ANAIS DO WTDQS 2014 XII Workshop de Teses e Dissertações em Qualidade de Software

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1 ANAIS DO WTDQS 2014 XII Workshop de Teses e Dissertações em Qualidade de Software 04 de Agosto de 2014 Blumenau Santa Catarina Brasil

2 WTDQS 2014 Apresentação do WTDQS Esta coletânea reúne os trabalhos selecionados para apresentação no XII Workshop de Teses e Dissertações em Qualidade de Software (WTDQS 2014). Este workshop é parte das atividades do Simpósio Brasileiro de Qualidade de Software que está atualmente em sua 13ª edição. O objetivo do WTDQS é permitir que alunos de pós-graduação, de mestrado e doutorado, apresentem trabalhos, ainda em andamento, para que sejam discutidos com especialistas da área. É uma oportunidade para que os pós-graduandos possam receber críticas e sugestões que venham para aprimorar seus trabalhos. O comitê de programa do WTDQS é formado por especialistas em Qualidade de Software que fazem parte de grupos de pesquisa reconhecidos da área. Este ano o WTDQS recebeu 19 artigos, sendo 5 de doutorado e 14 de mestrado, provenientes dos vários programas de pós-graduação do Brasil. Dessas 19 submissões, 18 submissões eram válidas e 13 artigos foram selecionados para apresentação e publicação nesta coletânea, sendo 2 de doutorado e 11 de mestrado. Cada artigo foi avaliado por 3 (três) membros do comitê de programa. Essas avaliações foram a fonte principal para seleção dos artigos. Elas certamente são importantes contribuições na evolução das pesquisas dos autores. Agradecemos, especialmente, à organização geral do SBQS, na pessoa de Marcello Thiry, à organização local do SBQS, na pessoa de Everaldo Artur Grahl, às organizadoras do WTDQS 2013, Ana Regina Rocha e Káthia Oliveira, e aos autores e orientadores dos trabalhos submetidos ao WTDQS Blumenau, 04 de agosto de 2014 Leonardo Gresta Paulino Murta Sérgio Teixeira de Carvalho Coordenadores do Comitê de Programa do WTDQS 2014 ii

3 XII Workshop de Teses e Dissertações em Qualidade de Software Biografia dos Coordenadores Leonardo Gresta Paulino Murta é professor do Instituto de Computação da Universidade Federal Fluminense (UFF) desde Obteve em 2006 doutorado em Engenharia de Sistemas e Computação pela COPPE/UFRJ, com estágio de doutorado em 2004 na Universidade da Califórnia em Irvine. Foi professor visitante da Universidade de Nova Iorque em Além disso, é bolsista de Produtividade em Pesquisa do CNPq e Jovem Cientista da FAPERJ. Já publicou mais de 130 artigos em periódicos e congressos, tendo ganho diversos prêmios, dentre eles o ACM SigSoft Distinguished Paper Award, no ASE Tem experiência na área de Ciência da Computação, com ênfase em Engenharia de Software. Seus principais campos de atuação são Gerência de Configuração, Evolução de Software, Arquitetura de Software e e-science. Mais informações podem ser obtidas em Sérgio Teixeira de Carvalho é professor do Instituto de Informática (INF) da Universidade Federal de Goiás (UFG) desde Obteve Mestrado e Doutorado em Computação pela Universidade Federal Fluminense (UFF). Tem experiência na área de Ciência da Computação, com ênfase em Sistemas Distribuídos e Engenharia de Software, atuando principalmente em Arquitetura de Software, Linhas de Produto de Software, Arquiteturas Autoadaptáveis e Computação Ubíqua. Mais informações podem ser obtidas em iii

4 WTDQS 2014 Coordenadores do Comitê de Programa do WTDQS Leonardo Gresta Paulino Murta, UFF Sérgio Teixeira de Carvalho, UFG Comitê de Programa do WTDQS Adriano Albuquerque, UNIFOR Alexandre Vasconcelos, UFPE Ana Regina Rocha, COPPE/UFRJ Carlos Pietrobon, UFOP, PUC-MG Gleison Santos, UNIRIO Guilherme Travassos, COPPE/UFRJ Humberto Marques, PUC-MG Juliano Oliveira, UFG Káthia Oliveira, UVHC Marcelo Thiry, UNIVALI Marco Tulio Valente, UFMG Rafael Prikladnicki, PUC-RS Raul Wazlawick, UFSC Ricardo Falbo, UFES Rodrigo Reis, UFPA Sandra Fabbri, UFSCar Sheila Reinehr, PUC-PR Tayana Conte, UFAM Toacy Oliveira, COPPE/UFRJ Uirá Kulesza, UFRN Avaliadores Externos do WTDQS Arilo Dias Neto, UFAM Coordenador Geral do SBQS Marcelo Thiry, UNIVALI Coordenação Local do SBQS Everaldo Artur Grahl, FURB Comitê Diretivo do SBQS Adriano Albuquerque, UNIFOR Ana Regina Rocha, COPPE/UFRJ Andreia Malucelli, PUC-PR Eduardo Almeida, UFBA Everaldo Grahl, FURB Glauco Carneiro, UNIFACS Kival Weber, PBQP/Software Marcelo Thiry, UNIVALI Rossana Andrade, UFC Sheila Reinehr, PUC-PR iv

