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[ES] El Desarrollo Dirigido por Modelos, MDD por sus siglas en inglés (Model Driven Development), es un enfoque de ingeniería del software que centra la creación y evolución de productos software en el modelado. Desde hace casi dos décadas, la comunidad científica ha descrito muchas de las ventajas de MDD frente a otros enfoques, sin embargo, su adopción en el entorno industrial es muy poco frecuente. Con el objetivo de entender por qué MDD no ha reemplazado otros enfoques de ingeniería software, he realizado una investigación empírica a través de tres experimentos controlados. Con el primer experimento pretendo aclarar si los beneficios de MDD frente al Desarrollo centrado en Código, CcD por sus siglas en inglés (Code Centric Development), son fieles a la realidad del desarrollo software actual. En el segundo experimento comparo la valoración que realizan los ingenieros de los modelos que utilizan, con su utilidad para ser utilizados en contextos MDD. En el tercer experimento analizo el desempeño de los profesionales software en tareas de mantenimiento en contextos MDD. Nuestros resultados confirman los beneficios de MDD frente a otros enfoques, pero también, que la intención de uso de MDD no alcanza valores máximos. Los sujetos subestiman el potencial de los modelos que desarrollan y utilizan en contextos MDD. El problema de adopción parece estar ligado a factores humanos, no a factores técnicos., [CA] El Desenvolupament Dirigit per Models, MDD (Model Driven Development), és un enfocament d'enginyeria del programari que centra la creació i evolució de productes programari en el modelatge. Des de fa quasi dues dècades, la comunitat científica ha descrit moltes dels avantatges de MDD enfront d'altres enfocaments, no obstant això, la seua adopció en l'entorn industrial és molt poc freqüent. Amb l'objectiu d'entendre per què MDD no ha reemplaçat altres enfocaments d'enginyeria programari, he realitzat una investigació empírica a través de tres experiments controlats. Amb el primer experiment pretenc aclarir si els beneficis de MDD enfront d'altres enfocaments, com el Desenvolupament centrat en Codi, CcD (Code Centric Development), són fidels a la realitat del desenvolupament programari actual. En el segon experiment compare la valoració que realitzen els enginyers dels models que utilitzen, amb la seua utilitat per a ser utilitzats en contextos MDD. En el tercer experiment analitze l'acompliment del professional programari en tasques de manteniment en contextos MDD. Els nostres resultats confirmen els beneficis de MDD enfront d'altres enfocaments, però també, que la intenció d'ús de MDD no aconsegueix valors màxims. Els subjectes subestimen el potencial dels models que desenvolupen i utilitzen en contextos MDD. El problema d'adopció sembla estar lligat a factors humans, no a factors tècnics., [EN] Model Driven Development (MDD) is a software engineering approach in which the code of a software product is generated and evolutionated from conceptual models that abstractly represents the system. For nearly two decades, the scientific community has described many of the advantages of MDD over other approaches. Despite the benefits of MDD, its use in real practical developments is merely anecdotal. To understand why MDD has not replaced other software engineering approaches, I have conducted an empirical investigation through three controlled experiments. The first experiment aims to clarify whether the benefits of MDD compared to code-centric development (CcD) match the reality of development in real environments. In the second experiment, I compare engineers' assessment of the models they develop with the usefulness of these models to be used in MDD contexts. In the third experiment, I analyze the performance of software professionals in maintenance tasks in MDD contexts. Our results confirm the benefits of MDD over other approaches; however, the intention to use MDD does not reach maximum values. Subjects underestimate the potential of the models they develop and use in MDD contexts. The adoption problem seems to be linked to human factors, not to technical factors.

espanolLos modelos de procesos de desarrollo software (MPDS) guian el desarrollo o el mantenimiento de productos software. Actualmente existen diversos MPDS aplicados en diferentes contextos. Uno de los MPDS ampliamente conocido es el MPDS en cascada, cuyas etapas que lo conforman se realizan de manera secuencial. Con el fin de obtener mayor conocimiento sobre la aplicacion de un MPDS secuencial (tipo cascada), en el presente documento se reportan los resultados de un experimento controlado que estudia la calidad y eficiencia en el uso de un MPDS secuencial aplicado en programadores solos y en pareja. Dicho modelo es contrastado con un MPDS ad-hoc que es una aproximacion de un MPDS iterativo usado como grupo de control. En cuanto a la calidad, los resultados de este experimento sugieren que el usar un MPDS secuencial arroja tasas de defectos similares que el MPDS usado como grupo de control. En cuanto a la eficiencia, los participantes quienes aplicaron el MPDS secuencial requirieron un numero significativamente menor de compilaciones para realizar los ejercicios de programacion planteados. En cuanto al tipo de programacion, los programadores solos y en pareja se desempenaron de manera similar. A pesar del criticismo existente en torno a un MPDS secuencial, nuestros resultados sugieren que en ciertos contextos su uso puede ser benefico, como lo observado en nuestros hallazgos con respecto a la eficiencia. EnglishSoftware Development Life Cycle (SDLC) models guide trough the development or maintenance of software products. Currently we can fnd several SDLC models applied in different contexts. A well-known SDLC is the waterfall model, which its stages are performed in a sequential order. With the aim of gaining more knowledge about a waterfall-like SDLC model, in this paper we report the findings of a controlled experiment that studies the quality and efficiency of a waterfall-like SDLC model applied by solo and pair programmers. The studied SDLC model is contrasted with an iterative-like SDLC model defned as 'ad-hoc' that is used as a control group. Concerning the quality, our results suggest that any of these two SDLC models yield similar defect detection rates. Regarding the efficiency, results suggest that a waterfall-like SDLC model significantly requires less number of builds to complete the programming assignments. We did not observe significant differences between pair and solos programmers. Even though the criticism arose around the waterfall SDLC model, our results suggest that under certain contexts a waterfall-like SDLC model can yield beneficial effects, as the one observed concerning efficiency.

