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Submitted by Ana Rebelo (amsr@isep.ipp.pt) on 2020-04-17T17:00:50Z No. of bitstreams: 1 DM_EvaristoFigueiredo_2019_MEI.pdf: 9034717 bytes, checksum: 08bc6c3b65dff7864c860b5c1ecb91eb (MD5) Approved for entry into archive by Ana Rebelo (amsr@isep.ipp.pt) on 2020-04-17T17:01:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DM_EvaristoFigueiredo_2019_MEI.pdf: 9034717 bytes, checksum: 08bc6c3b65dff7864c860b5c1ecb91eb (MD5) Made available in DSpace on 2020-04-17T17:01:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DM_EvaristoFigueiredo_2019_MEI.pdf: 9034717 bytes, checksum: 08bc6c3b65dff7864c860b5c1ecb91eb (MD5) Previous issue date: 2019

Num mercado global, é cada vez mais importante para as empresas conseguirem modelar o seu negócio e perceber as trocas de valor com a rede de parceiros com quem negoceiam. Assim, torna-se essencial modelar essas trocas de valor económico, através de um modelo de negócios que seja fácil de compreender e utilizar quer pelo utilizador, quer pela equipa de desenvolvimento de software. Contudo, existem poucos modelos (e métodos) que permitem modelar trocas de valor. Adicionalmente, não existem ferramentas de desenho que façam o alinhamento entre a perspetiva de negócio e a perspetiva de software. Assim, este trabalho de mestrado tem por objetivo (i) estudar os métodos existentes para representar valor de negócio, identificando as suas limitações, (ii) encontrar uma solução que facilite o desenvolvimento de software baseado em valor, e (iii) avaliar a solução proposta usando as boas práticas da engenharia de software baseada em evidências. Para atingir estes objetivos começámos por executar um estudo sistemático para garantir uma visão abrangente de todos os métodos que existem. Em seguida, selecionámos um ambiente tecnológico onde desenvolvemos uma ferramenta de suporte ao método DVD (Dynamic Value Description). Este método permite modelar os conceitos principais associados a uma troca de valor e fazer o alinhamento entre a perspetiva de negócio e a perspetiva de software. A ferramenta desenvolvida, DVDTool, permite a construção de um modelo de valor DVD, a geração de uma arquitetura de serviços em SoaML, e ainda a geração de modelos de requisitos expressos numa extensão do modelo KAOS4Services, que usa um subconjunto da linguagem KAOS e onde foram incluídos conceitos de valor. Finalmente, fizemos um quase-experimento para avaliar a eficácia percebida e a intenção de uso da nossa proposta, onde os resultados mostram que a ferramenta foi considerada fácil de usar, útil, e com intenção de uso no futuro.

FACEPE Model-Driven Development (MDD) é um paradigma que usa modelos como o principal artefato no processo de desenvolvimento de sistemas. Isto é, neste paradigma, modelos não são apenas artefatos de documentação, pois devem corresponder a códigos executáveis. Em projetos de Banco de Dados Espaciais (BDE), existem várias linguagens de modelagens (e.g., OMT-G, MADS, GeoProfile e UML-GeoFrame), as quais permitem representar características espaciais (e.g., Múltiplas Representações e Relacionamento Espacial) por meio de uma ferramenta do tipo Computer-Aided Software Engineering (CASE). Embora essas linguagens sejam bem exploradas e difundidas na literatura, constatou-se que estas têm deficiências para modelar e implementar integridade espacial a partir de entidades com múltiplas representações. Assim, de modo a avançar o estado da arte sobre projeto de BDE, este trabalho faz uma análise dos principais trabalhos relacionados, e, de modo a contribuir para superar as deficiências encontradas, propõe uma extensão espacial para a linguagem de modelagem Enhanced Entity Relationship (EER). Essa extensão é implementada na ferramenta EERCASE e avalidada por meio de uma análise comparativa com os principais trabalhos relacionados, evidenciando seus pontos fortes e fracos. Model-Driven Development (MDD) is a paradigm that uses models as the primary artifact in the systems development process. That is, in this paradigm, models are not only documentation artifacts, since these should be the executable code. In Spatial Databases projects (SDB), there are several modeling languages (e.g., OMT-G, MADS, GeoProfile and UML-GeoFrame), which allow to represent spatial characteristics (e.g., Multiple Representations and Spatial Relationship) by means of a tool type Computer-Aided Software Engineering (CASE). Although these languages are better exploited and widespread in the literature, it was found that they have deficiencies in modeling and implement spatial integrity from entities with multiple representations. Thus, in order to advance the state of the art in SDB project, this paper analyzes the main works related and, in order to contribute to overcome the deficiencies, proposes a spatial extension for modeling language Enhanced Entity Relationship (EER). This extension is implemented in tool EERCASE and evaluated through a comparison with the main work related, highlighting their strengths and weaknesses.

