Qualidade de software compensa um mapa sistemático

Gerenciamento de compensações em arquiteturas de software adaptáveis.

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Descrição.

Gerenciamento de compensações em arquiteturas de software adaptáveis ​​explora as pesquisas mais recentes sobre a adaptação de grandes sistemas complexos a requisitos em constante mudança. Para poder adaptar um sistema, os engenheiros devem avaliar os diferentes atributos de qualidade, incluindo as compensações para equilibrar os requisitos funcionais e de qualidade para manter um sistema que funcione bem durante toda a vida útil do sistema.

Este recurso abrangente reúne pesquisas com foco em como gerenciar trade-offs e arquitetar sistemas adaptativos em diferentes contextos de negócios. Apresenta técnicas, metodologias, ferramentas, melhores práticas e diretrizes de última geração para o desenvolvimento de sistemas adaptativos e oferece orientação para futuras pesquisas e práticas de engenharia de software.

Cada capítulo contribuído considera a aplicação prática do tópico por meio de estudos de caso, experimentos, validação empírica ou comparações sistemáticas com outras abordagens já em prática. Tópicos de interesse incluem, mas não estão limitados a, como arquitetar um sistema para adaptabilidade, arquitetura de software para sistemas auto-adaptativos, entender e equilibrar os trade-offs envolvidos, padrões de arquitetura para sistemas auto-adaptativos, como atributos de qualidade são exibidos por a arquitetura do sistema, como conectar a qualidade de uma arquitetura de software à arquitetura do sistema ou outras considerações do sistema e muito mais.

Características principais.

Explica processos e métricas de arquitetura de software que dão suporte a engenharia altamente adaptável e complexa Cobre validação, verificação, segurança e garantia de qualidade no projeto de sistemas Discute problemas de engenharia de software específicos de domínio para dispositivos móveis baseados em nuvem, sensíveis ao contexto, ciber-físicos e ultragrandes Sistemas de escala / escala de internet, mashup e sistemas autonômicos Inclui estudos de casos práticos de sistemas complexos, adaptativos e de contexto crítico.

Leituras.

Pesquisadores, profissionais e estudantes de pós-graduação em engenharia de software e garantia de qualidade de software; trabalhando designers de software e gerentes de TI.

Índice.

