SMiLe: uma notação textual modular para modelos iStar

Texto

(1)Universidade Federal do Rio Grande do Norte Centro de Ciências Exatas e da Terra Departmento de Informática e Matemática Aplicada Programa de Pós-Graduação em Sistemas e Computação Mestrado Acadêmico em Sistemas e Computação. SMiLe: Uma Notação Textual Modular para Modelos iStar. Fábio Fernandes Penha. Natal-RN Julho de 2017.

(2) Fábio Fernandes Penha. SMiLe: Uma Notação Textual Modular para Modelos iStar. Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa. de. Pós-Graduação. em. Sistemas. e. Computação do Departamento de Informática e Matemática Aplicada da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como requisito parcial para a obtenção do grau de Mestre em Sistemas e Computação.. Linha de pesquisa : Engenharia de Software. Orientador. Prof Dr Márcia Jacyntha Nunes Rodrigues Lucena a. a. PPgSC Programa de Pós-Graduação em Sistemas e Computação DIMAp Departamento de Informática e Matemática Aplicada CCET Centro de Ciências Exatas e da Terra UFRN Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Natal-RN Julho de 2017.

(3) Catalogação da Publicação na Fonte. UFRN / SISBI / Biblioteca Setorial Especializada do Centro de Ciências Exatas e da Terra – CCET. Penha, Fábio Fernandes. SMiLe: uma notação textual modular para modelos iStar / Fábio Fernandes Penha. – Natal, RN, 2017. 92f. : il. Orientadora: Márcia Jacyntha Nunes Rodrigues Lucena. Dissertação (mestrado) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Centro de Ciências Exatas e da Terra. Departamento de Informática e Matemática Aplicada. Programa de Pós-Graduação em Sistemas e Computação. 1. Engenharia de software – Dissertação. 2. Engenharia de requisitos orientada a objetivos – Dissertação. 3. Framework istar – Dissertação. 4. Modelo textual – Dissertação. 5. Compreensão – Dissertação. 6. Modularidade – Dissertação. I. Lucena, Márcia Jacyntha Nunes Rodrigues. II. Título. RN/UF/BSE-CCET. CDU 004.41(043.3).

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(5) Agradecimentos Agradeço, primeiramente, aos meus pais Maria Lucimar e Manoel Penha pelo exemplo de dedicação à minha formação como ser humano, além do apoio à minha carreira acadêmica e prossional. Assim, como os membros da família que estiveram sempre próximos, e compreenderam os momentos de ausência física. Em especial, acentuo a presença da alegria, do incentivo, do amor, do companharismo e da compreensão que encontravam-se diluídas nas atitudes de Fabricio Penha, Andrezza Kharla Penha e, minha linda lha, Pietra Penha. Agradeço a oportunidade de evolução, aprimoramento pessoal e orientação durante todo o processo de formação no curso de mestrado à professora Márcia Lucena. Como ao professor Leonardo Lucena pela conversas e aconselhamento durante toda a minha vida acadêmica. Manifesto aqui a minha gratidão e reconhecimento à professora Lyrene, pelas suas intensas contribuições por meio das participações nas minhas bancas de qualicação e defesa de mestrado. À professora Fernanda Alencar, que tanto me inspirou nesse processo através dos seus trabalhos cientícos, por aceitar a contribuir, constantemente, na elaboração e amadurecimento desta proposta e pelas participações nas minhas bancas de qualicação e defesa de mestrado. Aos colegas do LETS (Laboratório de Especicação e Teste de Software da UFRN) e do "momento café"(coordenado pelo arrojado Léo Silva e o perspicaz João Helis), que tornaram esse laço da amizade mais forte, meus agradecimentos pelas conversas descontraídas e criativas, aliado com os conselhos infalíveis..

(6) "A ship in port is safe, but that's not what ships are built for." Grace Hopper.

(7) SMiLe: Uma Notação Textual Modular para Modelos iStar. Autor: Fábio Fernandes Penha Orientador(a): Prof. a. Dr. a. Márcia Jacyntha Nunes Rodrigues Lucena. Resumo A sociedade moderna, progressivamente, proporciona ambientes sociotécnicos com sistemas complexos. Esses sistemas são complexos por conta do grande número de partes que interagem de modo não simples, dada as propriedades dessas partes e das leis que regem essas interações. Além dessa circunstância, trabalhos da Engenharia de Software reforçam que o universo das informações necessárias para realizar uma modelagem é mais amplo, e envolve mais dimensões das já consolidadas: estática e dinâmica. Assim, surge o framework iStar com uma ontologia delineada para capturar e representar informações intencionais e sociais do ambiente analisado em dois modelos grácos: Dependência Estratégica (. SD - Strategic Dependency ). e Raciocínio Estratégico (. SR - Strategic Rationale ).. Entretanto, esse mesmo framework não oferece alternativas para melhorar a compreensão dos seus modelos grácos, quando esses representam um grande número de partes desses ambientes, ou seja, sistemas complexos. Diante disso, o objetivo desta dissertação foi oferecer uma alternativa ao. framework. iStar para lidar com a complexidade proporcio-. nada pelos sistemas complexos, desta forma, inuenciar positivamente a compreensão e o aprendizado dos modelos iStar. Com esse m, foi desenvolvida uma notação textual para compreender as informações sociais através de uma estrutura interdependente. Na avaliação desenvolvida, observou-se a relevância dessa notação textual para os modelos grácos da seguinte forma: (i) uma alternativa complementar para leitura dos modelos grácos, como também, (ii) a importância da construção desses modelos a partir de composições de estruturas interdependentes.. Palavras-chave :. engenharia de requisitos orientada a objetivos,. textual, compreensão, modularidade.. framework. istar, modelo.

(8) A Modular Textual Notation For The iStar Models. Author: Fábio Fernandes Penha Advisor: Prof. a. Dr. a. Márcia Jacyntha Nunes Rodrigues Lucena. Abstract A modern society, progressively, provides increasingly sociotechnical environments through of complex systems. This complexity is to due to the large number of parties interacting in a non-simple way, given the properties of these parts and the laws governing these interactions. In addition to this circumstance, the Software Engineering reinforces that the universe of information needed to perform a broader modeling, and involves more dimensions of already consolidated: static and dynamic. Thus, the iStar framework emerges with an ontology capable of capturing and represent intentional and social information of the environment analyzed in two graphic models: Strategic Dependency (SD) and Strategic Reasoning (SR). However, this same framework does not oer alternatives to improve the understanding of its graphic models, when these represent a large number of parts of these environments. Therefore, the objective of this dissertation was to oer an alternative to the iStar framework to deal with the complexity provided by the complex systems, in order to positively inuence the understanding and learning of the iStar models. To this end, a textual notation has been developed to understand social information through an interdependent structure. In the developed evaluation, it was observed the relevance of this textual notation for the graphic models as follows: (i) a complementary alternative for reading of the graphic models, as well as (ii) the importance of building these models from interdependent structures.. Keywords :. goal orientede requirement engineering, istar framework, textual model, com-. prehension and modularity. ..

