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Defesa de Dissertação de Mestrado da aluna Isela Mendoza del Castillo

19/07/2018, quinta-feira,14h, sala 304, Instituto de Computação

A Framework for Combining Verification and Validation Methods of Software

Abstract: Studies point out that a large amount of the total cost of software development concerns quality control purposes.  According to the literature, an adequate combination of verification and validation (V&V) methods is important to improve software quality control throughout the development process and to reduce such costs.  However there is no concrete evidence on what V&V methods are used to cover each of the software quality characteristics. For this, a survey was applied to experts of the area, obtaining an initial configuration of the relationship between V&V methods and software quality characteristics.
On the other hand, finding an appropriate set of V&V methods that together properly cover the desired quality characteristics of a given project is a NP-hard problem. In this work, is presented a novel approach that combines V&V methods efficiently in order to properly cover a set of quality characteristics. To modelated the problem is using a bipartite graph representing the relationships between V&V methods and quality characteristics. Then, the problem is interpreted as the Set Cover Problem. Although Set Cover is considered hard to be solved, through the theoretical framework of Parameterized Complexity is proposed an FPT-Algorithm (fixed-parameter tractable algorithm) that effectively solves the problem, considering the number of quality characteristics to be covered as a parameter.
Is concluded that the results of the survey are essential for the identification of "best" V&V methods that cover a set of quality characteristics, this initial configurations can be refined according to the cost of the methods, type of project and context to be applied in the industry.  The algorithm proposed represents a powerful tool to combine V&V methods optimally, being more scalable and efficient than others like brute force or ex-haustive searches in terms of the maintainability and expertise, which represent a valuable contribution to the community.

Resumo: Estudos apontam que uma grande parte do custo total do desenvolvimento de software se refere a propósitos de controle de qualidade. De acordo com a literatura, uma combinação adequada de métodos de verificação e validação (V&V) é importante para melhorar o controle de qualidade de software durante todo o processo de desenvolvimento, reduzindo tais custos. No entanto, não há evidências concretas sobre quais métodos de V&V são mais adequados para cobrir cada uma das características da qualidade do software. Para isso, uma pesquisa foi aplicada a especialistas da área, obtendo-se uma configuração inicial da relação entre métodos de V&V e características de qualidade de software.
Por outro lado, encontrar um conjunto apropriado de métodos V&V que juntos cobrem adequadamente as características de qualidade desejadas de um determinado projeto é um problema difícil. Neste trabalho, apresenta-se uma nova abordagem que combina os métodos V&V de forma eficiente para cobrir adequadamente um conjunto de características de qualidade. Para modelar o problema utiliza-se um grafo bipartido que representa as relações entre os métodos V&V e as características de qualidade. Então, o problema é interpretado como o Problema da Cobertura por Conjunto (Set Cover). Embora Set Cover seja considerado difícil de ser resolvido, através do referencial teórico da Complexidade Parametrizada propomos um Algoritmo FPT (algoritmo tratável por parâmetros fixos) que efetivamente resolve o problema, considerando o número de características de qualidade a serem cobertas como parâmetro.
Conclui-se que os resultados da pesquisa são essenciais para a identificação dos "melhores" métodos de V&V que cobrem um conjunto de características de qualidade, estas configurações iniciais podem ser refinadas de acordo com o custo dos métodos, tipo de projeto e contexto a ser aplicado na indústria.  O algoritmo proposto representa uma ferramenta poderosa para combinar os métodos V&V de forma otimizada, sendo mais escalável e eficiente do que outros de força bruta em termos de capacidade de manutenção e especialização, representando uma contribuição valiosa para a comunidade.

Banca examinadora:
Prof. Uéverton dos Santos Souza (Presidente), UFF
Prof. Leonardo Gresta Paulino Murta, UFF
Prof. Marcos Kalinowski, PUC-Rio
Prof. Carlos Vinícius Gomes Costa Lima, UFMG

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