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

Uma abordagem para evolução e reconciliação de linhas de produtos de software clonadas

Software product line engineering promotes large software reuse by developing a system family that shares a set of developed core features, and enables the selection and customization of a set of variabilities that distinguish each software product family from the others. In order to address the time-to-market, the software industry has been using the clone-and-own technique to create and manage new software products or product lines. Despite its advantages, the clone-and-own approach brings several difficulties for the evolution and reconciliation of the software product lines, especially because of the code conflicts generated by the simultaneous evolution of the original software product line, called Source, and its cloned products, called Target. This thesis proposes an approach to evolve and reconcile cloned products based on mining software repositories and code conflict analysis techniques. The approach provides support to the identification of different kinds of code conflicts – lexical, structural and semantics – that can occur during development task integration – bug correction, enhancements and new use cases – from the original evolved software product line to the cloned product line. We have also conducted an empirical study of characterization of the code conflicts produced during the evolution and merging of two large-scale web information system product lines. The results of our study demonstrate the approach potential to automatically or semi-automatically solve several existing code conflicts thus contributing to reduce the complexity and costs of the reconciliation of cloned software product lines.

CrossMDA2: Uma abordagem para minimizar o problema da fragilidade de pointcuts na evolução de sistemas orientados a aspectos

This work proposes a model based approach for pointcut management in the presence of evolution in aspect oriented systems. The proposed approach, called conceptual visions based pointcuts, is motivated by the observation of the shortcomings in traditional approaches pointcuts definition, which generally refer directly to software structure and/or behavior, thereby creating a strong coupling between pointcut definition and the base code. This coupling causes the problem known as pointcut fragility problem and hinders the evolution of aspect-oriented systems. This problem occurs when all the pointcuts of each aspect should be reviewed due to any software changes/evolution, to ensure that they remain valid even after the changes made in the software. Our approach is focused on the pointcuts definition based on a conceptual model, which has definitions of the system's structure in a more abstract level. The conceptual model consists of classifications (called conceptual views) on entities of the business model elements based on common characteristics, and relationships between these views. Thus the pointcuts definitions are created based on the conceptual model rather than directly referencing the base model. Moreover, the conceptual model contains a set of relationships that allows it to be automatically verified if the classifications in the conceptual model remain valid even after a software change. To this end, all the development using the conceptual views based pointcuts approach is supported by a conceptual framework called CrossMDA2 and a development process based on MDA, both also proposed in this work. As proof of concept, we present two versions of a case study, setting up a scenario of evolution that shows how the use of conceptual visions based pointcuts helps detecting and minimizing the pointcuts fragility. For the proposal evaluation the Goal/Question/Metric (GQM) technique is used together with metrics for efficiency analysis in the pointcuts definition

Um modelo conceitual baseado em MDD e padrões para evolução de sistemas OA

Aspect-Oriented Software Development (AOSD) is a technique that complements the Object- Oriented Software Development (OOSD) modularizing several concepts that OOSD approaches do not modularize appropriately. However, the current state-of-the art on AOSD suffers with software evolution, mainly because aspect definition can stop to work correctly when base elements evolve. A promising approach to deal with that problem is the definition of model-based pointcuts, where pointcuts are defined based on a conceptual model. That strategy makes pointcut less prone to software evolution than model-base elements. Based on that strategy, this work defines a conceptual model at high abstraction level where we can specify software patterns and architectures that through Model Driven Development techniques they can be instantiated and composed in architecture description language that allows aspect modeling at architecture level. Our MDD approach allows propagate concepts in architecture level to another abstraction levels (design level, for example) through MDA transformation rules. Also, this work shows a plug-in implemented to Eclipse platform called AOADLwithCM. That plug-in was created to support our development process. The AOADLwithCM plug-in was used to describe a case study based on MobileMedia System. MobileMedia case study shows step-by-step how the Conceptual Model approach could minimize Pointcut Fragile Problems, due to software evolution. MobileMedia case study was used as input to analyses evolutions on software according to software metrics proposed by KHATCHADOURIAN, GREENWOOD and RASHID. Also, we analyze how evolution in base model could affect maintenance on aspectual model with and without Conceptual Model approaches

An automated approach for performance deviation analysis of evolving software systems

