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Engenharia de Software, LEIC, 2005-06 |
Trabalhos práticos
Especificação FormalVDM++VDM++ é uma linguagem de especificação formal baseada no VDM-SL e estendida com elementos do Smalltalk, para abarcar conceitos do paradigma de orientação por objectos. O VDM++ fornece uma larga variedade de elementos de construção que o utilizador pode usar para especificar formalmente um qualquer sistema orientado por objectos. Um especificação formal completa em VDM++, também denominada “modelo”, é composta por um conjunto de especificações de classes e uma outra, opcional, de um workspace. Pretende-se que este trabalho apresente a linguagem, os seus elementos, exemplos de especificação, aplicações e potencialidades. Referências:
Spec#Spec# é uma nova tentativa para o desenvolvimento de software de alta qualidade sem acréscimo de custos. O sistema Spec# é composto por : (1) uma linguagem de programação estendida do C#, para incluir tipos não nulos e verificação de excepções. Igualmente permite formalizar a definição de métodos através de pré e pós-condições e objectos invariantes; (2) um compilador que verifica as pré e pós-condições, assegura o conteúdo dos tipos não nulos e mantém a meta-informação sobre a formalização dos métodos para uso posterior por outras ferramentas e (3) um verificador estático de teoremas que automaticamente analiza as pré e pós-condições e prova a correcta (ou não) especificação do programa. Característica única do Spec# é a garantia da manutenção de invariantes em programas orientados por objectos na presença de callbacks, threads e relações inter-objectos. O objectivo deste trabalho é a apresentação sucinta deste sistema e seus constituíntes. Referências:
OCL: Object Constraint LanguageA linguagem OCL é usada em UML e permite definir restrições e pesquisas sobre modelos de objectos. Estas restrições são particularmente úteis pois permitem a um programador criar regras específicas que governam os aspectos de um determinado objecto, a um nível alto de abstracção. Como muitos projectos hoje em dia requerem regras únicas e complexas, escritas especificamente para o seu modelo de negócio, a OCL tem-se tornado uma faceta integral do desenvolvimento por objectos. Pretende-se com este trabalho, a análise e o estudo da OCL, seu propósito, sintaxe e aplicação e ferramentas de apoio conhecidas. Referências:
DesignModelação de Processos de NegócioA modelação de processos de negócio é uma actividade importante na engenharia de requisitos de sistemas de software e sistemas de informação. A análise dos processos através dos quais a organização concretiza os seus objectivos de negócio, fluxo de informação e interacções entre entidades internas e externas leva a uma compreensão global do seu funcionamento. O objectivo deste trabalho é o de estudar e comparar formalismos para modelação de processos de negócio, tais como UML, BPML e BPEL. Referências:
Programação Orientada por AspectosA programação orientada por aspectos (POA) é uma abordagem que tenta suprir algumas lacunas da programação orientada por objectos (POO). Estas lacunas comportam a captura de certas decisões de desenho e respectiva implementação, por interceptarem mais do que uma funcionalidade básica do sistema. Através da POA, estas decisões são possíveis de captura (naquilo a que se chamam aspectos), incluíndo o seu isolamento, composição e reutilização de código apropriados. O objectivo do trabalho é apresentar de forma sucinta a POA, seus paradigmas mais importantes e o estado actual da arte a nível de aplicações e tecnologias. Referências:
Refactoring: Técnicas de Redesenho de SoftwareA ideia de refactoring tem origem na tese de Bill Opdyke, 1992. “A
refactoring is a change made to the internal structure of software
to make it easier to understand and cheaper to modify without
changing its observable behavior”. O processo de refactoring
envolve a eliminação de duplicação, a simplificação de lógica
complexa e clarificação de código, tornando-o mais fácil de
entender. Exemplos: alterar nome de variável, dividir um método
grande, alterar a assinatura de um método, instanciar um padrão de
design, etc. Um tipo especial de refactorings é "Refactoring to
patterns", uma abordagem nova de aplicação de patterns que combina a
utilidade top-down dos design patterns com a descoberta bottom-up
