Uma Arquitetura de Referência para Modelagem e Simulação de Fenômenos em Clima Espacial Orientador: Prof. Dr. Luiz Alberto Vieira Dias Mestrando: Francisco.

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1 Uma Arquitetura de Referência para Modelagem e Simulação de Fenômenos em Clima Espacial Orientador: Prof. Dr. Luiz Alberto Vieira Dias Mestrando: Francisco Supino Marcondes

2 Problema Investigar abordagens para construção de Arquiteturas de Referência em um Domínio Específico (neste estudo, do Clima Espacial) aumentando a produtividade, manutenibilidade e robustes no desenvolvimento de sistemas deste domínio afim de propiciar maior velocidade e qualidade na construção de sistemas de software que apóiem estudos neste ramo do conhecimento.

3 Efeitos do Clima Espacial

4 Visão Geral do Clima Espacial

5 Alternativa de Solução Parte 1 - A partir de um Model Driven Architecture – Computer Independent Model (MDA-CIM) obter uma Linguagem de Domínio Específico. Parte 2 – A partir do MDA-CIM e com uma Linguagem de Domínio Específico já estabelecida efetuar uma transformação formal gerando um MDA – Modelo Independente de Plataforma (PIM) inicial para que possa ser evoluído para comportar as operações computacionais. Parte 3 – A partir do MDA-PIM efetuar comparações de alto nível com outros sistemas semelhantes obtendo a arquitetura por intersecção de funcionalidades.

6 Localização do Estudo CIM Área do Estudo DEFINIÇÕES Arquitetura de Referência: Estrutura de software capaz de representar componentes de software, suas propriedades externas, e seus relacionamentos com outras partes do sistema ou outros softwares. Domínio Específico: Descreve fenômenos observáveis em uma área de conhecimento atribuindo um grau de abstração apropriado. Logo, uma Arquitetura de Referência em um Domínio Específico pode trazer produtividade e diminuir a taxa de defeitos por meio de abstração.

7 Exemplo de Domínio Especifico: Campo Geomagnético Dutra (2007) H = B cosI = F cosI Z = B senI = F senI X = H cosD Y = H senD D = arctg(Y / X) I = arctg(Z / H) H2 = X 2 + Y 2 B2 = X 2 + Y 2 + Z 2 = F2 B – (ou F) intensidade total H – intensidade/componente horizontal X – intensidade/componente norte (ou norte-sul) Y – intensidade/componente leste (ou leste-oeste) Z – intensidade/componente vertical D – declinação magnética I – inclinação magnética

8 Parte 1: Linguagem de Domínio Específico - General Purpouse Language (GPL) double tempestadeMagnetica, intensa; intensa = 7; If(tempestadeMagnética <= intensa){ printf(Tempestade Magnética com alta Intensidade); } - Domain Specific Language (DSL) (Regra 1) stormDefinition : Tok_Storm Tok_Kind Tok_id (Regra 2) se_for: se Tok_Storm for Tok_Intensity TEMPESTADE Magnética tempestade Se tempestade for intensa printf(Tempestade Magnética com alta Intensidade);

9 Parte 2: MDA-CIM MDA-PIM formal CIM initial PIM common CIM Operations formalization Transformation ContentMDATriptych Paradigm RUP Business model. CIMDomain Engineering Business Analysis System requirements. Information model. Information processing model. PIMRequirements Engineering Requirement s Object model. Object interaction model PIMRequirements Engineering Analysis & Design Distribution model. PIM or PSM Requirements Engineering or Computing Systems Design Analysis & Design or Implementat ion Program code. API´s. PSMComputing Systems Design Implementat ion

10 Parte 3: Arquitetura de Referência Feature Oriented Domain Analisys –Context Analysis Structure Diagram Context Diagram –Domain Modeling Information Analysis Features Analysis –Context Features –Operational Features –Representation Features –Operational Analysis –Domain Dictionary Arquitetura de Referência = Sistema1 ^ Sistema2 ^ Sistema3 ^ Sistema4 ^ Sistema5 ^ Sistema6

11 Verificação Será desenvolvido um protótipo de Arquitetura de Referência para o monitoramento de uma pequena parte do Clima Espacial; O protótipo de arquitetura será especializado num protótipo de Sistema de Software como Estudo de Caso.

12 Exemplo de Domínio Especifico: Monitoramento de Tempestades Geomagnéticas

13 Exemplo de Arquitetura

14 Exemplo de Estudo de Caso Estudo de Caso apresentado no Artigo: Proposing a Formal Method to Reduce RTS Logical Model Complexity publicado na International Conferece on Information Technology - 2008

15 Resultados Esperados Diretos: –Criação de um protótipo de Linguagem de Domínio Específico (LDE) para monitoramento do Clima Espacial; –Criação de um protótipo de Arquitetura de Referência desenvolvida sobre a Linguagem de Domínio Estabelecida; –Implementação de um protótipo de Sistema de Software tendo a Arquitetura de Referência como base; e –Possível expansão do protótipo e sua implantação no apoio de estudos dos fenômenos do clima espacial no INPE. Indiretos: –Desenvolvimento de uma abordagem de sistemática para elicitação e implementação de LDEs por meio de análise de Domínio; –Investigação do uso do SysML para modelagem de domínios específicos; –Sugestão de um tipo formal de transformação entre o MDA-CIM e o MDA- PIM em que se mantenha as características dos itens de domínio; –Investigação de abordagens para se construir arquiteturas específicas por meio de Linguagens e Modelos de Domínio Específico.

16 Exemplo de Produto Final: Um exemplo de Observatório

17 Uma Arquitetura de Referência para Modelagem e Simulação de Fenômenos em Clima Espacial Orientador: Prof. Dr. Luiz Alberto Vieira Dias Francisco Supino Marcondes