ESTUDO DE CASO DE UMA ESTRATÉGIA DE DESENVOLVIMENTO INCREMENTAL DE SISTEMA DE BANCO DE DADOS CORPORATIVOS

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1 ESTUDO DE CASO DE UMA ESTRATÉGIA DE DESENVOLVIMENTO INCREMENTAL DE SISTEMA DE BANCO DE DADOS CORPORATIVOS Denis Ávila Montini Msc. Engenharia de Produção São Paulo - SP Av. Paulista 949 (0xx11) Denisavila. montini@tcs. com Daniela América da Silva MIT. Tecnologia da Informação São José dos Campos SP Praça. Marechal Eduardo Gomes 50 (0xx12) das. america@gmail. com Gabriel de Souza Pereira Moreira Bsc. Ciências da Computação São José dos Campos SP Praça. Marechal Eduardo Gomes 50 (0xx12) gabrielspmoreira@yahoo. com. br Luiz Alberto Vieira Dias PhD. Space Physics Instituto Tecnológico de Aeronáutica Praça. Marechal Eduardo Gomes 50 (0xx12) vdias@ita.br Adilson Marques da Cunha Dsc. Computer Engineering Instituto Tecnológico de Aeronáutica Praça. Marechal Eduardo Gomes 50 (0xx12) cunha@ita.br RESUMO Estudo de caso de um método integrado baseado em heurísticas de soluções para linha de produção especializada na montagem de sistemas de banco de dados. Para a realização deste conceito, um projeto foi iniciado com aplicativos de banco de dados, partindo do nível setorial de uma corporação, até a sua integração em um aplicativo para uma corporação e posteriormente para uma empresa holding. A consolidação dos aplicativos desde setoriais até o projeto de uma data warehouse resultante com um nível de qualidade compatível como o CMMI nível 3 foi atingida. O trabalho apresenta o aumento da eficiência no processo de desenvolvimento e redução da probabilidade de ocorrência de defeitos, falhas e erros na produção de um software. Adicionalmente, este artigo demonstra que o desenvolvimento de um sistema para uma Corporação ou Join Venture requer um conjunto de processos e métodos estruturados, que visam a integração incremental de sistemas aplicativos de banco de dados. Palavras-Chaves: Banco de Dados Coporativos, Desenvolvimento de Sistemas de Banco de Dados; Experiência acadêmica de Graduação e Pós-Graduação; Estratégia de Integração Iterativa no desenvolvimento de processos com times distribuídos. 1. INTRODUÇÃO Os processos de fusões e aquisições de empresas, definidos como Joint Ventures, são cada vez mais comuns e requerem um método organizado e estruturado para que seus sistemas de informação sejam integrados e unificados. Neste artigo apresentou-se um método integrado baseado em heurísticas [1] [2], que permitem uniformizar conceitos e que referenciam padrões de qualidade utilizados também em linha de producão de software. [3] [4] [5] Este método permite o gerenciamento de requisitos nos níveis operacionais, táticos e estratégicos. A utilização de uma heurística propicia a integração, o aumento da eficiência no processo de desenvolvimento e redução da probabilidade de ocorrência de defeitos, falhas e erros na produção de um software [6]. Adicionalmente, este artigo demonstra que o desenvolvimento de um sistema para uma Corporação ou Join Venture requer um conjunto de processos e métodos estruturados, que visam a integração incremental de sistemas aplicativos de banco de dados [7]. O uso de um método organizado e estruturado para a integração de sistemas de informação permite implementar a visão estratégica da corporação [8]. De forma similar, as linhas de produção de uma fábrica de software visam a implementação de uma estratégia corporativa em quatro níveis distintos da organização: operacional, funcional, negócios e corporativo. Dessa forma, o método apresentado neste artigo poderá ser utilizado em uma fábrica de software para o desenvolvimento de sistemas aplicativos de banco de dados, proporcionando a obtenção de vantagens competitivas de forma sustentável. Neste artigo apresentou-se um conjunto de processos e métodos estruturados que visou aumentar o grau de maturidade de gestão de projetos nos seguintes quesitos: qualidade do processo de desenvolvimento de software, minimização de riscos, contingenciamento e redução do desperdício de recursos envolvidos no desenvolvimento, manutenção, suporte e organização do projeto [9]. Este processo suportou eficazmente a aplicação das ferramentas, técnicas e procedimentos selecionados para Projetos de Sistemas de Banco de Dados. Pelo sexto ano consecutivo, foi ministrada no Instituto Tecnológico de Aeronáutica ITA, uma experiência prática de desenvolvimento integrado e incremental de um Projeto de Sistemas de Bancos de Dados, nos Programas de Graduação e de Pós-Graduação em Engenharia da Computação. Este artigo descreve também a aplicação de ferramentas de desenvolvimento para o ambiente de arquitetura de aplicação com o SGBD Oracle 10g Spatial [10][11], como suporte ao desenvolvimento de um caso de sucesso realizado nas disciplinas de Técnicas de Bancos de Dados (CES-30) [1] e Projeto de Sistemas de Bancos de Dados (CE-240) [2], no primeiro semestre do ano de Copyright 2007 Page 1 of 10