(9) Lista de guras 1. Tipos de relacionamentos de dependência.. . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 22. 2. Modelo SD de um negócio de Plano de Saúde. . . . . . . . . . . . . . .. p. 23. 3. Fragmento do Modelo SR do ator Gerente de Sinistro. . . . . . . . . . .. p. 23. 4. Modelo SR de uma organização de. 5. Modelos iStar transformados na abordagem de Serviços.. . . . . . . . .. p. 27. 6. Abordagem da proposta de Serviços para os modelos iStar. . . . . . . .. p. 28. 7. Módulos SR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 28. 8. Módulos SD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 29. 9. Modelo SD de uma organização de software.. p. 29. 10. Representação iStarML do Modelo apresentado na Figura 9.. 11. Representação iStarJSON do Modelo aprsentado na Figura 9.. 12. Representação dos modelos iStar para uma organização de Plano de Saúde. p. 36. 13. Representações gráca de duas complexidades sociais da modelagem social. p. 39. 14. Representação gráca da junção das perspectivas do Paciente e do Médico. p. 40. 15. Fragmento da gramática da notação textual dos modelos iStar. . . . . .. p. 40. 16. Denição gramatical do ator e suas associações.. . . . . . . . . . . . . .. p. 41. 17. Gramatica dos relacionamentos intencionais externos. . . . . . . . . . .. p. 43. 18. Representações da complexidades sociais do Plano de Saúde. . . . . . .. p. 44. 19. Complexidade Social do Paciente e Médico no SMiLe. . . . . . . . . . .. p. 44. 20. Gramática SMiLe dos elementos internos e seus relacionamentos. . . . .. p. 45. 21. Estrutura completa da complexidade social do Plano de saúde. . . . . .. p. 46. 22. SMiLe no contexto de análise de requisitos. . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 47. software.. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .. p. 25. . . . . . .. p. 31. . . . . .. p. 32.

(10) 23. Entradas e saídas da SMiLeCompiler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 48.

(11) Lista de tabelas 1. Representação Gráca e Textual dos Atores e suas Associações . . . . .. p. 42. 2. Cenário Plano de Saúde (Figura 12): informações quantitativas totais. p. 49. 3. Cenário Plano de Saúde (Figura 12): informações quantitativas por pers-. .. pectiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 49. 4. Tabela dos principais dados demográcos dos participantes . . . . . . .. p. 54. 5. Relação das denições de duplas com a ordem de execução. p. 55. . . . . . . ..

(12) Lista de abreviaturas e siglas SD Strategic Dependency SR Strategic Rationale SMiLe Scalable Modular iStar Language ASC Actor's Social Complexity.

(13) Sumário 1 Introdução. p. 14. 1.1. Apresentação do Problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 16. 1.2. Objetivos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 16. 1.3. Metodologia do trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 17. 1.4. Abordagem proposta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 18. 1.5. Organização da proposta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 19. 2 Fundamentação Teórica 2.1. 2.2. 2.3. framework. p. 21. iStar e Limitações. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 21. 2.1.1. Modelo de Dependência Estratégica . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 22. 2.1.2. Modelo de Raciocínio Estratégico . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 22. 2.1.3. Limitações do. framework. Trabalho Relacionados. iStar. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 24. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 25. 2.2.1. Propostas de Modularidade para. 2.2.2. Notações Textuais para. Modelos Grácos. versus. framework. framework. Modelos Textuais. . . . . . . . .. p. 25. . . . . . . . . . . . . .. p. 29. . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 33. iStar. iStar. 3 SMiLe: Uma Notação Textual Modular para os Modelos iStar. p. 35. 3.1. Sistema Demonstrativo iStar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 35. 3.2. Requisitos da SMiLe. p. 36. 3.3. Complexidade Social do Ator. 3.4. Estrutura Textual da Complexidade Social do Ator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 37 p. 41.

(14) 3.5. SMiLe no Contexto de Análise de Requisitos . . . . . . . . . . . . . . . 3.5.1. 3.6. SMiLeCompiler. Discussão. p. 46. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 47. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 49. 4 Validação Empírica. p. 51. 4.1. Pressupostos e Intenções . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 51. 4.2. Metodologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 53. 4.3. Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 56. 4.4. Discussão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 61. 4.5. Considerações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 61. 5 Considerações nais. p. 63. 5.1. Principais contribuições. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 64. 5.2. Limitações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 66. 5.3. Trabalhos futuros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 66. 5.4. Publicações e trabalhos resultantes. p. 67. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Referências. p. 69. Apêndice A. p. 73. A.1. Formulários da Validação Empírica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 73. A.2. Gramática - SMiLe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. p. 92.

(15) 14. 1. Introdução. Os sistemas computacionais fortalecem à sua relação com a sociedade em cada descoberta, apresentando-se com o papel determinante nas mais diversas atividades e áreas [1]. A intensidade dessa relação pode ser compreendida pela projeção de, até 2020, 24 bilhões de dispositivos estarem interligados, e interagindo entre eles para oferecer alguma comodidade e/ou informação à sociedade [2]. A consciência desse ambiente sociotécnico, onde diversos dispositivos e suas informações inuenciam nas mais diversas atividades, tem proporcionado sistemas ainda mais complexos. Os sistemas complexos são denidos como uma composição de um grande número de partes que interagem de maneira não simples, dada às propriedades das partes e às leis que regem suas interações [3, 4]. Essa complexidade, associada à tendência dessas partes crescerem em escala, torna o processo de modelagem uma atividade ainda mais crítica para a sua compreensão e, por consequência,. softwares. alinhados com os objetivos. organizacionais [5]. Apesar dos esforços da comunidade em proporcionar abordagens e técnicas para lidar com esse grande número de dispositivos e individuos, que se relacionam e compõem uma organização, a taxa de projetos fracassados continua crescendo [5]. Quando fala-se das atividades relativas ao processo de desenvolvimento de. software, ainda depara-se com. uma diculdade de compreender e modelar esse grande número de partes que interagem regidos aos seus interesses e responsabilidades. Nesse cenário, os engenheiros de requisitos têm a responsabilidade de apresentar soluções para problemas que, na maioria das vezes, são extremamente complexos à compreensão, devido a falta de clareza sobre as responsabilidades dos sistemas [6]. Para mediar a comunicação e compreensão dos envolvidos, a maioria dos requisitos são escritos em linguagem natural que impõem algumas diculdades, tais como: ambiguidade e incompletude [7]. Além da linguagem natural, existem outras alternativas para esta atividade de modelagem e especicação: linguagem de descrição do projeto, notação.

(16) 15 gráca e especicação matemática [6]. Dentre essas alternativas, muitas abordagens seguem o estilo de notação gráca para representar o ambiente, devido ao nível de intuição e comunicação desses tipos de modelos [8, 9]. Diante desse contexto, o universo das informações necessárias para realizar uma modelagem é mais amplo, e envolve quatro dimensões: estática, dinâmica, social e intencional [1]. Assim o trabalho de Eric Yu [10], para melhor compreender esse universo de informação nas organizações, tenta capturar mais duas dimensões: social e intencional. Uma modelagem tem que ter a capacidade de capturar mais do que estruturas e comportamentos com o intuito de demonstrar as inuências e as motivações do ambiente estudado [10]. Dessa forma, surge o. framework. iStar, com uma ontologia proposta para capturar e. representar informações intencionais e sociais do ambiente analisado. Essa representação é formulada em dois modelos grácos:. pendency ). e. Dependência Estratégica (SD - Strategic De-. Raciocínio Estratégico (SR - Strategic Rationale ). orientada a metas e a agentes do. framework. [10]. Essa abordagem. iStar é utilizada em diversas situações, tais. como: telecomunicações, controle de tráfego aéreo, agricultura e saúde [1]. Entretanto, o. Framework. tem encontrando diculdade para ampla aceitação na indústria.. Essa resistência da industria pode ser evidenciada a partir das experiências de uso relatada em [11, 12, 13], no qual destacou-se a falta de modularidade e, como consequência, escalabilidade dos modelos grácos do. framework. iStar para lidar com situações que. demande um grande número de partes. A privação de módulos interdependente inibe a possibilidade de gerenciar sistemas com numerosas partes que interagem com algum propósito em comum [14, 15]. A impossibilidade de gerenciar a complexidade dos modelos grácos torna a compreensão, devido as limitações da carga cognitiva, uma atividade ardua para todos os envolvidos [16]. Para essa privação de modularidade, que interfere na compreensão dos modelos grácos do. framework. iStar, alguns esforços foram realizados pela comunidade iStar, tais. como: integração dos conceitos de aspectos com modelos iStar [17, 18]; uma extensão do. framework. iStar à abordagem orientada a serviços [11]; e uma construção dos mo-. delos gráfcos através de modulos [19]. Além das fraquezas identicadas e relatadas em [11, 12, 13], o. framework. iStar não oferece aos seus modelos, plenamente, estímulos alter-. nativos para favorecer a compreensão das informações sociais concebidas pelos modelos gráco iStar. Como por exemplo, o orientado pela Teoria do Código Duplo, que indica dois estímulos, verbal e não verbal, para almpliar a capacidade de compreensão de uma.

