Distribuições estatísticas, testes de ajuste e métodos para estimação de parâmetros na área da fiabilidade

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Automatização de testes à framework myMIS

Atualmente, verifica-se um aumento na necessidade de software feito à medida do cliente, que se consiga adaptar de forma rápida as constantes mudanças da sua área de negócio. Cada cliente tem os seus problemas concretos que precisa de resolver, não lhe sendo muitas vezes possível dispensar uma elevada quantidade de recursos para atingir os fins pretendidos. De forma a dar resposta a estes problemas surgiram várias arquiteturas e metodologias de desenvolvimento de software, que permitem o desenvolvimento ágil de aplicações altamente configuráveis, que podem ser personalizadas por qualquer utilizador das mesmas. Este dinamismo, trazido para as aplicações sobre a forma de modelos que são personalizados pelos utilizadores e interpretados por uma plataforma genérica, cria maiores desafios no momento de realizar testes, visto existir um número de variáveis consideravelmente maior que numa aplicação com uma arquitetura tradicional. É necessário, em todos os momentos, garantir a integridade de todos os modelos, bem como da plataforma responsável pela sua interpretação, sem ser necessário o desenvolvimento constante de aplicações para suportar os testes sobre os diferentes modelos. Esta tese debruça-se sobre uma aplicação, a plataforma myMIS, que permite a interpretação de modelos orientados à gestão, escritos numa linguagem específica de domínio, sendo realizada a avaliação do estado atual e definida uma proposta de práticas de testes a aplicar no desenvolvimento da mesma. A proposta resultante desta tese permitiu verificar que, apesar das dificuldades inerentes à arquitetura da aplicação, o desenvolvimento de testes de uma forma genérica é possível, podendo as mesmas lógicas ser utilizadas para o teste de diversos modelos distintos.

OZJ : uma ferramenta para geração de óraculos para teste de software a partir de especificação formal

A literatura sobre Teste de Software apresenta diversas estratégias e metodologias que definem critérios eficazes e automatizáveis para selecionar casos de teste capazes de detectar erros em softwares. Embora eficientes na descoberta de erros, as técnicas de seleção de casos de teste exigem que uma quantidade relativamente grande de testes seja realizada para satisfazer os seus critérios. Essa característica acarreta, em parte, um alto custo na atividade de teste, uma vez que, ao fim de cada teste deve-se verificar se o comportamento do software está ou não de acordo com os seus requisitos. Oráculo para teste de software é um mecanismo capaz de determinar se o resultado de um teste está ou não de acordo com os valores esperados. Freqüentemente, assume-se que o próprio projetista de teste é o responsável por esta tarefa. A automatização da atividade dos oráculos deu origem a oráculos automáticos, os quais são capazes de determinar o bom ou mau funcionamento do software a partir de uma fonte de informação confiável. Ao longo dos anos, a especificação formal vêm sendo largamente utilizada como fonte de informação para oráculos automáticos. Diversas estratégias vêm propondo geradores de oráculos baseados em especificações formais. Dentre as características marcantes dessas estratégias, cita-se aquelas que são aplicáveis a implementações derivadas a partir da estrutura da especificação e aquelas que geram oráculos a partir de técnicas específicas de seleção de casos. Essas características, entretanto, limitam a aplicação abrangente dos oráculos por restringi-los tanto a implementações derivadas diretamente de especificações como ao uso de técnicas específicas de seleção de casos de teste. Este trabalho apresenta um estudo sobre os geradores de oráculos para teste de software, identifica aspectos fundamentais que regem seu processo de construção e propõe uma estratégia que permite a geração de oráculos semi-automaticamente, mesmo para implementações não derivadas diretamente da estrutura da especificação. A estratégia proposta é, também, aplicável aos casos de teste derivados de qualquer técnica de seleção de casos de teste.