típica em desenvolvimento iterativo e refactoring contínuo. O Referências:
Model-Driven DevelopmentModel-driven programming é um paradigma de desenvolvimento de software que visa modelar todos os objectivos de um sistema através de manipulações apenas ao nível do seu modelo abstracto de alto-nível. Esta abordagem concentra-se em modelar primeiro o que se pretende que o sistema faça e só depois decidir como se irá fazer. Delega-se a responsabilidade de traduzir esta modelação do “quê” para o “como” para um sub-sistema, através de um processo generativo de código. O objectivo deste sub-sistema é gerar uma implementação concreta partindo de modelos declarativos. Pretende-se que este trabalho apresente este paradigma, o seu propósito e componentes mais relevantes e quais as aplicações e ferramentas de apoio ao desenvolvimento existentes. Referências:
Arquitectura de Aplicações EmpresariaisAs Aplicações Empresariais, que podem ser designadas também por Aplicações sobre Sistemas de Informação, são aplicações que lidam com a visualização, manipulação e arquivo de grandes quantidades de dados (normalmente complexos) e o suporte e automação de processos de negócio com esses mesmos dados. Exemplos destes sistemas são sistemas de reservas, sistemas financeiros, sistemas de cadeias de fornecimento e muitos outros. Estes sistemas têm os seus próprios desafios e soluções e são diferentes de sistemas embebidos, sistemas de controlo, sistemas de telecomunicações e de aplicações de secretária. O objectivo deste trabalho é fazer um resumo das soluções de arquitectura para aplicações empresariais, tendo como base o trabalho de Martin Fowler. Referências:
ProcessosUnified ProcessO Unified Process é um processo de desenvolvimento de software que assenta na elaboração de vários modelos que descrevem a arquitectura de um sistema, através de um processo iterativo e incremental, guiado por casos de utilização. O objectivo deste trabalho é descrever sucintamente de que se compõe este processo (actores, fases, modelos), seu propósito e implementações conhecidas (RUP, EUP, ...). Referências:
Open Source Software DevelopmentSoftware “open-source” é software no qual o código-fonte é distribuído ou está acessível via Internet sem custos ou limitações para quem o quiser usar, modificar ou mesmo re-distribuir. É um fenómeno que começou a crescer desde 1980, a partir de projectos como o BSD Unix e o Free Software Foundation GNU, ganhando grande aceleração a partir de 1990. Tal deve-se ao facto da Internet ter crescido paralelamente, possibilitando a colaboração entre programadores numa escala até então impossível. O objectivo deste trabalho é apresentar este conceito, a sua evolução e presente estado, referindo as suas vantagens e desvantagens e a problemática constante à volta deste tópico. Referências
SCRUMScrum é um processo ágil que pode ser usado para gerir e controlar desenvolvimento de software e produtos usando práticas iterativas e incrementais. Ao englobar práticas existentes, incluindo Extreme Programming e RUP, Scrum alia os benefícios de desenvolvimento ágil com as vantagens de uma implementação simples. O objectivo deste trabalho é apresentar esta metodologia, arquitectura, vantagens e desvantagens e ferramentas de apoio conhecidas. Referências: Feature Driven DevelopmentFeature Driven Development é um processo ágil de desenvolvimento de software que assenta na captura prévia das funcionalidades, a um nível de lógica de negócio, que trazem a maior valia aos actores (internos ou externos) de um sistema. Depois de elencadas todas estas funcionalidades (ou features) todo o desenvolvimento é planeado à volta destas, sendo o desenho e implementação feito independentemente para cada uma, e agregado interativamente na arquitectura geral, construíndo-a aos poucos e à medida que o desenvolvimento vai avançando. O objectivo deste trabalho é apresentar esta metodologia, arquitectura, vantagens e desvantagens e ferramentas de apoio conhecidas. Referências:
Dynamic Systems Development MethodologyDSDM é uma metodologia ágil de desenvolvimento de software que, como outras, concentra-se em desenvolver rapidamente uma solução com qualidade. Após um estudo de viabilidade, o processo estuda o domínio de negócio onde se irá aplicar o processo e prossegue por três fases: análise funcional, desenho e implementação. Os princípios por detrás do DSDM incluem interacção com o cliente final, equipas autónomas de alta-produção, entregas de protótipos frequentes, testes intermédios, etc. Como qualquer outra metodologia ágil, enfatiza a alta qualidade e flexibilidade para a mudança brusca de requisitos. Pretende-se uma breve apresentação desta metodologia, filosofia, princípios, processos e aplicações conhecidas. Referências:
CMMICMMI (Capability Maturity Model® Integration) é uma abordagem que visa a melhoria dos processos de desenvolvimento dentro de uma organização através do fornecimento dos elementos essênciais para os processos se tornarem eficientes. Pode ser usado para guiar o melhoramento do processo ao longo de um projecto, de um departamento ou de toda a organização. O CMMI ajuda na integração de funções organizacionais que se encontram separadas, estabelece prioridades e objectivos de melhoria, fornece linhas directrizes para o aumento da qualidade e consolida um ponto de referência para a aferição da qualidade de processos existentes. O objectivo deste trabalho é apresentar o CMMI, benefícios, modelos, fases de maturidade e exemplos de organizações certificadas. Referências:
SPICESPICE é uma iniciativa a nível internacional para o desenvolvimento de uma norma internacional para a aferição do processo de desenvolvimento de software. O projecto tem três objectivos principais: (1) conceber e desenvolver uma proposta de norma para aferir a maturidade dos processos de desenvolvimento de software nas organizações; (2) conduzir experiências de aplicação da norma em ambientes industriais e (3) promover a introdução desta tecnologia de aferição para a industria de software a um nível global. Pretende-se que este trabalho apresente o projecto, intervenientes, a sua história, resultados e exemplos de aplicação. Referências: Verificação e ValidaçãoxUnit: Testes unitáriosOs testes unitários são programas escritos para testar classes e serem executados de forma automática. Tipicamente, um teste unitário envia uma mensagem concreta a um objecto de uma classe e verifica se ele responde da forma prevista. Os testes unitários são uma componente de engenharia de software muito importante que permitem a quem desenvolve software ganhar confiança sobre a qualidade do software que estão a produzir e ajudam também na compreensão de programas uma vez que documentam como os usar e os resultados que deles se esperam. A ferramenta mais popular para a escrita e execução de testes unitários é a framework de testes xUnit de Kent Beck, com implementações para inúmeras linguagens de programação, das quais se destacam a implementação inicial para Java (JUnit), .Net (NUnit) e para C++ (CppUnit), HttpUnit, etc, etc. O objectivo do trabalho seria apresentar de forma breve a xUnit e enumerar as suas diversas implementações que actualmente existem. Referências:
Teste baseado em modelosNeste tipo de teste, são gerados casos de teste do sistema mais ou menos automaticamente a partir de um modelo de um sistema (modelo UML, modelo UML enriquecido com OCL, modelo formal, etc.). A riqueza dos testes depende do detalhe do modelo. O objectivo do trabalho é apontar as várias técnicas existentes, ferramentas e casos de sucesso. Prova de correcção de algoritmos Um caso muito falado na comunicação social foi o caso da colocação de professores, em que a empresa que resolveu o problema (ATX Sodtware) fez uma demonstração formal de que o seu algoritmo estava correcto. Em geral, dado um problema a resolver especificado por pré e pós-condições, e um algoritmo ou programa que pretende resolver o problema, pretende-se provar que no final da execução do programa ou algoritmo as pós-condições são satisfeitas, supondo que no início da execução do algoritmo as pós-condições são satisfeitas. O objectivo do trabalho é expor sumariamente as técnicas existentes para efectuar este tipo de prova (normalmente baseados em trabalhos de Hoare e Dijkstra), o grau de automação que se consegue, e apontar casos de sucesso. Model-checking É uma técnica de verificação formal que se baseia na descrição de um sistema através de uma máquina de estados finita e na descrição de propriedades a que o sistema deve obedecer numa linguagem apropriada (normalmente lógica temporal), sendo automaticamente verificado se a máquina de