Sobre o Prefácio dos Editores por David Garlan Prefácio de Nenad Medvidovic Eis a Idade de Ouro da Arquitetura de Software Prefácio de Paris Aversão Prefácio de Rogério Prefácio Introdução Parte I: Conceitos e Modelos para Arquiteturas de Software Auto-Adaptáveis ​​Parte II: Analisando e Analisando Avaliando as compensações em arquiteturas de software auto-adaptativas Parte III: gerenciando as compensações em arquiteturas de software auto-adaptáveis ​​Parte IV: Garantia de qualidade em arquiteturas de software auto-adaptativas Capítulo 1: Gerenciando compensações em arquiteturas de software adaptáveis ​​Resumo 1.1 Introdução 1.2 1.3 Trade-Offs em Design de Sistemas Adaptativos 1.4 Trade-Offs de Tempo de Execução em Sistemas Auto-Adaptativos 1.5 Desafios e o Caminho à Frente Parte I: Conceitos e Modelos para Arquiteturas de Software Auto-Adaptável Capítulo 2: Arquitetando Sistemas de Software para Auto-Adaptação em Tempo de Execução: Conceitos, Modelos e Desafios Resumo 2.1 Introdução 2.2 Motivação: Uma Aplicação Web-Mashup 2.3 Adaptação vs. Auto-Adaptação 2. 4 Conceitos Fundacionais para Arquitetar Software Auto-Adaptativo 2.5 Modelos de Referência para Arquitetar Software Auto-Adaptável 2.6 Principais Desafios Arquitetônicos na Auto-Adaptação 2.7 Resumo Capítulo 3: Uma Estrutura de Classificação de Incerteza em Sistemas Auto-Adaptativos Baseados em Arquitetura com Múltiplos Requisitos de Qualidade Resumo 3.1 Introdução 3.2 Desenho do estudo 3.3 Resultados 3.4 Discussão 3.5 Conclusão e trabalho futuro Capítulo 4: Um ponto de vista de arquitetura para modelagem de sistemas de software configuráveis ​​dinamicamente Resumo 4.1 Introdução 4.2 Pontos de vista da arquitetura 4.3 Estudo de caso: Sistemas DDSCM 4.4 Metamodelo para Runtime Adaptability Viewpoint 4.5 Runtime Adaptability Viewpoint 4.6 # X2014; Visão de Adaptabilidade da Arquitetura de Software SCM 4.7 Trabalho Relacionado 4.8 Conclusão Capítulo 5: Segurança Adaptativa para Sistemas de Software Resumo 5.1 Introdução 5.2 Motivação 5.3 Engenharia de Segurança Estado da Arte 5.4 Adaptação de Segurança em Tempo de Execução 5.5 Exemplo de Uso 5.6 Discussão 5.7 Capítulo S Resumo Apêndice Parte II: Analisando e Avaliando Trade-Offs em Arquiteturas de Software Auto-Adaptativas Capítulo 6: Técnicas de Inferência Automatizada para Auxiliar na Construção de Software Auto-Adaptável Resumo Agradecimentos 6.1 Introdução 6.2 Motivando a Aplicação 6.3 Deficiências com o Estado-da-Terra Arte 6.4 Visão Geral das Técnicas Baseadas em Inferência 6.5 Abordagem Baseada na Aprendizagem para o Gerenciamento de Metas 6.6 Abordagem Baseada na Mineração para o Gerenciamento de Mudanças 6.7 Trabalho Relacionado 6.8 Conclusão Capítulo 7: Avaliando os Compromissos do Envolvimento Humano nos Sistemas Auto-Adaptativos Resumo Agradecimentos 7.1 Introdução 7.2 Motivando Cenário 7.3 Trabalho relacionado 7.4 Analisando os trade-offs em autoadaptação 7.5 Analisando os trade-offs do envolvimento de seres humanos na adaptação 7.6 Raciocínio sobre a adaptação do tipo “human-in-the-loop” 7.7 Conclusão Capítulo 8: Elicitação e avaliação de trade-offs ao projetar o self - Adaptive Systems Architectures Abstract 8.1 Introdução 8.2 Requisitos para Arquitetura Automatizada d Análise 8.3 A Abordagem DuSE para Projeto Automatizado de Arquitetura e Análise 8.4 Automatizando o Projeto e Análise de Arquiteturas de Sistemas Auto-Adaptativos 8.5 Avaliação 8.6 Conclusões e Trabalhos Futuros Capítulo 9: Analisando as Arquiteturas de Ecossistemas Software Intensivos Resumo 9.1 Introdução 9.2 O Modelo de Metrópole e Estruturas de núcleo-periferia 9.3 O desafio da análise de arquitetura 9.4 Estendendo a análise arquitetural 9.5 Uma análise de exemplo 9.6 Conclusões / pesquisa futura Capítulo 10: Perspectiva arquitetônica para projeto e análise de arquiteturas dimensionáveis ​​de software como serviço Resumo 10.1 Introdução 10.2 Software como uma arquitetura de serviço 10.3 Software Perspectiva da arquitetura 10.4 Estudo de caso 10.5 Arquitetura de software Perspectiva de escalabilidade 10.6 Trabalho relacionado 10.7 Conclusão Parte III: Gerenciando compensações em arquiteturas de software auto-adaptativas Capítulo 11: Gerenciando compensações em arquiteturas de software auto-adaptativas Um estudo de mapeamento sistemático Resumo 11.1 I Introdução 11.2 Antecedentes 11.3 Protocolo de Mapeamento Sistemático 11.4 Processo de Mapeamento Sistemático 11.5 Resultados e Discussões 11.6 Levantamentos Relacionados 11.7 Desafios e Direções de Pesquisa 11.8 Conclusões e Trabalhos Futuros Apêndice A Estudos Primários Apêndice B Classificação e Extração de Dados de Estudos Primários Capítulo 12: As Muitas Facetas da Mediação: Uma Abordagem Orientada a Requisitos para Negociar com Soluções de Mediação Resumo Reconhecimentos 12.1 Introdução 12.2 As Diferentes Perspectivas sobre Mediação 12.3 A Perspectiva da Arquitetura de Software: Mediadores como Conectores 12.4 A Perspectiva do Middleware: Mediadores como Middleware 12.5 A Perspectiva dos Métodos Formais: Mediadores como Controladores 12.6 A Web Semântica Perspectiva: Mediadores como Tradutores 12.7 Síntese de Mediadores como Serviço 12.8 Requisitos e Mediação 12.9 Sumário Parte IV: Garantia da Qualidade em Arquitecturas de Software Auto-Adaptáveis ​​Capítulo 13: Uma Visão Geral da Avaliação de Qualidade de Sistemas Auto-Adaptativos Resumo 13.1 Introdução 1 3.2 Avaliação de Sistemas Auto-Adaptativos 13.3 Avaliação Baseada em Atributos de Qualidade 13.4 Avaliação Baseada em Métricas de Software 13.5 Trade-offs em Avaliação de Sistemas Auto-Adaptativos 13.6 Conclusões e Trabalhos Adicionais Capítulo 14: Identificando e Manejando Incertezas no Loop de Controle de Feedback Resumo 14.1 Introdução 14.2 Motivação 14.3 Metodologia 14.4 Estudo de Caso: Identificação de Incertezas 14.5 Trabalho Relacionado 14.6 Conclusões Glossário Autor Índice Assunto Índice.

