A Mono- and Multi-objective Approach for Recommending Software Refactoring

Les systèmes logiciels sont devenus de plus en plus répondus et importants dans notre société. Ainsi, il y a un besoin constant de logiciels de haute qualité. Pour améliorer la qualité de logiciels, l’une des techniques les plus utilisées est le refactoring qui sert à améliorer la structure d'un programme tout en préservant son comportement externe. Le refactoring promet, s'il est appliqué convenablement, à améliorer la compréhensibilité, la maintenabilité et l'extensibilité du logiciel tout en améliorant la productivité des programmeurs. En général, le refactoring pourra s’appliquer au niveau de spécification, conception ou code. Cette thèse porte sur l'automatisation de processus de recommandation de refactoring, au niveau code, s’appliquant en deux étapes principales: 1) la détection des fragments de code qui devraient être améliorés (e.g., les défauts de conception), et 2) l'identification des solutions de refactoring à appliquer. Pour la première étape, nous traduisons des régularités qui peuvent être trouvés dans des exemples de défauts de conception. Nous utilisons un algorithme génétique pour générer automatiquement des règles de détection à partir des exemples de défauts. Pour la deuxième étape, nous introduisons une approche se basant sur une recherche heuristique. Le processus consiste à trouver la séquence optimale d'opérations de refactoring permettant d'améliorer la qualité du logiciel en minimisant le nombre de défauts tout en priorisant les instances les plus critiques. De plus, nous explorons d'autres objectifs à optimiser: le nombre de changements requis pour appliquer la solution de refactoring, la préservation de la sémantique, et la consistance avec l’historique de changements. Ainsi, réduire le nombre de changements permets de garder autant que possible avec la conception initiale. La préservation de la sémantique assure que le programme restructuré est sémantiquement cohérent. De plus, nous utilisons l'historique de changement pour suggérer de nouveaux refactorings dans des contextes similaires. En outre, nous introduisons une approche multi-objective pour améliorer les attributs de qualité du logiciel (la flexibilité, la maintenabilité, etc.), fixer les « mauvaises » pratiques de conception (défauts de conception), tout en introduisant les « bonnes » pratiques de conception (patrons de conception).

Desarrollo de interfaces de usuario para una herramienta de telecontrol y automatización industrial

[ES] Este proyecto de fin de carrera aborda la actualización y refactorización de la aplicación Hecaton. Esta aplicación permite la monitorización y actuación en instalaciones industriales de manera remota a través de un interfaz web. Para ello hace uso de sensores y actuadores que, conectados a través de un equipo de adquisición de datos a un sistema informático servidor, permiten obtener, manipular y almacenar los datos y eventos recibidos. Hecaton ha sido desarrollado enteramente utilizando software libre. Además, el sistema permite ser personalizado, lo que posibilita su uso en todo tipo de escenarios, siendo el usuario quién define las reglas de funcionamiento. Este trabajo se trata del cuarto ciclo de desarrollo, pues la aplicación ha sido crea y ampliada en otros tres proyectos. En este último desarrollo se han actualizado las tecnologías y herramientas que forman parte de la aplicación. Se ha puesto especial énfasis en el rediseño de la interfaz web, adoptando el uso de las últimas tecnologías web que permiten un funcionamiento dinámico de la misma. Por otro lado se han corregido algunos errores de diseño e introducido el uso de nuevas herramientas para la gestión del proyecto software. Se trata por lo tanto de un ejercicio de refactorización software donde se ha puesto especial atención en conseguir un proyecto actualizado y que utilice metodologías de desarrollo actuales y que posibilite que sea actualizado en un futuro.

Towards increased productivity and quality in software development using agile, lean and collaborative approaches