(17) 16 informação [20].. 1.1 Apresentação do Problema Fundamentado pelas teorias cognitivas [16, 20], pelos trabalhos expostos na literatura [17, 11, 19, 21, 18, 22, 23, 24, 25] e pelos relatos de uso do. framework. iStar na industria [11,. o framework iStar não oferece alternativas que ajudem a compreensão dos seus modelos grácos. Essa ausência de alternativas, para lidar com sistemas 12, 13],. complexos, prejudica a compreensão e aprendizado dos modelos grácos do. framework. iStar, dicultando a sua aplicação por parte da indústria. As experiências relataram algumas fraquezas relacionadas aos modelos grácos do. framework. iStar [11, 12, 13]. Dentre essas fraquezas, a representação monolítica, dos seus. elementos grácos nos modelos, apresenta-se como determinante para o seu uso, devido a está relacionada com a falta de modularidade. Além da modularidade, a estrutura monolítica, onde todas as informações estão associadas no mesmo nível de abstração, sem nenhuma divisão, vai de encontro com as limitações carga cognitiva do ser-humano para obter uma melhor compreensão [16]. Embora exista o senso comum da superioridade da notação gráca diante da textual, a prática revela que é mais trabalhoso lidar com linguagens diagramáticas, quando almejase mais rigorosidade e formalismo [26]. Quanto à compreensibilidade de ambos estilos de notação, não há evidências signicativas que determine a superioridade dos modelos grácos [23, 24, 25]. Alem dessa inexistência, evidências indicam que a notação textual melhora o entendimento da notação gráca [8, 9]. Essas evidências estão alinhadas com a teoria do processo cognitivo, no qual revela que, para amplicar a compreensão, deve-se utilizar dois estímulos: verbal e não-verbal [20].. 1.2 Objetivos O objetivo desta dissertação é oferecer uma alternativa para gerenciar a complexidade dos modelos grácos e, desta forma, inuenciar positivamente a compreensão e o aprendizado dos modelos do do. framework. iStar. Para auxiliar na remoção de algumas barreiras. Framework, e conduzí-lo para um contexto industrial, os objetivos especícos são: •. identicar como a comunidade lida com as limitações do iStar;.

(18) 17 •. Analisar as motivações pelas quais as soluções já propostas ainda não foram incorporadas ao. •. Framework ;. Compreender os metamodelos do iStar propostos e, caso necessário, desenvolver um metamodelo com base nos elementos e conceitos do. •. Denir uma abstração modular dos conceitos inerentes aos modelos SD e SR do. framework •. Framework ;. iStar;. Entender como uma notação textual poderá ajudar na compreensão dos modelos iStar;. •. Prover uma notação textual para os modelos iStar, que seja próxima da leitura natural com uma rica sintaxe. Considerando o formalismo semântico para evitar ambiguidades, e permitir automações;. •. Implementar, através das denições, uma ferramenta de análise estática para demonstrar aporte do modelo textual (vericação e validação quanto à corretude dos modelos, transformação de modelos e análise quantitativa e qualitativa da modelagem);. •. Realizar avaliações sobre a proposta desenvolvida para promover discussões sobre as percepções dos usuários desta proposta.. 1.3 Metodologia do trabalho Após analisar a linguagem do. framework. iStar e a aplicação dos seus modelos, aliado. com a literatura exposta pela comunidade iStar [17, 11, 12, 19, 21, 18, 13, 22], onde constatou algumas das limitações do. Framework,. tais como: modularidade e escalabilidade.. Este trabalho compreendeu que essas limitações estavam, na sua essência, associadas com a compreensão dos modelos. Diante do exposta, o problema fundamental foi denido, e a partir desse, soluções já propostas pela comunidade iStar foram buscadas e analisadas, como: integração dos conceitos de aspectos com modelos iStar [17, 18]; uma extensão do. framework. iStar à abordagem orientada a serviços [11]; e uma construção dos mode-. los gráfcos através de modulos [19]. Esta análise permitiu observar que essas propostas, embora trouxesse soluções modular, não tinham, na sua essência, a ampliação da compreensão como ponto fundamental para denir a parte modular dos modelos..

(19) 18 Como primeiro ato, fundamentado nas soluções propostas e nas aplicações em contexto, como linha de produção de software e abordagens orientada a processo, foi proposta uma notação textual. Esta notação foi submetida à comunidade iStar (. tional iStar Workshop. Ninth Interna-. - 2016 ) para expor a estrutura dos arquivos, sentenças, palavras. escolhidas e obter avaliações sobre o esboço da proposta. Logo em seguida, e já com as melhorias sugeridas da primeira exposição, foi submetido um segundo trabalho para o Congresso Ibero-Americando de Engenharia de Software de 2017. Nesse momento, a ênfase do trabalho estava na construção de diagramas a partir de módulos abstraídos dos próprios modelos iStar, juntamente com uma proposta de apresentação híbrida (gráca e textual) para os modelos do Framework iStar. Por m, este trabalho conduziu uma validação da proposta por meio de uma abordagem mista, adotando instrumentos das pesquisas qualitativa e quantitativa, com enfase na análise qualitativa. Essa validação foi aplicada com usuários para analisar se a proposta oferece uma alternativa ecaz para gerenciar a complexidade, oferecendo uma melhor compreensão dos modelos iStar através das representações textuais e modular. Para validação, três aspectos relacionados a melhoria da compreensão dos modelos iStar foram considerandos, são eles : (i) sem conhecimento prévio da proposta e trabalhos correlatos, por parte dos participantes, como esta notação diferencia-se de outras notações conhecidas pela comunidade iStar, (ii) se a concepção modular auxilia na redução da carga cognitiva dos modelos monolítico do. Framework. (iii) e por último, se a notação textual modular. proposta auxilia na leitura e na compreensão dos modelos.. 1.4 Abordagem proposta Diferentemente dos modelos orientados a metas do. framework. iStar, os modelos ori-. entados a processos têm uma concepção, naturalmente, modular obtida dentro dos seus próprios conceitos (processo/subprocessos), ou melhor, um processo é composto pode ser composto por subprocessos [15]. Essa abordagem dos modelos orientados a processos permite diminuir a quantidade de elementos analisados, lidos e compreendido, alinhado com a limitação de carga cognitiva [16]. Para Carliss Baldwin [15], ao buscar a modularidade, deseja-se alcançar pelo menos uma das seguintes prerrogativas: (i) tornar a complexidade gerenciável por conseguir transformar uma grande estrutura monolítica em um conjunto de blocos menores; (ii) possibilitar o trabalho paralelo; e (iii) acomodar incertezas futuras mediante a estruturas encapsuladas do restante, possibilitando que uma alteração nessas estruturas não sejam propagadas..

