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[pt] Esta dissertação apresenta uma solução para a geração e execução automática de testes funcionais a partir da descrição textual de casos de uso, visando verificar se determinada aplicação atende aos requisitos funcionais definidos por esta documentação. A ferramenta construída é capaz de gerar casos de teste semânticos valorados, transformá-los em código-fonte (para Java Swing e os frameworks de teste TestNG e FEST, na versão atual), executá-los, coletar os resultados e analisar se os casos de uso da aplicação atendem ou não a estes requisitos. Dentre os principais diferenciais da solução construída estão a cobertura de cenários de teste que envolvem múltiplos casos de uso, a cobertura de cenários envolvendo recursão, a possibilidade da definição de regras de negócio sobre dados existentes em bancos de dados de teste, a geração automática dos valores fornecidos nos testes e a geração de testes funcionais semânticos, num formato independente de linguagem de programação e frameworks de teste.

[en] This master s dissertation presents a solution for the automatic generation and execution of functional tests based on the textual use case description and aims to verify whether certain application matches its functional requirements defined by this documentation. The constructed tool is capable of generating valued semantic test cases, of transforming them into source code (for Java Swing and the TestNG and FEST frameworks, in the current version), of executing them, of collecting the results and of analyzing whether the application s use cases matches (or not) its requirements. The solution main differentials includes the coverage of test scenarios that involves more than one use case, the coverage of scenarios containing recursive flows, the possibility of defining business rules using data existing in test databases, as well as the automatic generation of test values, and the generation of semantic functional tests in a format independent of programming languages and frameworks.

Advisors/Committee Members: ARNDT VON STAA.

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[pt] Práticas de engenharia de requisitos ágeis estão se tornando mais comuns em equipes de desenvolvimento de software. Contudo, as práticas relacionadas ao controle de qualidade ainda dependem fortemente do conhecimento, da experiência e do trabalho manual de testadores, em adição as especificações de requisitos produzidas são frequentemente imprecisas e difíceis de verificar estaticamente por interessados ou por algum computador. Essa tese ataca conjuntamente o problema de verificar estaticamente especificações de requisitos ágeis e de gerar casos de teste e scripts de teste automatizados completos a partir delas. Suas contribuições principais incluem: (1) uma nova metalinguagem, chamada Concordia, que permite escrever especificações de requisitos ágeis que podem ser usadas para atividades de verificação e validação (V e V); (2) uma nova abordagem para gerar casos de teste e scripts de teste automatizado completos, a partir de requisitos especificados com a metalinguagem; (3) a medição, em contexto industrial, da capacidade da abordagem em reduzir o risco de defeitos e custos de V e V.

[en] Agile requirements engineering practices are being used more commonly by software development teams. However, practices related to quality control still depend heavily on testers expertise and manual labor, whilst produced require-ments specifications are often imprecise and hard to verify statically by both stake-holders and computers. This thesis jointly tackles the problem of verifying statically agile requirements specifications and generating full-featured test cases and auto-mated test scripts from them. Its main contributions include: (1) a new metalan-guage, called Concordia, for writing agile requirement specifications that can be used for both verification and validation (V and V) activities involving stakeholders; (2) a novel approach to generate full-featured ready to use test cases and automated test scripts from the requirements specified with the metalanguage; (3) the assess-ment in industrial context of the approaches ability to reduce risk of remaining defects and the costs of V and V.

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[pt] Um dos objetivos da engenharia de software é a construção de software com um nível de qualidade elevado com o menor custo e no menor tempo possível. Nesse contexto, muitas técnicas para o controle da qualidade de design de software têm sido definidas. Além disso, mecanismos baseados em métricas para a detecção de problemas também têm sido definidos. A maioria dessas técnicas e mecanismos foca a análise do código fonte. Porém, para reduzir retrabalho inútil, é importante utilizar técnicas de análise da qualidade capazes de detectar problemas de design já desde os modelos dos sistemas. Esta dissertação propõe: (i) um conjunto de estratégias de detecção para identificar, em modelos UML, problemas de design específicos e recorrentes na literatura: Long Parameter List, God Class, Data Class, Shotgun Surgery, Misplaced Class e God Package, e (ii) a utilização do modelo da qualidade QMOOD para avaliar design de software a partir de seus diagramas de classes. Para automatizar a aplicação destes mecanismos foi implementada uma ferramenta: a QCDTool. Os mecanismos desenvolvidos foram avaliados no contexto de dois estudos experimentais. O primeiro estudo avaliou a acurácia, precisão e recall das estratégias de detecção propostas. Esse estudo mostrou os benefícios e desvantagens da aplicação, em modelos, das estratégias de detecção propostas. O segundo estudo avaliou a utilidade da aplicação do modelo da qualidade QMOOD em diagramas UML. Esse estudo mostrou que foi possível identificar, em diagramas de classes, variações das propriedades de design, e, conseqüentemente, dos atributos da qualidade nos sistemas analisados.

[en] One of the goals of software engineering is the development of high quality software at a small cost an in a short period of time. In this context, several techniques have been defined for controlling the quality of software designs. Furthermore, many metrics-based mechanisms have been defined for detecting software design flaws. Most of these mechanisms and techniques focus on analyzing the source code. However, in order to reduce unnecessary rework it is important to use quality analysis techniques that allow the detection of design flaws earlier in the development cycle. We believe that these techniques should analyze design flaws starting from software models. This dissertation proposes: (i) a set of strategies to detect, in UML models, specific and recurrent design problems: Long Parameter List, God Class, Data Class, Shotgun Surgery, Misplaced Class and God Package; (ii) and the use of QMOOD quality model to analyze class diagrams. To automate the application of these mechanisms we implemented a tool: the QCDTool. The detection strategies and QMOOD model were evaluated in the context of two experimental studies. The first study analyzed the accuracy, precision and recall of the proposed detection strategies. The second study analyzed the utility of use QMOOD quality model in the class diagrams. The results of the first study have shown the benefits and drawbacks of the application in class…