Dagens programvaruindustri står inför alltmer komplicerade utmaningar i en värld där programvara är nästan allstädes närvarande i våra dagliga liv. Konsumenten vill ha produkter som är pålitliga, innovativa och rika i funktionalitet, men samtidigt också förmånliga. Utmaningen för oss inom IT-industrin är att skapa mer komplexa, innovativa lösningar till en lägre kostnad. Detta är en av orsakerna till att processförbättring som forskningsområde inte har minskat i betydelse. IT-proffs ställer sig frågan: “Hur håller vi våra löften till våra kunder, samtidigt som vi minimerar vår risk och ökar vår kvalitet och produktivitet?” Inom processförbättringsområdet finns det olika tillvägagångssätt. Traditionella processförbättringsmetoder för programvara som CMMI och SPICE fokuserar på kvalitets- och riskaspekten hos förbättringsprocessen. Mer lättviktiga metoder som t.ex. lättrörliga metoder (agile methods) och Lean-metoder fokuserar på att hålla löften och förbättra produktiviteten genom att minimera slöseri inom utvecklingsprocessen. Forskningen som presenteras i denna avhandling utfördes med ett specifikt mål framför ögonen: att förbättra kostnadseffektiviteten i arbetsmetoderna utan att kompromissa med kvaliteten. Den utmaningen attackerades från tre olika vinklar. För det första förbättras arbetsmetoderna genom att man introducerar lättrörliga metoder. För det andra bibehålls kvaliteten genom att man använder mätmetoder på produktnivå. För det tredje förbättras kunskapsspridningen inom stora företag genom metoder som sätter samarbete i centrum. Rörelsen bakom lättrörliga arbetsmetoder växte fram under 90-talet som en reaktion på de orealistiska krav som den tidigare förhärskande vattenfallsmetoden ställde på IT-branschen. Programutveckling är en kreativ process och skiljer sig från annan industri i det att den största delen av det dagliga arbetet går ut på att skapa något nytt som inte har funnits tidigare. Varje programutvecklare måste vara expert på sitt område och använder en stor del av sin arbetsdag till att skapa lösningar på problem som hon aldrig tidigare har löst. Trots att detta har varit ett välkänt faktum redan i många decennier, styrs ändå många programvaruprojekt som om de vore produktionslinjer i fabriker. Ett av målen för rörelsen bakom lättrörliga metoder är att lyfta fram just denna diskrepans mellan programutvecklingens innersta natur och sättet på vilket programvaruprojekt styrs. Lättrörliga arbetsmetoder har visat sig fungera väl i de sammanhang de skapades för, dvs. små, samlokaliserade team som jobbar i nära samarbete med en engagerad kund. I andra sammanhang, och speciellt i stora, geografiskt utspridda företag, är det mera utmanande att införa lättrörliga metoder. Vi har nalkats utmaningen genom att införa lättrörliga metoder med hjälp av pilotprojekt. Detta har två klara fördelar. För det första kan man inkrementellt samla kunskap om metoderna och deras samverkan med sammanhanget i fråga. På så sätt kan man lättare utveckla och anpassa metoderna till de specifika krav som sammanhanget ställer. För det andra kan man lättare överbrygga motstånd mot förändring genom att introducera kulturella förändringar varsamt och genom att målgruppen får direkt förstahandskontakt med de nya metoderna. Relevanta mätmetoder för produkter kan hjälpa programvaruutvecklingsteam att förbättra sina arbetsmetoder. När det gäller team som jobbar med lättrörliga och Lean-metoder kan en bra uppsättning mätmetoder vara avgörande för beslutsfattandet när man prioriterar listan över uppgifter som ska göras. Vårt fokus har legat på att stöda lättrörliga och Lean-team med interna produktmätmetoder för beslutsstöd gällande så kallad omfaktorering, dvs. kontinuerlig kvalitetsförbättring av programmets kod och design. Det kan vara svårt att ta ett beslut att omfaktorera, speciellt för lättrörliga och Lean-team, eftersom de förväntas kunna rättfärdiga sina prioriteter i termer av affärsvärde. Vi föreslår ett sätt att mäta designkvaliteten hos system som har utvecklats med hjälp av det så kallade modelldrivna paradigmet. Vi konstruerar även ett sätt att integrera denna mätmetod i lättrörliga och Lean-arbetsmetoder. En viktig del av alla processförbättringsinitiativ är att sprida kunskap om den nya programvaruprocessen. Detta gäller oavsett hurdan process man försöker introducera – vare sig processen är plandriven eller lättrörlig. Vi föreslår att metoder som baserar sig på samarbete när processen skapas och vidareutvecklas är ett bra sätt att stöda kunskapsspridning på. Vi ger en översikt över författarverktyg för processer på marknaden med det förslaget i åtanke.

Cohesion Metrics for Improving Software Quality

Abstract Software product metrics aim at measuring the quality of software. Modu- larity is an essential factor in software quality. In this work, metrics related to modularity and especially cohesion of the modules, are considered. The existing metrics are evaluated, and several new alternatives are proposed. The idea of cohesion of modules is that a module or a class should consist of related parts. The closely related principle of coupling says that the relationships between modules should be minimized. First, internal cohesion metrics are considered. The relations that are internal to classes are shown to be useless for quality measurement. Second, we consider external relationships for cohesion. A detailed analysis using design patterns and refactorings confirms that external cohesion is a better quality indicator than internal. Third, motivated by the successes (and problems) of external cohesion metrics, another kind of metric is proposed that represents the quality of modularity of software. This metric can be applied to refactorings related to classes, resulting in a refactoring suggestion system. To describe the metrics formally, a notation for programs is developed. Because of the recursive nature of programming languages, the properties of programs are most compactly represented using grammars and formal lan- guages. Also the tools that were used for metrics calculation are described.