(20) 19 Diante do exposto e para melhorar a compreensão dos modelos iStar, observou-se a necessidade de diminuir a carga cognitva dos modelos através de uma abstração modular. Essa abstração modular, a m de resguardar o. framework. iStar de uma sobrecarga. de novos conceitos (ex. aspectos e serviços), foi concebido por meio de uma construção incremental dos próprios conceitos e elementos dos modelos grácos (SD e SR). A proposta considera também relevante que essa abstração pudesse ser lida, interpretada e compreendida independentemente dos outros módulos, assim como nos modelos orientado a processo com os seus processos e subprocessos. Além da falta de modularidade implicar em diculdade na leitura e na compreensão dos modelos grácos, o. Framework. não oferece, plenamente, um estímulo textual para melhorar o processo cognitivo [20]. Estudos [23, 24, 25, 9] revelam que não existe superioridade signicativa entre os estilos (textual e gráco), quando eles são confrontados. Esses estilos, citados pelos os mesmos, deveriam ser combinados para obter os benefícios de todos e, assim, oferecer a oportunidade aos envolvidos escolher qual a melhor forma de trabalhar, de acordo com a experiência e habilidade de cada envolvido. Por isso, a abordagem concentrou esforços para construir uma notação textual, que auxiliar-se no uso dos modelos grácos iStar através da redução da carga cognitiva e do estímulo verbal mais amplo.. 1.5 Organização da proposta Este trabalho está organizado em capítulos, os quais estão discriminados a seguir:. •. O Capítulo 2 apresenta a fundamentação teórica para o desenvolvimento deste trabalho. Este capítulo está dividido em três seções para realizar alguma explanações sobre: (i). framework. iStar e as suas limitações; (ii) propostas de modularidade e no-. tações textuais para o. framework. iStar; e (iii) trabalhos que apresentam avaliações. sobre a compreensão de modelos grácos e textuais, esclarecidas e fundamentadas nas teorias cognitivas;. •. O Capítulo 3 traz a proposta de notação textual modular através: (i) dos requisitos que nortearam a elaboração da estrutura; (ii) da denição do módulo abstraído dos modelos iStar; (iii) da denição sintática dos elementos; e (iv) da contextualização arquitetural que a notação textual está inserida. Por m, as considerações são apresentadas.. •. O Capítulo 4 apresenta as validações realizadas para identicar a inuência da.

(21) 20 notação textual modular a frente às alternativas similares disponíveis. Alem disso, é apresentado seu comportamento perante à necessidade de facilitação à leitura e ao entendimento da complexidade inerente aos modelos do framework iStar;. •. O Capítulo 5 é resumido as contribuições deste trabalho, apresenta suas limitações e as possíveis oportunidades de pesquisas..

(22) 21. 2. Fundamentação Teórica. Este capítulo tem como intenção oferecer os principais conceitos e teorias envolvidas neste trabalho. Entretanto, foram apresentados apenas indicativos das referências mais relevantes, para que este capítulo não casse ao mesmo tempo muito extenso ou basilar à necessidade de entendimento dos termos utilizados neste trabalho. Assim, foi estruturado da seguinte forma: (i) na seção 2.1 são apresentados conceitos e limitações do. framework. iStar; logo depois, (ii) os trabalhos relacionados são apresentados; e conclui (iii) com a seção 2.3 para realizar algumas explanações sobre teorias cognitivas e a sua inuência no modelos grácos e textuais.. 2.1 framework iStar e Limitações A abordagem proporcionada pelo. framework. iStar tenta introduzir alguns aspectos da. modelagem social e raciocínio em métodos de engenharia de sistemas de informação, especialmente no nível de requisitos [1]. A abordagem do. Framework. trouxe alguns atrativos,. que vem incentivando muitos trabalhos nos últimos anos, são elas [21]: (i) uma abordagem que relaciona os paradigmas de orientado a meta e agente, além de (ii) propiciar uma atenção nas propriedades intencionais do ambiente e nos seus relacionamentos ao invés dos comportamentos imediatos. Esses atrativos proveem uma rica expressividade, que é apropriada para os conceitos sociais do mundo. O. Framework. articula uma notação de intencionalidades distribuídas na organiza-. ção através de dois modelos [10] : (a) o modelo de Dependência Estratégica. Dependency. Strategic. - SD) que descreve os relacionamentos de dependências entre os elementos. atores (actors) da organização; e (b) o modelo de Raciocínio Estratégica (. onale. (. Strategic Rati-. - SR) para descrever as motivações que o elemento ator tem sobre adotar uma ou. outra conguração para atender uma demanda. Através desses modelos é possível modelar, analisar e recongurar as relações entre os elementos, enfatizando as suas intenções, responsabilidades e vulnerabilidades..

(23) 22 2.1.1. Modelo de Dependência Estratégica. O modelo SD prover uma descrição intencional do funcionamento organizacional em termos de uma rede de dependência entre atores (humanos ou dispositivos). O modelo SD captura e fornece a estrutura intencional dos uxos e atividades evidentes nos processos. A. depender ),. estrutura intencional capturada neste modelo é denida através de um ator ( que se relaciona com um outro ator (. dependee ) através de um elemento intencional -. dependum ). O signicado intuitivo da dependência descrita na estrutura intencional é que o depender , por depender de um outro ator (dependee ) para alguma demanda (dependum ), pode realizar alguma meta ou objetivo, que seria incapaz. intencional element. - (. de realizar de outra forma [10]. O modelo SD distingue os tipos de relacionamentos de dependência através das denições dos elementos intencionais, que são: intencionais representam o. goal, task, resource. e. softgoal. Esses elementos. dependum na relação de dependência, ou seja, um contrato. no qual indicará a vulnerabilidade do depender. A Figura 1 apresenta os tipos de relacionamentos de dependência, que se pode capturar através do SD, e na Figura 2 apresenta o modelo SD de um negócio de assistência médica. Figura 1: Tipos de relacionamentos de dependência.. Fonte: [10]. 2.1.2. Modelo de Raciocínio Estratégico. Enquanto o modelo SD descreve as relações externas entre os atores (. dependee ) através do dependum. depender. e. (elemento intencional), o modelo de Raciocínio Es-.

(24) 23 Figura 2: Modelo SD de um negócio de Plano de Saúde.. Fonte: [10]. tratégico (SR) descreve as possibilidades que esses atores podem executar para atender uma demanda. Ao expandir um ator de uma modelagem iStar, um conjunto de elementos. goal, task, resource. intencionais (. e. softgoal ). relacionam-se com a intenção de apresentar. as possíveis congurações, que poderão ser executadas para atender alguma demanda. Os principais tipos dessas relações entre os elementos intencionais são representados pelas associações: (i). means-end. e (ii). task-decomposition. [10].. Figura 3: Fragmento do Modelo SR do ator Gerente de Sinistro.. Fonte: [10]. Claims Manager ).. A Figura 3 apresenta o modelo SR do ator Gerente de Sinistro (.