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[pt] Mesmo sistemas de software desenvolvidos com um controle de qualidade rigoroso podem apresentar falhas durante seu ciclo de vida. Quando uma falha é observada no ambiente de produção, mantenedores são responsáveis por produzir o diagnóstico e remover o seu defeito correspondente. No entanto, em um serviço crítico este tempo pode ser muito longo, logo, se for possível, a assinatura da falha deve ser utilizada para gerar um mecanismo de recuperação automático capaz de detectar e tratar futuras ocorrências similares, até que o defeito possa ser removido. Nesta tese, a atividade de recuperação consiste em restaurar o sistema para um estado correto, que permita continuar a execução com segurança, ainda que com limitações em suas funcionalidades. Para serem eficazes, as tarefas de diagnóstico e recuperação requerem informações detalhadas sobre a execução que falhou. Falhas que ocorrem durante a fase de testes em um ambiente controlado podem ser depuradas através da inserção de nova instrumentação e re-execução da rotina que contem o defeito, tornando mais fácil o estudo de comportamentos inesperados. No entanto, falhas que ocorrem no ambiente de produção apresentam informações limitadas à situação específica em que ocorrem, além de serem imprevisíveis. Para mitigar essa adversidade, informações devem ser coletadas sistematicamente com o intuito de detectar, diagnosticar para recuperar e, eventualmente, diagnosticar para remover a circunstância geradora da falha. Além disso, há um balanceamento entre a informação inserida como instrumentação e a performance do sistema: técnicas de logging geralmente apresentam baixo impacto no desempenho, porém não provêm informação suficiente sobre a execução; por outro lado, as técnicas de tracing podem registrar informações precisas e detalhadas, todavia são impraticáveis para um ambiente de produção. Esta tese propõe uma abordagem hibrida para gravação e extração de informações durante a execução do sistema. A solução proposta se baseia no registro de eventos, onde estes são enriquecidos com propriedades contextuais sobre o estado atual da execução no momento em que o evento é gravado. Através deste registro de eventos com informações de contexto, uma técnica de diagnóstico e uma ferramenta foram desenvolvidas para permitir que eventos pudessem ser filtrados com base na perspectiva de interesse do mantenedor. Além disso, também foi desenvolvida uma abordagem que utiliza estes eventos enriquecidos para detectar falhas automaticamente visando recuperação. As soluções propostas foram avaliadas através de medições e estudos conduzidos em sistemas implantados, baseando-se nas falhas que de fato ocorreram enquanto se utilizava o software em um contexto de produção.

[en] Even software systems developed with strict quality control may expect failures during their lifetime. When a failure is observed in a production environment the maintainer is responsible for diagnosing the cause and eventually removing it. However, considering a critical service this might demand too long a time to…

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[pt] Sistemas formados por componentes distribuídos possibilitam a ocorrência de falhas provenientes da interação entre componentes. A etapa de testes desta classe de sistemas é árdua, já que prever todas as interações entre componentes de um sistema é inviável. Portanto, ainda que um sistema de componentes seja testado, a ocorrência de erros em tempo de execução continua sendo possível e, evidentemente, esses erros devem ser observados disparando alguma ação que impeça de causarem grandes danos. Este trabalho apresenta um mecanismo de identificação de erros de inconsistência semântica de tipos baseado em logs estruturados. Falhas de inconsistência semântica de tipos são falhas decorrentes da interpretação errônea de valores que são representados sintaticamente sob os mesmos tipos básicos. O mecanismo proposto consiste na geração de logs estruturados conforme a definição de interfaces de comunicação e a identificação de anomalias através de uma técnica existente de verificação de contratos. Além disso, o mecanismo propõe um modelo de gestão taxonômica de tipos semânticos utiliza a técnica de Raciocínio Baseado em Casos (RBC). O mecanismo de identificação de falhas foi implementado através de uma extensão do middleware Robot Operation System (ROS). O mecanismo, além de observar erros, gera informação complementar que visa auxiliar a diagnose da causa do erro observado. Finalmente, uma prova de conceito aplicada a um sistema de controle de locomoção de um robô híbrido, adaptado de um sistema real, foi desenvolvida para a validação da identificação de falhas.

[en] Systems formed by distributed components enable the occurrence of faults arising from the interaction between components. The stage of testing this class of systems is difficult, since foresee all interactions between components of a system is not feasible. Therefore, even if a component system is tested, the occurrence of run-time errors is still possible and, of course, these errors should be seen shooting some action that prevents them from causing major damage. This paper presents an identification mechanism of errors given by semantic inconsistency typed data, based on structured logs. Semantic inconsistency of typed data could cause failures due to the misinterpretation of values that are represented syntactically under the same basic types. The proposed mechanism consists in generating structured logs according to the definition of communication interfaces, and identifying anomalies by an existing contract verification technique. In addition, the mechanism proposes a management model of taxonomic semantic types using the Case-Based reasoning technique (CBR). The fault identification mechanism was implemented through an extension of the Robot Operation System middleware (ROS). The mechanism, in addition to observing errors, generates additional information which aims to assist the diagnosis of the cause of the observed error. Finally, a proof of concept applied to a locomotion control system for a hybrid robot, adapted from a real system, has been…

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▼ [pt] Os mecanismos de tratamento de exceções têm o objetivo de aumentar a robustez e a modularidade do software na medida em que promovem a separação entre o código dedicado ao tratamento de erros e código associado ao fluxo normal de execução do programa. Estes permitem a detecção de erros e a associação de respostas adequadas aos mesmos, através da execução de códigos de recuperação que são geralmente encapsulados em tratadores (do inglês: handlers). A importância dos mecanismos de tratamento de exceção é atestada pelo fato destes fazerem parte da maioria das linguagens de programação mais utilizadas na atualidade: Java, C++ e C#. Na última década a programação orientada a aspectos (POA) vem sendo amplamente utilizada como forma de modularizar interesses que se encontram espalhados nas decomposições primarias de um sistema (e.g., funções, classes, métodos) em uma abstração chamada aspecto. Os aspectos utilizam construções especificas para promover modificações externas nos programas, incluindo comportamentos adicionais em pontos específicos do código. POA vem sido utilizado com o objetivo de aumentar a modularidade do código de tratamento de exceção e de interesses transversais igualmente importantes tais como: persistência, distribuição, segurança, controle de transações e monitoramento. De acordo com alguns estudos empíricos, POA tem sido usado com sucesso com o objetivo de promover o tratamento de erro modular em vários cenários de tratamento de exceções. Porém, é sabido que mecanismos de programação flexíveis (e.g., herança e polimorfismo) podem ter um efeito negativo no tratamento de exceções. Se por um lado os mecanismos de composição POA baseados na inversão de controle podem trazer um novo leque de possibilidades de projeto, promovendo em muitas circunstâncias uma maior estabilidade do projeto (do inglês: design stability), eles podem perder seu valor se ele torna o tratamento de exceções propenso a erros (do inglês: error-prone). Refinamento aspectuais do comportamento do código base, podem por um lado promover a robustez do sistema em situações onde exceções são lançadas ou contribuir para os problemas típicos de tratamento de exceções mal projetados tais como: (i) exceções não capturadas (do inglês: uncaught exceptions); (ii) exceções capturadas por tratadores genéricos (do inglês: exception subsumption) (i.e., exceções capturadas por um tratador cujo argumento é um supertipo da exceção a ser tratada); (iii) e exceções capturadas por tratadores errados (do inglês: unintended handler action). Infelizmente, não existe nenhuma avaliação sistemática dos efeitos positivos e negativos da programação orientada a aspectos na robustez do código de tratamento de exceções. Os trabalhos de pesquisa descritos na literatura têm se limitado a analisar os impactos dos aspectos no fluxo normal de execução do programa. Além disso, a maioria dos estudos empíricos não vai além de discussões sobre os ganhos de modularidade e as ciladas associadas à utilização de aspectos - para o tratamento de exceções e de outros interesses… Advisors/Committee Members: ARNDT VON STAA.

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[pt] A recuperação da documentação relativa à estrutura de um sistema legado visa apoiar o seu entendimento e sua manutenção. Com base em diagramas que descrevem a estrutura do sistema tal como implementado, facilita-se entender o sistema e analisar o impacto de pedidos de mudança. Este trabalho apresenta uma metaferramenta que utiliza metadados para a sua instanciação visando representações específicas. Para avaliar a metaferramenta e o processo de engenharia reversa por ela apoiado foi conduzido um estudo experimental visando a recuperação dos modelos de um sistema legado implementado em PL/SQL.