5 XII Workshop de Teses e Dissertações em Qualidade de Software Índice Mechanisms to Support Automated Testing of Mobile Applications... 1 Autor: Guilherme de Cleva Farto Orientador: André Takeshi Endo Instituição: UTFPR Proposta para Teste de Usabilidade para Aplicações Móveisno Contexto de Computação Ubíqua... 7 Autor: Rodrigo dos Anjos Cruz Reis Orientador: Arilo Cláudio Dias Neto Instituição: UFAM Um Framework para as Micro e Pequenas Empresas de Desenvolvimento de Software Baseado no MPT.BR e na ISO/IEC/IEEE Autora: Dianne Dias Silva Orientadores: Edmundo Sérgio Spoto, Leandro Luís Galdino de Oliveira Instituição: UFG Uma Proposta de Metodologia para Gerenciamento de Riscos em Projetos de Software Aderente a Modelos e Normas de Qualidade de Processo de Software Autor: Heresson João Pampolha de Siqueira Mendes Orientador: Sandro Ronaldo Bezerra Oliveira Instituição: UFPA Proposta de um Modelo para Mapear a Transparência no Processo de Software Autor: Fernando C. Lima Orientador: José A. Fabri Instituição: UTFPR Uma Proposta de Medidas de Qualidade para Avaliação da Confiança em Sistemas Ubíquos Autora: Andressa Bezerra Ferreira Orientadores: Reinaldo Bezerra Braga, Rossana Maria de Castro Andrade Instituição: UFC Diagnóstico do Cenário Atual da Organização para Implementação de Iniciativas de Melhoria de Processo de Software Autora: Patrícia Lima Orientador: Gleison Santos Instituição: UNIRIO Facilitando a Aprendizagem Organizacional em Melhorias de Processo de Software Autor: Davi Viana Orientadores: Cleidson de Souza, Tayana Conte Instituição: UFAM Towards Understanding Project Actuality in Small Software Development Organizations Autora: Suzana Cândido de Barros Sampaio Orientador: Hermano Perrelli Moura Instituição: UFPE Riscos em Iniciativas de Melhoria de Processo de Software: Uma Investigação no Contexto Brasileiro Autor: Eliezer Dutra Orientador: Gleison Santos Instituição: UNIRIO v

6 WTDQS 2014 Aplicação de Pontos de Função em Projetos que Usam Métodos Ágeis Autor: Eduardo Garcia Wanderley Orientadores: Alexandre Marcos Lins Vasconcelos, Bruno Tenório Ávila Instituição: UFPE Um Mapeamento para Apoio ao Processo de Gerência de Portfólio de Projetos no Contexto do MR-MPS-SW adotando Práticas Ágeis Autora: Gleise Pinheiro Baldez Orientador: Sandro Ronaldo Bezerra Oliveira Instituição: UFPA Estratégia de Apoio à Seleção de Técnicas para Elicitação de Requisitos Autora: Renata Magalhães Rêgo Orientador: Arilo Cláudio Dias Neto Instituição: UFAM vi

7 XII Workshop de Teses e Dissertações em Qualidade de Software Mechanisms to support automated testing of mobile applications Guilherme de Cleva Farto 1,2,3, André Takeshi Endo 1 1 Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) Avenida Alberto Carazai, Cornélio Procópio, PR Brasil 2 Fundação Educacional do Município de Assis (FEMA) Avenida Getúlio Vargas, Assis, SP Brasil 3 TOTVS Agroindústria Rua Prudente de Moraes, Assis, SP Brasil Abstract. Due to the high number and diversity of users, new testing approaches are necessary to reduce the occurrence of faults and ensure better quality in mobile applications. The major objective of this project is to propose mechanisms to support automated testing of mobile applications with an emphasis on solutions developed for the Android platform. Specifically, we will investigate the application of the Model-Based Testing (MBT) in order to validate and improve the reliability of Android applications. The proposed approach and tool will be evaluated in an industrial configuration with professional developers of mobile applications. 1. Problem Characterization Currently, there is a rapid growth in popularity of mobile devices, such as tablets, smartphones, and e-readers, expanding the variety of applications that are developed with the support of mobile computing technologies. A 2013 survey on sales of mobile devices reports that the Android platform had an increase of 127% over the previous year with approximately 121 million units sold [Gartner 2014]. Thus, Android took the lead, with 62% of systems and development environments for mobile applications, well ahead of Apple s ios and Microsoft s Windows Phone. While mobile applications were initially developed for the entertainment industry, there is a more widespread adoption in critical areas (e.g., financial systems, health care, and industries) [Muccini et al. 2012]. As a large number and diversity of users as well as critical systems have benefited from the mobility provided by these applications, the occurrence of faults can result in human and economic loss. In this context, software testing has been applied during the development process to minimize the occurrence of faults. The activity of testing consists of designing test cases, executing the software with these test cases, and examining the results with the central goal of detecting faults [Harrold 2000]. The mobile application testing provides many challenges to be overcome and has received special attention from Software Engineering and Mobile Computing community [Delamaro et al. 2006, Bo et al. 2007, Maji et al. 2010, Hu and Neamtiu 2011, Muccini et al. 2012, Pathak et al. 2012, Yang et al. 2013, Liu et al. 2014]. Muccini et al. [2012] 1

8 WTDQS 2014 argue that there is a need for approaches specialized in testing of mobile applications. They identified characteristics of mobile applications that influence the testing activity, such as connectivity, limited resources, autonomy, user interface, context awareness, adaptation, new programming languages and operating systems, diversity of settings, and touch screens. The dynamics of mobile applications and their use in critical environments demand more accurate and repeatable tests. These characteristics can be obtained by the application of formal approaches and automated tests. Formal testing is characterized by the adoption of mathematical models to support the testing activity. Examples of formal models are Finite State Machines (FSMs), Labelled Transition Systems (LTS), and Event Sequence Graphs (ESGs) [Belli et al. 2006]. According to Hierons et al. [2009], the presence of formal specifications and designs can lead to more efficient and effective testing. These models also provide benefits to automation since their syntax and semantics are welldefined and allow the development of tools to manipulate such models. In this context, this project aims to investigate mechanisms to support automated tests for mobile applications. Specifically, we plan the development of an approach and a supporting tool based on concepts of model-based testing and on the Android platform. 2. Background Several techniques can be applied during the development process in order to reveal faults in the software artifacts. One of these techniques proposes the automatic generation of test cases through a behavioral or structural model, named test model, of the software under test (SUT); this approach is known as Model-Based Testing (MBT). The MBT process can be more efficient because the tester can update the model and regenerate the test suite, avoiding manual and error-prone changes [Utting and Legeard 2006]. The literature of MBT reports a set of benefits resulting from its appropriate adoption, such as high fault detection rate, reduced cost and time for testing, supporting of the requirements evolution, and a high level of automation [Grieskamp et al. 2011]. Pieces of research on the MBT process suggest four main steps: (i) modeling, (ii) test generation, (iii) concretization, and (iv) test execution [Pretschner and Philipps 2004, El-Far and Whittaker 2001, Bouquet et al. 2006]. In modeling, the tester uses her/his understanding of the software to design a model focused on testing. It is advisable the use of requirements as the main source of information in order to maximize the independence between the model and the SUT [Utting and Legeard 2006]. In test generation, the algorithm to derive test cases from the model depends on the modeling technique adopted. According to El-Far e Whittaker [2001], modeling techniques should have properties that make both less costly test generation and easier automation. This step requires a tool to receive the test model as input and automatically generate a set of test cases as output. The generated test cases are abstract and not executable because they are in a different level of abstraction of the SUT. In concretization, the tester provides means to transform abstract test cases into ones executable in the SUT. To do so, abstract test cases could be implemented using adapters [Pretschner and Philipps 2004]. In MBT, an adapter is a software component that enables the execution of abstract test cases. In test execution, the concretized test cases are executed in the SUT. The results are analyzed and corrective actions can be taken if faults are revealed. Event Sequence Graph (ESG). In this project, the expected behavior of the SUT is going to be modeled by Event Sequence Graphs (ESGs). The choice of ESG as the test 2

