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https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/8784
Tipo: | Dissertação |
Título: | Abordagem baseada em Cenários para Extrair Requisitos de Tolerância a Falhas de Sistemas-de-Sistemas a partir de Processos-de-Processos de Negócio |
Autor(es): | Sidny de Almeida Molina Pereira |
Primeiro orientador: | Maria Istela Cagnin Machado |
Resumo: | Contexto: Sistemas-de-Sistemas (do inglês, Systems-of-Systems ou SoS) se referem a um agrupamento de sistemas de software, denominados sistemas constituintes, de diversas organizações que têm seus processos de negócios específicos. Quando esses processos são reunidos para alcançar objetivos estratégicos de alianças de organizações (tais como parcerias, fusões ou aquisições de empresas), surgem processos de negócios complexos e dinâmicos que são normalmente automatizados por SoS e são denominados Processos-de-Processos de Negócio (do inglês, Processes-of-Business Processes ou PoP). Sob essa perspectiva, para alcançar os objetivos estratégicos das alianças, os sistemas constituintes interoperam entre eles para obter comportamentos não fornecidos por um único sistema de software. Problema: Falhas podem ocorrer durante essa interoperabilidade afetando o funcionamento e a confiabilidade do SoS como um todo. Apesar da importância dos requisitos de tolerância a falhas para a estabilidade do SoS, eles ainda não são muito explorados na literatura. Os trabalhos existentes geralmente consideram esses requisitos apenas durante o design arquitetural, negligenciando a importância do tratamento de requisitos ao longo de todo o ciclo de vida do SoS, bem como o alinhamento entre os níveis técnico e de negócio. Objetivo: Este trabalho de mestrado visa definir uma abordagem baseada em cenários na notação BPMN (Business Process Model and Notation) para extrair sistematicamente requisitos de tolerância a falhas de SoS, relacionados a problemas de comunicação entre sistemas constituintes, a partir de informação útil de PoP. Essa abordagem consiste de um metamodelo baseado em elementos de tratamento de exceções da notação BPMN, comumente utilizados para representar falhas de comunicação entre processos de negócio de alianças de organizações, e de um conjunto de diretrizes de extração automática de requisitos de tolerância a falhas de SoS baseadas em elementos desse metamodelo. Os elementos de tratamento de exceções desse metamodelo foram identificados a partir da análise de cenários abstratos de tratamento de exceção de envio e de recebimento de mensagens, que foram construídos com base no conhecimento adquirido a partir da modelagem de cinco cenários concretos de PoP reais de quatro domínios distintos (ou seja, educacional, agronegócio, emergência e saúde hospitalar). Método de pesquisa: O trabalho foi desenvolvido com base no método de pesquisa Design Science Research, obtendo-se os seguintes artefatos: dois cenários abstratos, um metamodelo e um conjunto de diretrizes de extração de requisitos de tolerância a falhas de SoS. Resultado: O trabalho apoia especialmente as etapas de extração e especificação de requisitos de tolerância a falhas durante a Engenharia de Requisitos de SoS, a partir de informações obtidas em modelos de PoP. Com isso, é possível alcançar alinhamento entre os níveis técnico e de negócio sob a perspectiva de tolerância a falhas durante a comunicação entre os constituintes, podendo favorecer a competitividade e lucratividade de alianças de organizações. |
Abstract: | Context: Systems-of-Systems (SoS) refer to a grouping of software systems, called constituent systems, from different organizations with their specific business processes. When such processes are put together to achieve strategic objectives of alliances of organizations (such as partnerships, mergers or acquisitions of companies), they give rise to large, complex and dynamic business processes. These singular processes are usually automated by SoS and are called Processes-of-Business Processes (PoP). From this perspective, to achieve the strategic objectives of the alliances, the constituent systems interoperate among them to obtain behaviors not provided by a single software system. Problem: Failures can occur during this interoperability affecting the behavior and reliability of the whole SoS. Despite the importance of fault tolerance requirements for the SoS stability, they are still not widely explored in the literature. Existing works generally consider these requirements only during architectural design, neglecting the importance of requirements management throughout the entire SoS lifecycle and the alignment between technical and business levels. Objective: The main objective of this master's work is to define an approach based on scenarios in BPMN (Business Process Model and Notation) notation to systematically extract SoS fault tolerance requirements related to communication problems between constituent systems from useful PoP information. This approach consists of a metamodel based on exception handling elements from BPMN, commonly used to represent communication failures between business processes of alliances of organizations; and a set of automatic guidelines for SoS fault tolerance requirements extraction based on elements from this metamodel. The exception handling elements of this metamodel were identified from abstract scenarios related to exception handling during the message sending and receiving. These scenarios were built based on acquired knowledge from the modeling of five concrete scenarios of real PoP from four distinct domains (i.e., educational, agribusiness, emergency, and hospital health). Research Method: The work was developed based on the Design Science Research by producing the following artifacts: two abstract scenarios, a metamodel, and a set of guidelines to extract SoS fault tolerance requirements. Results: The work particularly supports the extraction and specification phases of fault tolerance requirements during SoS Requirements Engineering from information obtained in PoP models. Thereby, it is possible to achieve the alignment between the technical and business levels from the perspective of fault tolerance during the communication among the constituent systems, which could contribute to the competitiveness and profitability of alliances of organizations. |
Palavras-chave: | Sistema-de-Sistemas, Tolerância a Falhas, Processo de Negócio, Tratamento de Exceções, Engenharia de Requisitos |
País: | Brasil |
Editor: | Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul |
Sigla da Instituição: | UFMS |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/8784 |
Data do documento: | 2024 |
Aparece nas coleções: | Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação |
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