Muitos times de desenvolvimento que trabalham com processos ágeis acabam por menosprezar a importância da documentação do software como ferramenta de apoio a capacidade de escalabilidade de suas soluções e de seu processo produtivo. Deixando de observar, de acordo com os valores ágeis, que embora software em funcionamento seja bastante valorizado, ter uma documentação abrangente também pode ser necessário. Em um ambiente de desenvolvimento caracterizado pela alta rotatividade de colaboradores e diversidade de domínios das soluções, o que muitas vezes observamos são equipes de desenvolvimento tentando adaptar atividades de Engenharia de Requisitos e documentação de software dos processos de desenvolvimento ditos tradicionais. Essa situação pode impactar no entendimento dos desenvolvedores quanto ao comportamento das funcionalidades do software, diminuindo o diferencial competitivo da equipe de desenvolvimento ágil. Nesta dissertação quantificamos o impacto que a documentação do software tem no entendimento dos desenvolvedores quanto ao comportamento das funcionalidades de software. Para isso, através de um experimento controlado, fizemos uma análise comparativa entre um tipo de documentação de software caraterístico dos processos de desenvolvimento tradicionais e a living documentation (documentação viva, em tradução livre) gerada a partir da estratégia de Desenvolvimento Orientado ao Comportamento (do inglês Behavior Driven Development - BDD). O estudo chegou a conclusão que, dado o contexto em que se desenvolveu, a documentação tradicional parece facilitar o entendimento quanto ao comportamento das funcionalidades por parte dos desenvolvedores, o que indica que a implantação da living documentation pode ter mais esse desafio a ser vencido na sua implantação. Many development teams that work with agile processes end up underestimating the importance of software documentation as a tool to support the scalability of their solutions and their production process. Failing to observe, according to agile values, that although software in operation is highly valued, having comprehensive documentation may also be necessary. In a development environment characterized by high employee turnover and diversity of solution domains, what we often observe are development teams trying to adapt Requirements Engineering activities and software documentation of the so-called traditional development processes. This situation can impact the developers’ understanding of the behavior of the software functionalities, reducing the competitive advantage of the agile development team. In this dissertation we quantify the impact that the software documentation has on the developers’ understanding regarding the behavior of the software functionalities. For this, through a controlled experiment, we made a comparative analysis between a type of software documentation characteristic of traditional development processes and the textit living documentation generated from the Oriented Development strategy to Behavior (from English textit Behavior Driven Development - BDD). The study came to the conclusion that, given the context in which it developed, traditional documentation seems to facilitate the understanding of the behavior of functionalities by developers, which indicates that the implementation of living documentation may have more of this challenge to be overcome implementation.

Avaliar ferramentas computacionais bem como novas técnicas ou processos exige cuidados especiais tanto no planejamento quanto na execução e análise no experimento realizado. Neste contexto, a engenharia de software experimental apresenta algumas metodologias que podem ser úteis na condução de experimentos. Mais especificamente, neste artigo relata-se os resultados obtidos como o uso das Metodologias Survey e Experimento Controlado na experimentação da ferramenta JGOOSE, a qual foi desenvolvida pelo nosso grupo de pesquisa e permite derivar automaticamente casos de uso UML a partir de modelos organizacionais i*. A metodologia Survey, a qual permite obter tanto uma avaliação qualitativa quanto quantitativa da referida ferramenta, foi aplicada com acadêmicos de uma disciplina de Engenharia de Software como também com alguns especialistas na área. Já o experimento controlado, o qual permite um maior controle sobre as variáveis envolvidas, foi aplicado em um grupo de participantes envolvendo acadêmicos e profissionais da área.

