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A simulation-driven model-based approach for designing software-intensive systems-of-systems architectures (2018)

  • Authors:
  • Autor USP: GRACIANO NETO, VALDEMAR VICENTE - ICMC
  • Unidade: ICMC
  • Sigla do Departamento: SSC
  • Subjects: ARQUITETURA DE SOFTWARE; SIMULAÇÃO; ENGENHARIA DE SOFTWARE; SOFTWARES
  • Keywords: Engenharia baseada em odelos; Model-based engineering; Simulation; Sistemas-de-sistemas; Software architecture; SoS; SoS; Systems-of-systems
  • Language: Inglês
  • Abstract: Contexto: Sistemas intensivos em software tem sido interoperados para formar alianças conhecidas como Sistemas-de-Sistemas (SoS). Domínios de aplicação de SoS variam do controle de tráfego ao gerenciamento de situações de crises e emergência. Devido à criticidade destes domínios, tais sistemas precisam ser confiáveis e robustos, lidando com potenciais defeitos e mal funcionamento, e evitando falhas que poderiam causar ameaças à integridade dos usuários. Problema: O funcionamento correto de um SoS depende da especificação precisa e da garantia rigorosa da consistência de suas operações. Entretanto, além das limitações nas linguagens quanto à especificação de ambos estrutura e comportamento do SoS, prever seu comportamento depende da especificação de constituintes que não são totalmente conhecidos em tempo de projeto e de seu comportamento emergente. Neste sentido, SoS têm sido desenvolvidos e implantados sem a devida avaliação de seus comportamentos, uma vez que as linguagens disponíveis atualmente não dão suporte a uma especificação precisa destes comportamentos. Objetivos: Este projeto de doutorado relata avanços teóricos e práticos fundamentados em uma linguagem de descrição arquitetural formal para permitir a predição e avaliação do comportamento e estrutura dos SoS com base em simulações. Contribuições: As principais contribuições deste projeto envolvem (i) uma transformação de modelos para produzir automaticamente modelos de simulação para descrições de arquitetura desoftware de SoS, combinando estrutura e comportamento em uma mesma solução, (ii) um método de avaliação de arquitetura de software de SoS para prever o comportamento do SoS considerando sua dinâmica inerente, (iii) modelagem do ambiente e derivação automática de geradores de estímulos entregando dados continuamente e sustentando a execução de simulações de SoS, e (iv) um método para promover a sincronização automática entre modelos descritivos e prescritivos de arquitetura de software de SoS baseados em mecanismos de descoberta e recuperação de modelos, e transformação de modelos reversa. Avaliação: Estudos de caso foram conduzidos para avaliar as soluções nos domínios de Monitoramento de Enchentes e Espacial. Resultados: As abordagens propostas exibem alta acurácia no que tange (i) a produzir simulações operacionais e sem falhas para arquiteturas de software de SoS, (ii) ao suporte á avaliação, ainda em tempo de projeto, do comportamento que emerge da operação do SoS, (iii) à derivação automática de geradores de estímulos para entrega contínua de dados e manutenção da execução das simulações geradas, e (iv) à manutenção do alinhamento entre os modelos descritivos e prescritivos da arquitetura do SoS avaliado. Conclusões: Conclui-se que as abordagens propostas avançam o estado da arte no projeto de arquiteturas de Software de SoS ao permitir prever, em tempo de projeto, como o SoS vai operar em tempo de execução, permitindo estabelecer estratégias para manter a simulaçãorodando, e sua operação contínua, mesmo com as mudanças arquiteturais inerentes ao seu funcionamento, provendo mais confiabilidade para os usuários futuramente dependerão de seus serviços.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 27.03.2018
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      GRACIANO NETO, Valdemar Vicente; NAKAGAWA, Elisa Yumi. A simulation-driven model-based approach for designing software-intensive systems-of-systems architectures. 2018.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2018. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-06072018-110150/ >.
    • APA

      Graciano Neto, V. V., & Nakagawa, E. Y. (2018). A simulation-driven model-based approach for designing software-intensive systems-of-systems architectures. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-06072018-110150/
    • NLM

      Graciano Neto VV, Nakagawa EY. A simulation-driven model-based approach for designing software-intensive systems-of-systems architectures [Internet]. 2018 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-06072018-110150/
    • Vancouver

      Graciano Neto VV, Nakagawa EY. A simulation-driven model-based approach for designing software-intensive systems-of-systems architectures [Internet]. 2018 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-06072018-110150/

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