Um assistente de feedback para o serviço de filtragem do software direto

Este trabalho descreve a especificação e implementação do protótipo Assistente de Feedback que ajuda os usuários a ajustarem os parâmetros do serviço de filtragem de mensagens vindas do correio eletrônico de sistemas como o Direto. O Assistente de Feedback é instalado no computador do usuário do Direto para monitorar suas preferências representadas pelas ações aplicadas nas mensagens do correio eletrônico. O trabalho apresenta, ainda, uma revisão bibliográfica sobre os conceitos gerais de probabilidades, redes Bayesianas e classificadores. Procura-se descrever as características gerais dos classificadores, em especial o Naive Bayes, sua lógica e seu desempenho comparado a outros classificadores. São abordados, também, conceitos relacionados ao modelo de perfil de usuário e o ambiente Direto. O Naive Bayes torna-se atraente para ser utilizado no Assistente de Feedback por apresentar bom desempenho sobre os demais classificadores e por ser eficiente na predição, quando os atributos são independentes entre si. O Assistente de Feedback utiliza um classificador Naive Bayes para predizer as preferências por intermédio das ações do usuário. Utiliza, também, pesos que representarão a satisfação do usuário para os termos extraídos do corpo da mensagem. Esses pesos são associados às ações do usuário para estimar os termos mais interessantes e menos interessantes, pelo valor de suas médias finais. Quando o usuário desejar alterar os filtros de mensagens do Direto, ele solicita ao Assistente de Feedback sugestões para possíveis exclusões dos termos menos interessantes e as possíveis inclusões dos termos mais interessantes. O protótipo é testado utilizando dois métodos de avaliação para medir o grau de precisão e o desempenho do Assistente de Feedback. Os resultados obtidos na avaliação de precisão apresentam valores satisfatórios, considerando o uso de cinco classes pelo classificador do Assistente de Feedback. Os resultados dos testes de desempenho permitem observar que, se forem utilizadas máquinas com configurações mais atualizadas, os usuários conseguirão receber sugestões com tempo de respostas mais toleráveis.

Infra-estrutura para avaliação e testes de protocolos sociais de comunicação em ambientes tridimencionais compartilhados

The advent of the Internet stimulated the appearance of several services. An example is the communication ones present in the users day-by-day. Services as chat and e-mail reach an increasing number of users. This fact is turning the Net a powerful communication medium. The following work explores the use of communication conventional services into the Net infrastructure. We introduce the concept of communication social protocols applied to a shared virtual environment. We argue that communication tools have to be adapted to the Internet potentialities. To do that, we approach some theories of the Communication area and its applicability in a virtual environment context. We define multi-agent architecture to support the offer of these services, as well as, a software and hardware platform to support the accomplishment of experiments using Mixed Reality. Finally, we present the obtained results, experiments and products

Evolução, avaliação e validação do software RoboEduc

Considering the transition from industrial society to information society, we realize that the digital training that is addressed is currently insufficient to navigate within a digitized reality. As proposed to minimize this problem, this paper assesses, validates and develops the software RoboEduc to work with educational robotics with the main differential programming of robotic devices in levels, considering the specifics of reality training . One of the emphases of this work isthe presentation of materials and procedures involving the development, analysis and evolution of this software. For validation of usability tests were performed, based on analysis of these tests was developed version 4.0 of RoboEduc

ISE-SPL: Uma abordagem baseada em linha de produtos de software aplicada à geração automática de sistemas para educação médica na plataforma E-learning

E-learning, which refers to the use of Internet-related technologies to improve knowledge and learning, has emerged as a complementary form of education, bringing advantages such as increased accessibility to information, personalized learning, democratization of education and ease of update, distribution and standardization of the content. In this sense, this paper aims to develop a tool, named ISE-SPL, whose purpose is the automatic generation of E-learning systems for medical education, making use of concepts of Software Product Lines. It consists of an innovative methodology for medical education that aims to assist professors of healthcare in their teaching through the use of educational technologies, all based on computing applied to healthcare (Informatics in Health). The tests performed to validate the ISE-SPL were divided into two stages: the first was made by using a software analysis tool similar to ISE-SPL, called SPLOT and the second was performed through usability questionnaires to healthcare professors who used ISESPL. Both tests showed positive results, proving it to be an efficient tool for generation of E-learning software and useful for professors in healthcare