Sobre o Editor.

Ivan Mistrik.

Ivan Mistrik é um cientista da computação interessado em engenharia de sistemas e software (SE / SWE) e em arquitetura de sistemas e software (SA / SWA), em particular: sistema de ciclo de vida / engenharia de software, engenharia de requisitos, requisitos e arquiteturas de software relacionados, gestão do conhecimento em desenvolvimento de software, desenvolvimento de software baseado em lógica, alinhamento de arquiteturas de empresa / sistema / software e engenharia colaborativa de sistemas / software. Ele tem mais de quarenta anos de experiência no campo de engenharia de sistemas de computação como desenvolvedor de sistemas de informação, líder de P & D, analista de pesquisa SE / SA, educador em ciências da computação e consultor de gerenciamento de TIC.

Nos últimos 40 anos, ele trabalhou principalmente em várias instituições de P & D e fez consultoria em vários grandes projetos internacionais patrocinados pela ESA, UE, NASA, OTAN e ONU. Ele também ministrou cursos de ciências da computação em nível universitário em engenharia de software, arquitetura de software, sistemas de informação distribuídos e interação humano-computador. Ele é o autor ou co-autor de mais de 80 artigos e artigos em revistas internacionais, conferências, livros e workshops, mais recentemente um capítulo Captura de Requisitos de Software e Justificativa através do Desenvolvimento Colaborativo de Software, um papel Gestão do Conhecimento no Ambiente Global de Engenharia de Software e um artigo Architectural Knowledge Management em Global Software Development.

Ele escreveu vários editoriais e prefácios, mais recentemente para o livro Aligning Enterprise, System e Software Architecture e o livro sobre Agile Software Architecture. Ele também escreveu mais de 120 relatórios técnicos e apresentou mais de 70 palestras científicas / técnicas. Ele atuou em muitos comitês de programa e painéis de conferências internacionais conceituadas e organizou uma série de workshops científicos, mais recentemente dois workshops sobre Engenharia do Conhecimento em Software Global e Desenvolvimento na Conferência Internacional sobre Engenharia de Software Global 2009 e 2010 e o Workshop Internacional IEEE sobre o Futuro. de engenharia de software para / na nuvem (FoSEC) realizado em conjunto com o IEEE Cloud 2011.Ele foi o editor convidado do IEE Proceedings Software: Um problema especial sobre como relacionar requisitos de software e arquiteturas publicado pelo IEE em 2005 e o principal editor do livro Racional de Gestão em Engenharia de Software publicado pela Springer em 2006. Ele foi co-autor do livro Rationale-Based Software Engineering publicado pela Springer em maio de 2008. Ele tem sido o principal editor do livro Collaborative Software Engineering publicado pela Springer em 2010, o livro Relating Software Requirements and Architectures publicado por Springer em 201 1 e o editor principal do livro Aligning Enterprise, System e Software Architectures publicado pelo IGI Global em 2012. Ele foi o editor principal da edição especial de sistemas especialistas em engenharia do conhecimento em desenvolvimento de software global e co-editor de o número especial do JSS sobre o futuro da engenharia de software para / na nuvem, ambos publicados em 2013. Ele foi o co-editor do livro Agile Software Architecture publicado em 2013. Atualmente, ele é o editor principal do livro sobre Arquitetura de software orientada a economia a ser publicada em 2014.