9 XII Workshop de Teses e Dissertações em Qualidade de Software modeling technique is backed up by ease of use and successful experience on MBT. According to Belli et al. [2006], an ESG is a directed graph used to model possible interactions between the events of the SUT and is formed by nodes that represent events and by edges that represent valid sequences between these events. The ESG technique can be learned in a short period, requires little manual work, and is supported by specific tools [Belli et al. 2006]. Figure 1 illustrates an ESG model for the cut-copy-paste procedure. The brackets represent the beginning and end of event sequences. Figure 1. ESG for a cut-copy-paste procedure adapted from [Endo 2013]. 3. Related Work The emergence of technologies and platforms for software expands or creates new fields of study, despite the existing researches on software testing [Muccini et al. 2012]. Thus, the mobile applications introduce new testing challenges that must be overcome and, as a consequence, have been investigated by researchers of software engineering and mobility. These studies can be divided into two lines. In the first line, traditional testing techniques have been adapted to mobile applications. Delamaro et al. [2006] describe a strategy to support structural testing of mobile applications and enable test execution through emulators and physical devices in the Java Micro Edition (JME) platform. In functional testing, Bo et al. [2007] implement a tool, named MobileTest, to automate the black-box testing from an event-based approach to simplify and improve the design of test cases. Its functionalities include the record of sensitive events, a schedule mechanism for regression testing, and adapters for future devices to be added. The second line investigates faults characteristic of mobile applications and, based on them, new testing strategies are proposed. Maji et al. [2010] evaluate the reported failures in Symbian and Android platforms resulting in: a detailed analysis of faults found, a characterization of corrections made, and a comparison between the two operating systems. Neamtiu and Hu [2011] describe an approach to test Android applications, emphasizing the user interface s faults. Random testing, instrumentation of virtual machine, and log analysis were employed. Pathak et al. [2012] investigate software faults related to excessive energy consumption on smartphones running Android and provide an automatic solution to detect these problems using a data flow analysis algorithm. Yang et al. [2013] propose a testing technique to identify and quantify faults related to excessive waiting times for certain events in Android applications. For this, the authors rely on the artificial insertion of delay instructions in typical problematic operations. Finally, Liu et al. [2014] characterize a set of performance faults commonly identified in Android mobile applications. The paper also presents a source code analyzer to detect the identified performance fault patterns in Android applications. 3

10 WTDQS 2014 Notice that several researchers have investigated techniques for mobile application testing, highlighting the most notorious adoption of the Google Android platform. So far, few efforts have been spent to evaluate mechanisms for test automation in mobile applications. Moreover, most of the papers are academic and there is a lack of research on applying automated testing in industrial configurations. As mobile applications pose challenges to software testing, many topics can be further explored. 4. Project Planning and its Current State This section shows the activities planned to achieve the research project s goal; its current state is also presented. The activities are briefly described as follows. 1. Study of the Android platform: this activity aims to study the Android operating system and how applications are developed for the given platform. In particular, we will emphasize the tool named Android Studio. Android Studio is an integrated development environment that provides mechanisms to design, code, debug and test Android applications using emulators and different devices. Existing open source applications will also be studied and collected as examples or case studies for future evaluations. 2. Study of the mobile application testing: this activity aims to understand the challenges and limitations faced by testers during the development of mobile applications. Another point is to identify tools that automate the testing of mobile applications, specifically for Android. A starting point is the testing capabilities already provided by Android Studio. Another interesting tool is Robotium [2014], which is a framework for automating functional GUI testing in Android applications. Native capabilities for Android test automation as Instrumentation and MonkeyRunner may also be studied [Android Testing Fundamentals 2014]. Finally, a detailed literature review about mobile application testing will be performed. 3. Conduction of an exploratory study: based on the elicited knowledge in previous activities, we will conduct a first exploratory study to investigate the application of MBT in mobile applications for the Android platform. This study aims to identify tools, lessons learned, and limitations to be considered in the next activities. 4. Proposal of a testing approach: a model-based testing approach will be proposed to verify mobile applications, taking into account the results obtained in previous activities. The purposes of the approach are to maximize the fault detection rate, minimize the testing rework, and reduce the test execution time. It is expected to maximize the fault detection rate because it becomes possible to create and reuse test models to evaluate the SUT on different configurations of mobile devices. The testing rework will be minimized because the models can be updated and the test suite regenerated. 5. Development of supporting tools: this activity aims to develop supporting tools for the proposed approach. Existing tools can also be modified to integrate with the developed tool. A possible candidate would be the Astah tool; plug-ins could be developed to simplify the modeling and test generation steps. 6. Case studies in an industrial setting: the evaluation of software testing approaches basically involves two aspects: cost and effectiveness. We should consider the most appropriate metrics to evaluate these aspects, e.g., the time elapsed to design and implement the tests. The guidelines proposed in the literature [Wohlin et al. 2000, Kitchenham et al. 2002] will guide the planning, execution, and analysis of experimental 4