Apoiando a construção de testes de aceitação automatizados a partir da especificação de requisitos

Automation has become increasingly necessary during the software test process due to the high cost and time associated with such activity. Some tools have been proposed to automate the execution of Acceptance Tests in Web applications. However, many of them have important limitations such as the strong dependence on the structure of the HTML pages and the need of manual valuing of the test cases. In this work, we present a language for specifying acceptance test scenarios for Web applications called IFL4TCG and a tool that allows the generation of test cases from these scenarios. The proposed language supports the criterion of Equivalence Classes Partition and the tool allows the generation of test cases that meet different combination strategies (i.e., Each-Choice, Base-Choice and All Combinations). In order to evaluate the effectiveness of the proposed solution, we used the language and the associated tool for designing and executing Acceptance Tests on a module of Sistema Unificado de Administração Pública (SUAP) of Instituto Federal Rio Grande do Norte (IFRN). Four Systems Analysts and one Computer Technician, which work as developers of the that system, participated in the evaluation. Preliminary results showed that IFL4TCG can actually help to detect defects in Web applications

POPT: uma abordagem de ensino de programação orientada a problema e testes

There is a growing interest of the Computer Science education community for including testing concepts on introductory programming courses. Aiming at contributing to this issue, we introduce POPT, a Problem-Oriented Programming and Testing approach for Introductory Programming Courses. POPT main goal is to improve the traditional method of teaching introductory programming that concentrates mainly on implementation and neglects testing. POPT extends POP (Problem Oriented Programing) methodology proposed on the PhD Thesis of Andrea Mendonça (UFCG). In both methodologies POPT and POP, students skills in dealing with ill-defined problems must be developed since the first programming courses. In POPT however, students are stimulated to clarify ill-defined problem specifications, guided by de definition of test cases (in a table-like manner). This paper presents POPT, and TestBoot a tool developed to support the methodology. In order to evaluate the approach a case study and a controlled experiment (which adopted the Latin Square design) were performed. In an Introductory Programming course of Computer Science and Software Engineering Graduation Programs at the Federal University of Rio Grande do Norte, Brazil. The study results have shown that, when compared to a Blind Testing approach, POPT stimulates the implementation of programs of better external quality the first program version submitted by POPT students passed in twice the number of test cases (professor-defined ones) when compared to non-POPT students. Moreover, POPT students submitted fewer program versions and spent more time to submit the first version to the automatic evaluation system, which lead us to think that POPT students are stimulated to think better about the solution they are implementing. The controlled experiment confirmed the influence of the proposed methodology on the quality of the code developed by POPT students

Supervisory software development according to IEEE 1451.1 standard

IEEE 1451 is Standard to connect transduscers through a communication network. This article describes a supervisory system implementaion according to IEEE 1451 Standard using Java. This software, named NCAP, may be used in several industrial applications, besides making feasible to obtain TEDS as a report or by Internet. NCAP communicates with transduscer module through RS232 Interface and was testes in industrial automation processes. © 2009 IEEE.

Ontologia empresarial do modelo de referência MPS para software (MR-MPS-SW) com foco nos níveis G e F

Pós-graduação em Ciência da Computação - IBILCE

Procedimentos de ensino e de testes de construção e leitura de sentenças com compreensão

