modelos e metodologias de projeto de sistemas

Mission Simulation LabHICEE



Ficha:

Nome: Modelos e metodologias de projeto de sistemas

Local: UNIFEI

Data: 2017-04-10

Público Alvo: Alunos de Graduação – Sistemas de Informação

18:40cscerqueira.com.br



Modelos e metodologias de projeto de sistemas

Christopher Shneider Cerqueira Ana Maria Ambrosio Claudio Kirner



O curso de graduação em SIN e sua história...

18:40

Fundamentos

da

Programação

Fundamentos

da

Computação

Metodologia

Científica para

Informática

Fundamentos

Matemáticos

para

Informática I

Introdução

aos Sistemas

de Informação

Fundamentos

Matemáticos

para

Informática II1

Comportamen

to

Organizaciona

l

Introdução a

Administração

Algoritmos e

Estruturas de

Dados I

Organização

e Arquitetura

de

Computadore

s

Probabilidade

e Estatística

Algoritmos e

Estruturas de

Dados II

Fundamentos

de Lógica e

Matemática

Discreta

Engenharia

de Software I

Computação

Orientada a

Objetos I

Banco de

Dados I

Sistemas

Operacionais

Algoritmos e

Grafos

Engenharia

de Software II

Computação

Orientada a

Objetos II

Análise de

Investimento

em

Informática

Linguagens

Formais e

Compiladores

Contabilidade

em

Informática

Banco de

Dados II

Redes de

Computadore

s

Sistemas

Inteligentes

Sistemas

Distribuídos

Informática e

Sociedade

Empreendedo

rismo em

Informática

Administração

e Gerência de

Redes de

Computadore

s

Gerencia de

projeto de

Software

Desenvolvime

nto de

Sistemas na

Web

Organização

e Métodos

Governança

em TI

Inteligência

de Negócio

Desenvolvime

nto de

Aplicações

em SI

Interação

Humano-

Computador

Auditoria e

Segurança de

Sistemas de

Informação

ELETIVAS

ELETIVAS

ELETIVAS

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adicionando informação

18:40

Fundamentos

da

Programação

Fundamentos

da

Computação

Metodologia

Científica para

Informática

Fundamentos

Matemáticos

para

Informática I

Introdução

aos Sistemas

de Informação

Teoria

Prática

Profissionaliza

nte

Prática

Clássica

Fundamentos

Matemáticos

para

Informática II1

Comportamen

to

Organizaciona

l

Introdução a

Administração

Algoritmos e

Estruturas de

Dados I

Organização

e Arquitetura

de

Computadore

s

Probabilidade

e Estatística

Algoritmos e

Estruturas de

Dados II

Fundamentos

de Lógica e

Matemática

Discreta

Engenharia

de Software I

Computação

Orientada a

Objetos I

Banco de

Dados I

Sistemas

Operacionais

Algoritmos e

Grafos

Engenharia

de Software II

Computação

Orientada a

Objetos II

Análise de

Investimento

em

Informática

Linguagens

Formais e

Compiladores

Contabilidade

em

Informática

Banco de

Dados II

Redes de

Computadore

s

Sistemas

Inteligentes

Sistemas

Distribuídos

Informática e

Sociedade

Empreendedo

rismo em

Informática

Administração

e Gerência de

Redes de

Computadore

s

Gerencia de

projeto de

Software

Desenvolvime

nto de

Sistemas na

Web

Organização

e Métodos

Governança

em TI

Inteligência

de Negócio

Desenvolvime

nto de

Aplicações

em SI

Interação

Humano-

Computador

Auditoria e

Segurança de

Sistemas de

Informação

ELETIVAS

ELETIVAS

ELETIVAS

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18:40

Fundamentos

da

Programação

Fundamentos

da

Computação

Metodologia

Científica para

Informática

Fundamentos

Matemáticos

para

Informática I

Introdução

aos Sistemas

de Informação

Fundamentos

Matemáticos

para

Informática II1

Comportamen

to

Organizaciona

l

Introdução a

Administração

Algoritmos e

Estruturas de

Dados I

Organização

e Arquitetura

de

Computadore

s

Probabilidade

e Estatística

Algoritmos e

Estruturas de

Dados II

Fundamentos

de Lógica e

Matemática

Discreta

Engenharia

de Software I

Computação

Orientada a

Objetos I

Banco de

Dados I

Sistemas

Operacionais

Algoritmos e

Grafos

Engenharia

de Software II

Computação

Orientada a

Objetos II

Análise de

Investimento

em

Informática

Linguagens

Formais e

Compiladores

Contabilidade

em

Informática

Banco de

Dados II

Redes de

Computadore

s

Sistemas

Inteligentes

Sistemas

Distribuídos

Informática e

Sociedade

Empreendedo

rismo em

Informática

Administração

e Gerência de

Redes de

Computadore

s

Gerencia de

projeto de

Software

Desenvolvime

nto de

Sistemas na

Web

Organização

e Métodos

Governança

em TI

Inteligência

de Negócio

Desenvolvime

nto de

Aplicações

em SI

Interação

Humano-

Computador

Auditoria e

Segurança de

Sistemas de

Informação

ELETIVAS

ELETIVAS

ELETIVAS

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18:40

O que é a computação (computadores)?