11 XII Workshop de Teses e Dissertações em Qualidade de Software studies performed. Initially, we plan to evaluate our proposal by conducting case studies in industrial settings with real-world applications and experienced professionals. 7. Elaboration of scientific papers: this activity aims to report the findings of this master s project as scientific papers that will be submitted to journals and conferences of the software engineering and mobility areas. Current State of the Project. So far, we have worked on Activities 1, 2, and 3, described previously. A summary of Activity 2 is shown in Section 3. As Activities 1 and 2 involve literature review, future updates along the project are still necessary. Activity 3 was also performed. In summary, we evaluated the adoption of MBT concepts and modeling with ESG in the testing of Android applications. The preliminary results give evidences of the feasibility of TBM to verify mobility solutions with Android, observing automatic generation and execution of test cases, ability to detect faults, and reduced time for regression tests. This study and obtained results have been compiled in a submitted paper. Currently, the master s candidate is working on Activities 4 and 5. Particularly, the result of Activities 1-4 is planned to be presented as a master s proposal in December Expected Results This section presents the results and benefits expected from this master s project. The desired results are described as follows: (i) Mechanisms to support automated testing of mobile applications on Android: this result will be an approach based on MBT to verify mobile applications developed on Android platform. (ii) Supporting tools: testing tools will be developed and/or adapted to support the proposed approach. Furthermore, training materials will be prepared to use the tools. (iii) Experimental evaluation: case studies will be conducted in order to evaluate the applicability of the proposed approach, providing evidence on cost and effectiveness, relevant to industrial adoption. (iv) Technology transfer: we expect to transfer the technology developed to software companies that develop Android applications. We expect that the results bring the following benefits: (i) Strengthen the software engineering area in the master s program, encouraging the transfer of technology to industry and disseminating the acquired knowledge through papers; (ii) collaboration with other research centers; and (iii) cooperation with technology incubators to implement software testing best practices in incubated companies that develop mobile applications. References Android Testing Fundamentals (2014) Android Testing Framework, available at June. Belli, F., Budnik, C. J. and White, L. (2006) Event-based modelling, analysis and testing of user interactions: approach and case study, Software Testing, Verification & Reliability, v. 16, n. 1, pages Bo, J., Xiang, L. and Xiaopeng, G. (2007) MobileTest: A Tool Supporting Automatic Black Box Test for Software on Smart Mobile Devices, In: Proc. of the Second Int. Workshop on Automation of Software Test (AST). Bouquet, F., Debricon, S., Legeard, B. and Nicolet, J. B. (2006) Extending the unified process with model-based testing, In: 3rd Int. Workshop on Model Development, Validation and Verification (MoDeVa), Genova, Italy, pages

12 WTDQS 2014 Delamaro, M. E., Vincenzi, A. M. R. and Maldonado J. C. (2006) A strategy to perform coverage testing of mobile applications, In: Proc. of the 2006 Int. Workshop on Automation of Software Test (AST), pages El-Far, I. K. and Whittaker, J. A. (2001) Model-based software testing, In: Encyclopedia on Software Engineering, Wiley, pages Endo, A. T. (2013) Model-based testing of service oriented applications, PhD dissertation, ICMC/USP, São Carlos, SP, available at Gartner, Inc. Press release (2014), available at: Grieskamp, W., Kicillof, N., Stobie, K. and Braberman, V. A. (2011) Model-based quality assurance of protocol documentation: tools and methodology, Software Testing, Verification and Reliability, v. 21, n. 1, pages Harrold, M. J. (2000) Testing: A Roadmap, In: Proceedings of the Conference on The Future of Software Engineering (ICSE), pages Hierons, R. M., Bogdanov, K., Bowen, J. P., Cleaveland, R., Derrick, J., Dick, J., Gheorghe, M., Harman, M., Kapoor, K., Krause, P., Lüttgen, G., Simons, A. J. H., Vilkomr, S., Woodward, M. R. and Zedan, H. (2009) Using formal specifications to support testing, ACM Computing Surveys (CSUR), v. 41, n. 2, pages Hu, C. and Neamtiu, I. (2011) Automating GUI Testing for Android Applications, In: Proc. of the 6th Int. Workshop on Automation of Software Test (AST), pages Kitchenham, B. A., Pfleeger, S. L., Pickard, L. M., Jones, P. W., Hoaglin, D. C., Emam, K. E. and Rosenberg, J. (2002) Preliminary guidelines for empirical research in software engineering, IEEE Transactions on Software Engineering, v.28, Liu, Y., Xu, C. and Cheung, S.C. (2014) Characterizing and Detecting Performance Bugs for Smartphone Applications, In: The 36th International Conference on Software Engineering (ICSE), Hyderabad, India. Maji, A. K., Hao, K., Sultana, S. and Bagchi, S. (2010) Characterizing Failures in Mobile OSes: A Case Study with Android and Symbian, In: The International Symposium on Software Reliability Engineering (ISSRE), pages Muccini, H., Di Francesco, A. and Esposito, P. (2012) Software testing of mobile applications: Challenges and future research directions, In: The 7th International Workshop on Automation of Software Test (AST), IEEE. Pathak, A., Jindal, A., Hu, Y. C. and Midkiff, S.P. (2012) What is keeping my phone awake? Characterizing and detecting no-sleep energy bugs in smartphone apps, In: The Int l Conf. Mobile Systems, App s, and Services (MobiSys), pages Pretschner, A. and Philipps, J. (2004) Methodological issues in model-based testing, In: Model-Based Testing of Reactive Systems, LNCS, pages Robotium (2014) Robotium The world s leading Android test automation framework, available at https://code.google.com/p/robotium/, April. Utting, M. and Legeard, B. (2006) Practical model-based testing: A tools approach, San Francisco, CA, USA: Morgan Kaufmann Publishers Inc. Wohlin, C., Runeson, P., Hoest, M., Ohlsson, M. C., Regnell, B. and Wesslon, A. (2000) Experimentation in Software Engineering: an Introduction, Kluwer. Yang, S., Yan, D. and Routev, A. (2013) Testing for poor responsiveness in Android applications, In: Proc. Int l Workshop on the Engineering of Mobile-Enabled Systems (MOBS), pages