Afiliações e Expertise.

Pesquisador / Consultor de Engenharia de Sistemas, Heidelberg, Alemanha.

Nour Ali é professora sênior na University of Brighton desde dezembro de 2012. Ela é PhD em Engenharia de Software pela Polytechnic University of Valencia-Spain por seu trabalho na Ambients in Aspect-Oriented Software Architecture. Sua área de pesquisa engloba arquitetura orientada a serviços, arquitetura de software, engenharia dirigida a modelos e sistemas móveis. Em 2014, a Universidade de Brighton concedeu a ela um projeto de Estrelas em Ascensão em Recuperação e Consistência de Arquitetura Orientada a Serviços.

Afiliações e Expertise.

Docente Sênior, Universidade de Brighton, Reino Unido.

Rick Kazman.

Rick Kazman é professor da Universidade do Havaí e pesquisador principal do Instituto de Engenharia de Software da Universidade Carnegie Mellon. Seus principais interesses de pesquisa são arquitetura de software, ferramentas de design e análise, visualização de software e economia de engenharia de software. Ele também tem interesse em interação humano-computador e recuperação de informações. Kazman criou vários métodos e ferramentas altamente influentes para análise de arquitetura, incluindo o SAAM (Software Architecture Analysis Method), o ATAM (Architecture Tradeoff Analysis Method), o CBAM (Custo-Benefício Analysis Method) e a ferramenta de engenharia reversa da arquitetura Dali.

Afiliações e Expertise.

Professor da Universidade do Havaí e pesquisador-chefe da Engenharia de Software do Instituto da Universidade Carnegie Mellon, EUA.

John Grundy.

John Grundy é Professor de Engenharia de Software, Decano de Engenharia Elétrica e Software e Diretor do Centro de Sistemas de Computação e Engenharia de Software da Universidade de Tecnologia de Swinburne. Anteriormente, ele foi Professor de Engenharia de Software e Chefe do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da Universidade de Auckland, Nova Zelândia. Ele é Editor Assistente no Chefe de Transações do IEEE em Engenharia de Software, e Editor Associado do Software IEEE e Engenharia de Software Automatizada. Ele está no Steering Committee da IEEE / ACM Conferência Internacional sobre Engenharia de Software Automatizada.

Afiliações e Expertise.

Pro Vice-Chanceler - Inovação e Tradução de TIC e Professor de Engenharia de Software, Faculdade de Tecnologia da Informação, Faculdade de Engenharia de Ciências e Ambiente Construído, Universidade de Deakin, Austrália.

Bradley Schmerl.

Bradley Schmerl é cientista sênior de sistemas na Escola de Ciência da Computação da Carnegie Mellon University, EUA. Ele está envolvido em pesquisas em sistemas auto-adaptativos há mais de 20 anos, começando com seu Ph. D. na Flinders University, na Austrália do Sul, que investigou o uso de técnicas de gerenciamento de configuração para gerenciar sistemas que mudam dinamicamente. Ele foi professor na Flinders University e professor assistente na Clemson University na Carolina do Sul antes de ingressar na CMU em 2000. Na CMU, ele esteve envolvido em pesquisas usando modelos de arquitetura de software como base para raciocinar sobre sistemas de auto-adaptação, incluindo o uso da teoria da utilidade. para selecionar estratégias apropriadas que equilibram várias prioridades de qualidade e de negócios.