(25) 24 Nesse modelo é possível compreender questões especícas do ator, como por exemplo:. Physician );. (i) como o Gerente de Sinistro pretende atender a necessidade do Médico (. e (ii) as alternativas de congurações existentes, que podem ser executadas para melhor alcançar a meta tratamento avaliado (. 2.1.3. Limitações do. Treatment Be Assessed ).. framework. iStar. Apesar da grande relevância acadêmica do. framework. iStar, a comunidade iStar. [11, 12, 13, 21, 22] vem apresentando algumas limitações relacionados aos modelos iStar. Esses trabalhos consideraram que o iStar não suporta tais caracteristicas: modularidade, reusabilidade e escalabilidade. Com relação à escalabilidade, existe uma correlação direta com a falta de modularidade. Eric Yu já apresentava uma apreensão quanto à escalabilidade ao mencionar a necessidade de realizar testes em domínios reais e complexo [10]. Dentre as características não suportadas, compreendidas como fraquezas, os trabalhos [17, 11, 19] colocam a questão da modularidade dos modelos como sendo de grande prejuízo para o. Framework,. devido a correlação de reuso e da escalabilidade como con-. sequência da modularidade. A ausência de modularidade é por efeito da inexistência de blocos de construção, que possibilitem serem logicamente compostos para gerar diferentes fragmentos organizacionais da modelagem [11]. Essa falta de modularidade é identicada através da estratégia de representação monolítica dos modelos iStar, onde todos os elementos de uma organização são representados no mesmo nível de abstração, sem considerar qualquer tipo de hierarquia [11]. A Figura 4 mostra uma modelagem organizacional de um ambiente de desenvolvimento de software,. implemented (UI) do tipo goal ao Timely [UI], Designed (UI) ). Essas dependências. que inclui a dependência. lado de outras dependências. (exemplo:. são representadas no mesmo. nível de abstração, o que diculta a distinção hierárquica das dependências representadas no mesmo diagrama. A diculdade de leitura dessa estratégia monolítica torna-se mais evidente quando empregado para sistemas que compreendem uma enorme quantidade de elementos. Esses sistemas estão diretamente relacionados com sistemas complexos. Em tais sistemas, o conjunto é mais do que a simples soma das partes, pelo menos no sentido pragmático de que, dadas as propriedades das partes e as leis de sua interação, não é trivial inferir as propriedades do todo [4]. Apesar do. framework. iStar ter uma quantidade sucinta de. elementos e de relacionamentos, existem tipos e regras que direcionam a construção do todo..

(26) 25 Figura 4: Modelo SR de uma organização de. software.. Fonte: [10]. 2.2 Trabalho Relacionados Durante os estudos para fundamentar e formular a proposta, observou-se que a solução proposta permeia por outros assuntos que necessariamente não estão diretamente relacionadas entre si, mas que inuencia na compreensão dos modelos grácos iStar. Por isso, são essenciais para posicionar esta proposta dentro de soluções já apresentadas à comunidade iStar. Esta seção está subdividida em trabalhos que se classicam, de acordo com as leituras, da seguinte forma: (i) propostas de modularidade para framework iStar e (ii) notações textuais para framework iStar.. 2.2.1. Propostas de Modularidade para. framework. iStar. Existem trabalhos [17, 12, 13, 27, 28, 29], que apresentam benefícios quanto à modularidade para. framework. iStar. Todavia, esta proposta priorizou trabalhos relacionados. com a possibilidade de fragmentar os modelos do iStar em partes interdependentes. Isso dar-se por vislumbrar uma abordagem para gerenciar a complexidade dos modelos através da composição dessas partes..

(27) 26 Essa condição é devido ao conceito de modularidade apresentado em [11]. Nesse trabalho, a linguagem de modelagem é denida como modular pela capacidade de oferecer blocos de construção bem denidos para a elaboração de modelos. Em muitos domínio, a modularidade é essencial para lidar com a complexidade crescente dos produtos e sistemas pela decomposição de partes menores, que podem ser gerenciadas de forma independentes, mas que essas partes funcionam como um todo [3, 30]. O conceito de modularidade tem chamado atenção de engenheiros, estrategistas corporativos e pesquisadores da indústria, devido aos seguintes benefícios [14, 15]: (i) tornar a complexidade gerenciável; (ii) possibilitar trabalhos paralelo; e (iii) acomodar incertezas futuras. Esses benefícios ocasionados pela decomposição do todo em partes gerenciáveis, só serão válidos se essa partição for precisa, completa e não trouxer ambiguidade [31] Diante dessa explanação sobre modularidade, segue uma breve apresentação de dois trabalhos que pretenderam desenvolver partes interdependente com intuito de permitir gerenciar a complexidade dos modelos grácos do framework iStar: (a) um método orientado a serviço para o framework iStar [11]; (b) Uma denição de módulos para o framework iStar [19].. (a) Um método orientado a serviço para o framework iStar. Essa proposta carrega consigo uma avaliação empírica realizada com profundidade no. framework. iStar. Nessa avaliação, amplamente aceita pela comunidade iStar, indicou que. o iStar atende bem a expressividade, e os recursos de aplicabilidade do domínio, bem como fornece apoio insuciente para os recursos de renamento, repetibilidade, gerenciamento de complexidade e rastreabilidade. Além disso, o. Framework. não tem todos os recursos. de modularidade, reutilização e escalabilidade. Essa avaliação tem sido utilizada para fundamentar trabalhos de melhorias no. Framework.. No trabalho anteriormente citado, Hugo Estrada identicou que os modelos do. mework. Fra-. tinham uma limitação devido à falta de mecanismos para construir, incremental-. mente, os modelos organizacionais. Esses mecanismos são compreendidos como blocos bem denidos e gerenciáveis, para que possam ser logicamente compostos, a m de representar diferentes fragmentos organizacionais. Devido à ausência desses blocos de construção, os modelos SR representam uma visão monolítica, onde todos os elementos de uma organização são representadas no mesmo nível de abstração, sem considerar qualquer estrutura hierárquica. A Figura 5 apresenta o modelo SR com a visão monolítica da estrutura organizacional,.

(28) 27 sem possibilitar blocos de construção, e ao seu lado, um dos modelos propostos para melhorar o processo de modelagem do. Framework. Nesse cenário apresentado, observa-se a. possibilidade de focar em alguns elementos com base nos valores (serviços) oferecidos pela organização aos seus clientes. O mecanismo provido pelo método para guiar a modelagem organização sobre a perspectiva dos serviços oferecidos. Figura 5: Modelos iStar transformados na abordagem de Serviços.. Fonte: [11]. Um dos pontos cruciais para essa abordagem é o uso do modelo que intermedia as informações organizacionais e os diagramas sugeridos. Na Figura 6, o modelo intermediário abstraído do contexto organizacional, é representado através da estrutura de metas (árvore de renamento de metas) e uma estrutura de composição de atores para representar todos os detalhes da complexa conguração organizacional, além disso, as relações com os serviços.. (b) Uma denição de módulos para o framework iStar. Ciente dos relatos industriais, acadêmicos e da avaliação empírica realizada no [11], Xavier Franch apresentou a denição de cinco módulos para representar pequenos modelos signicativos à linguagem iStar. Esses cincos módulos são especialização a partir de dois módulos:. SR Module. e. SD Module.. O ponto fundamental para entender os limites do. SR Module. é compreender que este. encapsula os elementos intencionais necessários para atender uma meta até o. dependum .. SR Module é especializado em três tipos diferente de módulos, são eles: (i) Taskdecomposition Module para os subelementos, juntamente com os relacionamentos, que venham ser renados de uma tarefa; (ii) Means-end SR Module para os subelementos, com Esse.

(29) 28 Figura 6: Abordagem da proposta de Serviços para os modelos iStar.. Fonte: [11]. os seus relacionamentos, que foram renados do. Module. goal. Contribution com o softgoal. (ver Figura 7b); e (iii). que compreende todos os elementos intencionais, que contribuem. (ver Figura 7a). Figura 7: Módulos SR.. Fonte: [19]. Por questões metodológicas, a proposta de módulos propôs dois tipos particulares para o. SD Module. Actor Diagram SD Module, que contém Dependency SD Modules compreende um. (ver Figura 8a). São eles: (i). atores e relacionamentos (ver Figura 8a) e (ii). relacionamento de dependência de interesse entre dois atores através de um elemento intencional (ver Figura 8b). Com os módulos denidos e o conteúdo deles assegurados, a proposta formulou operações para gerenciá-los com intuito de: (i) combinar os módulos em um e (ii) incluir um módulo dentro do modelo..

