Linguagem de especificação leve Hoare-separação para java

Trabalho apresentado no âmbito do Mestrado em Engenharia Informática, como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

A Linguagem de Especificação algébrica CASL e o Tipo de Dados Intervalos

Na computação científica é necessário que os dados sejam o mais precisos e exatos possível, porém a imprecisão dos dados de entrada desse tipo de computação pode estar associada às medidas obtidas por equipamentos que fornecem dados truncados ou arredondados, fazendo com que os cálculos com esses dados produzam resultados imprecisos. Os erros mais comuns durante a computação científica são: erros de truncamentos, que surgem em dados infinitos e que muitas vezes são truncados", ou interrompidos; erros de arredondamento que são responsáveis pela imprecisão de cálculos em seqüências finitas de operações aritméticas. Diante desse tipo de problema Moore, na década de 60, introduziu a matemática intervalar, onde foi definido um tipo de dado que permitiu trabalhar dados contínuos,possibilitando, inclusive prever o tamanho máximo do erro. A matemática intervalar é uma saída para essa questão, já que permite um controle e análise de erros de maneira automática. Porém, as propriedades algébricas dos intervalos não são as mesmas dos números reais, apesar dos números reais serem vistos como intervalos degenerados, e as propriedades algébricas dos intervalos degenerados serem exatamente as dos números reais. Partindo disso, e pensando nas técnicas de especificação algébrica, precisa-se de uma linguagem capaz de implementar uma noção auxiliar de equivalência introduzida por Santiago [6] que ``simule" as propriedades algébricas dos números reais nos intervalos. A linguagem de especificação CASL, Common Algebraic Specification Language, [1] é uma linguagem de especificação algébrica para a descrição de requisitos funcionais e projetos modulares de software, que vem sendo desenvolvida pelo CoFI, The Common Framework Initiative [2] a partir do ano de 1996. O desenvolvimento de CASL se encontra em andamento e representa um esforço conjunto de grandes expoentes da área de especificações algébricas no sentido de criar um padrão para a área. A dissertação proposta apresenta uma especificação em CASL do tipo intervalo, munido da aritmética de Moore, afim de que ele venha a estender os sistemas que manipulem dados contínuos, sendo possível não só o controle e a análise dos erros de aproximação, como também a verificação algébrica de propriedades do tipo de sistema aqui mencionado. A especificação de intervalos apresentada aqui foi feita apartir das especificações dos números racionais proposta por Mossakowaski em 2001 [3] e introduz a noção de igualdade local proposta por Santiago [6, 5, 4]

Uma arquitetura baseada em SCTP e SIP para suporte a aplicações VoIP móveis e a especificação formal do seu módulo de controle

New versions of SCTP protocol allow the implementation of handover procedures in the transport layer, as well as the supply of a partially reliable communication service. A communication architecture is proposed herein, integrating SCTP with the session initiation protocol, SIP, besides additional protocols. This architecture is intended to handle voice applications over IP networks with mobility requirements. User localization procedures are specified in the application layer as well, using SIP, as an alternative mean to the mechanisms used by traditional protocols, that support mobility in the network layer. The SDL formal specification language is used to specify the operation of a control module, which coordinates the operation of the system component protocols. This formal specification is intended to prevent ambiguities and inconsistencies in the definition of this module, assisting in the correct implementation of the elements of this architecture

Mapeamento da linguagem Nautilus para Java

Este trabalho apresenta um mapeamento centrado nas construções não usuais da linguagem Nautilus, para a linguagem convencional, no caso Java, mantendo propriedades com atomicidade que são requisitos da semântica formal da linguagem. Nautilus é originalmente uma linguagem de especificação baseada em objetos, textual que suporta objetos concorrentes e não deterministas. Desde então a linguagem foi modificada aom extensões como classes e uma notação diagramática, além de se investigar seu uso como linguagem de programação. Suas construções incomuns (reificação, agregação, etc.) são baseados em seu domínio semântico: Automâtos Não Sequenciais. Este domíno satisfaz composição diagonal, i.e refinamentos se compõem (verticalmente) refletindo uma descrição gradual de sistemas, envolvendo múltiplos níveis de abstração, e distribui-se através de combinadores (horizontalmente), o que significa que o refinamento de um sistema composto é a combinação de do refinamento de suas partes.O trabalho inclui um mapeamento inicial de um subconjunto da linguagem(objeto base, reificação, agregação e visão), uma versão ampliada para abranger mais construções( interação e classes), e uma versão refinada mais concorrente e sugestões de modificação na linguagem.