The electronic gaming industry has recently witnessed an exponential growth in terms of titles and overall complexity of the games. This growth is responsible for many advances in computational technologies. But it also revealed problems related to the development process. It is very common that game projects exceed budget and schedule, not to mention the high number of bugs delivered to the final consumer. Current tools that support the development of games, such as game engines, allow great flexibility and artistic freedom, but require professionals with a high degree of technological knowledge, which means that a high financial investment is often needed. To help solving these problems, the literature suggests the use of Model-Driven Development (MDD). The increased abstraction level made possible through MDD can lead to higher reuse levels, and the automation achieved by code generation helps to reduce development time. But for automation, the developer often has to pay the price of reduced flexibility since the MDD exists a lack of flexibility in designs, but with manual code that can be overcome. Given these challenges, it is proposed an approach for game development that targets models to offer efficiency but without losing the flexibility in projects. This goal can be achieved through the integration of multiple DSLs with handwritten code, with the help of design patterns. To evaluate this approach, it was developed a tool capable of assisting the development of games following the concepts of MDD, which was subsequently subjected to experiments to validate its effectiveness. According to the experimental analysis, it was possible to observe that the proposed approach can provide the desired efficiency and flexibility in game development. It was also noted that due to the automation offered by code generators, inexperienced developers could create their projects with greater ease. However the study indicates that abstraction offered by MDD hinders the learning of the technology used. Nos últimos anos, a indústria dos jogos eletrônicos tem assistido a um crescimento exponencial em termos de novos títulos e também na complexidade dos jogos. Este crescimento e responsável por muitos avanços nas tecnologias computacionais. Mas também revelou problemas relacionados com o processo de desenvolvimento. E muito comum que projetos de jogos excedam o orçamento e o cronograma, para não mencionar o elevado numero de jogos com defeitos entregues ao consumidor final. As ferramentas atuais que apoiam o desenvolvimento de jogos, tais como motores de jogo, permitem grande flexibilidade e liberdade artística, porem elas necessitam de profissionais com alto grau de conhecimento tecnológico, o que significa que muitas vezes e necessário um alto investimento financeiro. Para ajudar a resolver esses problemas, a literatura sugere o uso de Model-Driven Development (MDD). O aumento do nível de abstração oferecido pelo MDD pode conduzir a maiores níveis de reutilização, e da automação conseguida na geração de código ajudando a reduzir o tempo de desenvolvimento. Mas para ocorrer a automação, o desenvolvedor muitas vezes tem que pagar o preço da redução da flexibilidade ja que no MDD existe a falta de flexibilidade nos projetos, porem com código manual isso pode ser superado. Diante desses desafios é proposta neste trabalho uma abordagem de desenvolvimento de jogos dirigida a modelos capaz de oferecer eficiência sem perder a flexibilidade nos projetos. Esse objetivo pode ser alcançado por meio da integração de multiplas DSLs com códigos escritos a mão através da definição de padrões de projetos específicos. Para avaliar essa abordagem, foi desenvolvida uma ferramenta capaz de auxiliar o desenvolvimento de jogos seguindo os conceitos do MDD, a qual posteriormente foi submetida a experimentos para validar sua eficácia. De acordo com a analise experimental foi possível observar que a abordagem proposta pode oferecer a eficiência e flexibilidade desejada no desenvolvimento de jogos. Também foi notado que devido as automatizações oferecidas pelos geradores de código, desenvolvedores inexperientes puderam criar seus projetos com maior facilidade. Contudo o estudo indica que a abstração oferecida pelo MDD dificulta o aprendizado da tecnologia utilizada.

