[pt] Arquitetos de software utilizam cada vez mais mecanismos de auto-
organização para projetar sistemas distribuídos em um ambiente dinâmico,
com ruído e imprevisível. Neste cenário, além de não existir uma entidade
centralizadora que possua o conhecimento completo do estado do ambi-
ente como um todo, mecanismos de auto-organização são principalmente
inspirados pela natureza e permitem o comportamento com controle de-
scentralizado. Existem duas linhas de pesquisa que direcionam esta tese:
a primeira, como é o caso de qualquer paradigma de engenharia de soft-
ware, o sucesso e abrangência de uso de sistemas auto-organizáveis requerem
notações que exploram o uso de abstrações relacionadas a auto-organização
e promovam a rastreabilidade a partir de modelos de projeto à código, e re-
querem métodos de engenharia para prover know-how e guiar um engenheiro
durante o projeto da aplicação. A segunda linha de pesquisa foca no incen-
tivo do reuso de software em sistemas auto-organizáveis. Os objetivos desta
tese são: prover um método de engenharia baseado em simulação para apoiar
o projeto, desenvolvimento, simulação, validação e refinamento de sistemas
multi-agentes auto-organizáveis; e prover uma arquitetura baseada em sim-
ulação. Um projeto arquitetural ajuda no desenvolvimento de uma estrutura
de programa modular e na representação dos relacionamentos de controle
entre módulos e encoraja o engenheiro de software a se concentrar no pro-
jeto arquitetural antes de se preocupar com otimizações e código. Esta tese
apresenta: um ciclo de vida de desenvolvimento iterativo baseado no Pro-
cesso Unificado, SSOA - uma arquitetura de auto-organização baseada em
simulação, e o framework que implementa a arquitetura. O método de pro-
jeto e a arquitetura foram avaliados através de três domínios de aplicação
diferentes: veículos guiados automatizados, contratos que governam sistemas
multi-agentes emergentes, e modelagem computacional do comportamento
de células-tronco. / [en] Software architects are increasingly relying on self-organizing mechanisms to
design distributed systems within a dynamic, noisy and unpredictable envi-
ronment. At any point in time, no centralized entity has complete knowledge
of the state of the environment as a whole and self-organizing mechanisms
are mainly naturally-inspired which enables the decentralized control. There
are two tracks that drive the research in this thesis: first, as it is the case
with any new software engineering paradigm, the successful and widespread
deployment of self-organizing systems require notations that explore the use
of self-organizing related abstractions and promote the traceability from the
design models to code, and engineering methods that provides know-how
and guides an engineer during an application design. The second research
track is to promote software reuse of self-organizing systems. This thesis’s
goals are: to provide a simulation-based engineering method to support the
design, development, simulation, validation and refinement of self-organizing
multi-agent systems; and to provide a simulation-based architecture. An ar-
chitectural design helps on the development of a modular program structure
and on the representation of the control relationships between modules and
encourages the software engineer to concentrate on architectural design be-
fore worrying about optimizations or code. We present: an iterative develop-
ment life-cycle based on a customization of the Unified Process, the SSOA
– Simulation-based Self-Organizing Architecture –, and the framework that
implements the architecture. We have evaluated the design method and ar-
chitecture using three different application domains: the automated guided
vehicles, the contracts that govern emergent multi-agent systems, and the
stem cell behavior computational modeling.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:16314 |
| Date | 24 September 2010 |
| Creators | MAIRA ATHANAZIO CERQUEIRA GATTI |
| Contributors | CARLOS JOSE PEREIRA DE LUCENA, CARLOS JOSE PEREIRA DE LUCENA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | English |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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