Especificação de uma rede MPLS fim-a-fim com diferenciação de serviços

New multimedia applications that use the Internet as a communication media are pressing for the development of new technologies, such as: MPLS (Multiprotocol Label Switching) and DiffServ. These technologies introduce new and powerful features to the Internet backbone, as the provision of QoS (Quality of Service) capabilities. However, to obtain a true end-to-end QoS, it is not enough to implement such technologies in the network core, it becomes indispensable to extend such improvements to the access networks, what is the aim of the several works presently under development. To contribute to this process, this Thesis presents the RSVP-SVC (Resource Reservation Protocol Switched Virtual Connection) that consists in an extension of RSVP-TE. The RSVP-SVC is presented herein as a mean to support a true end-to-end QoS, through the extension of MPLS scope. Thus, it is specified a Switched Virtual Connection (SVC) service to be used in the context of a MPLS User-to-Network Interface (MPLS UNI), that is able to efficiently establish and activate Label Switched Paths (LSP), starting from the access routers that satisfy the QoS requirements demanded by the applications. The RSVP-SVC was specified in Estelle, a Formal Description Technique (FDT) standardized by ISO. The edition, compilation, verification and simulation of RSVP-SVC were made by the EDT (Estelle Development Toolset) software. The benefits and most important issues to be considered when using the proposed protocol are also included

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

DSLtranslator - ferramenta para transformação de modelos

Trabalho apresentado no âmbito do Mestrado em Engenharia Informática, como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

Refinamento de diagramas de classes: análise e verificação

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

Implementação de um sistema de síntese de alto nível baseado em modelos java

Este trabalho apresenta uma metodologia para a geração automática de ASICs, em VHDL, a partir da linguagem de entrada Java. Como linguagem de especificação adotou-se a Linguagem Java por esta possuir características desejáveis para especificação a nível de sistema, como: orientação a objetos, portabilidade e segurança. O sistema é especificamente projetado para suportar síntese de ASICs a partir dos modelos de computação Máquina de Estados Finita e Pipeline. Neste trabalho, adotou-se estes modelos de computação por serem mais usados em sistemas embarcados As principais características exploradas são a disponibilização da geração de ASICs para a ferramenta SASHIMI, o alto nível de abstração com que o projetista pode contar em seu projeto, as otimizações de escalonamento realizadas automaticamente, e o sistema ser capaz de abstrair diferentes modelos de computação para uma descrição em VHDL. Portanto, o ambiente permite a redução do tempo de projeto e, consequentemente, dos custos agregados, diminuindo a probabilidade de erros na elaboração do projeto, portabilidade e reuso de código – através da orientação a objetos de Java – podendo-se proteger os investimentos prévios em desenvolvimento de software. A validação desses conceitos foi realizada mediante estudos de casos, utilizando-se algumas aplicações e analisando os resultados obtidos com a geração dos ASICs.

Uma tradução de gramáticas de hipergrafos baseadas em objetos para cálculo-π

O aumento da escala e funcionalidade dos sistemas de computação e sua crescente complexidade envolvem um aumento significante de custos e exigem recursos humanos altamente qualificados para o desenvolvimento de software. Integrando-se o uso de métodos formais ao desenvolvimento de sistemas complexos, permite-se realizar análises e verificações destes sistemas, garantindo assim sua correção. Existem diversos formalismos que permitem descrever sistemas, cada qual com diferentes níveis de abstração. Quando consideramos sistemas complexos, surge a necessidade de um modelo que forneça construções abstratas que facilitem o entendimento e a especificação destes sistemas. Um modelo baseado em objetos fornece um nível de abstração que tem sido muito aplicado na prática, onde os dados e os processos que os manipulam são descritos juntos em um objeto. Gramática de Grafos Baseada em Objetos (GGBO) é um modelo baseado em objetos, que além de ser uma linguagem visual, apresenta a vantagem de as especificações adquirirem um estilo baseado em objetos, que é bastante familiar à maioria dos desenvolvedores. Porém, as GGBOs não possuem ainda ferramentas para verificação automática de propriedades desejadas nos sistemas modelados. Uma alternativa para resolver isso é definir uma tradução (que preserve a semântica) desta linguagem para outra, para a qual existam verificadores automáticos. Um formalismo bastante conhecido e estabelecido para descrição de sistemas concorrentes, para o qual existem verificadores automáticos, é o cálculo-π. Porém, sob o aspecto de especificação de sistemas complexos, GGBOs parecem ser mais adequadas como linguagem de especificação que o cálculo-π, pois são visuais, mais intuitivas e possuem um estilo baseado em objetos. Neste trabalho foi definido um formalismo (baseado nas GGBOs), denominado Gramática de Hipergrafos Baseada em Objetos e uma tradução deste formalismo para o cálculo-π, aliando assim as vantagens desses dois métodos. Além disso, para validar a tradução definida, foram feitas provas de que a semântica das gramáticas de hipergrafos baseadas em objetos é preservada na tradução.

