Tese de doutoramento em InformáticaDuring the development of software systems, validation is a crucial activity
to guarantee that the software system ful lls the users' needs and expectations.
A key issue to have a successful validation consists in adopting a
process where users and clients can actively discuss the requirements of the
system under development.
A reactive system is expected to continuously interact with its environment.
Usually, the interaction of a reactive system with its environment
is supported by a set of nonterminating processes that operate in parallel.
During the interaction, the reactive system must answer to high-priority
events, even when the system is executing something else. Due to above
characteristics, the behaviour of reactive systems can be very complex.
The approach suggested in this thesis assumes that the requirements of
reactive software systems are partially described by use case diagrams, and
each use case is detailed by a collection of scenario descriptions. Within
this approach, one can obtain, from a set of behavioural scenarios of a given
system, an executable behavioural model that can support, when complemented
with animation- and domain-speci c elements, a graphical animation
for reproducing that set of scenarios for validation purposes. Animating
the scenarios using graphical elements from the application domain ensures
an e ective involvement of the users in the system's validation.
The Coloured Petri nets (CPNs) modelling language is used as the notation
to obtain the behavioural models, due to its natural support for mechanisms
like concurrency, synchronisation, and resource sharing and its tool
support. The obtained CPN model is guaranteed to be (1) parametric, allowing
an easy modi cation of the initial conditions of the scenarios, (2)
environment-descriptive, meaning that it includes the state of the relevant
elements of the environment, and (3) animation-separated, implying that
the elements related to the animation are separated from the other ones.
We validate our approach based on its application to three case studies
of reactive systems.Durante o desenvolvimento de sistemas de software, a validação é uma actividade crucial para garantir que o sistema de software satisfaz as necessidades e expectativas do utilizador. O sucesso na validação consiste na utilização de um processo onde os utilizadores e os clientes possam discutir de uma forma activa os requisitos do sistema que está a ser desenvolvido.
Um sistema reactivo está continuamente em interacção com o seu ambiente, que é geralmente suportada por um conjunto de processos intermináveis que operam em paralelo. Durante a interacção, o sistema reactivo dever a responder aos eventos com alta prioridade, mesmo quando o sistema está a executar algo diferente. Devido às características anteriores, o comportamento dos sistemas reactivos pode ser muito complexo.
A abordagem sugerida nesta tese assume que os requisitos de sistemas reactivos são em parte descritos por diagramas de casos de uso e que cada caso de uso é detalhado por uma colecção de descrições de cenários. Nesta abordagem, é possível obter, a partir de um conjunto de cenários de um dado sistema, um modelo comportamental que seja executável e que suporte, quando complementado com elementos específicos, uma animação gráfica que reproduza aquele conjunto de cenários para fins de validação. A animação dos cenários utilizando elementos gráficos do domínio da aplicação garante um envolvimento efectivo dos utilizadores na validação do sistema.
A linguagem de modelação redes de Petri coloridas (CPNs) é usada como a notação para obter os modelos comportamentais, devido ao seu suporte natural a mecanismos como a concorrência, sincronização e partilha de recursos, e às suas ferramentas de suporte. Se as recomendações da abordagem proposta foram seguidas, temos a garantia que o modelo CPN: (1) parametriza as condições iniciais dos cenários, (2) contém uma descrição do ambiente, incluindo o estado dos seus elementos, e (3) separa os elementos relacionados com a animação dos outros elementos do modelo.
A validação da nossa abordagem tem por base a sua aplicação a três casos de estudo de sistemas reactivos.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) SFRH/BD/19718/200