13 XII Workshop de Teses e Dissertações em Qualidade de Software Proposta para Teste de Usabilidade para Aplicações Móveis no Contexto de Computação Ubíqua Rodrigo dos Anjos Cruz Reis, Arilo Cláudio Dias Neto Instituto de Computação (IComp) Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Av. General Rodrigo Octávio, 6.200, Campus Universitário Senador Arthur Virgílio Filho Setor Norte - Manaus - CEP Manaus AM Brasil Abstract. The applicability of mobile devices has considerably increased in recent years, allowing users to perform more tasks in a mobile context. Moreover, the technological advances in the mobile devices and communication networks fields have making possible the ubiquitous computing. Since different people profiles are using this platform, it is necessary to analyze the usability of the applications developed to these devices in some contexts, including computing ubiquity. This work proposes the definition of a usability testing technique for mobile applications with ubiquity features aiming at increasing the quality of this category of software. Resumo. A utilidade de dispositivos móveis tem aumentado consideravelmente nos últimos anos, permitindo aos usuários executar mais tarefas em um contexto móvel. Além disso, os avanços tecnológicos nas áreas de dispositivos móveis e redes de comunicação tem tornado possível a computação ubíqua. Visto que pessoas com perfis diferentes estão usando esta plataforma é preciso ter atenção a usabilidade dos aplicativos desenvolvidos para esses dispositivos em alguns contextos, sendo um deles o de ubiquidade computacional. Este trabalho propõe a definição de uma técnica de teste de usabilidade para aplicativos móveis com características de ubiquidade visando aumentar a qualidade desta categoria de software. Palavras-Chave: Avaliação de Usabilidade, Aplicações móveis, Teste, Ubiquidade, Qualidade de software. 1. Introdução e Caracterização do Problema O cenário de aplicações para dispositivos móveis (neste trabalho serão chamadas simplesmente de aplicativos móveis), desde a sua criação e até os dias atuais, vem evoluindo em tecnologia e se disseminando na população. Segundo Harrison (2013), a variedade e a disponibilidade de aplicativos móveis estão se expandindo rapidamente. Os desenvolvedores estão aumentando os serviços que são fornecidos devido ao aumento do poder de processamento disponível nos dispositivos móveis. Aliado a este cenário de evolução na plataforma móvel, é preciso ter atenção aos avanços tecnológicos nas áreas de dispositivos móveis e redes de comunicação que, segundo Spínola (2010), tornaram possível a computação ubíqua. Assim como qualquer outra categoria de software, os aplicativos móveis e ubíquos requerem qualidade para atender aos requisitos propostos e, assim, satisfazer às necessidades de seus usuários finais. Nesta pesquisa, optou-se por medir a usabilidade, que é um dos atributos de qualidade definidos pela norma ISO/IEC (2014). 7

14 WTDQS 2014 Com base nos resultados parciais de um mapeamento sistemático que está sendo conduzido, percebeu-se a existência de diversas técnicas de teste de usabilidade para diversos tipos de aplicações desenvolvidas para a plataforma móvel. Alguns testes são conduzidos levando-se em conta fatores de acordo com normativas para usabilidade de software listadas por Nielsen (1993), outros se concentram apenas em um subconjunto. No entanto, essas técnicas não capturam adequadamente as complexidades de interação com aplicações em uma plataforma móvel. Estas complexidades podem existir por causa das caraterísticas diferenciadas existentes na plataforma como o pequeno tamanho da tela, conectividade e entradas limitadas, o que restringe as maneiras pelas quais os usuários podem interagir com eles e que, segundo Harrison (2013), possuem um efeito sobre a usabilidade de aplicações móveis. Ainda baseado nos resultados do mapeamento sistemático citado, percebeu-se que na literatura ainda não pode ser identificada uma técnica de teste de usabilidade cujo foco seja atingir as características de ubiquidade descritas por Spínola (2010), existentes em aplicações móveis. Essas características serão abordadas na seção seguinte. Portanto, o objetivo deste trabalho é definir uma técnica de teste de usabilidade com foco em aplicações móveis com características de ubiquidade visando aumentar a qualidade destes. 2. Fundamentação Teórica 2.1. Aplicações Móveis Segundo Kirubakaran (2013), de acordo com as últimas pesquisas do Wireless Smartphone Strategies (WSS), o número de smartphones em uso no mundo ultrapassou a marca de 1 bilhão de unidades pela primeira vez no terceiro trimestre de Passaram-se 16 anos para a indústria de telefonia inteligente chegar a este marco histórico, mas o próximo bilhão pode ser alcançado em menos de três anos, ou seja, até As aplicações móveis foram desenvolvidas inicialmente em sua maioria para o setor de entretenimento. Atualmente, já estão em domínios mais críticos, tais como varejo (ex: locação-inteligente de comércio móvel), mídia (revistas e jornais 100% digitais), viagens (reservas de imóveis, check-ins em viagens aéreas, mapas, ofertas, etc), educação (uso de tablets e aplicativos em salas de aula), saúde (registros de consulta a pacientes, notas de médicos, etc), finanças (aplicativos para negociação em tempo real, análise de portfólio, movimentação financeira) e sociais (jogos e plataformas de mídia social) (KIRUBAKARAN, 2013). No entanto, apesar do crescimento e inserção das aplicações móveis em nossa sociedade, elas possuem limitações. Zhang e Adipat (2005) destacam uma série de questões que foram introduzidas com o advento de dispositivos móveis e que precisam ser consideradas durante o desenvolvimento destas aplicações: contexto celular, conectividade, pequeno tamanho da tela, resolução diferente em displays, capacidade e poder de processamento limitados e métodos de acesso de dados Computação Ubíqua Aliado ao cenário apresentado na seção anterior de evolução na plataforma móvel, é preciso ter atenção aos avanços tecnológicos nas áreas de dispositivos móveis e redes de comunicação que, segundo Spínola (2010), tornaram possível a computação ubíqua. O termo computação ubíqua pode ser entendido como alto grau de dispositivos embarcados 8