Reuso de software é um dos principais objetivos em Engenharia de Software. Frameworks de aplicação promovem a reutilização de blocos de construção, mas também da solução arquitetural para um determinado domínio de aplicação. A criação de uma aplicação reutilizando um framework denomina-se instanciação do framework e requer um esforço substancial de compreensão do mesmo. Uma documentação de alta qualidade pode ser um instrumento útil para minimizar esse esforço. No entanto, na maioria dos casos, a documentação adequada não existe ou não é atualizada. Uma hipótese é que o próprio código fonte do framework e de instâncias existentes poderiam oferecer informação útil para novas instanciações. Contudo, haveria o desafio dos desenvolvedores entenderem quantidade substancial de código fonte. Neste contexto, o objetivo desta tese é demonstrar a viabilidade de construção de documentação relevante para a instanciação de frameworks utilizando análise estática e dinâmica do código fonte do framework e de suas instanciações pré-existentes. A proposta é apresentar tal documentação como um livro de receitas, onde as receitas são compostas de tarefas de programação e informações sobre os elementos do framework associados a uma característica de interesse. Inicialmente, dois estudos preliminares foram realizados para avaliar a cobertura e a utilidade prática das informações contidas nas receitas, os quais mostraram a necessidade de alguns ajustes, mas também indicaram receitas com informações relevantes e cobertura adequada. Por fim, foi conduzido um estudo robusto composto de 3 experimentos envolvendo ao todo 44 sujeitos humanos, com 88 execuções de atividades reais de instanciação de frameworks, onde o uso de livros de receitas foi comparado ao uso de documentações tradicionais dos frameworks. Os livros de receitas gerados semi-automaticamente apresentaram resultados de uso iguais ou melhores, em termos de taxa de acerto, tempo de execução e percepção da satisfação dos usuários, cumprindo os objetivos de pesquisa. Software reuse is one of the major goals in Software Engineering. Frameworks promote the reuse of individual building blocks, but also of system design. Framework instantiation is the construction of an application reusing a framework. This process requires a substantial understanding effort of the framework. So, high quality documentation may be a useful resource to minimize this effort. However, in most cases, appropriate documentation neither exists nor is up-to-date. A hypothesis is that the framework code itself and existing instantiations could provide useful information for new instantiations. However, in this case developers still would have to read large portions of code. The goal of this thesis is to demonstrate the feasibility of constructing relevant documentation for framework instantiation with static and dynamic analysis of the framework itself and pre-existing instantiations. The proposal is presenting the documentation in a cookbook style, where recipes are composed of programming tasks and information about framework elements related to a desired feature. Initially, two preliminary experiments were conducted to evaluate coverage and practical usefulness of the recipe information for developers. Results pointed out the need for some adjustments, but also indicated sufficient and relevant information in recipes. Finally, we performed a robust study, consisting of three experiments with 44 human subjects, and 88 executions of real framework instantiations. We compared the use of cookbooks with the use of traditional framework documentation. The generated cookbooks presented results better or as good as traditional framework documentation, in terms of correctness, time spent and the satisfaction perception of document uses. Tese (Doutorado)

Many researchers have highlighted the scarcity of empirical studies that systematically examine the advantages and disadvantages of the use of visualization techniques for software understanding activities. Such studies are crucial for gathering and analyzing objective and quantifiable evidence about the usefulness of proposed visualization techniques and tools, and ultimately, for guiding the research in software visualization. This paper presents a controlled experiment aimed at assessing the impact of a graph-based visualization technique on comprehension tasks. Six common comprehension tasks were performed by 20 undergraduate software engineering students. The completion time and the accuracy of the participants’ responses were measured. The results indicate that on one hand the use of the graph-based visualization increases the correctness (by 21.45% in average) but on the other hand it does not reduce the completion time in program comprehension tasks., Muchos investigadores han señalado la falta de estudios empíricos que sistemáticamente examinen las ventajas y desventajas del uso de técnicas de visualización para soportar la comprensión del software. Estos estudios son indispensables para recolectar y analizar evidencia objetiva y cuantificable acerca de la utilidad de las técnicas de visualización y herramientas propuestas, y más aún, para servir como guía de la investigación en visualización de software. En este estudio, 6 tareas típicas de comprensión de software fueron realizadas por 20 estudiantes de un curso de ingeniería de software. Se midió el tiempo de respuesta y se calificó la exactitud en las respuestas de los participantes. Los resultados indican que, por una parte, el uso de la técnica de visualización basada en grafos mejoró la exactitud en las respuestas de los estudiantes (21.45% en promedio); por otra parte, no se encontró evidencia significativa de reducción en el tiempo gastado por los estudiantes para resolver las tareas de comprensión de software.