(30) 29 Figura 8: Módulos SD.. Fonte: [19]. 2.2.2. Notações Textuais para. framework. iStar. A Figura 9 apresenta um fragmento do modelo SD que foi adaptado de [10]. Esse modelo é uma representação de um ambiente de. software, e será utilizado para compreender. as notações textuais propostas pela comunidade da seguinte maneira: (i) demonstrar como as notações textuais estrutura as informações contida nos modelos grácos; (ii) descrever os benefícios com os recursos oferecidos; e (iii) o propósito de cada notação. Figura 9: Modelo SD de uma organização de software.. Adaptado: [10]. Como será demonstrado, as notações textuais apresentadas até então pela comunidade iStar, reetiam os anseios da comunidade em expansão. Essa comunidade tem necessida-.

(31) 30 des especícas dada as novas extensões do iStar. Nesse sentido, serão apresentados duas notações textuais - (a) iStarML [32] e (b) iStarJSON[33] - contextualizadas a esta proposta de pesquisa de dissertação.. (a) iStarML iStarML é uma linguagem de marcação baseada em XML, que visa compreender e denir um conjunto comum de elementos sintáticos e semânticos para os modelos iStar. Além disso, busca representar as diferenças e semelhanças entre variações dos modelos iStar [32]. A proposta iStarML realizou um largo estudo das variações da linguagem iStar existente, semântica e sintática, e propôs um metamodelo independente de domínio [34]. O. framework. iStar não previa extensões em sua estrutura. O iStarML proporciona um. conjunto de conceitos essenciais com pontos de extensões, que permitem uma conversa entre diferentes extensões do iStar. Para as linguagens de modelagem baseada no iStar, o iStarML propôs uma solução adequada à interoperabilidade. Ademais do foco da questão prática da interoperabilidade entre ferramentas, o iStarML foi orientada por tais requisitos: expressividade, extensibilidade, exibilidade, simplicidade, minimidade, estabilidade e ltrabilidade [34]. Na estrutura da linguagem iStarML, existem duas características interessantes que estão relacionadas a representação do modelo. A primeira é a capacidade de representar vários diagramas no mesmo arquivo, o que possibilita uma segmentação da modelagem para um determinado contexto. A segunda, incluso na sua estrutura, há a possibilidade de especicar dados grácos, que permitem uma exibição gráca dos elementos descritos no arquivo. A boa documentação de referência é facilmente encontrado no site. 1. do iStarML.. Nesse site, também são disponibilizadas algumas ferramentas, por exemplo: (i) um pacote Java. 2. ccistarml, que permite a checagem da estrutura XML especicada para iStarML,. a manipulação e a criação de arquivos em iStarML [35]; e (ii) um conversor online de arquivos da ferramenta OpenOME. 3. para arquivos no formato iStarML.. A Figura 10 apresenta a estrutura necessária, dentro da especicação do iStarML, para compreender o modelo da Figura 9. Para exemplicar o quê é vericado pelo pacote Java (ccistarml), quanto a vericação do documento, destacou-se a linha 7, 8 e 9, no qual representam ator. Perl de Diretor. e a sua associação com ator. 1 Site do iStarML: http://www.upc.edu/gessi/istar/tools/istarml/ 2 Site do Java: https://www.java.com 3 OpenOME: http://www.cs.toronto.edu/km/openome/. Diretor.. Nessa represen-.

(32) 31. Figura 10: Representação iStarML do Modelo apresentado na Figura 9.. tação destacada, o processo de vericação analisa a estrutura quanto ao padrão denido pela iStarML. Os valores de atributos não estão incluindo no processo de vericação e como por consequência, os valores semânticos carregados não são validados.. (b) iStarJSON Surge com objetivo de manter o. framework. iStar atualizado com as novas tendências. de desenvolvimento. Como também, facilitar o desenvolvimento por meio de um formato de dados exível, e leve para modelos iStar. A notação textual do. iStarJSON Project. foi introduzida como um formato leve de intercâmbio entre modelos iStar, e estruturada em grafo. Esta estrutura em grafo permite o uso de uma variedade de ferramentas, e algoritmos para manipulação (por exemplo, centralidade de nó e caminho mais curto) [33]. Diferente da estrutura hierárquico da notação iStarML, o formato de grafo da notação iStarJSON facilita sua utilização na realização da análise qualitativa (ex.: identicar as principais metas, relacionamentos entre atores e dependências estratégicas). Além da notação, o iStarJSON Project é composto pelos seguintes serviços: (i). iStarJSON Validator. responsável por realizar a vericação do documento JSON, nas especicações para notação. 4. iStarJSON , assim como o processo de vericação do iStarML; e (ii). iStar Converter. para. realizar transformações dos documentos iStarML em iStarJSON [33]. A Figura 11 expõe a estrutura necessária para representar a organização de desenvolvimento de software na notação iStarJSON.. 4 Descrição. do. formato. de. dados. :. https://github.com/UPC-gessi-oscar-. franco/iStarJson/blob/master/src/gessi/ossecos/istarparser/Tmp/Sch.json.

(33) 32. Figura 11: Representação iStarJSON do Modelo aprsentado na Figura 9..

(34) 33. 2.3 Modelos Grácos versus Modelos Textuais Em muitas disciplinas práticas e teóricas, os princípios, as premissas e os objetivos do assunto estudado estão inseridos, e manifestados através dos modelos, que são ferramentas conceituais diárias da prossão. Os modelos reetem os tipos de compreensão que são procurados pelos prossionais da área [1]. Dentro da Engenharia de Software, a modelagem é uma parte fundamental do processo de desenvolvimento do. software.. Esse fato dar-se. por ajudar a explicar a parte estática (dados, estruturas e estados internos) e a dinâmica do sistema (como o software funciona) [36]. Linguagens e notações textuais para modelagem de. software. não são novas. Entre-. tanto, a linguagem textual vem recebendo notoriedade devido aos estudos que questionam sobre a superioridade da linguagem gráca, aos avanços tecnológicos das ferramentas que lidam diretamentamente com modelos textuais e aos seus benefícios. Como possíveis benefícios da notação textual estão: maior facilidade para desenvolver integração, e manipu-. parses, geradores e tradutores de código); qualidade na formatação;. lação das linguagens (. resumo gráco a partir da entrada textual; versionamento; e independência de plataforma [37, 38, 36]. Com relação a linguagem de modelagem gráca, há uma aparente superioridade que se sustenta por dois motivos [8, 9]: (i) permitem um processamento de informações mais eciente devido à possibilidade de rearranjar os elementos, e evitar rótulos, ou uma grande busca por elementos necessários para entender uma situação; (ii) possibilita um grande número de percepção, que são extremamente fáceis para os seres humanos. Com relação a essa aparente superioridade, do ponto de vista teórico, David Harel [26] diz não existir superioriedade entre as notações. A compreensibilidade dos modelos grácos e textuais foi analisada, constatando-se que não existe nenhuma superioridade signicativa entre os estilos de linguagem [39, 9, 25, 38]. A escolha por um determinado modelo pode ser feita através de critérios adequados, como por exemplo: poder de expressividade, capacidade de análise formal, estética e usabilidade. A modelagem pode ser analisada por diferentes públicos com as mais diversas habilidades, como do analista de negócio ao usuário do negócio, que estarão colaborando durante todo o processo de desenvolvimento de software. Além de não ter sido identicada uma superioridade signicativa entre os modelos, há indicações de que a integração dos estilos pode favorecer a compreensão da modelagem em comparação com uma única notação, seja ela gráca ou textual [23, 24]. Neste sentindo,.