SERPRO Nos últimos anos, o paradigma de desenvolvimento de software dirigido a modelos tem se consolidado e ganho popularidade. Desta forma, um produto de software pode ser obtido através de transformações dos modelos de mais alto nível de abstração para os de mais baixo nível, sendo essa transformação guiada por metamodelos. Por exemplo, requisitos iniciais de um sistema de software podem ser transformados em modelos conceituais deste sistema. Observamos que, tanto a abordagem de modelagem de requisitos i* (iStar) como a linguagem de modelagem conceitual OO-Method (OO-M), têm ganho notoriedade no âmbito acadêmico e industrial. Nesta dissertação, estamos interessados em transformar modelos de requisitos iniciais, descritos em i*, em modelos conceituais especificados em OO-Method. Em particular, investigaremos como os requisitos não-funcionais (NFR) de produto, relacionados a softgoals internos a um ator sistema do i*, poderão ser analisados nas abordagens que transformam modelos de requisitos i* em modelos conceituais descritos em OO-Method. Erros e omissões dos requisitos não-funcionais têm impacto bastante negativo na qualidade do produto final: custos elevados de correção pós-implantação e inviabilização do projeto de software. Esses requisitos estão entre os mais caros e difíceis de corrigir. Nesta dissertação, é apresentada a proposta OOM-NFR, que analisa os softgoals internos a um ator sistema em modelos i* para verificar conflitos, prioridades e satisfação dos mesmos. Além disso, com base nos metamodelos i* de origem e OO-Method de destino, a proposta especifica um processo de transformação contendo regras que convertem uma instância de um modelo i* em outra instância do modelo OO-Method. Com o processo OOM-NFR, o modelo OO-M gerado reflete as prioridades dos softgoals especificados em i*. Para ilustrar e validar a proposta, foi concebido um exemplo de uma aplicação baseada num sistema real, utilizando-se a linguagem de transformação de modelos Query/View/Transformation (QVT) para automatizar e implementar essas transformações.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico The tracking between models of the requirements and architecture activities is a strategy that aims to prevent loss of information, reducing the gap between these two initial activities of the software life cycle. In the context of Software Product Lines (SPL), it is important to have this support, which allows the correspondence between this two activities, with management of variability. In order to address this issue, this paper presents a process of bidirectional mapping, defining transformation rules between elements of a goaloriented requirements model (described in PL-AOVgraph) and elements of an architectural description (defined in PL-AspectualACME). These mapping rules are evaluated using a case study: the GingaForAll LPS. To automate this transformation, we developed the MaRiPLA tool (Mapping Requirements to Product Line Architecture), through MDD techniques (Modeldriven Development), including Atlas Transformation Language (ATL) with specification of Ecore metamodels jointly with Xtext , a DSL definition framework, and Acceleo, a code generation tool, in Eclipse environment. Finally, the generated models are evaluated based on quality attributes such as variability, derivability, reusability, correctness, traceability, completeness, evolvability and maintainability, extracted from the CAFÉ Quality Model O rastreamento entre modelos das atividades de requisitos e arquitetura é uma estratégia que busca evitar a perda de informações, reduzindo o gap entre essas duas atividades iniciais do ciclo de vida do software. No contexto das Linhas de Produto de Software (LPS), é importante que haja um suporte a esse rastreamento, que permita a correspondência entre as duas atividades, com um gerenciamento satisfatório das variabilidades. Buscando atender a essa questão, este trabalho apresenta um processo de mapeamento bi-direcional, definindo regras de transformação entre elementos de modelo de requisitos orientado a objetivos (descrito em PL-AOVgraph) e elementos de descrição arquitetural (definida em PL-AspectualACME). Essas regras de mapeamento são avaliadas em um estudo de caso: a LPS Ginga ForAll. Para automatizar essa transformação, implementamos a ferramenta MaRiPLA (Mapping Requirements to Product Line Architecture), através de técnicas do desenvolvimento dirigido a modelos (Model-driven Development MDD), incluindo a linguagem de transformações entre modelos Atlas Transformation Language (ATL) com especificação de metamodelos do tipo Ecore em conjunto com os frameworks Xtext, de definição DSL, e Acceleo, de geração de código, em ambiente Eclipse. Por fim, os modelos gerados são avaliados, com base em atributos de qualidade como variabilidade, derivabilidade, reusabilidade, corretude, rastreabilidade, completude, evolutibilidade e manutenibilidade, extraídos do Modelo de Qualidade CAFÉ

Tese de doutoramento em Tecnologias e Sistemas de Informação, Ubiquitous computing is a research field of computing technology with a growing number of researchers and represents a new direction on the thinking about the integration and use of computers in people’s lives. It aims to achieve a new computing paradigm, one in which there is a high degree of pervasiveness and widespread availability of computers or other IT devices, usually with communication capabilities, in the physical environment. Model-Driven Development (MDD) constitutes an approach to software design and development that strongly focuses and relies on models, through which we build software-platform independent models. Several contributions of MDD are: gains of productivity; concepts closer to domain and reduction of semantic gap; automation and less sensitivity to technological changes; and capture of expert knowledge and reuse. This thesis aims to contribute for the appropriate use of model-based/driven development approaches in software development for pervasive information systems (PIS). This work considers a case study research strategy. It uses