Uma abordagem dirigida por modelos para gerência de variabilidade e execução de processos de software

This dissertation presents a model-driven and integrated approach to variability management, customization and execution of software processes. Our approach is founded on the principles and techniques of software product lines and model-driven engineering. Model-driven engineering provides support to the specification of software processes and their transformation to workflow specifications. Software product lines techniques allows the automatic variability management of process elements and fragments. Additionally, in our approach, workflow technologies enable the process execution in workflow engines. In order to evaluate the approach feasibility, we have implemented it using existing model-driven engineering technologies. The software processes are specified using Eclipse Process Framework (EPF). The automatic variability management of software processes has been implemented as an extension of an existing product derivation tool. Finally, ATL and Acceleo transformation languages are adopted to transform EPF process to jPDL workflow language specifications in order to enable the deployment and execution of software processes in the JBoss BPM workflow engine. The approach is evaluated through the modeling and modularization of the project management discipline of the Open Unified Process (OpenUP)

CrossMDA-SPL: uma abordagem para gerência de variabilidades dirigida por modelos e aspectos

This paper proposes a systematic approach to management of variability modelsdriven and aspects using the mechanisms of approaches Aspect-Oriented Software Development (AOSD) and Model-Driven Development (MDD). The main goal of the approach, named CrossMDA-SPL, is to improve the management(gerência), modularization and isolation ou separation of the variability of the LPSs of architecture in a high level of abstraction (model) at the design and implementing phases of development Software Product Lines (SPLs), exploiting the synergy between AOSD and MDD. The CrossMDA-SPL approach defines some artifacts basis for advance the separation clear in between the mandatory (bounden) and optional features in the architecture of SPL. The artifacts are represented by two models named: (i) core model (base domain) - responsible for specify the common features the all members of the SPL, and (ii) variability model - responsible for represent the variables features of SPL. In addition, the CrossMDA-SPL approach is composed of: (i) guidelines for modeling and representation of variability, (ii) CrossMDA-SPL services and process, and (iii) models of the architecture of SPL or product instance of SPL. The guidelines use the advantages of AOSD and MDD to promote a better modularization of the variable features of the architecture of SPL during the creation of core and variability models of the approach. The services and sub-processes are responsible for combination automatically, through of process of transformation between the core and variability models, and the generation of new models that represent the implementation of the architecture of SPL or a instance model of SPL. Mechanisms for effective modularization of variability for architectures of SPL at model level. The concepts are described and measured with the execution of a case study of an SPL for management systems of transport electronic tickets

AdaptMCloud: uma estratégia para adaptação dinâmica de aplicações Multi-Cloud

Multi-Cloud Applications are composed of services offered by multiple cloud platforms where the user/developer has full knowledge of the use of such platforms. The use of multiple cloud platforms avoids the following problems: (i) vendor lock-in, which is dependency on the application of a certain cloud platform, which is prejudicial in the case of degradation or failure of platform services, or even price increasing on service usage; (ii) degradation or failure of the application due to fluctuations in quality of service (QoS) provided by some cloud platform, or even due to a failure of any service. In multi-cloud scenario is possible to change a service in failure or with QoS problems for an equivalent of another cloud platform. So that an application can adopt the perspective multi-cloud is necessary to create mechanisms that are able to select which cloud services/platforms should be used in accordance with the requirements determined by the programmer/user. In this context, the major challenges in terms of development of such applications include questions such as: (i) the choice of which underlying services and cloud computing platforms should be used based on the defined user requirements in terms of functionality and quality (ii) the need to continually monitor the dynamic information (such as response time, availability, price, availability), related to cloud services, in addition to the wide variety of services, and (iii) the need to adapt the application if QoS violations affect user defined requirements. This PhD thesis proposes an approach for dynamic adaptation of multi-cloud applications to be applied when a service is unavailable or when the requirements set by the user/developer point out that other available multi-cloud configuration meets more efficiently. Thus, this work proposes a strategy composed of two phases. The first phase consists of the application modeling, exploring the similarities representation capacity and variability proposals in the context of the paradigm of Software Product Lines (SPL). In this phase it is used an extended feature model to specify the cloud service configuration to be used by the application (similarities) and the different possible providers for each service (variability). Furthermore, the non-functional requirements associated with cloud services are specified by properties in this model by describing dynamic information about these services. The second phase consists of an autonomic process based on MAPE-K control loop, which is responsible for selecting, optimally, a multicloud configuration that meets the established requirements, and perform the adaptation. The adaptation strategy proposed is independent of the used programming technique for performing the adaptation. In this work we implement the adaptation strategy using various programming techniques such as aspect-oriented programming, context-oriented programming and components and services oriented programming. Based on the proposed steps, we tried to assess the following: (i) the process of modeling and the specification of non-functional requirements can ensure effective monitoring of user satisfaction; (ii) if the optimal selection process presents significant gains compared to sequential approach; and (iii) which techniques have the best trade-off when compared efforts to development/modularity and performance.