Afiliações e Expertise.

Cientista de Sistemas Sênior na Escola de Ciência da Computação da Universidade Carnegie Mellon, EUA.

· Norha M. Villegas (Universidade Icesi, Colômbia) discute a arquitetura de sistemas de software para auto-adaptação em tempo de execução: conceitos, modelos, instrumentação e desafios.

· Mohamed Almorsy Abdelrazek (Universidade Deakin, Austrália) explora a segurança adaptativa para sistemas de software.

· Sam Malek (Universidade da Califórnia, Irvine, EUA) investiga técnicas automatizadas de inferência para auxiliar na construção de arquiteturas de software adaptáveis.

· Javier Camara (Universidade Carnegie Mellon, EUA) avalia os trade-offs do envolvimento humano em sistemas auto-adaptativos.

· Maria Salama (Universidade de Birmingham, Reino Unido) apresenta um estudo de mapeamento sistemático sobre o gerenciamento de trade-offs em arquiteturas auto-adaptativas.

· Amel Bennaceur (The Open University, Reino Unido) examina as muitas facetas da mediação: uma abordagem baseada em requisitos para soluções de mediação de negociação.

· Claudia Raibulet (Universidade de Milano-Bicocca, Itália) propõe uma visão geral dos mecanismos de avaliação da qualidade de sistemas auto-adaptativos.

· Nenad Medvidovic (Universidade do Sul da Califórnia, EUA) sobre a Era Dourada da arquitetura de software, que continua encontrando soluções para o problema de como as compensações de qualidade são gerenciadas em arquiteturas de software adaptáveis.

· Paris Avgeriou (Universidade de Groningen, Holanda) sobre os problemas atuais e soluções potenciais no gerenciamento de compensações de atributos de qualidade em arquiteturas auto-adaptativas.

Uma estrutura para suportar os trade-offs de qualidade de software a partir de uma perspectiva baseada em processos.

Gabriel Alberto García-Mireles Ma Ángeles Moraga Félix García Mario Piattini.

As organizações estão tentando fornecer software que atenderá aos requisitos de qualidade das partes interessadas. Os especialistas reconhecem que as interações entre os requisitos de qualidade podem ser conflitantes. Um estudo de trade-off é uma abordagem que pode ser realizada para resolver esse problema. Como um estudo de trade-off é um tipo de processo de decisão, revisamos os processos de decisão no CMMI e no ISO / IEC 12207 para identificar os requisitos do processo. Como queríamos lidar com apenas um conjunto de requisitos, aplicamos uma técnica de harmonização cujos resultados mostram que as tarefas do processo de decisão da ISO / IEC 12207 poderiam estar incorporadas às práticas do processo de decisão do CMMI. Em seguida, desenvolvemos uma proposta para uma estrutura de processo para lidar com essas questões, o que inclui um processo de qualidade de compromisso. Nós descrevemos os elementos levados em consideração para construir o framework, e o processo de trade-off é apresentado em um nível genérico.

Capítulo 11 & # xA0; & # x2013; & # xA0; Gerenciamento de compensações em arquiteturas de software auto-adaptativas: um estudo de mapeamento sistemático.

A auto-adaptação tem sido impulsionada pela necessidade de alcançar e manter atributos de qualidade em face dos requisitos em constante mudança, bem como da demanda incerta durante o tempo de execução. Projetar arquiteturas que exibem um bom equilíbrio entre múltiplos atributos de qualidade é um desafio, especialmente no caso de sistemas de software auto-adaptativos, devido à complexidade, heterogeneidade e escala ultra-larga dos sistemas de software modernos. Esse desafio aumenta com o ambiente operacional dinâmico, aberto e incerto, bem como a necessidade de atender aos requisitos ambientais, regulatórios e de sustentabilidade; tais como regulamentações de consumo de energia. Este estudo tem como objetivo analisar o panorama da pesquisa que abordou explicitamente a gestão de trade-offs para arquiteturas de software auto-adaptativas, para obter uma visão abrangente sobre o estado atual da pesquisa nessa área especializada.