A manutenção e evolução de sistemas de software tornou-se uma tarefa bastante crítica ao longo dos últimos anos devido à diversidade e alta demanda de funcionalidades, dispositivos e usuários. Entender e analisar como novas mudanças impactam os atributos de qualidade da arquitetura de tais sistemas é um pré-requisito essencial para evitar a deterioração de sua qualidade durante sua evolução. Esta tese propõe uma abordagem automatizada para a análise de variação do atributo de qualidade de desempenho em termos de tempo de execução (tempo de resposta). Ela é implementada por um framework que adota técnicas de análise dinâmica e mineração de repositório de software para fornecer uma forma automatizada de revelar fontes potenciais – commits e issues – de variação de desempenho em cenários durante a evolução de sistemas de software. A abordagem define quatro fases: (i) preparação – escolher os cenários e preparar os releases alvos; (ii) análise dinâmica – determinar o desempenho de cenários e métodos calculando seus tempos de execução; (iii) análise de variação – processar e comparar os resultados da análise dinâmica para releases diferentes; e (iv) mineração de repositório – identificar issues e commits associados com a variação de desempenho detectada. Estudos empíricos foram realizados para avaliar a abordagem de diferentes perspectivas. Um estudo exploratório analisou a viabilidade de se aplicar a abordagem em sistemas de diferentes domínios para identificar automaticamente elementos de código fonte com variação de desempenho e as mudanças que afetaram tais elementos durante uma evolução. Esse estudo analisou três sistemas: (i) SIGAA – um sistema web para gerência acadêmica; (ii) ArgoUML – uma ferramenta de modelagem UML; e (iii) Netty – um framework para aplicações de rede. Outro estudo realizou uma análise evolucionária ao aplicar a abordagem em múltiplos releases do Netty, e dos frameworks web Wicket e Jetty. Nesse estudo foram analisados 21 releases (sete de cada sistema), totalizando 57 cenários. Em resumo, foram encontrados 14 cenários com variação significante de desempenho para Netty, 13 para Wicket e 9 para Jetty. Adicionalmente, foi obtido feedback de oito desenvolvedores desses sistemas através de um formulário online. Finalmente, no último estudo, um modelo de regressão para desempenho foi desenvolvido visando indicar propriedades de commits que são mais prováveis a causar degradação de desempenho. No geral, 997 commits foram minerados, sendo 103 recuperados de elementos de código fonte degradados e 19 de otimizados, enquanto 875 não tiveram impacto no tempo de execução. O número de dias antes de disponibilizar o release e o dia da semana se mostraram como as variáveis mais relevantes dos commits que degradam desempenho no nosso modelo. A área de característica de operação do receptor (ROC – Receiver Operating Characteristic) do modelo de regressão é 60%, o que significa que usar o modelo para decidir se um commit causará degradação ou não é 10% melhor do que uma decisão aleatória.

An automated approach for performance deviation analysis of evolving software systems

A manutenção e evolução de sistemas de software tornou-se uma tarefa bastante crítica ao longo dos últimos anos devido à diversidade e alta demanda de funcionalidades, dispositivos e usuários. Entender e analisar como novas mudanças impactam os atributos de qualidade da arquitetura de tais sistemas é um pré-requisito essencial para evitar a deterioração de sua qualidade durante sua evolução. Esta tese propõe uma abordagem automatizada para a análise de variação do atributo de qualidade de desempenho em termos de tempo de execução (tempo de resposta). Ela é implementada por um framework que adota técnicas de análise dinâmica e mineração de repositório de software para fornecer uma forma automatizada de revelar fontes potenciais – commits e issues – de variação de desempenho em cenários durante a evolução de sistemas de software. A abordagem define quatro fases: (i) preparação – escolher os cenários e preparar os releases alvos; (ii) análise dinâmica – determinar o desempenho de cenários e métodos calculando seus tempos de execução; (iii) análise de variação – processar e comparar os resultados da análise dinâmica para releases diferentes; e (iv) mineração de repositório – identificar issues e commits associados com a variação de desempenho detectada. Estudos empíricos foram realizados para avaliar a abordagem de diferentes perspectivas. Um estudo exploratório analisou a viabilidade de se aplicar a abordagem em sistemas de diferentes domínios para identificar automaticamente elementos de código fonte com variação de desempenho e as mudanças que afetaram tais elementos durante uma evolução. Esse estudo analisou três sistemas: (i) SIGAA – um sistema web para gerência acadêmica; (ii) ArgoUML – uma ferramenta de modelagem UML; e (iii) Netty – um framework para aplicações de rede. Outro estudo realizou uma análise evolucionária ao aplicar a abordagem em múltiplos releases do Netty, e dos frameworks web Wicket e Jetty. Nesse estudo foram analisados 21 releases (sete de cada sistema), totalizando 57 cenários. Em resumo, foram encontrados 14 cenários com variação significante de desempenho para Netty, 13 para Wicket e 9 para Jetty. Adicionalmente, foi obtido feedback de oito desenvolvedores desses sistemas através de um formulário online. Finalmente, no último estudo, um modelo de regressão para desempenho foi desenvolvido visando indicar propriedades de commits que são mais prováveis a causar degradação de desempenho. No geral, 997 commits foram minerados, sendo 103 recuperados de elementos de código fonte degradados e 19 de otimizados, enquanto 875 não tiveram impacto no tempo de execução. O número de dias antes de disponibilizar o release e o dia da semana se mostraram como as variáveis mais relevantes dos commits que degradam desempenho no nosso modelo. A área de característica de operação do receptor (ROC – Receiver Operating Characteristic) do modelo de regressão é 60%, o que significa que usar o modelo para decidir se um commit causará degradação ou não é 10% melhor do que uma decisão aleatória.