two projects developed in the field of ubiquitous and mobile computing that directed their software development to a model-based/driven approach. This thesis describes and analyses the projects. Each one of the project is formalized in a SPEM 2.0 model that presents the main elements of the project. This SPEM model allows perceiving the structure and elements of the project, along with some issues and facts of the project. This thesis conceives a development framework that introduces several useful conceptions. Among these conceptions are the dimensions of development, functional profiles, resources categories, functional profile instances, global and elementary development process. In consonance with this development framework, the thesis proposes a SPEM 2.0 Base Plug-In extension and a development framework pattern to assist in the analysis of the projects. The SPEM 2.0 Base Plug-In extension defines elements that are fundamental to the definition and application of the development framework pattern. The development framework pattern is applied to each of the projects to facilitate the analysis. From the analysis of the projects, the thesis synthesizes a set of guidelines and insight related to the adoption of model-based/driven approaches to pervasive information system development., A computação ubíqua é um campo de investigação de tecnologia de computação com um número crescente de investigadores e representa uma nova direcção no pensamento sobre a integração e o uso de computadores na vida das pessoas. O objectivo é alcançar um novo paradigma de computação em que há um alto grau de abrangência e ampla disponibilidade de computadores ou outros dispositivos de tecnologias de informação, geralmente com recursos de comunicação, no ambiente físico. Model-Driven Development (MDD), constitui uma abordagem de desenho e desenvolvimento de software que se baseia em modelos, através da qual construímos modelos de plataforma de software independentes. Várias contribuições de MDD são: ganhos de produtividade; conceitos mais próximos ao domínio e à redução do salto semântico; automação e menor sensibilidade às mudanças tecnológicas; captura de conhecimento especializado e reutilização. Esta tese visa contribuir para a adequada utilização de abordagens de desenvolvimento baseadas/conduzidas por modelos no desenvolvimento de software para sistemas de informação “pervasive” (PIS). Esta tese apresenta uma estratégia de investigação de estudo de caso. Usa, como estudos de caso, dois projectos desenvolvidos no campo da computação ubíqua e móvel, e os quais dirigiram o seu desenvolvimento de software para uma abordagem baseada/conduzida por modelos. Esta tese descreve e analisa os projectos; cada um dos projectos é formalizado num modelo SPEM 2.0 que apresenta os elementos principais do projecto. Este modelo SPEM permite perceber a estrutura e os elementos do projecto, juntamente com alguns problemas e factos do projecto. Esta tese concebe uma estrutura de desenvolvimento que apresenta várias concepções úteis. Entre essas concepções estão as dimensões de desenvolvimento, os perfis funcionais, as categorias de recursos, instâncias de perfil funcional, os processos de desenvolvimento global e elementar. Em consonância com esta estrutura de desenvolvimento, a tese propõe uma extensão ao SPEM 2.0 Base Plug- In e um padrão de desenvolvimento para auxiliarem a análise dos projectos. A extensão ao SPEM 2.0 Base Plug-In define elementos que são fundamentais para a definição e aplicação do padrão de estrutura de desenvolvimento. O padrão de estrutura de desenvolvimento é aplicado a cada um dos projectos para facilitar a sua análise. A partir da análise dos projectos, a tese sintetiza um conjunto de directrizes e de ilações relacionadas com a adopção de abordagens MDD para o desenvolvimento de PIS., Programa Operacional Educacional (PRODEP), e do Instituto Politécnico de Bragança, através da sua Escola Superior de Tecnologia e de Gestão., Instituto Politécnico de Bragança. Escola Superior de Tecnologia e de Gestão

A abordagem de desenvolvimento dirigido por modelos (DDM) propõe que modelos (e transformações entre modelos) assumam o papel principal no desenvolvimento de sistemas. Entretanto, não há uma notação consensual para modelagem de persistência baseada em arcabouços de mapeamento objeto-relacional: enquanto a UML não possui recursos específicos para a modelagem de persistência, o modelo entidade-relacionamento não expressa os conceitos dinâmicos existentes na UML. Este trabalho propõe o perfil UML MD-JPA (Model Driven JPA) para a modelagem de persistência baseada na já difundida API de persistência Java (JPA), buscando a modelagem dos elementos persistentes e transientes de forma mais coerente e integrada. São especificadas as principais características do perfil MD-JPA, assim como a maneira pela qual modelos que adotam este perfil podem ser transformados em implementação Java, através de transformações de modelos propostas em uma abordagem DDM. Por fim, uma ferramenta de código livre foi desenvolvida para disponibilizar para comunidade os resultados deste trabalho. The model driven development (MDD) approach proposes that models (and modelto- model transformations) play the main role on system development. However, there is not a consensual notation to model persistence based upon object relational mapping frameworks: while UML lacks specific resources for persistence modeling, the entityrelationship model does not make reference to the dynamic concepts existing in UML. This work proposes MD-JPA, a UML profile for persistence modeling based on the well-known Java Persistence API (JPA), pursuing the modeling of transient and persistent elements in a more coherent and integrated way. This work describes the main characteristics of MD-JPA as well as the way that models that adopt such profile can them be used to generate a Java implementation by the application of the proposed model transformations on a MDD approach. Finally, an open source tool was developed to make the results of this work available to the community.