[en] The recovery of the documentation of the structure of a legacy system aims at supporting its understanding and maintenance. Based on diagrams that describe the structure of the system as it was implemented, it is easier to understand the system and analyze the impact changes may have. This dissertation introduces a meta-tool that uses metadata for its instantiation aiming at specific representations. An experimental study on the recovery of models of a legacy system implemented in PL/SQL was conducted to enable the evaluation of the meta-tool and the reverse engineering process that it supports.

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[pt] Software orientado à recuperação é construído com a perspective que falhas de hardware e software bem como erros de operação são fatos com os quais se deve conviver, pois são problemas que não podem ser resolvidos no desenvolvimento de aplicações reais e complexas. Consequentemente, qualquer software sempre terá uma chance diferente de zero de falhar. Algumas dessas falhas podem ser causadas por defeitos que podem ser removidos ou encapsulados. Uma questão chave é aumentar a detectabilidade de erros, ou em outras palavras, aumentar a auto-consciência comportamental de um software. Nesse trabalho, apresentamos os resultados da aplicação sistemática de técnicas conhecidas (design by contract, self-checking software, componentes de software, software depurável, design for testability, mock components e padrões) com o objetivo de criar software orientado à recuperação. Através da medição de cinco aplicações reais de tempo real, analisamos os efeitos da adoção dessas técnicas. Em particular, observamos o balanceamento do esforço gasto em diferentes estágios do desenvolvimento a exploramos o conceito de redundância de raciocínio que, além de prover uma maior detectabilidade de erros e depurabilidade, também leva ao aumento da qualidade por construção. Os resultados foram encorajadores por terem sido sistematicamente melhores do que aqueles reportados pela literatura e obtidos a um custo acessível.

[en] Recovery oriented software is built with the perspective that hardware or software failures as well as operation mistakes are facts to be coped with, since they are problems that cannot be fully solved while developing real complex applications. Consequently, any software will always have a non-zero chance of failure. Some of these failures may be caused by defects that could be removed or encapsulated. A key issue is to increase the detectability of errors, in other words, increase the self-awareness of the software s behavior. In this work, we present the results of systematically applying already well known techniques (design by contract, self-checking software, software components, debuggable software, design for testability, mock components and patterns) with the intent of creating recovery oriented software. Measuring the development of five different real-time and real world applications, we analyzed the effects of the adoption of these techniques. In particular we observed the balancing of the effort spent in different development stages and explore the reduncancy of reasoning concept that, as well as providing a higher detectability and debuggability, also leads to enhancing quality-by-construction. The results were encouraging since they were systematically better than those reported in the literature and were achieved at a feasible cost.

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[pt] É apresentada uma implementação de um workflow dinâmico para uma ferramenta de gerência de projetos. O workflow criado possui regras de negócio inspiradas em duas metodologias ágeis consagradas no mercado: o Scrum e XP (extreme programming). O objetivo do trabalho é apresentar uma ferramenta de gerência de projetos incrementais flexível e adaptável às necessidades dos diferentes projetos. Também é apresentada uma avaliação experimental do uso da ferramenta ao longo do desenvolvimento deste projeto.

[en] A dynamic workflow for a management tool is presented. The workflow created has business rules based on two agile methodologies: Scrum and XP (extreme programming). The main objective of this work is to present an agile project management tool with a flexible workflow, adaptable to different projects requirements. Finally, we present an experimental evaluation of the use of the tool while developing this project.

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[pt] Associado a cada sistema de controle de versão existe uma ferramenta de comparação responsável pela extração das diferenças entre duas versões de um documento. Estas ferramentas costumam realizar a comparação baseando-se na informação textual dos documentos, em que o elemento indivisível na comparação é a linha ou a palavra. Porém, o conteúdo versionado normalmente é fortemente estruturado (como exemplo, linguagens de programação) e a utilização deste mecanismo pode desrespeitar limites sintáticos e outras propriedades do documento, dificultando a interpretação das alterações. Nesse trabalho foi construída uma ferramenta para identificar as diferenças entre duas versões de um documento utilizando um mecanismo de comparação baseado na sua estrutura sintática. Desta forma, é possível identificar com maior precisão as diferenças relevantes ao leitor, reduzindo o esforço para compreender a semântica das alterações. A ferramenta construída é capaz de suportar diferentes tipos de documentos a partir da implementação de componentes que tratem das sintaxes desejadas. O componente implementado como exemplo neste trabalho trata a sintaxe da linguagem de programação C++.

[en] Associated with each version control system there’s a comparison tool for extracting the differences between two versions of a document. These tools tend to make a comparison based on textual information from documents, in which the indivisible element is the line or word. But the content versioned is usually highly structured (for example, programming languages) and the use of this mechanism can disrespect syntactical limits and other properties of the document, becoming difficult to interpret what really changed. In this work we created a tool to identify differences between two versions of a document using a comparison mechanism based on the syntactic structure. Thus, it is possible to identify more precisely the relevant differences to the reader, reducing the effort to understand the semantics of the changes. The tool can support different types of documents by implementing components that interprets the desired syntax. The example syntax component implemented in this work deals with the syntax of the programming language C++.

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[pt] Este trabalho tem por objetivo propor um processo e ferramentas para a geração semi-automática de scripts de teste funcional para sistemas web, a partir de casos de uso e tabelas de decisão, com vistas à geração de eficazes scripts de teste automatizados, simultaneamente reduzindo o tempo gasto para gerá-los. As especificações dos testes dão-se através de descrições de casos de uso escritas usando português restrito semi-estruturado e obedecendo a uma estrutura precisamente definida. Com o auxílio de uma ferramenta, monta-se manualmente uma tabela de decisão a partir desses casos de uso. Os casos de teste semânticos são gerados automaticamente a partir destas tabelas de decisão. Outra ferramenta é responsável por gerar os scripts de testes a partir dos casos de teste semânticos. Os scripts de teste gerados devem adequar-se à ferramenta de execução automatizada dos testes. Neste trabalho, utilizou-se a ferramenta Selenium para a automação da interação com o navegador. A avaliação da eficácia deu-se através da aplicação do processo em um sistema real e através de comparação com técnicas tradicionais de geração de testes automatizados aplicadas ao mesmo sistema.

[en] This work aims at developing a process and tools for the semi-automatic generation of functional test scripts for web based systems. The process and tools depart from use cases and decision tables, in order to produce high quality automated tests as well as to reduce the time spent generating them. The tests specifications are provided by use cases written in semi-structured Portuguese and obeying a well defined structure. By means of a tool, decision tables are manually built from the use case descriptions. Afterwards semantic test cases are automatically generated from these decision tables. Another tool generates executable test scripts from these test cases. The generated test scripts must suit the tool used for automated testing. In this work, the Selenium tool was used for automating test interaction with the browser. The evaluation of the efficacy of the process and tools was performed applying them to a real system and comparing the result with traditional techniques of automated test generation regarding this same system.