Análise de relações ordinais nos quais o responder estaria sob controle de propriedades relacionais do tipo primeiro, segundo, terceiro e assim por diante, a partir do paradigma de equivalência, constitui uma importante forma de compreender o comportamento verbal (sintaxe). Cinco estudos buscaram avaliar a emergência de novas sentenças com três ou quatro palavras (artigos, substantivos, adjetivos ou verbos e advérbios), com base nas posições ocupadas pelas mesmas em cada sentença ensinada independentemente. Participaram do Estudo 1 cinco crianças da pré-escola. Todos os participantes foram submetidos a procedimentos de ensino com três palavras através de emparelhamento de acordo com o modelo, testes de equivalência, treino por encadeamento de respostas, testes de produção de seqüências, conectividade e testes de leitura com compreensão. No Estudo 2, outras cinco crianças do ensino fundamental foram expostas aos mesmos procedimentos de ensino e testes, com quatro palavras. No Estudo 3, quatro crianças eram submetidas ao procedimento por encadeamento, testes de produção de seqüências, conectividade e de leitura com compreensão com quatro palavras. No Estudo 4 outras quatro crianças com história de fracasso escolar foram submetidas ao mesmo procedimento de ensino e testes dos Estudos 1 e 2, com quatro palavras. No Estudo 5 três outras crianças também com história de fracasso escolar foram submetidas ao mesmo procedimento adotado no Estudo 3 com quatro palavras. Os participantes não tinham leitura fluente de frases, mas liam palavras isoladamente. As sessões experimentais ocorreram numa sala da escola freqüentada pelas crianças. Um microcomputador forneceu suporte ao estudo e um software específico exerceu o controle e registro dos dados comportamentais. Utilizaram-se três conjuntos de estímulos: A (desenhos), B (palavras maiúsculas) e C (palavras minúsculas), para ensinar as relações condicionais AB e AC e testes BC/CB. No treino por encadeamento eram usadas três sentenças diferentes. Na primeira tentativa, a palavra UM, por exemplo, era apresentada na área de escolha. Um toque sobre a palavra produzia como conseqüência seu deslocamento para a área de construção na parte superior da tela, uma animação gráfica era apresentada acompanhada de um som muito bem, legal, certo. Em seguida, duas palavras eram apresentadas 10 simultaneamente na tela e o participante deveria tocar em uma delas e depois, na outra. Caso as palavras fossem ordenadas corretamente, a mesma conseqüência anterior era apresentada, e a mesma configuração de palavras era reapresentada em posições diferentes na área de escolha. Caso a resposta fosse diferente da programada pela experimentadora, produzia um escurecimento na tela por 3s e uma nova configuração de palavras era apresentada, lado a lado na área de escolha. Após o ensino da linha de base, testes de produção de seqüências e de conectividade eram aplicados para verificar a emergência de seis novas sentenças (exceto Estudo 1), a partir da recombinação das palavras ensinadas anteriormente. Finalmente, um teste de compreensão de leitura com novas frases era apresentado aos participantes. Por exemplo, na presença de uma figura, três sentenças diferentes em letras maiúsculas eram apresentadas e o participante deveria selecionar qual a sentença correta. Em todos os estudos, os participantes alcançaram o critério de acerto, três vezes consecutivas, sem erro, embora alguns tenham precisado de re-exposições. No Estudo 1 e 2 todos os participantes responderam consistentemente aos testes e leram as novas sentenças fluentemente e com compreensão. No Estudo 3, um participante construiu as seis novas sentenças prontamente. Nenhum participante leu com compreensão aos testes finais de leitura. No Estudo 4, três participantes construíram duas novas sentenças prontamente e um participante não respondeu aos testes de conectividade. Dois participantes responderam aos testes de leitura com compreensão. No Estudo 5 dois participantes construíram quatro novas sentenças prontamente. Nos Estudos 3 e 5 os participantes não responderam aos testes de nomeação oral. Estes resultados demonstraram a emergência de novas sentenças, sem qualquer treino adicional, a partir do ensino com três sentenças independentes. Os resultados dos testes de leitura com compreensão mostraram uma coerência com o paradigma de equivalência. Conclui-se que os estímulos utilizados eram funcionalmente equivalentes e exerceram ainda funções ordinais pela posição que cada um ocupou nas sentenças.