Avaliação sistemática de uma abordagem para integração de funcionalidades em sistemas web clonados

The software product line engineering brings advantages when compared with the traditional software development regarding the mass customization of the system components. However, there are scenarios that to maintain separated clones of a software system seems to be an easier and more flexible approach to manage their variabilities of a software product line. This dissertation evaluates qualitatively an approach that aims to support the reconciliation of functionalities between cloned systems. The analyzed approach is based on mining data about the issues and source code of evolved cloned web systems. The next step is to process the merge conflicts collected by the approach and not indicated by traditional control version systems to identify potential integration problems from the cloned software systems. The results of the study show the feasibility of the approach to perform a systematic characterization and analysis of merge conflicts for large-scale web-based systems.

Família de DSLs para integrated modular avionics

Na atualidade existe a necessidade de produzir novos aviões de forma rápida, eficiente e económica com o objetivo de abrir novas rotas de voo, expansão das já existentes e substituição de aviões em fim de vida útil. Neste contexto, e sem nunca deixar de cumprir os apertados requisitos do domínio que incluem a exigência de elevada qualidade, a indústria adotou a arquitetura IMA que permite executar várias aplicações aviónicas num único sistema de computação partilhado. Com esta arquitetura, o desenvolvimento do software para as aeronaves ganhou uma elevada relevância, sendo necessário gerar código automaticamente, reutilizar código já testado proveniente de outras aplicações anteriormente desenvolvidas e garantir o mais cedo possível que o software desenvolvido se encontra de acordo com os standards. Apesar da complexidade do domínio, desenvolveu-se uma ferramenta que permite produzir a estrutura do código de novas aplicações para a aviónica. Aferramenta lida com a variabilidade das diversas linhas de produto e reduz o tempo de desenvolvimento. Uma DSL poderia ser uma solução apropriada, pois permite cobrir diversos requisitos exigidos, no entanto, esta solução não é exequível porque seria necessário produzir uma linguagem para cada configuração de software aviónico diferente se pretendêssemos tirar partido da especificidade. Com esta dissertação, solucionou-se esta dificuldade com recurso à noção de família de DSLs. Trata-se de um conjunto de linguagens para um domínio específico, que apresentam um conjunto comum de conceitos chave, mas que adaptam alguns desses conceitos para cumprir a variabilidade dos requisitos. Utilizou-se a abordagem MDD para desenvolver um gerador automático de DSLs que é capaz de produzir a linguagem desejada de acordo com a configuração de software pretendida para a partição pertencente a um módulo aviónico. As linguagens geradas apresentam um nível de usabilidade adequada para o domínio, bem como têm a capacidade de validar as construções efetuadas usando a DSL e produzir os artefactos pretendidos.

Refinement and variability techniques in model transformation of software requirements

Tese de Doutoramento em Tecnologias e Sistemas de Informação

Uma proposta de arquitetura de linha de produto para sistemas de gerenciamento de workflow