Como irão desenvolver?

Quem (e como) vai usar os sistemas

que vocês irão desenvolver?

Quais os tipos de informação?

cscerqueira.com.br



Roteiro


O que é um sistema?.... sistemas complexos

18:40



Engenharia de Sistemas

Engenharia de Controle

Pensar abstratamente...


Engenharia das

EspecialidadesA

bstr

ato

+ in

form

ação a

cum

ula

da



Engenharia de Sistemas

Como projetar, e gerir,

sistemas complexos no seu

ciclo de vida

Sistema: “A system is a set

of elements in interaction”

(von Bertalanffy)(1)

Conjunto de

boas práticas!

http://sebokwiki.org/wiki/Guide_to_the_Systems_Engineering_Body_of_Knowledge_(SEBoK)

http://www.incose.org




Será que é possível fazer isso tudo na mão?


(SpaceX) Grasshoper Test

(Google) Self-drive Car

(Google) Boston Dynamic – Atlas Robot



Sistemas Complexos Interdisciplinares e Acoplados


Sistemas

Complexos

Acoplados

Engenharia de

Sistemas

Complexos

AGILE*pouca documentação



Evolução de quem domina as boas práticas, e melhores técnicas de Engenharia de Sistemas

18:40

Espacial Aeronáutica Automobilística Biomédica

60s 80s 00s futuro

cubesats

drones

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O que são modelos?



Core do esforço das atividades humanas: Fazer ModelosEm palavras simples...

▪Um modelo é uma imagem simplificada de um sistema.

▪Modelo vem da palavra em latim “modullus”, diminutivo de “modus” (medida)

▪O que? (mapeamento)

▪Como? (redução)

▪pra quem, quando e para o que? (pragmatismo)

▪As terminologias são recentes mas a ideia é antiga




Modelo


Mapeamento

Pragmatismo

Redução

Figura da palestra do J. Bezevin



modelo = metamodelo( );


“Metamodelo é uma especificação explicita de uma abstração. Para definir uma abstração, um metamodelo identifica uma lista de conceitos relevantes e uma lista de relações relevantes entre os conceitos, sendo usado como um filtro de possibilidades de uma dada atividade de modelagem.”

(Bézivin e

Gerbé, 2001)

Figura da palestra do J. Bezevin



modelo = metamodelo( );


http://www.ariquemesonline.com.br/noticia.asp?cod=292364&codDep=34



Somos uma máquina de reconhecimento e interconexão de modelos...


https://www.psychologytoday.com/blog/the-athletes-

way/201311/what-is-the-human-connectome-project-why-

should-you-care



As ferramentas devem mapear previamente o conhecimento em modelos. O usuário só manipula informações que já existem...

18:40

http://www.olavodecarvalho.org/apostilas/presenca.htm https://www.ted.com/talks/david_mccandless_the_beauty_of_d

ata_visualization#

6:15

cscerqueira.com.br

Metodologias para projeto de Sistemas Complexos



Shift de Realidades


Margaret Hamilton

Servidores



Metodologias que são centradas em documentos

virtualPaperrealPaper

(modelos sempre existiram, mas a lógica estava na cabeça das pessoas - implicita)

model based18:40cscerqueira.com.br



Metodologias que são centradas em modelos:


(Sampson e

Friedenthal ,

2015)

“Formalização da aplicação de modelagem de sistemas como apoio para atividades de requisitos, design, análise, verificação e validação, começando na fase de design conceitual e continuando através do desenvolvimento em futuras fases do ciclo de vida.”

“Um conjunto de práticas bem definidas baseadas em ferramentas que utilizam ao mesmo tempo metamodelagem e transformação de modelos para atingir automaticamente objetivos em produção, manutenção e operação de sistemas intensivos de software.”

(Bézivin, 2012)

Formalização da aplicação explicita de modelagem,

baseadas em ferramentas.

metamodelagem, e

transformação de modelos



Múltiplos nomes

▪ MDD – Model Driven Development

▪ MDSD – Model Driven Software Development

▪ MDA – Model Driven Architect

▪ MDSE – Model Driven Software Engineering

▪ MDRE – Model Driven Reverse Engineering

▪ MM – Model Management

▪ ADM – Architecture Driven Modernization

▪ DDD – Domain Driven Design

▪ MBD – Model Based Development

▪ … → infinito




Modelos devem fazer parte de TUDO

Figura da palestra do Prof. Dov Dori

Todas essas

atividades precisam

de ferramentas que

“falem” o contexto

da atividade




Modelos modelos modelos

▪Já temos bons modelos nas especialidades.

▪Elétrica

▪Mecânica

▪Térmica

▪Computação

▪Civil

▪Etc.