Um software de reconhecimento de voz para português brasileiro

Descreve a implementação de um software de reconhecimento de voz para o Português Brasileiro. Dentre os objetivos do trabalho tem-se a construção de um sistema de voz contínua para grandes vocabulários, apto a ser usado em aplicações em tempo-real. São apresentados os principais conceitos e características de tais sistemas, além de todos os passos necessários para construção. Como parte desse trabalho foram produzidos e disponibilizados vários recursos: modelos acústicos e de linguagem, novos corpora de voz e texto. O corpus de texto vem sendo construído através da extração e formatação automática de textos de jornais na Internet. Além disso, foram produzidos dois corpora de voz, um baseado em audiobooks e outro produzido especificamente para simular testes em tempo-real. O trabalho também propõe a utilização de técnicas de adaptação de locutor para resolução de problemas de descasamento acústico entre corpora de voz. Por último, é apresentada uma interface de programação de aplicativos que busca facilitar a utilização do decodificador Julius. Testes de desempenho são apresentados, comparando os sistemas desenvolvidos e um software comercial.

Investigação de estratégias de controle digital para regulação de velocidade e emulação da dinâmica de turbinas hidráulicas, com implementação e testes experimentais em uma micromáquina de 10 KVA

Devido não ser comum o estudo de sistemas de potência em plantas reais como usinas hidrelétricas por causa dos riscos e custos que envolvem sua operação, dá-se preferência pela realização computacional de modelos matemáticos desse tipo de planta na resolução de problemas, desenvolvimento de novas tecnologias e formação de recursos humanos. No entanto, modelos realizados computacionalmente não proveem a experiência, visual, auditiva e tátil que um modelo físico real pode oferecer. Portanto, neste trabalho, apresenta-se a descrição e a modelagem de um sistema de geração em escala reduzida de 10kVA, que é um sistema físico real, composto por um motor CC, um gerador síncrono e transformadores, chamado também de sistema micromáquina, o qual faz parte da infraestrutura do Laboratório de Engenharia Elétrica da UFPA. Para este sistema, por intermédio deste trabalho de mestrado e do trabalho de mestrado de Moraes (2011), foram desenvolvido subsistemas eletrônicos e computacionais de acionamento, automação e controle para operá-lo de forma segura resultando em uma excelente plataforma didática para dar suporte às pesquisas em dinâmica e controle de sistemas de potência, bem como o desenvolvimento de trabalhos acadêmicos e de ensino. Nesse mesmo contexto, é apresentada uma proposta de técnica de emulação de turbina hidráulica, tendo como base o controle de potência aplicado ao motor CC do sistema micromáquina. Tal técnica foi desenvolvida principalmente com o propósito de dar suporte ao estudo e desenvolvimento de técnicas de regulação de velocidade de turbinas hidráulicas. Consequentemente, também é apresenta uma proposta de um regulador de velocidade digital para turbinas hidráulicas baseado na estrutura canônica RST de controle digital, cujos parâmetros são projetados por duas técnicas de projeto estudadas neste trabalho: o método de alocação polinomial de polos e o projeto de compensadores por atraso de fase pelo método de resposta em frequência para sistemas discretos. Logo para comprovar a eficácia das ferramentas de hardware, software e teóricas desenvolvidas neste trabalho, resultados de experimentos realizados no sistema micromáquina são apresentados e analisados.

Hermes: um software-modem ADSL baseado no framework Ptolemy II

Esta dissertação tem como objetivo principal apresentar a implementação de um software-modem ADSL totalmente escrito em Java, utilizando o framework Ptolemy II, denominado de Hermes (de "A Handy Experimental Software Modem System"). Um software-modem é útil em ocasiões onde se precisem executar testes e simulações de sistemas de comunicação com um número grande de modens e quando os parâmetros desses sistemas precisem ser modificados com um alto grau de liberdade. Além disso, um software-modem possui características que tornam mais fácil a tarefa de acrescentar, eliminar, validar e analisar funções e algoritmos de processamento de sinais e de telecomunicações. Testes e simulações foram realizados para analisar a funcionalidade do Hermes, utilizando, inclusive, o Tracespan, um equipamento para análise não-intrusiva de redes DSL. A partir dos resultados obtidos em conjunto com o Tracespan, foi possível validar com sucesso as funções do Hermes.