estados finita satisfaz as propriedades indicados, apresentando, em caso negativo, exemplos de traços de execução que violam a propriedade. Esta técnica tem sido aplicada com sucesso nas indústrias de software, hardware e telecomunicações. O objectivo do trabalho é explicar a técnica, apontar ferramentas existentes (SPIN, etc.), e apresentar casos de sucesso. Infraestruturas de Engenharia de SoftwareSistemas de Controlo de Versões: CVS e SVNO CVS (Concurrent Versions System) é um sistema de controlo de versões de documentos, um componente importante do Source Configuration Management (SCM). Com este sistema, pode-se manter o histórico de alterações a ficheiros de código-fonte e documentos. O seu propósito é similar a outros sistemas existentes como o RCS, PRCS e Aegis. O objectivo do projecto SVN (Subversion) é a construção de um sistema de controlo de versões que seja um substituto à altura do CVS para a comunidade “open-source”. O objectivo do trabalho é analisar e descrever cada uma destas abordagens e compara-las adequadamente sob os seus aspectos mais importantes e relevantes. Referências: Wikis: uma ferramenta para desenvolvimento de softwareOs wikis demonstraram já que são bastante apelativas como ferramentas colaborativas para produção e edição de informação baseada na web. Usam uma linguagem de anotação bastante simples, um mecanismo muito simples mas poderoso de ligação dinâmica entre páginas baseado em convenções léxicas e suportam o conceito de páginas adaptativas. Devido às suas qualidades atractivas, os wikis são hoje largamente usados, especialmente na comunidade de software e estão a ser usados para diferentes fins e em diferentes campos de conhecimento. O objectivo deste trabalho é estudar de que forma os wikis estão a ser usados para apoiar o desenvolvimento de software. Referências: E-learning e o Ensino da Engenharia de SoftwareAs ferramentas de e-Learning suportam e apoiam o leccionamento e aprendizagem de determinadas disciplinas, nas quais a Engenharia de Software se encontra incluída. Atendendo a que o ensino de disciplinas no âmbito da programação e da engenharia de software tem requisitos próprios, nomeadamente a disponibilização de materiais de ensino em diferentes formatos (código e modelos), pretende-se com este trabalho estudar e avaliar os requisitos específicos deste tipo de disciplinas e de que forma são suportados por ferramentas existentes. Referências: Gestão de ProjectosCódigo de Ética e Deontologia Profissional em Engenharia de SoftwareA Engenharia de Software abarca vários tipos de profissionais que Referências: Normas de softwareO desenvolvimento de software é um processo complexo que pode ser Project Management Body of KnowledgeO Project Management Body of Knowledge (PMBOK) é uma colecção de processos e áreas de conhecimento consensualmente aceites como boas práticas da disciplina de gestão de projectos. Como norma internacional (IEEE Std 1490-1998) fornece os conceitos fundamentais sobre gestão de projectos, independentemente do tipo de projecto, seja ele de construção, software, engenharia, etc. O objectivo deste trabalho é apresentar estes conceitos, a sua evolução e o presente estado. Referências: Perfis, Papéis e Competências em Engenharia de SoftwareAs Tecnologias de Informação e Comunicações configuram um dos
mais Referências: Certificação de produtos de softwareA certificação de produtos (e componentes) de software é uma exigência crescente dos clientes desses produtos, mas tem também importantes dificuldades associadas (note-se que não estamos a falar da certificação de processos ou empresas, como acontece com o CMMI ou ISO 9000). Por exemplo, uma agência do governo federal americano certifica várias sistemas de voto electrónico, podendo cada estado escolher qualquer dos sistemas certificados. Normalmente pretende-se certificar um produto em relação a algum tipo de requisitos, especificações ou propósito. Duas das dificuldades associadas à certificação são a ambiguidade e parcialidade nas especificações, e a impossibilidade prática de provar que um produto de software cumpre as especificações. O objectivo do trabalho é apontar as normas aplicáveis à certificação de produtos de software, dificuldades, metodologias, contexto de aplicação, aspectos legais, etc. Referências:
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