Recently, some indicators have revealed that a significant part of students from basic education present insufficient domain on reading (Portuguese language) and on problem resolution (Mathematics). Such fact demonstrates that equitable education and of quality still is a challenge to Brazil. However, there is a large expectation from that the access to adaptive learning technologies and their adoption on schools be a potential tool to support teachers and to significantly impact the pedagogical results. This kind of technologies have present some drawbacks such as unsuitable usage, boredom, lack of interest or motivation, among others factors, claiming more empirical investigations. To minimize this kind of behavior, recent studies propose the usage of gamifying elements to increase the commitment and promote the apprenticeship into online educational environments. In this context, this work aims to extract good and bad pedagogical practices from teaching and learning processes using a Gamified Intelligent Tutor System (ITS) in the Elementary School. We performed a mixed empirical study with teachers and students from elementary school, on the domain of Portuguese language and Mathematics. The present study with controlled experimental design was held at the São Sebastião municipality, located on the state of Alagoas, with pre-test and post-test application, with 191 students and 12 teachers of 4 randomly selected public schools. At the experimental group, students and teachers utilized a gamified ITS (called MeuTutor) during nine months, whereas participants of the control group don’t utilize adaptive technology. After the end of the experiment, we performed a statistical analysis of the data through beta regression model and diagnosis analysis to check whether a certain model is a suitable representation of the data. Furthermore, we applied the Framework Analysis as a qualitative analysis approach. This framework is an analytical process, with some stages that involve a filtering systematic process, mapping, and material's classification in accordance with the research questions. The results stated: (i) improvement on the apprenticeship of students with the usage of the gamified ITS, on the domain of Portuguese language and Mathematics; (ii) male students obtained a performance on math of 18.13% higher than female students; (iii) usage of the MeuTutor's platform by male students presented a growth of 49.18% against 22.14% for female students on the domain of the Portuguese language; (iv) the elements of gamification "level" and "trophy" indicated a growth in the performance of students of 2.1% on Portuguese language and 3% on the domain of Mathematics. However, the gamification elements "points" and "ranking" don’t present significant evidences; (v) extraction of good and bad pedagogical practices with the usage of a gamified ITS, on the context of the basic education. Therefore, we conclude the usage of a gamified ITS aligned to the teaching-learning processes significantly contributes to the improvement of performance of students in specific knowledge domains. Recentemente, alguns indicadores educacionais revelaram que uma parcela significativa dos estudantes da educação básica apresenta domínio insuficiente em leitura (Língua Portuguesa) e na resolução de problemas (Matemática). Diante disto, nota-se que a educação, equitativa e de qualidade, ainda é um desafio para o Brasil. Entretanto, existe uma grande expectativa de que o acesso às tecnologias de aprendizagem adaptativa e sua adoção na escola seja uma ferramenta potencial para auxiliar o professor e impactar de forma significativa os resultados pedagógicos. Porém, esse tipo de tecnologia têm apresentado alguns problemas, tais como, o uso inadequado, tédio, falta de interesse ou motivação, entre outros fatores e necessita de mais investigações empíricas. Para minimizar esse tipo de comportamento, estudos recentes propõe o uso de elementos de gamificação para aumentar o engajamento e promover a aprendizagem em ambientes educacionais online. Neste contexto, esta dissertação tem como objetivo extrair boas e más práticas pedagógicas a partir de processos de ensino e de aprendizagem usando um Sistema Tutor Inteligente gamificado no Ensino Fundamental. Para tanto, realizou-se um estudo empírico misto com professores e estudantes do ensino fundamental, no domínio de Língua Portuguesa e Matemática. O presente estudo com design de experimento controlado foi realizado no município de São Sebastião, localizado na região agreste do Estado de Alagoas, com aplicação de pré-teste e pós-teste, com 191 estudantes e envolveu doze professores de quatro escolas públicas. No grupo experimental, os estudantes e professores utilizaram um STI gamificado (denominado MeuTutor) durante um período de nove meses, enquanto que, os participantes do grupo de controle não utilizaram nenhuma tecnologia adaptativa. Após o término do experimento, foi realizada a análise estatística dos dados através do modelo de regressão beta e análises de diagnóstico para verificar se um determinado modelo é uma representação adequada dos dados. Além disso, foi aplicado o Framework Analysis como abordagem de análise qualitativa. O Framework Analysis é um processo analítico, com um número distinto de etapas interligado que envolve um processo sistemático de filtragem, mapeamento e classificação do material de acordo com as questões de pesquisa. Os resultados mais relevantes mostram: i) melhoria na aprendizagem dos estudantes com o uso do STI gamificado, no domínio de Língua Portuguesa e Matemática; ii) estudantes do gênero masculino obtiveram um desempenho em Matemática de 18.13% superior aos estudantes do gênero feminino; iii) uso da plataforma MeuTutor pelos estudantes do gênero masculino apresentou um aumento no desempenho de 49.18%, contra 22.14% para os estudantes do gênero feminino no domínio de Língua Portuguesa; iv) os elementos de gamificação “nível” e “troféu” evidenciou um aumento no desempenho dos estudantes, de 2.1% em Língua Portuguesa e 3.0% no domínio de Matemática. Porém, os elementos de gamificação pontos e ranking não apresentaram evidências significantes; v) extração das boas e más práticas pedagógicas com o uso de um STI gamificado, no contexto da educação básica. Portanto, podemos concluir que o uso de STI gamificado alinhado aos processos de ensino e de aprendizagem contribui significativamente para melhoria do desempenho dos estudantes da educação básica em domínios específicos do conhecimento.

Concept location is the process by which a programmer determines the place, within a system codebase, where a change is to start in response to a modification request. It is a usual and fundamental process performed as part of software maintenance tasks such as bug fixing, refactoring, and in some cases, new feature implementation. One of the recent approaches proposed to support that process augments information retrieval (IR) based concept location via an explicit relevance feedback (RF) mechanism. In this thesis, we present an Eclipse plugin that implements the IR+RF approach and a controlled experiment aimed at assessing the impact of that approach on bug fixing tasks. Within the experiment, five bug fixing tasks were performed by 40 undergraduate software engineering students. The efficiency of the participants, the completion time, and the correctness of their responses were measured. The results indicate that the IR+RF approach surpasses in effectiveness and efficiency the default searching functionalities provided by the Eclipse IDE. On the other hand, it does not reduce the completion time in bug fixing tasks. Resumen: La localización de conceptos es el proceso por el cual un programador determina el lugar dentro de un sistema, donde un cambio inicia en respuesta una solicitud de modificación. este es un proceso usual y fundamental que se realiza como parte de las tareas de mantenimiento de software como reparación de errores, refactorización de código y en algunos casos, implementación de nuevas características. Uno de los enfoques recientes propuestos para apoyar este proceso mejora la localización de conceptos basada en recuperación de la información (IR) a través de un mecanismo explícito de retroalimentación relevante (RF). En esta tesis nosotros presentamos un plugin de Eclipse que implementa el enfoque IR+RF y un experimento controlado destinado a evaluar el impacto de este enfoque en tareas de reparación de errores. Dentro del experimento, cinco tareas de reparación de errores fueron realizadas por 40 estudiantes del curso de ingeniería de software. Se midió la eficiencia de los participantes, el tiempo de terminación, y la correctitud de sus repuestas. Los resultados indican que el enfoque IR+RF sobrepaso en correctitud y eficiencia las funcionalidades de búsqueda proporcionadas por defecto por el IDE Eclipse- Por otro lado, no se reduce el tiempo de terminación en tareas de reparación de errores. Maestría