Representação e Anáilse de Gramáticas de Grafos

Os sistemas computacionais estão tomando proporções cada vez maiores envolvendo situações bastante complexas, onde muitas vezes erros são inaceitáveis, como em sistemas bancários, sistemas de controle de tráfego aéreo, etc... Para obter software confiável e com desempenho aceitável, pode-se aliar técnicas de desenvolvimento formal de software a técnicas de simulação de sistemas. O ambiente PLATUS reúne essas duas áreas: modelos de simulação são descritos usando gramáticas de grafos uma linguagem de especificação formal. Gramáticas de grafos são uma generalização de gramáticas de Chomsky, substituindo strings por grafos. Neste trabalho, serão tratadas gramáticas de grafos baseados em objetos, um modelo onde vértices e arcos são tipados, e as especificações são modulares (a especificação de um sistema consiste em várias gramáticas de grafos combinadas). Assim, o modelo de um sistema pode ser descrito de forma precisa, e a linguagem de especificação é bastante abstrata e expressiva. Num ambiente de simulação a questão da recuperação de dados merece uma atenção especial, uma vez que a eficiência do simulador está diretamente ligada a agilidade na obtenção das informações. Neste trabalho, o objetivo principal é definir uma representação para gramáticas de grafos que facilite o armazenamento, a recuperação e análise das estruturas identificadas no ambiente PLATUS, ou seja, gramáticas de grafos baseadas em objetos. São definidas também funções que implementam os procedimentos necessários, para a recuperação de dados durante a simulação. A eficiência dessas funções é demonstrada através do cálculo de sua ordem de complexidade. As estruturas são validadas através da implementação de um protótipo de banco de dados.

BRIDGE: uma ferramenta para o Design de Interfaces de Usuário baseada em especificações IMML

With hardware and software technologies advance, it s also happenning modifications in the development models of computational systems. New methodologies for user interface specification are being created with user interface description languages (UIDL). The UIDLs are a way to have a precise description in a language with more abstraction and independent of how will be implemented. A great problem is that even using these nowadays methodologies, we still have a big distance between the UIDLs and its design, what means, the distance between abstract and concrete. The tool BRIDGE (Interface Design Generator Environment) was created with the intention of being a linking bridge between a specification language (the Interactive Message Modeling Language IMML) and its implementation in Java, linking the abstract (specification) to the concrete (implementation). IMML is a language based on models, that allows the designer works in distinct abstraction levels, being each model a distinct abstraction level. IMML is a XML language, that uses the Semiotic Engineering concepts, that deals the computational system, with the user interface and its elements like a metacommunicative artifact, where these elements must to transmit a message to the user about what task must to be realized and the way to reach this goal. With BRIDGE, we intend to supply a lot of support to the design task, being the user interface prototipation the greater of them. BRIDGE allows the design becomes easier and more intuitive coming from an interface specification language

Uma arquitetura de referência para o desenvolvimento de sistemas interativos multiplataformas

It is increasingly common use of a single computer system using different devices - personal computers, telephones cellular and others - and software platforms - systems graphical user interfaces, Web and other systems. Depending on the technologies involved, different software architectures may be employed. For example, in Web systems, it utilizes architecture client-server - usually extended in three layers. In systems with graphical interfaces, it is common architecture with the style MVC. The use of architectures with different styles hinders the interoperability of systems with multiple platforms. Another aggravating is that often the user interface in each of the devices have structure, appearance and behaviour different on each device, which leads to a low usability. Finally, the user interfaces specific to each of the devices involved, with distinct features and technologies is a job that needs to be done individually and not allow scalability. This study sought to address some of these problems by presenting a reference architecture platform-independent and that allows the user interface can be built from an abstract specification described in the language in the specification of the user interface, the MML. This solution is designed to offer greater interoperability between different platforms, greater consistency between the user interfaces and greater flexibility and scalability for the incorporation of new devices

Apoiando a Construcao de Testes de Aceitacao Automatizados a partir da Especificacao de Requisitos

A automação consiste em uma importante atividade do processo de teste e é capaz de reduzir significativamente o tempo e custo do desenvolvimento. Algumas ferramentas tem sido propostas para automatizar a realização de testes de aceitação em aplicações Web. Contudo, grande parte delas apresenta limitações importantes tais como necessidade de valoração manual dos casos de testes, refatoração do código gerado e forte dependência com a estrutura das páginas HTML. Neste trabalho, apresentamos uma linguagem de especificação de teste e uma ferramenta concebidas para minimizar os impactos propiciados por essas limitações. A linguagem proposta dá suporte aos critérios de classes de equivalência e a ferramenta, desenvolvida sob a forma de um plug-in para a plataforma Eclipse, permite a geração de casos de teste através de diferentes estratégias de combinação. Para realizar a avaliação da abordagem, utilizamos um dos módulos do Sistema Unificado de Administração Publica (SUAP) do Instituto Federal do Rio Grande do Norte (IFRN). Participaram da avaliação analistas de sistemas e um técnico de informática que atuam como desenvolvedores do sistema utilizado.

Especificação e implementação de uma linguagem para transformação de modelos MOF em repositórios dMOF

This work presents the specification and the implementation of a language of Transformations in definite Models specification MOF (Meta Object Facility) of OMG (Object Management Group). The specification uses a boarding based on rules ECA (Event-Condition-Action) and was made on the basis of a set of scenes of use previously defined. The Parser Responsible parser for guaranteeing that the syntactic structure of the language is correct was constructed with the tool JavaCC (Java Compiler Compiler) and the description of the syntax of the language was made with EBNF (Extended Backus-Naur Form). The implementation is divided in three parts: the creation of the interpretative program properly said in Java, the creation of an executor of the actions specified in the language and its integration with the type of considered repository (generated for tool DSTC dMOF). A final prototype was developed and tested in the scenes previously defined