15 XII Workshop de Teses e Dissertações em Qualidade de Software da computação pervasiva juntamente com o alto grau de mobilidade da computação móvel, onde computação pervasiva diz que o computador está embarcado no ambiente de forma invisível para o usuário (ARAUJO, 2010). O objetivo da computação ubíqua é tornar os serviços computacionais embutidos no ambiente que nos cerca, de forma que seu uso seja não intrusivo para os usuários (WEISER, 1991)(ABOWD,1999). Spínola (2010) definiu características funcionais de ubiquidade que podem compor projetos de software: onipresença de serviços, invisibilidade, sensibilidade ao contexto, comportamento adaptável, captura de experiências, descoberta de serviços, composição de funcionalidade, interoperabilidade espontânea, heterogeneidade de dispositivos e tolerância a falhas. Em um projeto de software ubíquo, estas características resultarão em requisitos funcionais e não-funcionais a serem atendidos Teste de software Teste de Software é uma das técnicas de verificação e validação de software (V&V) e consiste em uma investigação experimental conduzida para prover informações aos usuários e envolvidos no processo sobre a qualidade do software sob teste no contexto no qual este será operado (KANER, 2006). As atividades de teste de software possuem um papel fundamental no desenvolvimento de um software como mecanismo de apoio à garantia da qualidade do produto, pois corresponde ao último recurso para avaliação do produto antes da sua entrega ao usuário final. Segundo Nielsen (1994), em teste de software deve-se avaliar diferentes níveis, atingindo não só como requisitos funcionais, mas como também requisitos não-funcionais. O foco deste trabalho está nos requisitos não-funcionais, especificamente teste de usabilidade 2.4. Avaliação de Usabilidade em Aplicações Móveis Assim como qualquer outra categoria de software, os aplicativos móveis e ubíquos requerem qualidade para atender aos requisitos propostos e, assim, satisfazer às necessidades de seus usuários finais. A ISO/IEC 2500 (2014), composta por Requisitos, Modelo, Gerenciamento, Medições e Avaliação, divide os atributos do seu Modelo de Qualidade em: Funcionalidade, Confiabilidade, Usabilidade, Eficiência, Manutenibilidade e Portabilidade. Neste trabalho, o foco será em características de Usabilidade. Na literatura técnica, várias definições de usabilidade podem ser encontradas. Por exemplo, Jakob Nielsen (1993) divide a usabilidade em cinco fatores: facilidade de aprendizagem, eficiência, facilidade de memorização, erros e satisfação. A ISO-9241 (2002), define usabilidade como "a extensão em que um produto pode ser usado por usuários específicos para alcançar objetivos específicos com efetividade, eficiência e satisfação em um contexto de uso especificado". Abran et al. (2007) apresentaram um modelo de usabilidade consolidado que define usabilidade como uma combinação de eficácia, eficiência, satisfação, capacidade de aprendizado, e segurança, juntamente com um conjunto recomendado de medidas relacionadas. Nayebi et al. (2012) resumem que seria importante considerar três aspectos de usabilidade para todos os tipos de software: mais eficiente de usar, mais fácil de aprender e mais satisfação do usuário. A avaliação de usabilidade pode ser feita por meio de técnicas estáticas (ex: revisão de software) ou dinâmicas (ex: teste de software). Este trabalho está focado na 9

16 WTDQS 2014 aplicação de técnicas dinâmicas (teste de software) como instrumento para avaliação da usabilidade de aplicações móveis ubíquas. Contextualizando o cenário de teste de software para avaliação de usabilidade de sistemas, um teste de usabilidade eficaz deve ser capaz de obter feedback dos usuários sobre se eles usam uma aplicação sem (ou quase sem) dificuldade e como eles gostam de usar a aplicação, bem como avaliar os níveis de desempenho da tarefa alcançados pelos usuários (WICHANSKY, 2000). 3. Metodologia e Estado Atual do Trabalho A metodologia a ser empregada para o desenvolvimento da pesquisa envolve duas fases: fase de concepção e fase de avaliação. Na primeira fase, são coletadas as informações através de investigações da literatura. É nesta fase também que a técnica será definida e uma ferramenta de implementação da técnica será desenvolvida. Na fase de avaliação, os experimentos serão planejados, executados e analisados. As atividades correspondentes a esta metodologia são apresentadas a seguir, de acordo com suas fases Fase de Concepção: C1) Investigação da literatura técnica para identificação de trabalhos científicos e relatos de experiência que abordem a avaliação de usabilidade em aplicações móveis (destacando aquelas aplicadas no contexto de ubiquidade). C2) Análise do resultado das investigações realizadas no passo anterior a fim de selecionar quais características de ubiquidade serão abordadas nessa proposta. C3) Estudo sobre desenvolvimento de teste de usabilidade em aplicações móveis a fim de adaptá-las às aplicações móveis ubíquas. C4) Definição da técnica em conformidade com os princípios e normas estudados no passo anterior. C5) Desenvolvimento da ferramenta que implemente a técnica proposta no passo anterior Fase de Avaliação: A1) Planejamento dos estudos a serem realizados na fase de avaliação. A2) Realização do estudo de viabilidade com estudantes da UFAM para avaliar a qualidade da técnica e da ferramenta desenvolvida nesse trabalho. A3) Realização de um estudo qualitativo através de um experimento in vivo (em um cenário real da indústria de software) para avaliar a técnica e ferramenta proposta. Atualmente, está sendo concluída a atividade C2 da metodologia apresentada através de um mapeamento sistemático para identificar o que tem sido pesquisado com relação à avaliação de usabilidade em aplicações móveis no contexto de ubiquidade para ajudar a definir qual(is) característica(s) de usabilidade será(ão) tratada(s) neste trabalho. 4. Trabalhos Relacionados Segundo Machado-Neto (2013), a usabilidade de aplicativos móveis vem sendo avaliada através das heurísticas de Nielsen (1994). No entanto, este estudo avaliou que as heurísticas de Nielsen são deficientes em identificar problemas de usabilidade destes aplicativos. Sendo assim em Machado-Neto(2013), foram desenvolvidas novas heurísticas apropriadas para aplicativos móveis baseada nas heurísticas de Nielsen. 10