Many researchers have highlighted the scarcity of empirical studies that systematically examine the advantages and disadvantages of the use of visualization techniques for software understanding activities. Such studies are crucial for gathering and analyzing objective and quantifiable evidence about the usefulness of proposed visualization techniques and tools, and ultimately, for guiding the research in software visualization. This paper presents a controlled experiment aimed at assessing the impact of a graph-based visualization technique on comprehension tasks. Six common comprehension tasks were performed by 20 undergraduate software engineering students. The completion time and the accuracy of the participants’ responses were measured. The results indicate that on one hand the use of the graph-based visualization increases the correctness (by 21.45% in average) but on the other hand it does not reduce the completion time in program comprehension tasks. Resumen: Muchos investigadores han señalado la falta de estudios empíricos que sistemáticamente examinen las ventajas y desventajas del uso de técnicas de visualiza ción para soportar la comprensión del software. Estos estudios son indispensables para recolectar y analizar evidencia objetiva y cuantificable acerca de la utilidad de las técnicas de visualización y herramientas propuestas, y más aún, para servir como gu ía de la investigación en visualización de software. En este estudio, 6 tareas típicas de comprensión de software fueron realizadas por 20 estudiantes de ingeniería de software. Se midió el tiempo de respuesta y se calificó la exactitud en las respuestas d e los participantes. Los resultados indican que, por una parte, el uso de la técnica de visualización basada en grafos mejoró la exactitud en las respuestas de los estudiantes (21.45% en promedio), por otra parte, no se encontró evidencia de reducción en e l tiempo gastado por los estudiantes para resolver las tareas de comprensión de software. Maestría

Submitted by Helton Molina Sapia null (helton.sapia@gmail.com) on 2016-07-01T20:00:21Z No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 3033275 bytes, checksum: 30f157553fa80ef075d85183b690e2b0 (MD5) Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-07-06T17:47:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sapia_hm_me_sjrp_par.pdf: 305923 bytes, checksum: a7a9119aefe5d7078a2c1ae081abe534 (MD5) Made available in DSpace on 2016-07-06T17:47:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sapia_hm_me_sjrp_par.pdf: 305923 bytes, checksum: a7a9119aefe5d7078a2c1ae081abe534 (MD5) Previous issue date: 2016-06-17 As telecomunicações e as redes de computadores permitiram a integração mundial, mas junto com os benefícios também surgiram problemas, como as ameaças a dados que trafegam pela rede, o que justifica o controle das comunicações, mais especificamente o controle sobre o tráfego de pacotes. O tráfego de pacotes entre redes deve ser protegido, de modo a evitar acessos não autorizados. A proteção deve ocorrer no perímetro de rede, fronteira entre uma rede interna e a Internet. O perímetro de uma rede é protegido por firewall para que não ocorra acesso não autorizado. O firewall realiza a filtragem dos pacotes de dados que trafegam entre redes, aplicando regras para selecionar o pacote de dados que pode alcançar uma rede. Escrever as regras de funcionamento de um firewall parece ser uma tarefa simples, entretanto, a necessidade de implementar várias regras para uma ou várias redes, torna o conjunto de regras complexo e de difícil entendimento. Nesse contexto, a utilização de uma representação gráfica para a visualização das regras que expressam a política de segurança apresenta-se como recurso para facilitar o entendimento do que deve ser implementado. E, consequentemente, pode minimizar os defeitos nas regras que configuram o firewall. Para tal, foi proposto o uso da SPML – Security Policy Modeling Language, que visa à criação de uma representação visual da política de segurança de acesso a redes utilizando notação gráfica. Neste trabalho foi definida uma extensão da SPML, a SPML2, além de formalizar a sintaxe e semântica das duas linguagens. Foram, ainda, verificadas a eficácia e a eficiência da utilização da SPML2 como apoio ao administrador de redes na tarefa de traduzir a política de segurança para regras em linguagem nativa de um firewall por meio de um experimento controlado. Telecommunications and computer networks enabled global integration, but with the benefits also appeared problems such as threats to data traveling over the network, which justifies the control of communications, specifically control over data traffic. The data traffic between networks must be protected to prevent unauthorized access. The protection should occur in the network perimeter, the boundary between the internal network and the Internet. The firewall is responsible for protecting the network perimeter to prevent any unauthorized access. A firewall performs the filtering of data packets that travel between networks by applying rules that selected the ones that can access the network. To write fi- rewall rules seems to be a simple task. However, the need to implement several rules for one or more networks makes complex the set rules and increase the diffi- cult to understand it. Thus, the use of a graphical representation for visualization of rules that express the security policy is presented as a way to make easy to understand what should be implemented. Consequently, this can minimize the defects in the rules that configure the firewall. To this end, it proposed the use of SPML - Security Policy Modeling Language, which aims to create a visual notation that represent the network access security policy. This work defined an extension of SPML, the SPML2, and formalized the syntax and semantics of the two languages. Although, the efficiency and effectiveness for use of SPML2 to support the network administrator in the translation task of the security policy rules, in the firewall native language, had been checked through a controlled experiment.

