Desenvolvimento de uma extensão da linguagem de modelagem iStar para Sistemas Críticos de Segurança – iStar4Safety

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: RIBEIRO, Sarah Moniky Silva
Orientador(a): CASTRO, Jaelson Freire Brelaz de
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Ciencia da Computacao
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Engenharia de software
Engenharia de requisitos
Sistemas críticos de segurança
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/35369
Resumo: Sistemas Críticos de Segurança (do inglês, Safety-Critical Systems - SCS) são caracterizados por serem sistemas que caso falhem ou não se comportem como esperado, podem levar à danos ou até perdas de vidas, destruição de propriedade, perdas de missões e/ou dano ambiental. Logo, gastos financeiros e esforços para garantir seu bom funcionamento são altamente justificáveis e aplicáveis. Observa-se que há uma maior probabilidade de erros relacionados à segurança (do inglês, safety) estarem associados às fases iniciais do processo de desenvolvimento, do que às fases finais (tais como a codificação). Os requisitos iniciais de segurança são definidos no documento da Análise Preliminar de Segurança (do inglês, Preliminary Safety Analysis - PSA) que é a base para outras análises. Percebeu-se a falta de uma linguagem orientada à objetivos que permitisse a modelagem de requisitos iniciais de segurança no domínio de Sistemas Críticos de Segurança. Esse trabalho tem por objetivo criar uma extensão da linguagem iStar para possibilitar a modelagem de requisitos de segurança desde os estágios iniciais de desenvolvimento do sistema, adotando uma abordagem orientada a objetivos. A extensão de iStar foi desenvolvida seguindo o processo PRISE (A PRocess to Conduct iStar Extensions). A nova linguagem permitirá uma definição dos requisitos iniciais de segurança. Foi proposta a linguagem iStar4Safety, com diversos construtores específicos para modelar segurança. Além disso, foi definido o metamodelo da linguagem acompanhado de regras de validação. A ferramenta piStar Tool de modelagem foi adaptada, originando a ferramenta piStar-4Safety Tool, que permite que modelos em iStar4Safety sejam criados. A nova linguagem de modelagem foi avaliada através de um método empírico. Um Sistema Crítico de Segurança, que visa controlar o cruzamento de ferrovias, foi modelado com a nova linguagem iStar4Safety. De acordo com o survey aplicado, a linguagem iStar4Safety é conservativa, ou seja, mantém todas as características de iStar 2.0. Adicionalmente, ela permite,de forma satisfatória, que os requisitos iniciais de segurança do Sistema Crítico de Segurança em questão sejam modelados.
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spelling RIBEIRO, Sarah Moniky Silvahttp://lattes.cnpq.br/4864557311702195http://lattes.cnpq.br/0698164500481055CASTRO, Jaelson Freire Brelaz de2019-11-29T17:17:59Z2019-11-29T17:17:59Z2019-02-19RIBEIRO, Sarah Moniky Silva. Desenvolvimento de uma extensão da linguagem de modelagem iStar para sistemas críticos de segurança – iStar4Safety. 2019. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2019.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/35369Sistemas Críticos de Segurança (do inglês, Safety-Critical Systems - SCS) são caracterizados por serem sistemas que caso falhem ou não se comportem como esperado, podem levar à danos ou até perdas de vidas, destruição de propriedade, perdas de missões e/ou dano ambiental. Logo, gastos financeiros e esforços para garantir seu bom funcionamento são altamente justificáveis e aplicáveis. Observa-se que há uma maior probabilidade de erros relacionados à segurança (do inglês, safety) estarem associados às fases iniciais do processo de desenvolvimento, do que às fases finais (tais como a codificação). Os requisitos iniciais de segurança são definidos no documento da Análise Preliminar de Segurança (do inglês, Preliminary Safety Analysis - PSA) que é a base para outras análises. Percebeu-se a falta de uma linguagem orientada à objetivos que permitisse a modelagem de requisitos iniciais de segurança no domínio de Sistemas Críticos de Segurança. Esse trabalho tem por objetivo criar uma extensão da linguagem iStar para possibilitar a modelagem de requisitos de segurança desde os estágios iniciais de desenvolvimento do sistema, adotando uma abordagem orientada a objetivos. A extensão de iStar foi desenvolvida seguindo o processo PRISE (A PRocess to Conduct iStar Extensions). A nova linguagem permitirá uma definição dos