A tecnologia de workflow vem apresentando um grande crescimento nos últimos anos. Os Workflow Management Systems (WfMS) ou Sistemas de Gerenciamento de Workflow oferecem uma abordagem sistemática para uniformizar, automatizar e gerenciar os processos de negócios. Esta tecnologia requer técnicas de engenharia de software que facilitem a construção desse tipo de sistema. Há muito vem se formando uma consciência em engenharia de software de que para a obtenção de produtos com alta qualidade e que sejam economicamente viáveis torna-se necessário um conjunto sistemático de processos, técnicas e ferramentas. A reutilização está entre as técnicas mais relevantes desse conjunto. Parte-se do princípio que, reutilizando partes bem especificadas, desenvolvidas e testadas, pode-se construir software em menor tempo e com maior confiabilidade. Muitas técnicas que favorecem a reutilização têm sido propostas ao longo dos últimos anos. Entre estas técnicas estão: engenharia de domínio, frameworks, padrões, arquitetura de software e desenvolvimento baseado em componentes. Porém, o que falta nesse contexto é uma maneira sistemática e previsível de realizar a reutilização. Assim, o enfoque de linha de produto de software surge como uma proposta sistemática de desenvolvimento de software, baseada em uma família de produtos que compartilham um conjunto gerenciado de características entre seus principais artefatos. Estes artefatos incluem uma arquitetura base e um conjunto de componentes comuns para preencher esta arquitetura. O projeto de uma arquitetura para uma família de produtos deve considerar as semelhanças e variabilidades entre os produtos desta família. Esta dissertação apresenta uma proposta de arquitetura de linha de produto para sistemas de gerenciamento de workflow. Esta arquitetura pode ser usada para facilitar o processo de produção de diferentes sistemas de gerenciamento de workflow que possuem características comuns, mas que também possuam aspectos diferentes de acordo com as necessidades da indústria. O desenvolvimento da arquitetura proposta tomou como base a arquitetura genérica e o modelo de referência da Workflow Management Coalition (WfMC) e o padrão de arquitetura Process Manager desenvolvido no contexto do projeto ExPSEE1. O processo de desenvolvimento da arquitetura seguiu o processo sugerido pelo Catalysis com algumas modificações para representar variabilidade. A arquitetura proposta foi descrita e simulada através da ADL (Architecture Description Language) Rapide. A principal contribuição deste trabalho é uma arquitetura de linha de produto para sistemas de gerenciamento de workflow. Pode-se destacar também contribuições para uma proposta de sistematização de um processo de desenvolvimento de arquitetura de linha de produto e também um melhor entendimento dos conceitos e abordagens relacionados à prática de linha de produto, uma vez que esta tecnologia é recente e vem sendo largamente aplicada nas empresas.

APSEE-Tail : um modelo de apoio à adaptação de processos de software

O crescimento experimentado pela indústria do software nas últimas décadas, trouxe consigo o aumento das exigências do mercado. É exigido das organizações de software, que os sistemas sejam construídos de acordo com prazo e custos determinados, obedecendo-se certos padrões de qualidade. Para atender tais exigências e assim obter o diferencial competitivo, tornou-se necessário investir no processo de desenvolvimento de software, dada a relação cada vez mais evidente entre a qualidade do produto de software e a eficiência e eficácia do processo de desenvolvimento adotado. Uma estratégia na busca pela maturidade em termos de processos é a definição e adoção de um processo único a ser seguido em todos os projetos de uma organização, denominado processo padrão. Levando-se em consideração a singularidade de cada novo projeto de software, é natural presumir que o processo padrão tenha de ser adaptado para as necessidades específicas de cada situação, de forma a ser aceito, ter seu uso maximizado e garantir a qualidade do software a ser produzido. Este trabalho apresenta, assim, o APSEE-Tail, um modelo para apoiar o engenheiro de processos na tarefa de adaptar o processo padrão de uma organização de software para as particularidades de cada um de seus projetos, possibilitando maior efetividade e eficiência no uso do mesmo. Sua abordagem de adaptação é livre, orientada à atividades e baseada no raciocínio, através da combinação das técnicas de interpretação de regras e CBR (Case Based Reasoning), sobre o conhecimento necessário. Tal conhecimento, neste trabalho, é agrupado em três categorias: diretrizes de adaptação do processo padrão, tipos de característica usados para definir os projetos de software e informações sobre adaptações realizadas anteriormente. Os diferentes componentes envolvidos na definição do APSEE-Tail foram especificados algebricamente, o que constituiu uma base semântica de alto nível de abstração e possibilitou a construção de um protótipo, implementado no ADS (Ambiente de Desenvolvimento de Software) Prosoft-Java e fracamente acoplado ao APSEE, um ambiente de engenharia de software centrado no processo também prototipado no Prosoft-Java, tornando-se assim parte do meta-processo adotado pelo mesmo. O texto apresenta ainda alguma fundamentação teórica sobre a área de Adaptação de Processos de Software, considerações sobre as abordagens pesquisadas, enfatizando as que mais influenciaram o APSEE-Tail, e um exemplo de aplicação do protótipo construído. Por fim, são apresentadas as contribuições e limitações da proposta, na visão do autor, bem como os trabalhos futuros vislumbrados.