Um estudo de mapeamento sistemático foi realizado para identificar e analisar trabalhos de pesquisa relacionados à análise e gerenciamento de trade-offs para apoiar a tomada de decisão para arquiteturas de software auto-adaptativas. Vinte estudos primários foram evidentemente selecionados e analisados ​​para classificar os paradigmas de software, os atributos de qualidade considerados e as propriedades próprias que direcionam o gerenciamento de trade-offs. Os resultados mostram um interesse constante em encontrar soluções para gerenciamento de trade-offs em tempo de design e tempo de execução, bem como o sucesso de iniciativas de pesquisa, mesmo quando novos desafios de pesquisa são encontrados.

As descobertas exigem uma estrutura básica para analisar e gerenciar as compensações para arquiteturas de software auto-adaptáveis ​​que podem considerar explicitamente múltiplos atributos de qualidade específicos, a dinâmica de tempo de execução, a incerteza do ambiente e os complexos desafios da escala moderna e ultra grande. sistemas, em particular, dados paradigmas de software.

Auto-adaptação; Arquitetura auto-adaptativa; Arquitetura de software ; Gestão de trade-offs; Estudo de mapeamento sistemático; Autoconsciência; Software de longa duração.

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Compromissos de qualidade de software: um mapa sistemático.

Fundo.

A qualidade do software é complexa, com investimento excessivo, sob investimento e a interação entre aspectos muitas vezes negligenciados, já que muitos pesquisadores buscam promover aspectos individuais da qualidade do software.

Este artigo tem como objetivo fornecer uma visão geral consolidada da literatura que trata de trade-offs entre os aspectos da qualidade do produto de software.

Um mapa de literatura sistemático é empregado para fornecer uma visão geral da literatura de trade-off de qualidade de software em geral. Também é feita análise específica da literatura empírica abordando o tema.

Os resultados mostram uma ampla gama de propostas de soluções sendo consideradas. No entanto, há evidências empíricas insuficientes para avaliar adequadamente e comparar essas propostas. Além disso, um vocabulário muito grande foi encontrado para descrever a qualidade do software.

Conclusão.

Maior pesquisa empírica é necessária para avaliar e comparar suficientemente a ampla gama de propostas de soluções. Isso permitirá que os pesquisadores se concentrem nas propostas, mostrando maiores sinais de sucesso e melhor suporte aos profissionais industriais.

Modelando e analisando os trade-offs de abertura em plataformas de software: uma abordagem orientada a metas.

Mahsa H. Sadi Email autor Eric Yu.

Contexto e motivação: A inovação aberta está se tornando uma importante estratégia no desenvolvimento de software. Seguindo essa estratégia, as empresas de software estão cada vez mais abrindo suas plataformas para produtos de terceiros para extensão e conclusão. Pergunta / problema: A abertura de plataformas de software para aplicativos de terceiros geralmente envolve trocas difíceis entre requisitos de abertura e preocupações críticas de projeto, como segurança, desempenho, privacidade e propriedade proprietária. A avaliação deliberada desses trade-offs é crucial para a qualidade final e a viabilidade de uma plataforma de software aberta. Principais ideias / resultados: Propomos tratar a abertura como uma classe distinta de requisitos não funcionais, e modelar e analisar requisitos de abertura e trade-offs relacionados usando uma abordagem orientada por objetivos. A abordagem proposta permite refinar e analisar os requisitos de abertura em paralelo com outras preocupações concorrentes no projeto de plataformas de software. Os requisitos refinados são usados ​​como critérios para selecionar opções de design apropriadas. Demonstramos nossa abordagem usando um exemplo de design de uma plataforma de software embarcada aberta para o domínio automotivo relatada na literatura. Contribuições: A abordagem proposta permite equilibrar o cumprimento dos requisitos de interação na abertura de plataformas para produtos de terceiros e determinar estratégias de design de plataforma “suficientemente boas” e “abertas o suficiente”.