PROPOSTA DE UM ARCABOUÇO CONCEITUAL PARA A INTELIGÊNCIA ANALÍTICA NA ENGENHARIA DE SOFTWARE

As pesquisas e as práticas em inteligência analítica na Engenharia de Software têm crescido nas últimas décadas. As informações contidas em um repositório de software podem auxiliar engenheiros de software em suas atividades durante todas as fases do desenvolvimento de software. O uso da inteligência analítica está ajudando os profissionais da Engenharia de Software a obterem informações relevantes do repositório de software, direcionando-os para melhores tomadas de decisões. Por se tratar de um bem intangível, pode ser difícil compreender as informações geradas pelo software. Este trabalho realizou um mapeamento sistemático da literatura sobre inteligência analítica na Engenharia de Software, o que propiciou a elaboração de um arcabouço conceitual para utilização da inteligência analítica capaz de auxiliar nas atividades da Engenharia de Software. Com a finalidade de validar este arcabouço conceitual, foi construído um protótipo de uma aplicação que analisou dados de um software livre. Tal protótipo foi validado e comentado por um grupo focal formado por desenvolvedores e gestores de projetos de software de uma grande empresa da área de Tecnologia da Informação. Concluiu-se que a inteligência analítica é fortemente utilizada durante a fase de manutenção e vem crescendo sua utilização na área de Gestão e na Prática Profissional. Constatou-se que os commits podem ser bons indicadores da evolução de software e que a ferramenta desenvolvida neste trabalho permite compreender o que está sendo alterado no sistema e por que a alteração ocorreu.

Modelando evolução por endossimbiose

Nesta dissertação é apresentada uma modelagem analítica para o processo evolucionário formulado pela Teoria da Evolução por Endossimbiose representado através de uma sucessão de estágios envolvendo diferentes interações ecológicas e metábolicas entre populações de bactérias considerando tanto a dinâmica populacional como os processos produtivos dessas populações. Para tal abordagem é feito uso do sistema de equações diferenciais conhecido como sistema de Volterra-Hamilton bem como de determinados conceitos geométricos envolvendo a Teoria KCC e a Geometria Projetiva. Os principais cálculos foram realizados pelo pacote de programação algébrica FINSLER, aplicado sobre o MAPLE.

Aspectos computacionais da análise da co-evolução de aminoácidos que pertencem a uma proteína qualquer.

O software Sting é um software voltado para a Bioinformática e, d eforma geral, faz análise de estrutura de proteínas e mostra de forma especializada qualquer proteína cuja estrutura está em arquivos .pdf, que contém dados sobre proteínas, podendo ser acessados em Research Collaboratory for Structural Bionformatics.