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[pt] Métodos Ágeis são estratégias recentes na Engenharia de Software (começaram a se popularizar em 2001), que surgiram com a promessa de serem flexíveis e adaptáveis - características muito importantes para lidar com constantes mudanças de requisitos em projetos. O Scrum, método ágil estudado neste trabalho, necessita de uma infraestrutura adequada para gerar benefícios ao time que o utiliza. Neste estudo, implementou-se o Scrum, com o auxílio de uma infraestrutura adequada de ferramentas e processos, em uma organização que não utilizava qualquer tipo de gerenciamento de projetos. A partir do estabelecimento de algumas metas com o apoio do modelo GQM, buscou-se a melhoria nas métricas relacionadas e os resultados estão detalhados neste presente trabalho.

[en] Agile methodology is a recent Software Engineering strategy (it became popular in 2001) that was created to be flexible and adaptable enough - characteristic very import to deal with constant requirements changes during a project lifecycle. Scrum, the agile methodology used during this study, requires an adequate infrastructure in order to offer its benefits. This study implemented Scrum and an adequate infrastructure of processes and tools to support it, inside a organization that didn’t use any kind of project management before. With the establishment of some goals using the GQM model, some improvements were expected and the results are detailed in this study.

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[pt] Diversas tecnologias de implementação de software são discutidas na literatura. Duas dessas tecnologias são a orientação a objetos, que se encontra consolidada, e a orientação a agentes, que vem sendo objeto de muitos estudos e experimentos. Esses estudos indicam a orientação a agentes como muito promissora e como uma evolução da orientação a objetos. No entanto, há poucos trabalhos comparando essas duas técnicas e os poucos trabalhos se baseiam em comparações ideológicas e qualitativas. Essa dissertação tem por objetivo desenvolver e avaliar modos sistemáticos de avaliação de duas arquiteturas de implementação de sistemas. As duas tecnologias apresentadas foram comparadas e foi determinado se a utilização de uma tecnologia trouxe benefícios, desvantagens ou foi indiferente face à outra. A comparação foi realizada tomando por base um problema real, ou seja, foram criadas duas implementações que solucionam o problema de modo similar cada uma usando uma tecnologia. Para o desenvolvimento desse trabalho foi criado um plano de medição com base na técnica Goal Question Metric. O plano de medição foi aplicado às duas implementações e resultados obtidos foram avaliados definindo os benefícios de cada técnica. Por fim, foi feita uma crítica da utilização do modelo GQM em um projeto real.

[en] There are several software development technologies currently in the literature. Two such technologies are object orientation, which is consolidated, and agent orientation, which has been the subject of many studies and experiments. These studies indicate the agent orientation as very promising and an evolution of object orientation. However, there is only a few studies comparing these two techniques and these studies have been based on ideological and qualitative comparisons. This dissertation aims to develop and evaluate methods of systematic evaluation of two architectures for implementing systems. The two technologies presented were compared and determined whether the use of technology has brought benefits, disadvantages or was indifferent to the other. The comparison was performed based on taking a real problem; in other words, two implementations have been created that address the problem similarly each using a technology. To develop this work, it was created a measurement plan based on the technique Goal Question Metric. The measurement plan was applied to both implementations and results were evaluated by defining the benefits of each technique. Finally was done a discussion about the use of the GQM model in a real project.

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[pt] Nesse trabalho foi criado um framework para a realização de testes automatizados de acordo com as práticas de desenvolvimento dirigido por testes, o qual pode ser estendido com novas linguagens de especificação, utilizando idéias de desenvolvimento dirigido por comportamentos. Espera-se que, ao utilizar esse framework, equipes de projetos de software possam especificar testes em uma linguagem mais adequada para o domínio de sua aplicação, através do suporte de uma ferramenta que permita tal nível de personalização. O framework foi instanciado com a criação de uma linguagem baseada em máquinas de estado, utilizada para a aplicação da ferramenta em um projeto real. O objetivo deste trabalho é avaliar os impactos da aplicação dessas técnicas, através da experiência de utilização da ferramenta no projeto. A motivação para esse trabalho surgiu da experiência no desenvolvimento de sistemas de controle, usualmente reativos e com requisitos de tempo real, nos quais muitas vezes a descrição de seus comportamentos é feita através de máquinas de estado, que possivelmente é a melhor linguagem para este domínio.

[en] In this work we create a framework for automated testing according to test driven development practices that can be extended to support new specification languages, following ideas from behavior driven development. We expect that, by using this framework, software development teams will be able to specify tests in more proper languages for the application domain, with the support of a tool that allows such level of customization. The framework was instantiated with the creation of a language based on state machines, and used on a real-life project. The goal of this work is that software project teams become able to specify tests in the most fitting language for their application domain, through the support of a tool that makes possible such level of customization. The motivation for this work comes from the experience with the development of control systems, usually with real-time requirements, which often have their behaviors described by state machines, possibly the best language for this domain.

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[pt] Teste é uma etapa muito importante no desenvolvimento de software. No entanto, essa área ainda carece de ferramentas mais eficazes e com um grau de automação maior e mais abrangente do que o atualmente disponível. Uma boa parte das técnicas de geração de casos de teste utiliza explicitamente ou implicitamente tabelas de decisão como instrumento intermediário na geração dos casos de teste específicos. Essa dissertação tem por objetivo desenvolver um processo semi-automático de geração de suítes de teste e que inicia em tabelas de decisão. As suítes geradas devem ser adequadas a ferramentas de execução dos testes totalmente automáticas. Para atingir esse objetivo foram implementados: (i) um editor de tabelas de decisão, (ii) um gerador automático de casos de teste e (iii) um gerador de scripts de teste para o framework FEST. A seguir foram avaliados os benefícios que esse conjunto de ferramentas pode trazer ao processo de automação dos testes, tanto no planejamento (geração de casos de testes valorados a partir dos casos de teste semânticos) quanto na execução dos casos de teste. A avaliação foi baseada em uma série de exemplos envolvendo elementos específicos de interfaces humanas, e, também, na aplicação a um software real.

[en] Testing is a very important area in the software development. However, this area needs more effective tools with a higher level of automation with are more comprehensive than the tools available today. A large part of the techniques that do generation of test cases use explicity or implicitly decision tables as an auxiliary tool. This dissertation aims to develop a semi-automatic process that has as outputs tests suites that were generated using decision tables. These suites must be appropriate for the test automation tools. To achieve these goals were implemented: (i) an decision table editor, (ii) a automatic generator case test, and (iii) an automatic test scripts generator of the FEST framework. After it was necessary evaluate the benefits that these tools could bring for the test area, both in the planning (generation of valued test cases from semantic test cases) and in the execution of test cases. The evaluation was based on a series of examples involving specific elements of human interfaces, and also in application to real software.

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[pt] O paradigma de orientação a aspectos é utilizado em vários frameworks e aplicações com o objetivo de melhorar a modularidade e a separação de interesses. Contudo, a combinação do paradigma de orientação a aspectos com mecanismos de captura de exceção pode elevar o número de cenários sujeitos a falhas. Pois, os elementos que compõem os aspectos podem levantar exceções, as quais a aplicação não foi projetada para tratá-las. Nesta dissertação é apresentado (i) um estudo empírico mostrando como a programação orientada a aspectos afeta o tratamento de exceção de uma aplicação que utiliza o JBoss AOP como implementação do paradigma de orientação a aspectos; e (ii) uma ferramenta que deu suporte ao estudo. O estudo mostra que ocorrem falhas no tratamento de exceção principalmente porque as exceções são capturadas por subsunção.