▪E para descrição de sistemas?




Modelos para sistemas: SysML - System Modelling Language

▪ SysML é uma linguagem de modelagem gráfica em resposta ao UML para Sistemas

▪ SysML suporta especificação, análise, projeto, verificação e validação de sistemas incluindo hardware, software, dados, pessoal, procedimento e infraestruturas.

▪ http://www.omgsysml.org/

▪ SysML V1.4 Beta Specification

▪ – Março 2014




Modelos para sistemas: SysML





Ferramenta (trend): Capella

18:40

https://www.polarsys.org/capella/arcadia.htmlcscerqueira.com.br



Modelos para sistemas: OPM – Object-Process Methodology

▪Em OPM aspectos estruturais e de comportamentocoexistem!

▪Três (3) blocos básicos de entidades: objetos, processos e estados

▪Apenas um (1) diagrama – possibilita melhor compreensão do sistema como um todo

▪Ontologicamente completo.




OPM foi desenvolvida para Modelagem Conceitual

▪ Qual a ideia da modelagem conceitual?

▪ Modelar de maneira simplificada sistemas.


http://sdm.mit.edu/the-maturation-of-model-based-systems-engineering-opm-as-the-iso-conceptual-modeling-language-standard/

Construção de uma figura mental simplificada utilizando formalismos visuais/textuais que possam converter

conhecimentos do indivíduo para bases de dados, melhorando a eficiência da colaboração e compartilhamento

de conhecimento (inter/intra fases de desenvolvimento).

ideia

Modelagem Conceitual

Sistema Real

Sistema Simplificado

modelagem


Figura do autor



Coisas (entidades): Objetos e Processos

Coisas

Objetos Processos


Objeto: Uma coisa que

existe ou pode existir

Processo: Uma coisa que

transforma um ou mais

objetos

Product

testing

not tested tested1. Objetos com estados

2. Processos



Dois canais de estimulação cognitiva: visual-OPD e textual-OPL

Diagramático (OPD) Textual (OPL)

▪ Christopher is physical.Christopher knows OPM Theory.Christopher handles presenting.OPM consists of OPM Theory.presenting is physical.presenting consumes OPM Theory.presenting yields Presentation.


Figura do autor



Ferramenta (trend): OPCat

18:40http://esml.iem.technion.ac.il/?page_id=1849

“ad-hoc” Java

“ad-hoc” C++ (openFrameworks)

MDD Integrated Solution

o que tem disponível

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Tudo OK?




Benefícios de usar uma abordagem centrada em modelos

18:40

Transformações

automáticas de

modelo

Arranjos e buscas de Soluções

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Considerações Finais



18:40

O que é a computação (computadores)?

Como irão desenvolver?

Quem (e como) vai usar os sistemas

que vocês irão desenvolver?

Quais os tipos de informação?

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Futuro do design...




▪ Deve-se evoluir os modelos no ciclo de vida. REUSO = NÃO PERDER TEMPO

▪ Uso intensivo de software (processo / produto) é um caminho sem retorno (Ressalvo explosão solar, guerra nuclear, Skynet, Apocalipse Zumbi)

▪ (Generalizando) Maioria das outras áreas de conhecimento tem ZEROconhecimento de programação. Como resolver isso? Desafios...

▪ Montar ferramentas para “Produtos Interdisciplinares Acoplados” são desafios.

▪ OPM is COOL

▪ Cerne computacional: Grafos




MBCE issuesStorage: DB User Interface:

OPM Designer

Model

TransformationUser Interface:

Visual Transformation

Simulability

(author)

Still several gaps to fill

Model

Transformation 18:40cscerqueira.com.br



O futuro (visto pelo passado)


GE



Dúvidas: [email protected]

Site: http://cscerqueira.com.brFacebook: http://fb.com/RVA.BR

Para maiores dúvidasfilosóficas:INPE – SJC

Prédio SatéliteSala 95




18:40cscerqueira.com.br INPE



http://www.inpe.br/ci/

cscerqueira.com.br

▪ 7 Pós-Graduações:

▪ Astrofísica

▪ Engenharia e Tecnologia Espaciais

▪ Mecânica Espacial e Controle

▪ Combustão e Propulsão

▪ Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores

▪Engenharia e Gerenciamento de Sistemas Espaciais

▪ Geofísica Espacial

▪ Computação Aplicada

▪ Meteorologia

▪ Sensoriamento Remoto

▪ Ciência do Sistema Terrestre

18:40

http://www.inpe.br/pos_graduacao/cursos/ete/linhas_pesquisa_egse.php



São José dos Campos - SP

▪Capital econômica do Vale do Paraíba

▪EMBRAER, GM, Johnson, Phillips, Petrobras, Monsanto, Avibras, Mectron (Odebretch).

▪~650k players (ops. Habitantes)

▪ ITA, INPE, IEAv, EAE, IP&D, UNIVAP, UNIFESP,

UNESP

▪Capital aeroespacial do país.


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