requisitos iniciais de segurança. Foi proposta a linguagem iStar4Safety, com diversos construtores específicos para modelar segurança. Além disso, foi definido o metamodelo da linguagem acompanhado de regras de validação. A ferramenta piStar Tool de modelagem foi adaptada, originando a ferramenta piStar-4Safety Tool, que permite que modelos em iStar4Safety sejam criados. A nova linguagem de modelagem foi avaliada através de um método empírico. Um Sistema Crítico de Segurança, que visa controlar o cruzamento de ferrovias, foi modelado com a nova linguagem iStar4Safety. De acordo com o survey aplicado, a linguagem iStar4Safety é conservativa, ou seja, mantém todas as características de iStar 2.0. Adicionalmente, ela permite,de forma satisfatória, que os requisitos iniciais de segurança do Sistema Crítico de Segurança em questão sejam modelados.Safety-Critical System (SCS) is known to be a system that, if it fails or does not perform as expected, can lead to damage or loss of life, property, missions, and / or environmental damage. Therefore, financial expenses and efforts to ensure its proper functioning are highly justifiable and applicable. It is observed that there is a greater probability that safety-related errors are associated with the early stages of the development process, rather than the later phases (such as the coding). The early safety requirements are defined in the Preliminary Safety Analysis (PSA) document that is the basis for further analysis. It was noticed the lack of an goal-oriented language that allowed the modeling of initial safety requirements in the field of Safety-Critical Systems. This work aims to create an extension of the iStar language to enable the modeling of safety requirements from the early stages of system development, adopting a goal-oriented approach. The iStar extension was developed following the PRISE process (A PRocess to Conduct iStar Extensions). The new language will allow a definition of the initial safety requirements. The iStar4Safety language was proposed, with several specific constructors for modeling safety. In addition, the metamodel of the language was defined along with validation rules. The piStar Tool modeling tool has been adapted, originating the piStar-4Safety Tool to enable iStar4Safety models to be created. The new modeling language was evaluated through an empirical method. A critical safety system, which aims to control the crossing of railways, was modeled with the new iStar4Safety language. According to the survey applied, the iStar4Safety language is conservative, that is, maintains all the features of iStar 2.0e. Moreover, it satisfactorily supports the modeling of the initial safety requirements of the given Safety-Critical System.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencia da ComputacaoUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia de softwareEngenharia de requisitosSistemas críticos de segurançaDesenvolvimento de uma extensão da linguagem de modelagem iStar para Sistemas Críticos de Segurança – iStar4Safetyinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPECC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/35369/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/35369/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53ORIGINALDISSERTAÇÃO Sarah Monick Silva Ribeiro.pdfDISSERTAÇÃO Sarah Monick Silva Ribeiro.pdfapplication/pdf14864047https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/35369/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Sarah%20Monick%20Silva%20Ribeiro.pdf20fc5f69b920d326a1e85455f6a3fb3bMD51TEXTDISSERTAÇÃO Sarah Monick Silva Ribeiro.pdf.txtDISSERTAÇÃO Sarah Monick Silva Ribeiro.pdf.txtExtracted texttext/plain333476https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/35369/4/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Sarah%20Monick%20Silva%20Ribeiro.pdf.txtf6a7f10515632e46f682b7ba7538ffcdMD54THUMBNAILDISSERTAÇÃO Sarah Monick Silva Ribeiro.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Sarah Monick Silva Ribeiro.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1263https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/35369/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Sarah%20Monick%20Silva%20Ribeiro.pdf.jpg8a2fdd51b1f07b53705a3ac3dc573223MD55123456789/353692019-11-30 02:11:01.463oai:repositorio.ufpe.br:123456789/35369Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212019-11-30T05:11:01Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
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