[en] Aspect Oriented Paradigm (AOP) is used in many frameworks and applications in order to improve the modularity and separation of concerns. However, the combination of AOP and exception handling mechanisms may increase the number of error-prone scenarios. AOP may raise exceptions which the application was not designed to handle it. This dissertation presents (i) an empirical study showing how the AOP affects exception handling in an application that uses JBoss AOP to implement AOP, and (ii) a support tool for the study. The study shows that error-prone scenarios occur mainly because exception handling exceptions are caught by subsumption.

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[pt] Test-Driven Development é uma técnica de desenvolvimento de software baseada em pequenos ciclos que alternam entre a escrita de testes e a implementação da solução para que os testes sejam aprovados. O desenvolvimento orientado a testes vem apresentando excelentes resultados em diversos aspectos da construção de novos sistemas de software. Maior manutenibilidade, melhoria de design, redução da densidade de defeitos, maior documentação e maior cobertura do código são vantagens que contribuem para a diminuição do custo de desenvolvimento e, conseqüentemente, para a maximização do retorno sobre o investimento obtido quando adotamos a técnica. Todos esses benefícios têm contribuído para que Test- Driven Development se torne uma prática cada vez mais crítica na aplicação de metodologias ágeis no processo de desenvolvimento. Quando avaliamos a técnica, sob a ótica dos muitos sistemas legados existentes, nos deparamos com uma clara incompatibilidade para sua adoção neste contexto. Test-Driven Development parte da premissa de que os testes devem ser construídos antes do código e, quando trabalhamos com legados, já possuímos milhares de linhas escritas e funcionando. Diante deste cenário, apresentamos a técnica, que chamamos de Test-Driven Maintenance, resultado da adaptação de Test-Driven Development para o contexto de legados, detalhamos o processo de adaptação necessário para que chegássemos à forma descrita e realizamos uma avaliação das características da técnica original que se estenderam à técnica adaptada. Buscando obter resultados que fossem, de fato, aplicáveis, produzimos uma avaliação empírica baseada nos resultados obtidos na introdução da técnica em um sistema legado, em constante uso e evolução, de uma empresa do Rio de Janeiro.

[en] Test-Driven Development is a software development technique based on quick cycles that switch between writing tests and implementing a solution that assures that tests do pass. Test-Driven Development has produced excellent results in various aspects of building new software systems. Increased maintainability, improved design, reduced defect density, better documentation and increased code test coverage are reported as advantages that contribute to reducing the cost of development and, consequently, to increasing return on investment. All these benefits have contributed for Test-Driven Development to become an increasingly relevant practice while developing software. When evaluating test driven development from the perspective of maintaining legacy systems, we face a clear mismatch when trying to adopt this technique. Test-Driven Development is based on the premise that tests should be written before coding, but when working with legacy code we already have thousands of lines written and running. Considering this context, we discuss in this dissertation a technique, which we call Test-Driven Maintenance, that is a result of adapting Test-Driven Development to the needs of maintaining legacy systems. We describe how we have performed the adaptation that lead us to this new…

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[pt] A organização participante deste trabalho buscou implantar atividades relacionadas à manutenção de software em função de problemas relacionados à grande ocorrência de defeitos, constantes retrabalhos, entre outros. Para suprimir esses problemas, inicialmente, foi elaborado um estudo preliminar do sistema em questão, avaliando o estado atual da manutenção de software. Diante do diagnóstico realizado, ficou evidente a necessidade de mudanças na maneira como eram conduzidas as atividades de manutenção do sistema. Com isso, iniciou-se a busca por alternativas de melhorias com objetivo de reduzir a ocorrência de defeitos e também aumentar a manutenibilidade do sistema. Sabendo quais são os problemas e o que poderia ser feito para melhorar, propôs-se adotar algumas práticas do modelo de maturidade de manutenção de software - SMmm e integrar os conceitos destas práticas em um processo definido e adaptado às necessidades do sistema. Para apoiar essa implementação, a infraestrutura utilizada foi a plataforma Team Foundation Service - TFS que colaborou com a implementação das práticas selecionadas segundo as exigências do modelo SMmm, resultando em um processo definido apoiado pelo TFS que implementa parcialmente o modelo SMmm. Este trabalho apresenta um estudo de caso com o objetivo de avaliar os benefícios proporcionados pela utilização de algumas práticas do modelo SMmm. A avaliação realizada confronta os dados do estudo preliminar com dados coletados após adoção das práticas, os resultados analisados apontaram uma redução significativa da quantidade de defeitos.

[en] The company participating in this work sought to implement activities related to software maintenance due to problems related to the great occurrence of defects, constant rework, among others. To suppress these problems, a preliminary study of the system in question has been elaborated, evaluating the current state of software maintenance. In view of the diagnosis, the necessity of changes became evident concerning the way that the system maintenance activities were conducted. With this, the search for alternatives of improvements began with the objective of reducing the occurrence of defects and also increase the maintainability of the system. Knowing the problems and what could be done to improve; it was proposed to accede some practices of the software maintenance maturity model - SMmm and to integrate the concepts of these practices into a defined process and adapted to the needs of the system. To support this implementation, the infrastructure used was the Team Foundation Service - TFS platform that collaborated with the implementation of the selected practices according to the requirements of the SMmm model, resulting in a defined process supported by the TFS that partially implements the SMmm model. This paper presents a case study with the objective of evaluating the benefits provided by the use of some practices of the SMmm model. The evaluation carried out compared the data from the preliminary study with data collected after adoption of the…

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[pt] Esta dissertação apresenta uma solução que permite a geração automática de exemplos de uso a partir da descrição textual de casos de uso. Os casos de uso descrevem especificações em um nível de formalização suficiente para a geração dos exemplos. Um exemplo gerado é um texto em linguagem natural que é o resultado da paráfrase de um possível comportamento do software, extraído de um caso de uso e aplicado a um contexto real, em que atores são convertidos em personagens fictícios e os atributos são valorados de acordo com as regras de negócios especificadas no caso de uso. O formato proposto para a construção de exemplos tem como objetivo permitir que clientes possam ler, entender e julgar se o comportamento que está sendo proposto é o desejado. Com isso é esperado que o próprio cliente possa validar as especificações e que, quando defeitos forem encontrados, a especificação possa logo ser corrigida e refletida de volta nos exemplos. Ao mesmo tempo a especificação formalizada na forma de um caso de uso auxiliará desenvolvedores a criar soluções mais próximas do correto por construção, quando comparado com especificações textuais convencionais.