17 XII Workshop de Teses e Dissertações em Qualidade de Software Alguns trabalhos anteriores apresentaram uma análise sobre avaliação de usabilidade para aplicativos móveis. Por exemplo, Zhang et al. (2005) apresentaram um panorama dos estudos de usabilidade existentes, com foco em testes de usabilidade, e discutem as principais questões que têm sido investigadas. Em seguida, propõe-se uma estrutura genérica e fornece orientações detalhadas sobre como conduzir tais estudos de usabilidade em dispositivos móveis. Duh et al. (2006) descrevem um estudo que investigou as diferenças entre os testes de usabilidade em celulares conduzidos em laboratório e em situação real de uso. Foram encontradas diferenças significativas, incluindo a frequência e gravidade dos problemas de usabilidade encontrados, o comportamento dos usuários e respostas subjetivas para o dispositivo e a interação. Em (Nayebi et al., 2012), é apresentado um estudo que analisou as metodologias utilizadas para avaliar empiricamente a usabilidade em aplicações móveis, classificando como experimentos de laboratório, estudos de campo e prática de medição. O estudo descreve vantagens e limitações de cada metodologia. Existe também um modelo de avaliação de usabilidade criado por Harrison (2013) chamado PACMAD (People At the Centre of Mobile Application Development). Este modelo de usabilidade foi projetado para lidar com as limitações dos modelos existentes, quando aplicado a dispositivos móveis. Porém, esse modelo apresenta a mesma deficiência quando se trata de aplicativos móveis que possuem características de ubiquidade, ao não tratar diretamente essas características. Recentemente, Kjeldskov et al. (2014) apresentam e avaliam seis técnicas para avaliar a usabilidade de aplicações móveis em laboratório. As seis técnicas são avaliadas através de dois experimentos de usabilidade. Spínola (2010) diz que é importante que novas pesquisas sejam realizadas na engenharia de software considerando a computação ubíqua e seus desafios associados. Esses desafios se encontram em cada etapa do ciclo de vida do software. A pesquisa proposta neste artigo se concentra na etapa de testes onde, segundo Spínola (2010), existem lacunas a serem preenchidas tais como: quais abordagens de teste podem ser utilizadas e como garantir a qualidade dos requisitos oferecidos pelo sistema. Neste contexto, este trabalho propõe enriquecer esta linha de pesquisa, desenvolvendo uma técnica para Testes de Usabilidade que esteja de acordo com a situação atual da tecnologia e o conceito ubíquo, que possa ser instanciado de acordo com especificações dentro do contexto da plataforma móvel. Fatores abordados neste modelo poderão ser encontrados em normativas de usabilidade e através do resultado de um mapeamento sistemático executado durante o desenvolvimento da técnica. 5. Resultados Esperados Espera-se como resultado ter a primeira abordagem (técnica + ferramenta) de teste de usabilidade que apoie especificamente a avaliação de aplicações móveis que possuam características de ubiquidade integradas aos seus serviços. Pretende-se nessa ferramenta especificar e mostrar os tipos de contextos da aplicação testada para o testador, contextos esses que foram definidos na técnica, em seguida a tela será percorrida e resultados obtidos com resultados esperados ja definidos pela técnica serão comparados. Também é esperado com os resultados obtidos desta pesquisa que seja possível a implementação de tal abordagem por empresas que desejam aperfeiçoar seu 11

18 WTDQS 2014 desenvolvimento com estas melhorias, fornecendo um meio com bom custo benefício para o teste dessas aplicações. Referências Araujo, R. B. (2003) Computação ubíqua: Princípios, tecnologias e desafios. In: XXI Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores. p Abowd, G. (1999). Software engineering issues for ubíquos computing. Proceedings of the 21 International Conference on Software Engineering. Pages: 75 84, Los Angeles, USA. Duh, H., G. Tan, V. Chen. (2006) Usability evaluation for mobile device: a comparison of laboratory and field tests. Proceedings of the 8th conference on Human-computer interaction with mobile devices and services (MobileHCI '06), pp Harrison, R., Flood, D., & Duce, D. (2013). Usability of mobile applications: literature review and rationale for a new usability model. Journal of Interaction Science, p ISO (2002) Ergonomic Requirements for Office Work with Visual Display Terminals (VDTs) Part 11: Guidance on Usability. ISO/IEC (2003/2014) Software Engineering -- Software product Quality Requirements and Evaluation (SQuaRE) -- Guide to SQuaRE. Kaner, C. (2006)_ Exploratory Testing, Florida Institute of Technology, Quality Assurance Institute Worldwide Annual Software Testing Conference, Orlando, FL, Novembro. Kjeldskov, J., J. Paay. (2012) A longitudinal review of Mobile HCI research methods. In: International Conference on Human-computer interaction with mobile devices and services (MobileHCI'12), pp Kirubakaran, B.; Karthikeyani, V. (2013) Mobile application testing Challenges and solution approach through automation. In: Pattern Recognition, Informatics and Medical Engineering (PRIME), International Conference on. IEEE, p Machado-Neto, J. O., (2013) Usabilidade da interface de dispositivos móveis: heurísticas e diretrizes para o design. Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo. Nielsen, J. (1993) Usability engineering. San Diego: Academic Press. Nayebi, F., J.M. Desharnais, A. Abran. (2012) The State of the Art of Mobile Application Usability Evaluation. In: 25th IEEE Canadian Conference on Electrical Computer Engineering CCECE, p:1-4. Nielsen, Jakob. Usability inspection methods. In: Conference companion on Human factors in computing systems. ACM, p Spinola. R. O., Apoio A Especificação e Verificação De Requisitos Funcionais De Ubiquidade Em Projetos De Software. Tese de Doutorado. Alberto Luiz Coimbra De Pós-Graduação E Pesquisa De Engenharia (Coppe) Da Universidade Federal Do Rio De Janeiro Weiser M. (1991) The Comouter for the 21st Century. Scientific American 1991, p: , Wichansky, A. (2000) Usability test in 2000 and beyond. Ergonomic, 43(7), Zhang, D, & Adipat, B. (2005). Challenges, methodologies, and issues in the usability testing of mobile applications. International Journal of Human-Computer Interaction, 18(3), p:

