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Como construir um sistema computacional para contextos em que falha pode ser fatal?
Livro recém-lançado explica como especialistas desenvolvem arquiteturas de software para sistemas que demandam uso intensivo de tecnologia, tais como os existentes em automóveis, aviões e nas áreas de saúde, defesa e telecomunicações
O que há em comum entre unidades de terapia intensiva, aviões, carros, sistemas de defesa e de telecomunicações? Perceba que o uso intensivo de tecnologia é uma constante em todos esses contextos e que uma falha em qualquer um deles pode gerar consequências fatais. Essas características impactam significativamente o trabalho dos desenvolvedores de software que atuam nesses ambientes, demandando a adoção de modelos e práticas já consolidados.
É assim que nasce a arquitetura de referência, um campo das ciências de computação em franca expansão, e tema central da obra Reference Architectures for Critical Domains: Industrial Uses and Impacts. O livro nasceu a partir de uma parceria científica estabelecida há mais de uma década entre os dois editores da obra: a professora Elisa Yumi Nakagawa, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, e o chefe do Departamento de Engenharia Virtual do Fraunhofer Institute for Experimental Software Engineering (IESE), da Alemanha, Pablo Oliveira Antonino.
“Este é o primeiro livro que trata explicitamente de arquiteturas de referência, particularmente aquelas para sistemas com uso intensivo de software”, escrevem os editores na introdução. “Vamos fazer um paralelo: quando você vai construir uma casa, precisa fazer uma planta para organizar onde ficará cada cômodo, como se comunicarão, como será a iluminação, onde ficarão as portas, janelas e tudo mais. Quando a gente vai construir um sistema de software, também adotamos essa abordagem. Não dá simplesmente para sentar no computador e sair fazendo. Você tem que projetar a arquitetura para identificar quais serão os grandes módulos e como eles se comunicarão”, explica a professora Elisa Nakagawa.
Ela revela que já existem diversos modelos para construir essas arquiteturas, os quais são amplamente utilizados e validados no mercado, servindo de referência e de ponto de partida para quem atua na área de engenharia de software. “Uma arquitetura de referência é um conjunto de documentos que registra o conhecimento sobre como desenvolver sistemas de software em um determinado domínio de aplicação”, acrescenta.
A professora cita como exemplo o setor automotivo. Há várias empresas que fornecem as peças e equipamentos que compõem um carro, mas é preciso ter um padrão único para que todos os sistemas que operam dentro daquele ambiente funcionem adequadamente. Nesse contexto, uma arquitetura de referência amplamente utilizada é o Automotive Open System Architecture (Autosar), foco do capítulo 5 do livro.
“Com o objetivo de incluir contribuições interessantes neste livro, escolhemos a dedo um grupo de especialistas e os convidamos a compartilhar seus conhecimentos sobre arquiteturas de referência, enriquecendo a obra com experiências práticas da indústria”, escrevem os editores, que contaram com a colaboração de mais 20 autores na construção do livro.
No total, Reference Architectures for Critical Domains: Industrial Uses and Impacts possui dez capítulos, que podem ser lidos em qualquer ordem. Além dos dois textos introdutórios de fundamentação teórica, há outros cinco que abordam arquiteturas de referência em diferentes áreas do conhecimento, tais como telecomunicações (capítulo 3), saúde (capítulo 4), aviação (capítulo 6) e indústria 4.0 (capítulo 7). Há, ainda, um capítulo com foco em domínios não específicos; outro em que são discutidas as perspectivas e os desafios futuros da área; e, por último, está o capítulo conclusivo.
Situado em um ponto intermediário entre a academia e a indústria, o livro demorou mais de dois anos para ser finalizado, mas é resultado de uma atuação de longa data entre os dois editores: “Atraídos pelas muitas possibilidades de arquiteturas de referência como um artefato reutilizável de valor agregado para engenharia de software, trabalhamos por mais de uma década conduzindo pesquisas, projetando e usando arquiteturas de referência em diferentes domínios e contextos de aplicação”.
Nesse período, os pesquisadores receberam financiamento de agências de fomento como a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Com o livro, Elisa e Paulo pretendem compartilhar o que aprenderam ao longo da jornada e contribuir para a consolidação da área de arquitetura de referência.
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A reprodução de matérias e fotografias é livre mediante a citação do Jornal da USP e do autor. No caso dos arquivos de áudio, deverão constar dos créditos a Rádio USP e, em sendo explicitados, os autores. Para uso de arquivos de vídeo, esses créditos deverão mencionar a TV USP e, caso estejam explicitados, os autores. Fotos devem ser creditadas como USP Imagens e o nome do fotógrafo.
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