Um estudo empírico consiste em um teste que compara aquilo que acreditamos em relação àquilo que observamos. Existem várias formas de estudos empíricos, dentre eles o estudo de caso, pesquisas e experimentos controlados, todos com a essência de buscar evidências para validação de uma teoria. A realização desses estudos representam papel fundamental na comunidade cientifica, principalmente o experimento controlado, que é considerado o método clássico dentre os estudos empíricos. Um experimento controlado oferece controle sobre as variáveis de um estudo, permitindo a criação de estudos mais focados e com potencial estatístico para resultados significativos, usados na validação de hipóteses. Na área de engenharia de software, existe uma necessidade cada vez mais evidente de elaboração e execução de experimentos controlados. Tal realidade tem trazido discussões de como realizar esses experimentos com planejamento, execução e análise de maneira mais eficiente. Sendo assim, a busca por alternativas que apoiem o pesquisador no processo de experimentação tem sido um tópico de crescente interesse. Este trabalho tem como objetivo propor a infraestrutura de um ambiente de suporte a experimentos controlados que auxilie o pesquisador durante o planejamento, formalização, execução e análise de seus experimentos. Durante a dissertação serão apresentados: (i) uma análise comparativa das ferramentas de suporte disponíveis, elencando os requisitos e como cada ferramenta o atende; (ii) a arquitetura elaborada para o ambiente proposto, como ela se organiza e como parte dela foi implementada; (iii) a implementação de um componente visual para edição de DSLs, o Visual ExpDSL, utilizado para a especificação de experimentos na linguagem ExpDSL; (iv) e o planejamento, execução e análise dos resultados de um estudo de caso elaborado para avaliar a aplicação da ferramenta em um cenário real de execução de um experimento. An empirical study consists in a test comparing what we believe in relation to what we observe. There are several forms of empirical studies, including case study, research and controlled experiments, all with the essence of seeking evidence to validate a theory. The realization of these studies represents an important role in the scientific community, especially the controlled experiment, which is considered the classic method from the empirical studies. A controlled experiment provides control over the variables of a study, allowing the creation of more focused studies with statistical potential for significant results, used in the validation of hypotheses. In software engineering, there is an increasing need for development and implementation of controlled experiments. This reality brings discussions on how to perform these experiments with planning, execution and analysis more efficiently. Thus, the search for alternatives to support the researcher in the process of experimentation has been a topic of increasing interest. This work aims to propose the infrastructure of a support environment for controlled experiments that helps the researcher during the planning, formalization, execution and analysis of their experiments. During the dissertation will be presented: (i) a comparative analysis of available support tools, listing the requirements and how each tool attends; (ii) the architecture for the proposed environment, how it is organized and implemented; (iii) the implementation of a visual editor of DSLs, the Visual ExpDSL, used for specify experiments in ExpDSL; (iv) and the planning, execution and analysis of a case study designed to assess the tool when applied to a real scenario.