BMMobile: uma linha de produtos para dimensionamento de bombeio mecânico em dispositivos móveis

With the increase of processing ability, storage and several kinds of communication existing such as Bluetooth, infrared, wireless networks, etc.., mobile devices are no longer only devices with specific function and have become tools with various functionalities. In the business field, the benefits that these kinds of devices can offer are considerable, because the portability allows tasks that previously could only be performed within the work environment, can be performed anywhere. In the context of oil exploration companies, mobile applications allow quick actions could be taken by petroleum engineers and technicians, using their mobile devices to avoid potential catastrophes like an unexpected stop or break of important equipment. In general, the configuration of equipment for oil extraction is performed on the work environment using computer systems in desktop platforms. After the obtained configuration, an employee goes to equipment to be configured and perform the modifications obtained on the use desktop system. This management process equipment for oil extraction takes long time and does not guarantee the maintenance in time to avoid problems. With the use of mobile devices, management and maintenance of equipment for oil extraction can be performed in a more agile time once it enables the engineer or technician oil can perform this configuration at the time and place where the request comes for example, near in the oil well where the equipment is located. The wide variety of mobile devices creates a big difficulty in developing mobile applications, since for one application can function in several types of devices, the application must be changed for each specific type of device, which makes the development quite costly. This paper defines and implements a software product line for designing sucker-rod pumping systems on mobile devices. This product line of software, called BMMobile, aims to produce products that are capable of performing calculations to determine the possible configurations for the equipment in the design suckerrod pumping, and managing the variabilities of the various products that can be generated. Besides, this work performs two evaluations. The first evaluation will verify the consistency of the products produced by the software product line. The second evaluation will verify the reuse of some products generated by SPL developed

Um método para desenvolvimento de abordagens generativas com composição de linguagens específicas de domínio

The software systems development with domain-specific languages has become increasingly common. Domain-specific languages (DSLs) provide increased of the domain expressiveness, raising the abstraction level by facilitating the generation of models or low-level source code, thus increasing the productivity of systems development. Consequently, methods for the development of software product lines and software system families have also proposed the adoption of domain-specific languages. Recent studies have investigated the limitations of feature model expressiveness and proposing the use of DSLs as a complement or substitute for feature model. However, in complex projects, a single DSL is often insufficient to represent the different views and perspectives of development, being necessary to work with multiple DSLs. In order to address new challenges in this context, such as the management of consistency between DSLs, and the need to methods and tools that support the development with multiple DSLs, over the past years, several approaches have been proposed for the development of generative approaches. However, none of them considers matters relating to the composition of DSLs. Thus, with the aim to address this problem, the main objectives of this dissertation are: (i) to investigate the adoption of the integrated use of feature models and DSLs during the domain and application engineering of the development of generative approaches; (ii) to propose a method for the development of generative approaches with composition DSLs; and (iii) to investigate and evaluate the usage of modern technology based on models driven engineering to implement strategies of integration between feature models and composition of DSLs

Aplicação do método B ao projeto formal de software embarcado

This work shows a project method proposed to design and build software components from the software functional m del up to assembly code level in a rigorous fashion. This method is based on the B method, which was developed with support and interest of British Petroleum (BP). One goal of this methodology is to contribute to solve an important problem, known as The Verifying Compiler. Besides, this work describes a formal model of Z80 microcontroller and a real system of petroleum area. To achieve this goal, the formal model of Z80 was developed and documented, as it is one key component for the verification upto the assembly level. In order to improve the mentioned methodology, it was applied on a petroleum production test system, which is presented in this work. Part of this technique is performed manually. However, almost of these activities can be automated by a specific compiler. To build such compiler, the formal modelling of microcontroller and modelling of production test system should provide relevant knowledge and experiences to the design of a new compiler. In ummary, this work should improve the viability of one of the most stringent criteria for formal verification: speeding up the verification process, reducing design time and increasing the quality and reliability of the product of the final software. All these qualities are very important for systems that involve serious risks or in need of a high confidence, which is very common in the petroleum industry

Avaliação do grau de importância dos atributos da qualidade de software definidos pela norma ISO 9126 sob a ótica do produtor rural

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Aquisição de serviços de TI como um processo de qualidade no fornecimento de software - estudo de caso de terceirização em medicina transfusional

