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PublicouCecília Amorim Fonseca Alterado mais de 8 anos atrás
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Aplicação de Métodos Formais no Desenvolvimento de Sistemas Multimídia Distribuídos Cláudia Araújo Ribeiro UFPE Junho/2000
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Sumário Introdução Métodos Formais Sistemas Multimídia Distribuídos Aplicação de Métodos Formais - um exemplo Conclusões
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Introdução A complexidade crescente dos sistemas Sistemas críticos envolvendo dinheiro e vidas A necessidade de construção de sistemas confiáveis A ambigüidade das especificações informais Surgimento de ferramentas automatizadas
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Métodos Formais Linguagens, técnicas e ferramentas baseadas na lógica e na matemática discreta, usadas para especificação e verificação de sistemas Reduz a dependência da intuição e julgamento humanos Grande poder de abstração Aumenta a compreensão do sistema Detecta inconsistências e ambigüidades na especificação
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Classificação dos Métodos Formais Nível de formalização - Conceitos matemáticos e notações, análise informal, sem ferramentas automatizadas - Linguagens de especificações formais, pouco suporte mecânico Linguagens de especificações formais, ambiente próprio, ferramentas de análise Escopo de uso 1 Fases do ciclo de vida: todas/selecionadas 2 Componentes do sistema: todos/selecionados 3 Funcionalidade do sistema:todo/selecionado
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Custo dos Métodos Formais Depende: –das características do projeto –da produtividade da equipe –dos recursos disponíveis Reduzido através da reusabilidade e do uso de ferramentas automatizadas Decomposição de grandes sistemas antes da aplicação Limitar o escopo a componentes e propriedades críticas
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O método sob os Métodos Formais Fase de Caracterização –rigorosa compreensão do sistema Fase de Modelagem –Define representação matemática mais adequada Fase de Especificação –Formaliza aspectos relevantes da aplicação e ambiente Fase de Análise –Valida a especificação Fase de Documentação Fase de Manutenção e Generalização
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Ferramentas
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Especificação Formal Caracterização de um sistema expresso em uma linguagem formal Linguagem Formal: coleção de símbolos extraídos de um alfabeto e um conjunto de regras sintáticas que regem as expressões Especificação e diferente de Programa Especificação: expressa restrições, não precisa ser completo Linguagens: baseada em estado ou em álgebra de processos
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Características de Sistemas Multimídia Distribuídos Sincronização –restrições temporais e concorrência –Intermídia (múltiplas mídias) e Intramídia Qualidade de Serviço –características das mídia e percepção humana,Mídia contínua, Níveis de QoS Distribuição –Capacidade de transmissão, delay, gerenciamento de recursos em ambiente distribuído Heterogeneidade de plataformas de execução Especificação do documento multimídia
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Sistemas Multimídia Distribuídos e Métodos Formais Especificação formal: – do estado, – do comportamento funcional – das relações temporais –dos requisitos não-funcionais (novo) Integração entre múltiplas especificações Necessidade de ferramentas: simulação e verificação
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Uma aplicação exemplo Características: –configuração: Configuração do ambiente para apresentação e Políticas de gerenciamento de recursos –apresentação: documento de 2 mídias (áudio/vídeo) sincronizadas mecanismos de recuperação de sincronismo intermídia e interações do usuário Desenvolvimento a partir do framework PREMO Especificação Formal: Z, Object-Z e RT-LOTOS
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RT-LOTOS v Extensão Temporal do LOTOS v TDF baseada em álgebra de processos v Operadores de tempo: delay e latência v Especificação incremental a partir da decomposição hierárquica de processos e seus eventos visíveis externamente v Ferramentas utilizadas: RTL e bcg_edit
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Modelo Proposto
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user plataform application start end r_openr_close Especificação de primeiro nível
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application client virtual device virtual connectionrelease resource virtual devicerelease resource virtual resourcemanag policy ag server resource manager Aquisição de recursos Conexão Virtual Liberação de recursos
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Fase de Configuração
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Fase de Execução ÊDuas mídias perfeitamente sincronizadas Mídia mestre Mídia escravo
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Ë Mídia mestre atrasada em relação à mídia escravo Mídia mestre Mídia escravo
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Ì Mídia mestre adiantada em relação a mídia escravo Mídia escravoMídia mestre
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Conclusões Métodos Formais são complementares aos métodos tradicionais Reduzem, mas não eliminam erros O uso de métodos formais pode ocorrer de forma parcial Melhor relação custo-benefício se implantado nas fases iniciais do ciclo de vida Sistemas complexos exigem normalmente múltiplos formalismos Possibilita várias análise sobre o comportamento do sistema
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