FACEPE Context: Context-sensitive systems use context in order to adapt to the user’s current needs or requirements failure. Therefore, they need to dynamically adapt their behavior. It is of paramount importance to specify and analyze the intended behavior of these systems before they are fully implemented. The behavioral specification can be used for requirements validation in order to verify if these systems will be able to achieve their goals. Moreover, the reasoning about properties of these systems, such as deadlocks, reachability, completeness and correctness of the system, can be supported. Therefore, the dynamic behavior of the context-sensitive systems requires an approach to specify it from their requirements. Objective: In this work, we propose the GOals to Statecharts (GO2S) process to systematically derive the behavior of context-sensitive systems, expressed as statecharts, from requirements models, described as goal models. The process takes into consideration the impact of non-functional requirements of these systems through their operationalization and prioritization of alternatives to be used at runtime (variants). Method: The research presented in this dissertation followed the engineering approach to define the GO2S (GOals to Statecharts) process and its suitability was empirically evaluated. Results: The GO2S process addresses the specification of the tasks required for monitoring of the requirements satisfaction as well as the system adaptation according to the context, the operationalization of non-functional requirements and prioritization of variants. This is an iterative process centered on the incremental refinement of a goal model, obtaining different views of the system (design, contextual, behavioral). Furthermore, we conducted a controlled experiment to evaluate the statecharts produced following the GO2S (experimental group) in relation to the ones elaborated by not using it (control group). Conclusions: The experiment results show that the structural complexity of the statecharts of the group that used the GO2S approach was lower in relation to the control group. Moreover, the average of functionalities whose behavior was modeled according to the specification and the time spent to produce the models of the experimental group were higher in relation to the control group. Besides, the subjects agreed that the GO2S process is easy to use. Contexto: Sistemas sensíveis ao contexto utilizam contexto com o intuito de se adaptar as necessidades atuais dos usuários ou falha de requisitos. Portanto, eles necessitam adaptar seu comportamento dinamicamente. É de suma importância especificar e analisar o comportamento desejado desses sistemas antes de serem totalmente implementados. A especificação do comportamento pode ser utilizada para validação dos requisitos de forma a verificar se estes sistemas serão capazes de alcançar os seus objetivos. Além disso, o raciocínio sobre propriedades desses sistemas, tais como deadlocks, alcançabilidade, completude e corretude do sistema, pode ser apoiado. Portanto, o comportamento dinâmico dos sistemas sensíveis ao contexto exige uma abordagem para sua especificação a partir de seus requisitos. Objetivo: Nesse trabalho é proposto o processo GO2S (Goals to Statecharts) para derivar sistematicamente o comportamento de sistemas sensíveis a contexto, expresso em statecharts, a partir de modelos de requisitos, descritos em modelo de objetivos. O processo considera o impacto dos requisitos não-funcionais desses sistemas através da sua operacionalização e priorização de alternativas a serem utilizadas em tempo de execução (variantes). Método: A pesquisa apresentada nessa dissertação seguiu a abordagem de engenharia para definir o processo GO2S e sua adequabilidade foi avaliada empiricamente. Resultados: O processo GO2S aborda a especificação das tarefas necessárias para o monitoramento da satisfação dos requisitos bem como a adaptação do sistema de acordo com o contexto, a operacionalização dos requisitos não-funcionais e priorização de variantes. Este é um processo iterativo centrado no refinamento incremental de um modelo de objetivo, obtendo diferentes visões do sistema (design, contextual, comportamental). Além disso, foi realizado um experimento controlado para avaliar os statecharts produzidos seguindo o GO2S (grupo experimental) com aqueles elaborados sem utilizá-lo (grupo de controle). Conclusões: Os resultados do experimento mostraram que a complexidade estrutural dos statecharts do grupo que usou a abordagem GO2S foi inferior ao grupo de controle. Além disso, a média do número de funcionalidades cujo comportamento foi modelado de acordo com a especificação e o tempo gasto para produzir os modelos do grupo experimental foram maiores em relação ao grupo de controle. Finalmente, os participantes concordaram que o processo GO2S é fácil de usar.

A computação ubíqua é um paradigma no qual dispositivos com capacidade de processamento e comunicação são embutidos nos elementos comuns de nossas vidas (casas, carros, máquinas fotográficas, telefones, escolas, museus, etc), provendo serviços com um alto grau de mobilidade e transparência. O desenvolvimento de sistemas ubíquos é uma tarefa complexa, uma vez que envolve várias áreas da computação, como Engenharia de Software, Inteligência Artificial e Sistemas Distribuídos. Essa tarefa torna-se ainda mais complexa pela ausência de uma arquitetura de referência para guiar o desenvolvimento de tais sistemas. Arquiteturas de referência têm sido usadas para fornecer uma base comum e dar diretrizes para a construção de arquiteturas de softwares para diferentes classes de sistemas. Por outro lado, as linguagens de descrição arquitetural (ADLs) fornecem uma sintaxe para representação estrutural dos elementos arquiteturais, suas restrições e interações, permitindo-se expressar modelo arquitetural de sistemas. Atualmente não há, na literatura, ADLs baseadas em arquiteturas de referência para o domínio de computação ubíqua. De forma a permitir a modelagem arquitetural de aplicações ubíquas, esse trabalho tem como objetivo principal especificar UbiACME, uma linguagem de descrição arquitetural para aplicações ubíquas, bem como disponibilizar a ferramenta UbiACME Studio, que permitirá arquitetos de software realizar modelagens usando UbiACME. Para esse fim, inicialmente realizamos uma revisão sistemática, de forma a investigar na literatura relacionada com sistemas ubíquos, os elementos comuns a esses sistemas que devem ser considerados no projeto de UbiACME. Além disso, com base na revisão sistemática, definimos uma arquitetura de referência para sistemas ubíquos, RA-Ubi, que é a base para a definição dos elementos necessários para a modelagem arquitetural e, portanto, fornece subsídios para a definição dos elementos de UbiACME. Por fim, de forma a validar a linguagem e a ferramenta, apresentamos um experimento controlado onde arquitetos modelam uma aplicação ubíqua usando UbiACME Studio e comparam com a modelagem da mesma aplicação em SySML.