Face às dimensões continentais do país, as organizações situadas em regiões carentes de fornecedores de desenvolvimento de sistemas de software especializado estão distribuindo suas operações de Information Technology Outsourcing (ITO), para outras regiões. Como consequência, a redução de custos e a melhoria da contratação de serviços em Tecnologia da Informação (TI) têm sido os dois grandes focos da atualidade, incentivando à noção de parceiros múltiplos em operações recíprocas e engajados tanto em relacionamentos formais quanto informais como a terceirização. Os serviços terceirizados são diversificados e entre eles está o desenvolvimento e manutenção de software através de contratos, realizados por organizações situadas em regiões onde existe demanda de software com características específicas. Sabe-se que a terceirização de Software e Serviços Correlatos (S&SC), que inclui as atividades de contratação e gestão do processo de aquisição é uma tarefa complexa e necessária para as organizações, principalmente no que diz respeito às condições envolvidas na contratação. Nesses casos, o exercício da governança tem sido um importante instrumento para, com a terceirização de TI, promover a gestão adequada do risco e o retorno do investimento. Sendo assim, o processo de compra ou venda de um produto de software nesse ambiente é uma atividade que envolve um grande número de conceitos subjetivos, referentes principalmente a características dos produtos. Torna-se maior o desafio quando se trata de software de prateleira modificável (Modified Off-The-Shelf - MOTS) que sofrem modificações e adições de requisitos a cada novo cliente. Neste contexto, buscando adequar as exigências do mercado com as necessidades de métodos e diretrizes para melhoria dos processos de aquisição e fornecimento de software, este trabalho procura explorar as principais características acerca do contrato, do controle de qualidade, e os resultados dos relacionamentos adotados na implementação de projetos de terceirização desenvolvidos á distância. São apresentados os resultados obtidos de um estudo de caso conduzido em uma empresa pública de Medicina Transfusional situada no norte do Brasil que adotou este processo. Por fim, este texto apresenta uma discussão sobre os diferenciais e limitações deste trabalho, e apresenta direcionamentos para investigações futuras neste campo de estudo.

Proposta de um modelo de avaliação de websites de turismo de habitação

actividade de turismo de habitação tem crescido de forma sustentada ao longo dos últimos anos em Portugal e o recurso à internet como canal de comercialização deste serviço tem substituído gradualmente os restantes canais mais tradicionais. No entanto, esta generalização do recurso a websites, nesta e noutras áreas da actividade económica, não tem sido sempre sinónimo de qualidade, justificando assim a procura de sistemas de avaliação deste tipo de produto de software, que possam ser aplicados sistemática e eficazmente. Nesse sentido, foi desenvolvido este trabalho, no propósito de conseguir um modelo de avaliação de websites, específico para o turismo de habitação, na convicção de que para áreas específicas se exigem abordagens específicas. A pesquisa por modelos orientados para esta actividade não produziu qualquer resultado, ao contrário de outras áreas onde já existem modelos adequados, como sejam a área académica e outras. Daí a necessidade de conjugar ideias e conceitos mais genéricos, de fontes diversas, com elementos específicos de turismo de habitação, no intuito de os combinar e adequar aos objectivos deste trabalho. Assim, a partir de elementos da Norma ISO 9126; de conceitos de usabilidade, funcionalidade, credibilidade, e outros; da opção por uma abordagem de desempenho empresarial; de modelos já existentes, embora direccionados para outras áreas; e de um modelo exploratório de carácter empírico entretanto desenvolvido, foi concebido e implementado um modelo que se caracteriza no essencial, por ser estruturado em três níveis, contemplar um conjunto de trinta e oito atributos em avaliação, com maior incidência naqueles relacionados com aspectos que se considera terem maior influência no desempenho da actividade económica subjacente, e que tem uma ponderação variável do seu impacto no resultado final. No intuito de dar flexibilidade ao modelo e de contrariar a carga subjectiva resultante do processo de ponderação do impacto de cada atributo avaliado, foram implementados no modelo três cenários alternativos com ponderações distintas, cada um valorizando determinado tipo de atributos e desvalorizando outros. Naturalmente que, aquando da implementação do modelo exploratório foram já retiradas algumas conclusões sobre o panorama geral, todavia o modelo definitivo veio dar-lhes maior consistência e pormenor.