grupo experimental, existe um que apresenta o maior grau de corretude com 85,7%. No entanto, o grau de semelhança entre os modelos é considerado de “baixa semelhança”. O resultado da avaliação qualitativa mostrou que os participantes concordaram que as regras de mapeamento e as heurísticas são compreensíveis e fáceis de utilizar. Também foi observado que as heurísticas foram usadas de maneira correta na derivação dos casos de teste. / Context: The requirements specification phase is fundamental in the software development process. The use of scenarios is quite popular to specify requirements because they are described in natural language. However, natural language gives rise to ambiguous, incomplete and inconsistent requirements, jeopardizes the objectives of the requirements specification phase. In this context, a technique based on Scenarios and LEL (Language Extended Lexicon), called C&L, may be an appropriate solution because LEL is a glossary that defines a set of words that belong to a domain and should be used to describe the scenarios. Thus, C&L is a scenario technique based on controlled natural language that helps to minimize the problems previously mentioned, and can be used to create test cases in a more systematic way. Objective: In this study, two approaches are proposed: the first approach uses mapping rules to derive statechart models from C & L in order to verify the completeness and consistency of these scenarios and the second uses heuristics to systematically derive test cases from statechart models. Method: The research presented in this work follows the engineering approach to define the mapping rules and heuristics that, in turn, were empirically evaluated. Results: Mapping rules support the derivation of statechart from C & L. Heuristics support the derivation of test cases from statechart models. An experiment was conducted to compare the number of incompleteness and inconsistency errors detected by the experimental and control the groups and the time spent by groups to detect these errors. Also it was verified whether the statecharts generated by the application of the mapping rules have degree of correctness and likeness. A qualitative evaluation of the heuristics used to derive the test cases was made, in order to know whether the heuristics were correctly used and if they are clear and easy to use. Conclusions: The results of the experiment show that the number of incompleteness errors detected by the experimental group was higher than the number obtained by the control group, and in relation to inconsistency errors, there was no difference among the number of errors detected by the two groups. Furthermore, the average time spent to identify incompleteness and inconsistency errors by the experimental group was slightly higher than the average time spent by the control group. In relation to the degree of correctness among the models generated by the experimental group, there is one that has the highest degree of correctness with 85.7%. However, the degree of similarity between the models is considered "low similarity”. The result of the qualitative evaluation showed that the participants agreed that the mapping rules and heuristics are comprehensible and easy to use. It was also observed that the heuristics were used correctly in the derivation of test cases.