Characterization and modelling of software defined radio front-ends

O presente trabalho tem por objectivo estudar a caracterização e modelação de arquitecturas de rádio frequência para aplicações em rádios definidos por software e rádios cognitivos. O constante aparecimento no mercado de novos padrões e tecnologias para comunicações sem fios têm levantado algumas limitações à implementação de transceptores rádio de banda larga. Para além disso, o uso de sistemas reconfiguráveis e adaptáveis baseados no conceito de rádio definido por software e rádio cognitivo assegurará a evolução para a próxima geração de comunicações sem fios. A ideia base desta tese passa por resolver alguns problemas em aberto e propor avanços relevantes, tirando para isso partido das capacidades providenciadas pelos processadores digitais de sinal de forma a melhorar o desempenho global dos sistemas propostos. Inicialmente, serão abordadas várias estratégias para a implementação e projecto de transceptores rádio, concentrando-se sempre na aplicabilidade específica a sistemas de rádio definido por software e rádio cognitivo. Serão também discutidas soluções actuais de instrumentação capaz de caracterizar um dispositivo que opere simultaneamente nos domínios analógico e digital, bem como, os próximos passos nesta área de caracterização e modelação. Além disso, iremos apresentar novos formatos de modelos comportamentais construídos especificamente para a descrição e caracterização não-linear de receptores de amostragem passa-banda, bem como, para sistemas nãolineares que utilizem sinais multi-portadora. Será apresentada uma nova arquitectura suportada na avaliação estatística dos sinais rádio que permite aumentar a gama dinâmica do receptor em situações de multi-portadora. Da mesma forma, será apresentada uma técnica de maximização da largura de banda de recepção baseada na utilização do receptor de amostragem passa-banda no formato complexo. Finalmente, importa referir que todas as arquitecturas propostas serão acompanhadas por uma introdução teórica e simulações, sempre que possível, sendo após isto validadas experimentalmente por protótipos laboratoriais.

Simulação, em software adequado, da sintomatologia vibracional de avarias mecânicas de máquinas rotativas

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica na Área de Manutenção e Produção

Desenvolvimento e aluguer de software de faturação

As aplicações de Gestão ou Faturação são uma presença indispensável hoje em dia. Tendo o seu início nas aplicações “MS-DOS” em modo de texto, estas aplicações acompanharam a evolução dos sistemas operativos adotando um ambiente gráfico de forma natural. Se há poucos anos apenas as empresas com volumes de negócio significativo possuíam software de faturação, este foi sendo adotado por cada vez mais empresas e pequenos negócios. As alterações legislativas introduzidas desde 2011 conduziram a uma adoção generalizada por parte de pequenas e microempresas. O mercado de aplicações de gestão está saturado pelos grandes produtores de software nacionais: Primavera, Sage, etc. Estas aplicações, tendo sido construídas para PMEs (Pequenas e Médias Empresas) e mesmo grandes empresas, são excessivamente complexas e onerosas para muito pequenas e microempresas. O Modelo de negócio destes produtores de software é primordialmente a venda de Licenças e contratos de Manutenção, nalguns casos através de redes de Agentes. Este projeto teve como objetivo o desenvolvimento de uma Aplicação de Faturação, de baixo custo, simples e cross-platform para ser comercializada em regime de aluguer em Pequenas e Micro Empresas.

Conceção de um tutorial de Iniciação ao co-projeto de Hardware/software

A crescente evolução dos dispositivos contendo circuitos integrados, em especial os FPGAs (Field Programmable Logic Arrays) e atualmente os System on a chip (SoCs) baseados em FPGAs, juntamente com a evolução das ferramentas, tem deixado um espaço entre o lançamento e a produção de materiais didáticos que auxiliem os engenheiros no Co- Projecto de hardware/software a partir dessas tecnologias. Com o intuito de auxiliar na redução desse intervalo temporal, o presente trabalho apresenta o desenvolvimento de documentos (tutoriais) direcionados a duas tecnologias recentes: a ferramenta de desenvolvimento de hardware/software VIVADO; e o SoC Zynq-7000, Z-7010, ambos desenvolvidos pela Xilinx. Os documentos produzidos são baseados num projeto básico totalmente implementado em lógica programável e do mesmo projeto implementado através do processador programável embarcado, para que seja possível avaliar o fluxo de projeto da ferramenta para um projeto totalmente implementado em hardware e o fluxo de projeto para o mesmo projeto implementado numa estrutura de harware/software.

O efeito da sociedade tecnológica na rádio difusão: a evolução do significado de rádio como midia e agente condicionante da perspectiva vivencial

Relatório de Estágio apresentado para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Artes Musicais