Durante los cursos académicos 2010/2011 y 2011/2012 se han llevado a cabo un experimento y una réplica del mismo en el marco de la asignatura de bases de datos. La característica más destacable de estos estudios radica en que los equipos se han formado en función de un factor de personalidad de los miembros de los mismos, en concreto la extroversión. El objetivo de ambos estudios empíricos consiste en comprobar si el grado de extroversión del equipo (en función de la extroversión de los miembros del mismo) afecta, por un lado, a la calidad final de los productos software desarrollados y, por otro lado, a la satisfacción de los miembros del equipo durante el desarrollo de dichos productos. En este trabajo se presentan los resultados obtenidos en la réplica y la agregación de los resultados de ambos estudios. Como principal conclusión, cabe destacar que tanto la réplica como la agregación de resultados afianzan los resultados del experimento original, que establecían que a la hora de formar equipos, si el docente equilibra el número de estudiantes con carácter extrovertido y no extrovertido, conseguirá un alto nivel de satisfacción durante la realización de los proyectos sin que la calidad de los productos software desarrollados se vea mermada. A controlled experiment and a replication of it have been carried out during the academic courses 2010/2011 and 2011/2012 in the context of a databases subject. The most remarkable characteristic of these studies relies on the fact that the work-teams were set according to a personality factor of their members (extroversion). The goal of the studies is to check whether the extroversion degree of the teams (accordingly to the extroversion degree of their members) affects, on one hand, the global quality of the software products developed and, on the other hand, the satisfaction perceived by the members of the teams while developing those products. In this work, we present the results of the replication and the aggregation of both studies. As a main conclusion, all these results strengthen the conclusion obtained in the original controlled experiment. This conclusion states that balancing the number of extroverted and non-extroverted students in a team-work, makes the overall satisfaction level achieved to be the highest while the quality of the software products developed is not reduced. Esta investigación se ha financiado gracias a los siguientes proyectos: MEDUSAS (CDTI-MICINN y FEDER IDI-20090557), ORIGIN (CDTIMICINN y FEDER IDI-2010043(1-5)), PEGASO/MAGO (MICINN y FEDER, TIN2009-13718-C02-01), GEODAS-BC (MINECO y FEDER, TIN2012-37493-C03-01), Tecnologías para la Replicación y Síntesis de Experimentos en IS (MICINN TIN2011-23216) y GoLite (MICINN TIN2011-24139).

El desarrollo de proyectos en equipo a lo largo del curso de una asignatura es una práctica del aprendizaje basado en proyectos, ampliamente recomendable en la implantación de los nuevos grados adaptados al Espacio Europeo de Educación Superior (EEES). La formación de equipos generalmente se basa en las preferencias de los estudiantes, pero consideramos que, como se ha encontrado en la literatura, podría estar basada en factores de personalidad de los integrantes del equipo de desarrollo, ya que estos factores pueden afectar a la calidad del producto software desarrollado y a la satisfacción percibida por el equipo de desarrollo. En este trabajo se presenta un experimento controlado, llevado a cabo durante un curso académico en la asignatura de Bases de Datos. Este experimento pretende evaluar si el grado de extroversión de un equipo de trabajo influye, por un lado, en la calidad final de los productos software obtenidos y, por otro, en la satisfacción percibida durante la realización de los mismos. Los resultados obtenidos indican que a la hora de formar equipos de trabajo, el docente encargado de la asignatura podría realizar un test de personalidad previo que le permita equilibrar el número de miembros con carácter extrovertido y no extrovertido que forman parte de los equipos. De este modo se consigue que los estudiantes se sientan satisfechos con el trabajo realizado por el equipo sin que se vea mermada la calidad de los productos software desarrollados por los mismos. SUMMARY -- The development of projects in teams during the course of a subject is a project-based learning practice which is widely recommended in the new academic degrees that have been adapted to the European Higher Education Area (EHEA). The formation of teams is generally based on the students' preferences. However, we believe that, as it is found in literature, this formation could be based on factors related to the personality traits of the members of the development team, and that these factors might affect both the quality of the software product developed and the perceived satisfaction by the development team. In this work we present a controlled experiment, which was carried out during an academic course on Databases. The intention of this experiment was to evaluate whether the work team’s level of extroversion influenced, on the one hand, the final quality of the software products obtained and, on the other, the satisfaction perceived while this work was being carried out. The results obtained indicate that when forming work teams, the person teaching the subject should carry out a personality test beforehand in order to balance the amount of extrovert team members with those who are not extroverted. This would permit the students to feel satisfied with the work carried out by the team without reducing the quality of the software products developed.

Contexto: La Ingeniería de Software (IS) es una disciplina compleja donde a día de hoy el resultado de la aplicación de alguna tecnología para apoyar el desarrollo de software es impredecible. De manera similar a otras disciplinas ingenieriles, la IS requiere de construcción de modelos, experi-mentación y aprendizaje. La experimentación es un recurso va-lioso que permite evaluar de manera objetiva las distintas tecnologías disponibles para desarrollar software. Objetivo: Con la finalidad de promover el paradigma experimental en la IS, en este artículo se aplica el paradigma experimental para estudiar algunos efectos de la programación en pareja. Método: A través de un diseño experimental cuadrado latino con dos factores de bloqueo, se emplearon 21 estudiantes del programa de licen-ciatura en IS de la Universidad Autónoma de Yucatán (UADY) para examinar la duración y esfuerzo que conlleva la progra-mación en pareja. Los estudiantes se agruparon en 7 parejas y 7 individuos donde codificaron durante dos sesiones dos programas pequeños. Resultados: Los resultados del experimento sugieren una diferencia significativa (en un nivel α=0.1) en favor de la programación en pareja con respecto a la duración de codi-ficación de los ejercicios asignados (28% decremento en tiempo). Por el contrario, los resultados sugieren una diferencia signifi-cativa (en un nivel α=0.1) en favor de la programación individual con respecto al esfuerzo (30% decremento en esfuerzo). Conclu-siones: En este artículo se presenta el paradigma experimental aplicado a la IS. A través del paradigma experimental es posible obtener observaciones de manera objetiva para acumular un cuerpo de conocimientos que pueda ser usado de manera confía-ble por profesionales en IS.