Uma abordagem usando visualização de software como apoio à refatoração para aspectos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Refactoring object-z specifications

Object-Z offers an object-oriented means for structuring formal specifications. We investigate the application of refactoring rules to add and remove structure from such specifications to forge object-oriented designs. This allows us to tractably move from an abstract functional description of a system toward a lower-level design suitable for implementation on an object-oriented platform.

Automated Software Reengineering Model and Framework

Тодор П. Чолаков, Димитър Й. Биров - Тази статия представя цялостен модел за автоматизиран реинженеринг на наследени системи. Тя описва в детайли процесите на превод на софтуера и на рефакторинг и степента, до която могат да се автоматизират тези процеси. По отношение на превода на код се представя модел за автоматизирано превеждане на код, съдържащ указатели и работа с адресна аритметика. Също така се дефинира рамка за процеса на реинженеринг и се набелязват възможности за по-нататъшно развитие на концепции, инструменти и алгоритми.

Vertical Bone Measurements From Cone Beam Computed Tomography Images Using Different Software Packages.

This article aimed at comparing the accuracy of linear measurement tools of different commercial software packages. Eight fully edentulous dry mandibles were selected for this study. Incisor, canine, premolar, first molar and second molar regions were selected. Cone beam computed tomography (CBCT) images were obtained with i-CAT Next Generation. Linear bone measurements were performed by one observer on the cross-sectional images using three different software packages: XoranCat®, OnDemand3D® and KDIS3D®, all able to assess DICOM images. In addition, 25% of the sample was reevaluated for the purpose of reproducibility. The mandibles were sectioned to obtain the gold standard for each region. Intraclass coefficients (ICC) were calculated to examine the agreement between the two periods of evaluation; the one-way analysis of variance performed with the post-hoc Dunnett test was used to compare each of the software-derived measurements with the gold standard. The ICC values were excellent for all software packages. The least difference between the software-derived measurements and the gold standard was obtained with the OnDemand3D and KDIS3D (-0.11 and -0.14 mm, respectively), and the greatest, with the XoranCAT (+0.25 mm). However, there was no statistical significant difference between the measurements obtained with the different software packages and the gold standard (p> 0.05). In conclusion, linear bone measurements were not influenced by the software package used to reconstruct the image from CBCT DICOM data.

Systematic Management of Variability in UML-based Software Product Lines

This paper presents SMarty, a variability management approach for UML-based software product lines (PL). SMarty is supported by a UML profile, the SMartyProfile, and a process for managing variabilities, the SMartyProcess. SMartyProfile aims at representing variabilities, variation points, and variants in UML models by applying a set of stereotypes. SMartyProcess consists of a set of activities that is systematically executed to trace, identify, and control variabilities in a PL based on SMarty. It also identifies variability implementation mechanisms and analyzes specific product configurations. In addition, a more comprehensive application of SMarty is presented using SEI's Arcade Game Maker PL. An evaluation of SMarty and related work are discussed.

Atratividade de projetos de software livre: importância teórica e estratégias para administração

Thousands of Free and Open Source Software Projects (FSP) were, and continually are, created on the Internet. This scenario increases the number of opportunities to collaborate to the same extent that it promotes competition for users and contributors, who can guide projects to superior levels, unachievable by founders alone. Thus, given that the main goal of FSP founders is to improve their projects by means of collaboration, the importance to understand and manage the capacity of attracting users and contributors to the project is established. To support researchers and founders in this challenge, the concept of attractiveness is introduced in this paper, which develops a theoretical-managerial toolkit about the causes, indicators and consequences of attractiveness, enabling its strategic management.

Evaluation of three brands of drug interaction software for use in intensive care units

Objective To evaluate drug interaction software programs and determine their accuracy in identifying drug-drug interactions that may occur in intensive care units. Setting The study was developed in Brazil. Method Drug interaction software programs were identified through a bibliographic search in PUBMED and in LILACS (database related to the health sciences published in Latin American and Caribbean countries). The programs` sensitivity, specificity, and positive and negative predictive values were determined to assess their accuracy in detecting drug-drug interactions. The accuracy of the software programs identified was determined using 100 clinically important interactions and 100 clinically unimportant ones. Stockley`s Drug Interactions 8th edition was employed as the gold standard in the identification of drug-drug interaction. Main outcome Sensitivity, specificity, positive and negative predictive values. Results The programs studied were: Drug Interaction Checker (DIC), Drug-Reax (DR), and Lexi-Interact (LI). DR displayed the highest sensitivity (0.88) and DIC showed the lowest (0.69). A close similarity was observed among the programs regarding specificity (0.88-0.92) and positive predictive values (0.88-0.89). The DIC had the lowest negative predictive value (0.75) and DR the highest (0.91). Conclusion The DR and LI programs displayed appropriate sensitivity and specificity for identifying drug-drug interactions of interest in intensive care units. Drug interaction software programs help pharmacists and health care teams in the prevention and recognition of drug-drug interactions and optimize safety and quality of care delivered in intensive care units.