(35) 34 uma abordagem que possa combinar as representações grácas pode ser capaz de agilizar a tarefa de compreensão, mesmo com treinamento limitado. A combinação de ambas trazem benefícios para uma abordagem híbrida. O estudo, ainda, sugere que a introdução de algumas características da notação gráca (semi-formal) à notação textual (formal) melhora, signicativamente, a acessibilidade da notação formal. Fundamentando alguns trabalhos supracitados estão duas teorias cognitivas que os fortalecem, tendo: (a) Teoria da Carga Cognitiva; e (b) Teoria do Código Duplo.. (a) Teoria da Carga Cognitiva traz alguns aspectos da arquitetura cognitiva humana, apresentando algumas limitações da memória de trabalho. A memória de trabalho pode ser equiparada à consciência. Os seres humanos podem monitorar apenas o conteúdo da memória funcional. Todo o funcionamento cognitivo ca inutilizado até que o objeto de estudo possa ser trazido para a memória de trabalho. A memória de trabalho é capaz de segurar apenas cerca de sete itens ou elementos de informação ao mesmo tempo. Além disso, quando a memória de trabalho é utilizada para processar informações no sentido de organizar, contrastar, comparar ou trabalhar, os humanos, provavelmente, só podem lidar com dois ou três itens de informação simultaneamente. Dessa forma, apresentar todos os elementos de informação em um único bloco é nocivo para a compreensão humana. Nesse caso, faz-se necessário partes compreensíveis de um todo, que possam ser logicamente agrupados [16].. (b) Teoria do Código Duplo explica o comportamento e experiência humana em termos de processos associativos dinâmicos, que operam em uma rede rica de representações verbais e não verbais (ou imagens) [20]. A teoria aponta um sistema de duplo código que pode receber estímulos verbais e não verbais, nos quais são processados de forma diferente e transformados em suas respectivas representações mentais. Estas representações, quando recebem esses dois estímulos, criam uma conexão referencial entre elas, ao ponto de uma representação ajuda no resgate da outra. Além disso, a elaboração de uma resposta (comunicação) é auxiliada de acordo com o estímulo recebido. Sendo assim, um modelo de comunicação deve oferecer esses dois estímulos para favorecer a compreensão e comunicação humana, devido uma representação auxiliar a outra em um processo coginitivo, seja resgatando uma determinada informação ou apoiando na construção da comunicação..

(36) 35. 3. SMiLe: Uma Notação Textual Modular para os Modelos iStar. A SMiLe. (uma abreviação para. Scalable Modular iStar Language,. que signica uma. Linguagem iStar Modular e Escalável) é uma proposta de notação textual complementar para os modelos grácos do. framework. iStar. A SMiLe tem o objetivo de, na sua con-. cepção, oferecer alternativas a m de melhorar a compreensão dos modelos grácos iStar, devido a: (i) redução da carga cognitiva dos modelos grácos monolítico; e (ii) extensão do estímulo não verbal para o. Framework.. Neste capítulo, esta proposta será apresentada através de um sistema demonstrativo iStar para: (i) explanar os requisitos que nortearam a elaboração da proposta; (ii) delinear como a estrutura monolítica dos modelos istar foram fragmentado em partes interdependentes; (iii) apresentar a notação textual por meio da denição gramatical desses módulos (partes interdepentendes); por m, (iv) é realizado uma exposição da SMiLe no contexto de Análise de Requisitos.. 3.1 Sistema Demonstrativo iStar Nas seções seguintes, a Figura 12 será utilizada para demonstrar a notação textual, e fortalecer o conceito de uma modelagem social composta por partes interdependente. O exemplo utiliza os dois modelos SD e SR do. framework. iStar cujo domínio é o geren-. ciamento de planos de saúde. A Figura 12 apresenta um cenário com as relações e as intenções de nove atores (Paciente, Plano de Saúde, Médico, Diretor, Ortopedista, Cardiologista, Alocador de Recursos, Junta Médica e Eduardo) com as respectivas habilidades necessária para atender alguma demanda..

(37) 36 Figura 12: Representação dos modelos iStar para uma organização de Plano de Saúde.. Adaptado: [10]. 3.2 Requisitos da SMiLe Os requisitos concebidos para a elaboração da SMiLe foram denidos com base nas discussões e avaliações apresentadas em [12, 11, 13], cujo os autores, de forma incisiva, apontaram a ausência de mecanismo de modularidade dos modelos iStar. Pode ser dito que a complexidade desses modelos acontece devido à representação dos elementos em único bloco, ou seja, uma estrutura monolítica. Enquanto os trabalhos [16, 20] fundamentaram os requisitos através de conceitos e abordagens cognitivas, os quais evidenciam o funcionamento e as limitações da compreensão humana. Em [40, 41, 36, 42] foi apreendido, a partir das experiências relatadas, melhores práticas para elaboração de uma notação textual. Depois de apresentar como estes requisitos foram fundamentados, segue, de forma detalhada, os requisitos que nortearam a elaboração da SMiLe:. REQ1. Permitir uma modelagem social composta por partes interdependentes a partir da estrutura monolítica dos modelos do. framework. iStar. Para isso, essas par-. tes interdependentes devem possibilitar a leitura e compreensão independentemente das outras partes que a compõem, sem perder a informação de que, na modelagem social, uma parte tem uma relação de dependência com outra(s) parte(s) - a interdependência. Essa leitura e compreensão independente das outras partes é devido.

(38) 37 às denições da modelagem social estarem fragmentadas em todas as partes interdependente. Com a fragmentação, os modelos iStar poderão ser elaborados a partir de composição desas partes interdependentes, compreensíveis e gerenciáveis.. REQ2. Ampliar o estímulo verbal dos modelos grácos do. Framework . Na Enge-. nharia de Software, existe uma hegemonia da modelagem gráca para representar, abstrair e comunicar a realidade estudada. No entanto, há outras alternativas, cada uma com as suas especicidades, para modelagem de requisitos, como por exemplo: linguagem natural, especicação matemática e linguagem estruturada de projeto [6]. Para favorecer o entendimento e a leitura dos modelos, uma abordagem híbrida (textual e gráca) é preponderante para ampliar a comprensão das representações. Para isso, a leitura da modelagem deve ser o mais próximo possível da leitura natural humana. Com essa leitura próxima do natural, ambicionam-se fortalecer compreensão e o aprendizado da modelagem por meio das duas representações. Enaltecendo assim, as habilidades e experiências individuas de cada individuo.. REQ3. Apresentar uma estrutura concisa e legível para máquinas.. Ao mesmo. tempo que seja compreensível por humanos, almeja-se que uma máquina consiga analisar e compreender os padrões pré-estabelecidos da estrutura. Esta característica tem a nalidade de possibilitar mecanismos controláveis, e automatizáveis para conceder análises qualitativa (ex.: indicar padrões de mal uso para a modelagem) e quantitativamente (ex.: oferecer informações exatas sobre a quantidade de vezes que um determinado elemento está sendo requisitado) da modelagem iStar.. 3.3 Complexidade Social do Ator A SMiLe é estruturada para organizar as informações sociais, que estão contidas nos modelos SD e SR do. framework. iStar, em partes interdependentes. Essa concepção de. partes interdependente está desconforme com a compreenção da estrutura monolítica para apresentar todas as informações sociais [11, 1, 19]. A concepção monolítica dos modelos iStar afeta a compreensão dos mesmos, em razão da limitação da carga cognitiva humana para lidar com o excesso de informação [16]. Além de afetar a compreensão dos próprios modelos, essa estrutura monolítica está relacionada com a ausência de modularidade e, por consequência, escalabilidade do. mework. iStar [12, 11, 13]. Por isso, dentre os requisitos supracitados, o requisito. fra-. REQ01. é o mais determinante e incisivo para denir a estrutura textual pretendida. Essa rele-.