19 XII Workshop de Teses e Dissertações em Qualidade de Software Um Framework para as Micro e Pequenas Empresas de Desenvolvimento de Software Baseado no MPT. BR e na ISO/IEC/IEEE Dianne Dias Silva, Edmundo Sérgio Spoto, Leandro Luís Galdino de Oliveira Instituto de Informática Universidade Federal do Goiás (UFG) Caixa Postal Goiânia GO Brasil Abstract. This paper proposes a framework based on the Model of Software Testing Process MPT.BR and Standard ISO/IEC/IEEE in order to build a proper process for micro and small enterprises software development and to bring improvements to Freetest Method. The article also presents a theoretical foundation on which this framework will be supported, as well as its methodology, the current state, the related work and the expected results of this work. Resumo. Esse artigo propõe um framework baseado no Modelo de Processo de Teste de Software MPT.BR e na Norma ISO/IEC/IEEE , visando à construção de um processo adequado para as micro e pequenas empresas de desenvolvimento de software e, que traga melhorias para o Método Freetest. O artigo apresenta ainda, uma fundamentação teórica na qual esse framework se apoiará, assim como sua metodologia, o estado atual, os trabalhos relacionados e os resultados esperados desse trabalho. 1. Caracterização do Problema A crescente demanda e, consequentemente, a complexidade dos produtos de software ocorrida nas últimas décadas, exige cada vez mais que as equipes envolvidas nos projetos de desenvolvimento sejam maiores e especializadas, provocando um anseio por qualidade e produtividade, tanto do ponto de vista do processo de produção como do ponto de vista dos produtos gerados. Diante disso, as micro e pequenas empresas de desenvolvimento de software têm se preocupado e investido na Garantia da Qualidade, que está diretamente relacionada com a qualidade do Processo de Teste ao qual foi submetido [Staab 2003]. Ainda que haja inúmeras técnicas, políticas e metodologias na área de Teste de Software, existem deficiências evidentes em relação à integração entre o Processo de Teste e Ferramentas no âmbito desse tipo de organização. Considerando esse panorama, estabeleceu-se o Método Freetest através do programa PAPPE Integração apoiado pela FAPEG/FINEP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás/Financiadora de Estudos e Projetos) e pelos profissionais do INF (Instituto de Informática) da UFG (Universidade Federal de Goiás) em conjunto com grandes nomes da indústria de software do estado de Goiás. Entretanto, o Método Freetest requer aprimoramento principalmente no que tange à descrição e ao detalhamento do Processo de Teste estruturado, uma vez que, os Níveis de Maturidade, as Áreas do Processo e as Práticas Genéricas que o contemplam 13

20 WTDQS 2014 são expostos de maneira sintética. Logo, a implementação e a institucionalização do referido método tornam-se onerosas e complexas para as empresas de desenvolvimento de software. Portanto, esse trabalho objetiva: desenvolver um framework de Processo de Teste de Software embasado nos pontos fortes do MPT.BR (Melhoria do Processo de Teste Brasileiro) e da ISO/IEC/IEEE (International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission/Electrical and Electronic Engineers) que resultará na melhoria do Método Freetest; implementar o Método Freetest após sua respectiva reformulação nas organizações que fazem o uso desse processo; certificar a consistência do modelo em questão depois da coleta e apuração dos resultados obtidos com a implementação do método reformulado; contribuir com as micros e pequenas empresas de desenvolvimento de software na produção de produtos de baixo custo e com alta qualidade. Esse trabalho está dividido em 5 seções. Na Seção 2 são apresentados os principais conceitos e terminologias referentes à fundamentação teórica. Nas Seções 3 e 4 são demonstrados a metodologia e estado atual do trabalho, bem como os trabalhos relacionados. E, na Seção 5 são tratados os resultados esperados do trabalho em questão. 2. Fundamentação Teórica Atualmente, a gerência da Qualidade de Software não se restringe apenas a definir procedimentos, padrões e verificar se estes estão empregados no desenvolvimento de software. Essa atividade determina uma cultura de qualidade na organização, na qual todos os envolvidos no desenvolvimento do produto detêm um nível de qualidade (individual) a ser alcançado. A Garantia da Qualidade é composta por três atividades principais (Pilares da Qualidade de Software): Planejamento, Garantia e Controle da Qualidade [Bartié 2002]. O Teste de Software é considerado um elemento crítico da Garantia da Qualidade, cuja finalidade é detectar o maior número de defeitos no software, por meio de um conjunto de atividades planejadas antecipadamente e executadas de maneira sistemática antes da entrega final do produto. O seu principal foco é a redução da probabilidade de ocorrência de defeitos quando o sistema já estiver em produção, sendo esses erros, defeitos ou falhas diretamente ligados aos riscos que podem prejudicar o negócio. Em outros termos, quanto antes os testes forem iniciados, menos dispendiosas serão as correções dos erros e/ou falhas encontrados. [Bastos et al. 2012]. Para que isso seja possível, faz-se necessária a definição de um Processo de Teste com um ciclo de vida estabelecido (MPT.BR, ISO/IEC/IEEE e Método Freetest), em que suas respectivas atividades devem ser desenvolvidas ao longo do próprio Processo de Desenvolvimento de Software, que em geral, concretizam-se em quatro níveis: Unidade, Integração, Sistema e Aceitação [Pressman 2002]. Fundamentado nisso, os critérios de teste são estabelecidos a partir de três técnicas: Funcional (Particionamento em Classes de Equivalência e Análise do Valor Limite), Estrutural (Baseado em Fluxo de Controle e Baseado em Fluxo de Dados) e a Baseada 14

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