[en] This master s dissertation presents a solution for the automatic generation of examples of use from the textual description of use cases. Use cases describe specifications in a sufficiently formal way that is enough to automatically generate usage examples. A generated example is a text in a natural language which is the paraphrase of one possible manner to use the software, extracted from the use case and applied to a real context where actors are converted into fictitious personas and attributes are valued according to the business rules specified in the use case. The proposed format to present the example aims to allow clients to read, to understand and to judge whether the expressed behavior is in fact what he wants. With this approach, it is expected that the customer himself can approve the specifications and when defects are found, so the specification can quickly be corrected and reflected in the examples. At the same time, the formalized specification in the form of a use case will help developers create solutions that are by construction closer to the correct one when compared to conventional textual specifications.

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[pt] Este trabalho visa explorar os requisitos de software, descritos na forma de casos de uso, como instrumento capaz de apoiar a geração e execução automática de testes funcionais, com o intuito de verificar automaticamente se o resultado obtido nos testes gerados e executados estão em conformidade com o especificado. O trabalho consiste em utilizar um processo e ferramenta para documentar casos de uso e automaticamente gerar e executar scripts de teste para verificar o comportamento funcional de aplicações web. As informações do caso de uso, em especial os fluxos de eventos (principal e alternativos), devem ser estruturados obedecendo um modelo de comportamento para que seja possível armazenar os dados e utilizá-los como entrada na integração com a ferramenta de testes. Neste trabalho, utilizou-se a ferramenta Selenium para a automação da interação com o navegador. A avaliação do esforço deu-se através da aplicação do processo em sistemas reais e através de comparação com outras técnicas aplicadas nos mesmos sistemas.

[en] This work aims at exploring the software requirements, described in the form of use cases, as an instrument to support the automatic generation and execution of functional tests, in order to automatically check if the results obtained in the tests generated and executed are in accordance with specified. The establishes a process and a tool for documenting use cases and automatically generating and executing test scripts that verify the behavior of web applications. The content of the use case, especially the flow of events (main and alternative), is structured in accordance to a "behavior model" that stores the test data and generates input for a browser testing tool. In this work, we have used the Selenium tool to automate the interaction with the browser. The assessment of our approach involved the application of the process and generating tool in real systems, comparing the results with other techniques applied in the same systems.

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[pt] Em um sistema de informação, falhas podem ocorrer pela diferença de entendimento das partes envolvidas em relação ao significado de um dado. Este é um problema bem conhecido pela engenharia de software, e defeitos deste tipo já foram responsáveis por falhas catastróficas, como a do Mars Climate Orbiter em 1999. O atual cenário de intercâmbio e processamento de dados, com grande volume de informação e heterogeneidade de participantes, cria um estado de suscetibilidade a estes defeitos. Entretanto, as técnicas de garantia de qualidade de software são tipicamente dirigidas à estrutura e às propriedades físicas dos dados, e não são eficientes ao observar questões semânticas. Este trabalho tem como intuito avaliar o uso de análise estática na detecção de conflitos semânticos em tipos de dados, e para validar sua eficácia esta abordagem foi comparada com outras técnicas de garantia de qualidade em um estudo qualitativo. A ferramenta de análise estática VERITAS (VERIficador estTÁtico Semântico) e a notação SemTypes foram desenvolvidas exclusivamente para tratar do problema de conflitos semânticos, adicionando controle de tipo semântico aos tipos reconhecidos por compiladores, e são apresentadas neste trabalho.

[en] Within information system, faults can occur by the difference in understanding of the parties involved regarding the meaning of data. This is a well-known problem for software engineering and defects of this type have been responsible for catastrophic failures, such as the Mars Climate Orbiter in 1999. The current scenario of data processing and exchange, with high information traffic volume and heterogeneous participants, increases system’s vulnerability to these defects. Besides that, techniques of software quality assurance are typically oriented to data structure and physical properties, failing to efficiently address semantics issues. This work has the objective to evaluate the use of static analysis to detect semantic conflicts in data types, investigating its efficacy through an qualitative study comparing different software quality assurance approaches. The static analysis tool VERITAS (VERIficador esTÁtico Semântico) and the SemTypes notation were exclusively developed to address the problem of semantic conflicts - adding a semantic control to the types recognized by compilers – and are presented in this work.

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[pt] Anomalias de código podem sinalizar a degradação da arquitetura de software. No entanto, a identificação de anomalias de código arquiteturalmente relevantes (ou seja, aquelas que implicam em deficiências arquiteturais) é particularmente difícil devido: (i) a falta de compreensão sobre a relação existente entre anomalias de código e degradação arquitetural, (ii) ao fato do processo de detecção de anomalias ter como foco somente o código fonte, sem considerar como ele se relaciona com sua arquitetura, e (iii) a falta de conhecimento sobre a confiabilidade das técnicas de detecção em revelar anomalias de código que são arquiteturalmente relevantes. Esta tese apresenta técnicas para identificar anomalias de código que são arquiteturalmente relevantes. Métricas sensíveis à arquitetura e estratégias de detecção foram definidas para superar as limitações das técnicas de detecção convencionais. Estas métricas e estratégias aproveitam rastros que podem ser estabelecidos entre as visões arquiteturais e a implementação dos sistemas. A tese também documenta padrões de anomalias de código (ou seja, relações recorrentes de anomalias) que estão relacionados com problemas arquiteturais. Uma ferramenta, chamada de SCOOP, foi desenvolvida para coletar as métricas sensíveis à arquitetura, aplicar as novas estratégias de detecção, e identificar os padrões de anomalias de código. Usando esta ferramenta, a técnica proposta foi avaliada em uma série de estudos empíricos, comparando sua acurácia com técnicas convencionais de detecção durante o processo de identificação de anomalias de código que são arquiteturalmente relevantes.

[en] Code anomalies can signal software architecture degradation. However, the identification of architecturally-relevant code anomalies (i.e. code anomalies that strongly imply architectural deficiencies) is particularly challenging due to: (i) lack of understanding about the relationship between code anomalies and architectural degradation, (ii) the focus on source code anomaly detection without considering how it relates to the software architecture, and (iii) lack of knowledge about how reliable these detection techniques are when revealing architecturally-relevant code anomalies. This thesis presents techniques for identifying architecturally-relevant code anomalies. Architecture-sensitive metrics and detection strategies were defined to overcome the limitations of conventional detection strategies. These metrics and strategies leverage traces that can be established between architectural views and system implementation. The thesis also documents code anomaly patterns (i.e. recurring anomaly relationships) that are strongly related to architectural problems. A tool, called SCOOP, was developed to collect the architecture-sensitive metrics, apply the new detection strategies, and identify the documented code anomaly patterns. Using this tool, we evaluated our technique in a series of empirical studies, comparing its accuracy with that of conventional detection techniques when identifying…

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[pt] Contratos de software podem ser escritos como expressões lógicas capazes de identificar falhas que ocorrem durante a utilização de um software. É possível implementar a verificação de um contrato em um software através de assertivas executáveis. No entanto, a forma como assertivas convencionais são implementadas não é diretamente aplicável a sistemas distribuídos, uma vez que apresentam dificuldades para avaliar expressões temporais, tampouco as expressões podem envolver propriedades de diferentes processos. Este trabalho propõe um mecanismo baseado em logs com meta-informações para a verificação de contratos em sistemas distribuídos. Uma gramática para redigir contratos possibilita operações temporais, ou seja, permite a especificação de condições entre eventos, em diferentes instantes de tempo, ou mesmo garante uma sequência de eventos, durante um período de tempo. O fluxo de eventos gerado é avaliado assincronamente em relação à utilização do sistema, pela comparação com contratos, previamente escritos de acordo com a gramática, que representam as expectativas sobre o comportamento normal do sistema.

