Modelos e metodologias de projeto de sistemas

Mission Simulation Lab
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Mis
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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

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Modelos e metodologias
de projeto de sistemas
Christopher Shneider Cerqueira Ana Maria Ambrosio Claudio Kirner

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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
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Fundamentos
da
Programação
Fundamentos
da
Computação
Metodologia
Científica para
Informática
Fundamentos
Matemáticos
para
Informática I
Introdução
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de Informação
Teoria
Prática
Profissionaliza
nte
Prática
Clássica
Fundamentos
Matemáticos
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Informática II1
Comportamen
to
Organizaciona
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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
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s
Gerencia de
projeto de
Software
Desenvolvime
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e Métodos
Governança
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Inteligência
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Desenvolvime
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em SI
Interação
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Auditoria e
Segurança de
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da
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Fundamentos
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Metodologia
Científica para
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Introdução
aos Sistemas
de Informação
Fundamentos
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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
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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
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nto de
Aplicações
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Segurança de
Sistemas de
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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?
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Roteiro

O que é um sistema?
.... sistemas complexos
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Engenharia de Sistemas
Engenharia de Controle
Pensar abstratamente...
Engenharia das
Especialidades
Abstrato
+informaçãoacumulada

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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

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Será que é possível fazer isso tudo na mão?
(SpaceX) Grasshoper Test
(Google) Self-drive Car
(Google) Boston Dynamic – Atlas Robot

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Sistemas Complexos Interdisciplinares e Acoplados
Sistemas
Complexos
Acoplados
Engenharia de
Sistemas
Complexos
AGILE
*pouca documentação

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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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Core do esforço das atividades humanas: Fazer Modelos
Em 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

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Modelo
Mapeamento
Pragmatismo
Redução
Figura da palestra do J. Bezevin

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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

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modelo = metamodelo( );
http://www.ariquemesonline.com.br/noticia.asp?cod=292364&codDep=34

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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

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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
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Metodologias para projeto de
Sistemas Complexos

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Shift de Realidades
Margaret Hamilton
Servidores

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Metodologias que são centradas em documentos
virtualPaperrealPaper
(modelos sempre existiram, mas a lógica estava na cabeça das pessoas - implicita)
model based

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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

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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

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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

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Modelos modelos modelos
▪Já temos bons modelos nas especialidades.
▪Elétrica
▪Mecânica
▪Térmica
▪Computação
▪Civil
▪Etc.
▪E para descrição de sistemas?

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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

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Modelos para sistemas: SysML

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Ferramenta (trend): Capella
18:40
https://www.polarsys.org/capella/arcadia.html
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Modelos para sistemas: OPM – Object-Process Methodology
▪Em OPM aspectos estruturais e de comportamento
coexistem!
▪Três (3) blocos básicos de entidades: objetos, processos e
estados
▪Apenas um (1) diagrama – possibilita melhor compreensão do
sistema como um todo
▪Ontologicamente completo.

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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

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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 tested
1. Objetos com estados
2. Processos

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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

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Ferramenta (trend): OPCat
18:40
http://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?

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Benefícios de usar uma abordagem centrada em modelos
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Transformações
automáticas de
modelo
Arranjos e buscas de Soluções
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Futuro do design...

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▪ 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 ZERO
conhecimento de programação. Como resolver isso? Desafios...
▪ Montar ferramentas para “Produtos Interdisciplinares Acoplados” são desafios.
▪ OPM is COOL
▪ Cerne computacional: Grafos

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MBCE issues
Storage: DB User Interface:
OPM Designer
Model
Transformation
User Interface:
Visual Transformation
Simulability
(author)
Still several gaps to fill
Model
Transformation 18:40cscerqueira.com.br

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O futuro (visto pelo passado)
GE

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Dúvidas:
christophercerqueira@gmail.com
Site: http://cscerqueira.com.br
Facebook: http://fb.com/RVA.BR
Para maiores dúvidas
filosóficas:
INPE – SJC
Prédio Satélite
Sala 95

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INPE

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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

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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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