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Modelos e metodologias de projeto de sistemas

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Apresentação pra turma de Sistemas de Informação da UNIFEI (Universidade Federal e Itajubá)

Introdução da tendência de uso explicito de modelagem e simulação no ciclo de vida e produtos complexos multidisciplinares acoplados.

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Modelos e metodologias de projeto de sistemas

  1. 1. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE Mis HIC 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
  2. 2. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE Modelos e metodologias de projeto de sistemas Christopher Shneider Cerqueira Ana Maria Ambrosio Claudio Kirner
  3. 3. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 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 cscerqueira.com.br
  4. 4. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 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 cscerqueira.com.br
  5. 5. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 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 cscerqueira.com.br
  6. 6. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 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
  7. 7. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE Roteiro 18:40cscerqueira.com.br
  8. 8. O que é um sistema? .... sistemas complexos 18:40
  9. 9. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE Engenharia de Sistemas Engenharia de Controle Pensar abstratamente... 18:40cscerqueira.com.br Engenharia das Especialidades Abstrato +informaçãoacumulada
  10. 10. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 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 18:40cscerqueira.com.br
  11. 11. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE Será que é possível fazer isso tudo na mão? 18:40cscerqueira.com.br (SpaceX) Grasshoper Test (Google) Self-drive Car (Google) Boston Dynamic – Atlas Robot
  12. 12. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE Sistemas Complexos Interdisciplinares e Acoplados 18:40cscerqueira.com.br Sistemas Complexos Acoplados Engenharia de Sistemas Complexos AGILE *pouca documentação
  13. 13. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 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 cscerqueira.com.br
  14. 14. O que são modelos?
  15. 15. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 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 18:40cscerqueira.com.br
  16. 16. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE Modelo 18:40cscerqueira.com.br Mapeamento Pragmatismo Redução Figura da palestra do J. Bezevin
  17. 17. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE modelo = metamodelo( ); 18:40cscerqueira.com.br “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
  18. 18. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE modelo = metamodelo( ); 18:40cscerqueira.com.br http://www.ariquemesonline.com.br/noticia.asp?cod=292364&codDep=34
  19. 19. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE Somos uma máquina de reconhecimento e interconexão de modelos... 18:40cscerqueira.com.br https://www.psychologytoday.com/blog/the-athletes- way/201311/what-is-the-human-connectome-project-why- should-you-care
  20. 20. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 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
  21. 21. Metodologias para projeto de Sistemas Complexos
  22. 22. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE Shift de Realidades 18:40cscerqueira.com.br Margaret Hamilton Servidores
  23. 23. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE Metodologias que são centradas em documentos virtualPaperrealPaper (modelos sempre existiram, mas a lógica estava na cabeça das pessoas - implicita) model based 18:40cscerqueira.com.br
  24. 24. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE Metodologias que são centradas em modelos: 18:40cscerqueira.com.br (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
  25. 25. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 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 18:40cscerqueira.com.br
  26. 26. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 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 18:40cscerqueira.com.br
  27. 27. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE Modelos modelos modelos ▪Já temos bons modelos nas especialidades. ▪Elétrica ▪Mecânica ▪Térmica ▪Computação ▪Civil ▪Etc. ▪E para descrição de sistemas? 18:40cscerqueira.com.br
  28. 28. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 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 18:40cscerqueira.com.br
  29. 29. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE Modelos para sistemas: SysML 18:40cscerqueira.com.br Figura da palestra do Prof. Dov Dori
  30. 30. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE Ferramenta (trend): Capella 18:40 https://www.polarsys.org/capella/arcadia.html cscerqueira.com.br
  31. 31. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 18:40cscerqueira.com.br
  32. 32. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 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. 18:40cscerqueira.com.br
  33. 33. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE OPM foi desenvolvida para Modelagem Conceitual ▪ Qual a ideia da modelagem conceitual? ▪ Modelar de maneira simplificada sistemas. 18:40cscerqueira.com.br 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 da palestra do Prof. Dov Dori Figura do autor
  34. 34. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE Coisas (entidades): Objetos e Processos Coisas Objetos Processos 18:40cscerqueira.com.br 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
  35. 35. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 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. 18:40cscerqueira.com.br Figura do autor
  36. 36. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 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 cscerqueira.com.br
  37. 37. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE Tudo OK? 18:40cscerqueira.com.br
  38. 38. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE Benefícios de usar uma abordagem centrada em modelos 18:40 Transformações automáticas de modelo Arranjos e buscas de Soluções cscerqueira.com.br
  39. 39. Considerações Finais
  40. 40. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 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
  41. 41. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE Futuro do design... 18:40cscerqueira.com.br
  42. 42. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE ▪ 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 18:40cscerqueira.com.br
  43. 43. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 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
  44. 44. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE O futuro (visto pelo passado) 18:40cscerqueira.com.br GE
  45. 45. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 18:40cscerqueira.com.br
  46. 46. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 18:40cscerqueira.com.br
  47. 47. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 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 18:40cscerqueira.com.br
  48. 48. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 18:40cscerqueira.com.br INPE
  49. 49. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 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
  50. 50. Mission Simulation Lab HICEE Mission Simulation Lab HICEE 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. 18:40cscerqueira.com.br

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