[en] Software contracts can be written as assertions that identify failures observed while using the software. Software contracts can be implemented through executable assertions. However, conventional assertions are not directly applicable in distributed systems, as they present difficulties to evaluate temporal expressions, as well as expressions involving properties of different processes. This work proposes a mechanism based on logs with meta-information to evaluate contracts in distributed systems. A grammar to write contracts enable temporal operations, e.g., allows specifying conditions between events at different timestamps, or even guaranteeing a sequence of events over a period of time. The flow of events is evaluated asynchronously in relation to the system execution, by comparison with contracts, previously written according to the grammar, representing the expectations on the behavior of the system.

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[pt] A realização de um bom planejamento de TI é essencial para viabilizar e potencializar a melhoria contínua do desempenho organizacional. O Plano Diretor de Tecnologia da Informação (PDTI) é um instrumento de planejamento que define as estratégias e o plano de ação da TI. Uma parte essencial em um PDTI é a construção de uma Arquitetura Empresarial (AE), que integre os processos de negócios, as tecnologias e os sistemas de informação de uma organização, visando apoiar seus objetivos de negócio. O objetivo deste trabalho é analisar o papel da AE no contexto de um PDTI através de um método que apoia a identificação de sugestões a um Processo de Arquitetura da Informação (AI) já utilizado pelo Laboratório de Engenharia de Software (LES) da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC/Rio). Foi realizada uma avaliação. Esta forneceu resultados encorajadores quanto à eficácia do método.

[en] Good IT planning is essential to enable and leverage the organizational performance. The Information Technology Strategic Plan (ITSP) is a planning tool that defines the IT strategies and action plans. An essential part of the ITSP is the construction of an Enterprise Architecture, which integrates business processes, technologies and information systems of an organization, to support their business goals. The goal of this work is to analyze the role of Enterprise Architecture in the context of an ITSP using a method that supports the identification of suggestions to an Information Architecture Process in use by the Software Engineering Laboratory (LES) of the Catholic University of Rio de Janeiro (PUC/Rio). An assessment was performed. The results were encouraging.

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[pt] Espera-se que o desenvolvimento de suítes de teste a partir de modelos possa contribuir substancialmente para a redução do esforço humano e aumentar a eficácia dos testes gerados. Entende-se por eficácia (ideal) dos testes o percentual de defeitos existentes encontrados a partir desses testes. Uma grande parte dessas técnicas baseia-se em máquinas de estado e quase sempre estão voltadas para o teste de funcionalidade. Entretanto, existe a necessidade de se poder testar sistemas altamente interativos, tais como smartphones e tablets, a partir de uma descrição de sua interface humano-computador. O objetivo da dissertação é efetuar uma primeira avaliação de uma técnica voltada para a geração de suítes de teste visando o teste de interfaces gráficas. Para tal,desenvolvemos e avaliamos a eficácia de uma ferramenta, chamada Easy, que utiliza casos de uso tabulares e máquina de estados para a geração automática da suíte de testes. Os casos de uso são descritos em linguagem natural restrita. A partir dessa descrição, a ferramenta constrói uma máquina de estado e, a seguir, a utiliza para gerar cenários. Por construção os cenários estarão em conformidade com os casos de uso. Cada cenário corresponde a um caso de teste. Os cenários são apresentados ao usuário em linguagem natural restrita, permitindo a visualização destes antes da geração dos scripts finais de testes. Os scripts gerados são destinados a uma ferramenta de execução automatizada voltada para o teste de interfaces gráficas. Neste trabalho, utilizou-se a ferramenta UI Automation, responsável pela execução de testes em aplicações destinadas ao iOS, sistema operacional de iPhone, iPad e iPod Touch. A eficácia do processo foi avaliada em uma aplicação real, disponível na loja virtual de aplicativos App Store. Além disso, foram realizados testes de IHC afim de avaliar a influência no custo da produção da suíte de teste.

[en] It is expected that the development of test suites from models can contribute substantially to reducing the human effort and to increase the effectiveness of the generated tests. Means for tests’ effectiveness (ideal) the percentage of existing defects found by these tests. Most of these techniques is based on state machines and mostly directed to testing the functionality. However, there is a need to be able to test highly interactive systems, such as smartphones and tablets, from a description of its human computer interface. The goal of the dissertation is to make a first evaluation of a technique aimed to generate test suites for test of human computer graphic interface. For this purpose was developed and evaluated its effectiveness, a tool called Easy, using use cases tabular and state machine for the automatic generation of the suite tests. The use cases are described in natural language restricted. From this description, the tool builds a state machine, and then uses this to generate scenarios. By construction scenarios will be in accordance with the use cases. Each scenario corresponds to a test case. The scenarios are presented to…

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[pt] Na literatura disponível hoje, encontram-se exemplos da utilização do Scrum em projetos e times pequenos, deixando um questionamento sobre a possibilidade de utilização desta metodologia em projetos e/ou times grandes. Esta dissertação tem por objetivo examinar casos práticos de empresas conhecidas onde foi utilizado Scrum em projetos grandes, enfatizando as dificuldades encontradas ao longo de todo processo e as soluções adotadas, destacando as práticas que levaram os projetos a obter sucesso.

[en] In today s writings, there are many examples of using Scrum in small teams and projects, leaving a knowledge gap about the possibility of applying Scrum in big teams and large projects. This work aims at presenting case studies in known companies where Scrum has been applied in large projects, emphasizing the roadblocks found throughout the process, and the solutions adopted, highlighting the practices that lead the projects to success.

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[pt] A confiabilidade absoluta do software é considerada inatingível, pois mesmo quando confeccionado seguindo regras rígidas de qualidade, o software não está livre da ocorrência de falhas durante a sua vida útil. O nível de confiabilidade do software está relacionado, entre outros, à quantidade de defeitos remanescentes que serão exercitados durante seu uso. Contendo menos defeitos remanescentes, espera-se que o software falhe menos frequentemente, embora muitos desses defeitos sejam exercitados nenhuma vez durante a vida útil do software. Mas desenvolvedores, além de redigir programas, utilizam cada vez mais bibliotecas e serviços remotos que muitas vezes possuem qualidade duvidosa. Na tentativa de tornar o software capaz de observar erros em tempo de execução, surge a hipótese que o uso dos Métodos Formais Leves, por meio do emprego sistemático de assertivas executáveis, pode ser eficaz e economicamente viável para assegurar a confiabilidade do software, tanto em tempo de teste como em tempo de uso. O objetivo principal desta pesquisa é avaliar a eficácia de assertivas executáveis para prevenção e observação de falhas em tempo de execução. As avaliações da eficácia foram feitas por intermédio de uma análise quantitativa utilizando experimentos. Estes, utilizam, implementações de estruturas de dados instrumentadas com assertivas executáveis, submetidas a testes baseados em mutações. Os resultados mostraram que todos os mutantes não equivalentes foram identificados pelas assertivas, embora os testes não foram capazes disso. Também é apresentada uma estimativa do custo computacional relativo ao uso de assertivas executáveis. Com base na infraestrutura criada para realização dos experimentos é proposta uma política de instrumentação de programas utilizando assertivas executáveis a serem mantidas ativas tanto durante os testes como durante o uso produtivo.