(39) 38 vância deve-se ao fato de que uma linguagem de modelagem composta por partes está, diretamente, relacionada com a melhoria da compreensão e com o gerenciamento da complexidade, por meio da modularidade. Para lidar com a complexidade, que envolve uma excessiva quantidade de informações representadas no mesmo nível, como visto em [12, 11, 13, 16], este trabalho buscou uma concepção modular, que permitisse fragmentar logicamente a modelagem social em partes interdependentes. Desse modo, os modelos do. framework. iStar, que representam. a modelagem social, foram abstraídos para serem representados através de composições de partes interdependentes e independente. Interdependente por compreender as relações entre as partes por meio de uma recíproca dependência, e indepentende por proporcionar, isolada das outras partes, uma situação de leitura, interpretação e compreensão. A proposta qualica essa parte interdependente como a. Ator (ASC. Complexidade Social do. - Actor's Social Complexity). Esse fragmento é delineado a partir da pers-. pectiva do ator diante da complexidade social modelada por meio dos modelos SR e SD, compondo-se de todos os elementos internos e as dependências do ator, esteja ela sendo o. depender ou o dependee do relacionamento. Essa concepção está alinhada com o viewpoint. sugerido em [1], onde arma que cada ator deveria ter seu próprio modelo de SR,. tantos atores existirem, ou seja, cada modelo SR representando o ponto de vista de um ator. Porém, nesta proposta, a complexidade social do ator é obtida pela construção incremental das informações social do ator que compõem, com outras partes interdependentes, a modelagem social, por meio dos modelos SD e SR. Essa concepção modular foi extraída dos próprios modelos do Framework, o propósito é de não trazer mudanças que pudessem oferecer uma carga acentuadas de novos conceitos, como nas seguintes abordagens: aspecto [17, 29]; serviço [11]; e módulos [19]. Dentro da modelagem social proporcionada pelos modelos iStar, a complexidade social do ator é representada por todas as informações, num dado momento da modelagem, visíveis ao ator evidenciado, independente se o modelo só tenha informações sobre as associações, relacionamentos intencionais externo ou interno. Na Figura 13 apresenta a complexidade social do Paciente (ver Figura 13a) e Médico (ver Figura 13b), agrupando, conceitualmente, os elementos visíveis a partir da complexidade social do ator que desejase analisar. Nas ASCs apresentadas pela Figura 13, os elementos intencionais internos e externos, dos atores evidenciados, não são visualizados por outros atores, que não seja o próprio.

(40) 39. (a) Complexidade social do paciente.. (b) Complexidade social do médico.. Figura 13: Representações gráca de duas complexidades sociais da modelagem social.. ator. O mesmo fato acontece com as associações entre atores. Essa omissão é percebida na Figura 13a, que representa a complexidade social do Paciente, no qual não apresenta os elementos intencionais internos e externos do ator Médico. Diferentemente, a Figura 13b, onde a complexidade social do Médico apresenta os seus elementos intencionais internos, os seus externos e as suas associações, mas não é permitido visualizar dos elementos da complexidade social do Paciente. Na denição dos elementos que compõem a complexidade social do ator, os relacionamentos externos são compostos pelo ator evidenciado, o elemento intencional alvo do relacionamento e o outro ator. Todos os relacionamentos de dependência da complexidade social do ator serão apresentados, independente dele ser. depender. ou. dependee. do relacionamento. Com essa essa denição de complexidade social do ator, a elaboração dos diagramas poderá ser realizada através de composição destas ASCs da modelagem social. A Figura 14 representa a elaboração de um diagrama através da composição de duas ASCs, Paciente e Médico. Nesse caso, só não são visualizados os elementos internos da complexidade social do Plano de Saúde. A Figura 15 apresenta a denição inicial da gramática SMiLe. Nessa gura, os modelos iStar (Figura 15a) é composto por um conjunto de declarações de Complexidade Social do Ator (Figura 15b), onde as informações sociais, contida nos modelos SD e SR do. framework. iStar, estão representandas textualmente. Cada complexidade social do ator. contempla, gramaticalmente, os elementos dos modelos iStar sobre três visões: (i) a denição do ator e as suas associações com outros atores (Figura 15b1); (ii) as declarações dos relacionamentos intencioniais externo (Figura 15b2); e por último, (iii) as declarações dos relacionamentos intencioniais interno (Figura 15b3)..

(41) 40. Figura 14: Representação gráca da junção das perspectivas do Paciente e do Médico.. Figura 15: Fragmento da gramática da notação textual dos modelos iStar.. Delineado como as informações sociais dos modelos iStar estão estruturadas na complexidade social do ator, faz-se necessário denir como essas encaixam-se para formar os diagramas. Com a nalidade de evitar conitos nessas composições, os relacionamentos de dependência são denidos apenas no. depender , enquanto o dependee é um reexo. dessa denição (ver 3.4 - Denição textual dos relacionamentos intencionais externos). Nesse caso, a complexidade social do ator, como. depender,. é mandatória. Como uma. elaboração incremental, as ASCs serão constantemente refactoradas e renadas até chegar em um nivel de consenso dos envolvidos. Para os relacionamentos externos, a complexidade social do ator é mandatória, evitando conitos para escrita e leitura dos relacionamentos intencionais externos. Além disso, permite que os processos, tal como, análise quantitativa, análise de integridade das informações e geração de diagramas, possam ser automatizados sem grande esforço. Com relação aos diagramas gerados, cada conjunto de complexidades sociais é um diagrama. Cada diagrama terá informações gráca especícas, como posição, tamanho, largura, formato, de acordo com os elementos especicados nos modelos iStar, e as informações sociais extraídas da SMiLe, uma base única de informações sociais para todos os diagramas..

(42) 41. 3.4 Estrutura Textual da Complexidade Social do Ator Compreendida a denição da complexidade social do ator e os seus elementos, esta seção apresenta as sentenças e as palavras, denidas na gramatica SMiLe, para cada uma das três visões do ator que compõem a complexidade social do ator, como visto na Figura 15.. Denição textual dos atores e as suas associações com outros atores - (Figura 15b1) A complexidade social do ator começa pela descrição do ator e as suas associações (Figura 15b1). Essa descrição é realizada em dois passos, como vito na Figura 16c. Primeiro, faz-se necessário declarar o ator (Figura 16d) através do tipo do ator (Figura 16d1) e nome (Figura 16d2), um identicador alfanumérico único no contexto. Existem quatro tipos de atores: (i) o tipo genérico:. actor ; e (ii) as suas especializações: agent, role. e. position.. Depois da declaração do ator, as suas associações organizacionais com outros atores podem ser denidas. As suas associações (Figura 16f ) são especicadas por meio do seu tipo (Figura 16f1) seguido por uma lista de declaração de atores (Figura 16f2). No modelo textual, esses tipos de associações assumem as seguintes palavras reservadas:. isPartOf, ocupies, covers, plays. e. instanceOf,. isA.. Figura 16: Denição gramatical do ator e suas associações.. Para realizar uma representação textual a partir da gramática apresentada, alguns recortes da Figura 12 foram extraídos para elucidar a coorelação da representação gráca com a textual. Embora os modelos do. framework. iStar apresentem os elementos grácos. no mesmo plano (como visto Figura 12), a Tabela 1 apresenta os recortes dos seguintes atores : (i) Cardiologista, (ii) Médico e (iii) Diretor. Esses recortes foram delieados com base no conceito de complexidade social do ator, apresentado na seção 3.3. Como observado na Tabela 1, a notação textual permite representar, como partes interdependentes da modelagem social, os atores dos modelos do Framework iStar, por meio da complexidade social do ator. Essa representação por ASCs possibilita uma análise sem perdas de informações a partir da perspectiva em questão. A semântica hierárquica das associações entre atores é contemplada nos modelos iStar, porém essa característica.