[en] Absolute reliability of software is considered unattainable, because even when it is build following strict quality rules, software is not free of failure occurrences during its lifetime. Software s reliability level is related, among others, to the amount of remaining defects that will be exercised during its use. If software contains less remaining defects, it is expected that failures will occur less often, although many of these defects will never be exercised during its useful life. However, libraries and remote services of dubious quality are frequently used. In an attempt to enable software to check mistakes at runtime, hypothetically Lightweight Formal Methods, by means of executable assertions, can be effective and economically viable to ensure software s reliability both at test time as well as at run-time. The main objective of this research is to evaluate the effectiveness of executable assertions for the prevention and observation of run-time failures. Effectiveness was evaluated by means of experiments. We instrumented data structures with executable assertions, and subjected them to tests based on mutations. The results have shown that all…

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[pt] Na etapa de testes de software, as falhas podem ser reveladas e em seguida diagnosticadas a fim de identificar os defeitos que a causaram. Os testes devem idealmente ser aplicados desde o nível da unidade até o nível mais elevado do software, como o teste de sistema. Em um destes níveis está o teste da interface gráfica, ou Graphical User Interface (GUI). Garantir o correto funcionamento da GUI quanto ao estado de seus elementos após diversos eventos de usuário, é tão importante quanto o teste de outras camadas, pois a GUI é um meio direto de interação com a aplicação, sendo o recurso que mais influencia em como será qualificada a experiência pelo usuário final. Este trabalho propõe uma abordagem de teste baseado em modelo, ou Model-Based Testing (MBT), utilizando Redes de Petri (RP) de alto nível para representar a interface gráfica. A Rede de Petri é uma ferramenta de modelagem e uma linguagem de especificação de base matemática que define graficamente a estrutura de sistemas especialmente concorrentes. Uma característica importante das RPs é que elas podem ser simuladas, permitindo que se observe o comportamento do sistema e que se obtenha a geração de casos de teste a partir dos caminhos executados na simulação. Foi investigada a geração de suítes de teste para interface gráfica a partir do modelo Rede de Petri. Para isso, considerou-se a relação entre as ações do usuário e os estados resultantes na GUI, percebendo como uma RP pode modelá-los. Uma ferramenta de apoio foi desenvolvida para que, a partir das simulações realizadas na Rede de Petri, suítes de teste fossem geradas na linguagem C mais mais, tornando possível a execução automática em um software de estudo. Por fim, o critério de teste Análise de Mutantes, que mede a eficácia da suíte gerada a partir da RP, foi empregado como um dos meios de validação deste trabalho.

[en] In software testing stage, faults can be revealed and then diagnosed to identify defects that caused it. Tests should ideally be applied from the unit level to the higher level of software, such as system testing. In one of these levels resides GUI (Graphical User Interface) testing. Ensuring the correct operation of the GUI on the state of its elements after various user events is as important as the other layers tests, since GUI is a direct way to interact with the application, being the feature that most influences how the experience will be qualified by the end user. This paper proposes a Model-Based Testing (MBT) approach using high-level Petri Nets (RP) to represent graphical user interface. Petri Net is a modeling tool and a mathematical specification language that graphically defines the structure of systems, specially the concurrent ones. An important feature of RPs is that they can be simulated, allowing one to observe the behavior of the system and to obtain the generation of test cases from the paths executed in the simulation. The generation of test suites for GUI from the Petri Net model was investigated. For this, we considered the relationship between user…

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[pt] A dependência cada vez maior da tecnologia de informação (TI) torna software seguro um elemento chave para a continuidade dos serviços de nossa sociedade atual. Nos últimos anos, instituições públicas e privadas aumentaram seus investimentos em segurança da informação, mas a quantidade de ataques vem crescendo mais rapidamente do que a nossa capacidade de poder enfrentálos, colocando em risco a propriedade intelectual, a relação de confiança de clientes e a operação de serviços e negócios apoiados pelos serviços de TI. Especialistas em segurança afirmam que atualmente boa parte dos incidentes de segurança da informação ocorrem a partir de vulnerabilidades encontradas no software, componente presente em boa parte dos sistemas de informação. Para tornar o software fidedigno em relação à segurança, a criação e o uso de métricas de segurança serão fundamentais para gerenciar e entender o impacto dos programas de segurança nas empresas. Porém, métricas de segurança são cobertas de mistério e consideradas bastante difíceis de serem implementadas. Este trabalho pretende mostrar que hoje ainda não é possível termos métricas quantitativas capazes de indicar o nível de segurança que o software em desenvolvimento virá a ter. Necessitam-se, então, outras práticas para assegurar níveis de segurança a priori, ou seja, antes de se por o software em uso.

[en] Today`s growing dependency on information technology (IT) makes software security a key element of IT services. In recent years public and private institutions raised the investment on information security, however the number of attacks is growing faster than our power to face them, putting at risk intellectual property, customer`s confidence and businesses that rely on IT services. Experts say that most information security incidents occur due to the vulnerabilities that exist in software systems in first place. Security metrics are essential to assess software dependability with respect to security, and also to understand and manage impacts of security initiatives in organizations. However, security metrics are shrouded in mystery and very hard to implement. This work intends to show that there are no adequate metrics capable of indicating the security level that a software will achieve. Hence, we need other practices to assess the security of software while developing it and before deploying it.

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[pt] Test Driven Development (TDD) é uma das práticas de eXtreme Programming (XP) mais fáceis de entender e ao mesmo tempo uma das mais difíceis de executar. Para que o TDD seja usado apropriadamente, é preciso empregar práticas complementares, utilizar ferramentas adequadas e tomar algumas precauções para que seja feito de forma correta. Este trabalho de mestrado apresenta um estudo baseado na experiência real - realizada em uma pequena empresa - na qual foi elaborada uma infra- estrutura favorável ao desenvolvimento dirigido por testes. Quais as vantagens e desvantagens de cada uma das práticas? Como introduzir essas práticas no dia-a- dia de uma pequena empresa? Que tipo de infra-estrutura deve ser montada? Quais as ferramentas? Quanto tempo e qual o tipo de investimento necessário para a implantação dessas melhorias? Estas e outras perguntas são respondidas no decorrer do trabalho.

[en] Test Driven Development (TDD) is one of the eXtreme Programming´s (XP) easiest practices to understand but at the same time difficult to implement. It is necessary to use complementary practices, appropriate tools, and follow carefully some rules for achieving good results. A real experiment creating an adequate environment for TDD was conducted in a small company. This study will show the results obtained. What are the advantages and disadvantages of each one of the practices? How to establish these practices in small company daily operations? What type of environment has to be built? Which tools? How much time and investment for implementing this kind of enhancement would be required? This work will present answers to these questions.

Advisors/Committee Members: ARNDT VON STAA.