2 Através de um Estudo de Caso é demonstrado o nível de utilização e aplicação de um conjunto de procedimentos, [12] orientado ao uso de ferramentas de software. O escopo principal é a organização dos passos que se desdobraram na utilização de uma estratégia de desenvolvimento de um Protótipo de Sistema de Banco de Dados, passando por quatro níveis de integração a partir do Aplicativo de Banco de Dados, Banco de Dados Setorial, Banco de Dados Corporativo, até a integração do Banco de Dados da Holding. Esta estratégia de desenvolvimento visou melhorar a eficiência corporativa e reduzir o desperdício de recursos, na fusão entre duas Corporações fictícias, formando uma Joint Venture. Aderente ao escopo da disciplina foram apresentadas 26 técnicas para um ciclo definido de desenvolvimento de Sistemas de Banco de dados, composto pelas fases de Pré-Análise, Análise, Projeto Lógico, Projeto Físico, Implementação e Testes. 2. ESTRUTURA DO TRABALHO. O trabalho foi dividido em 10 (dez) seções: na primeira se encontra a introdução; a seção 2 apresenta a estrutura do trabalho. A seção 3 descreve a heurística do objetivo para a definição do banco de dados, na qual são apresentadas as técnicas e os métodos adotados para o desenvolvimento e a integração do Protótipo de Sistema de Banco de Dados; inserindo o Estudo de Caso adotado, para a verificação e validação dos mesmos. A seção 4, descreve as etapas do processo iterativo de construção de banco de dados. A seção 5 descreve os resultados obtidos com o estudo de caso e a conseqüência natural dos resultados. Na seção 6 é apresentado Tendências e Perspectivas, com breve descrição das análises da equipe de desenvolvimento para a área de Banco de Dados. Na seção 7 apresentou-se as conclusões, na seção 8 as Recomendações com considerações finais, na seção 9 agradecimentos aos envolvidos no desenvolvimento deste trabalho e na seção 10 as referências bibliográficas. 3. SISTEMÁTICA EMPREGADA. A sistemática empregada descreve um processo de desenvolvimento de aplicativos de Banco de Dados, dividido em três macro-atividades: a Pré-análise, a Análise e o Projeto Lógico. A atividade de Pré-análise é composta por seis técnicas da heurística definida pelo professor da disciplina sendo elas a Tematização, a Motivação, a Contextualização, a Objetivação (composta pela Definição do Problema e Definição da Solução) [12], a Intitulação e a Especificação de requisitos. Dentro da macro-atividade de Análise estão a Estratégia de Integração, Modelagem, Normalização, Trigramação, Dicionarização, Auditoria de Modelagem e de 3º Forma Normal do e de Projeto de Aplicativos de BD. Finalmente, é desempenhada a atividade de Projeto Lógico, que contém treze atividades recursivas e iterativas visando integrar o modelo lógico com o físico, o que será descrito na seção PRÉ-ANÁLISE As técnicas de pré-análise apresentadas foram aplicadas pelos alunos para estabelecer a política do desenvolvimento, ou seja, o que o sistema proposto deveria realizar. A seis técnicas mencionadas a seguir representam uma seqüência lógica de desenvolvimento que facilitam o trabalho de construção de um projeto eficaz e de qualidade [13], visto que terá atendido aos requisitos inicialmente especificados, resolvendo o problema abordado com uma solução adequada, praticável e aceitável Tematização A primeira Técnica de banco de dados utilizada foi a Tematização, que consistiu na seleção de uma Temática Principal e duas Temáticas Alternativas para a Pesquisa e o Desenvolvimento de um Aplicativo de Banco de Dados (BD) individualmente, para cada aluno que participou do processo, até a definição da Temática da Holding para a Empresa MONITORAMA Motivação A motivação foi um cenário de Jogos de Empresas objetivando integrar os Aplicativos de Banco de Dados em um Banco de Dados Setorial; seguido da integração em um Banco de Dados Corporativo, que visou melhorar a eficiência corporativa, testando o aumento das funcionalidades e a redução do desperdício de recursos. Foram aplicados conhecimentos adquiridos na disciplina CES-30 e CE-240 para a implementação do Banco de Dados Corporativo, através das técnicas e heurísticas desenvolvidas durante às fases de Pré-Análise, Análise, Projeto Lógico, Projeto Físico, Implementação e Testes na integração nos níveis, setorial, corporativo e holding. A Turma de Graduação e de Pós-Graduação em Engenharia da Computação de 2007 do ITA que participou do projeto academico, é composta por 39 alunos, sendo 26 Graduandos do 5º Ano de Computação, atualmente cursando a Disciplina CES-30, e 13 Pós-Graduandos, atualmente cursando a Disciplina CE-240, ambas do 1o Sem de Os alunos das disciplinas CES-30 e CE-240 receberam uma proposta para elaborar um Protótipo de um Banco de Dados para a nova Holding, reutilizando ao máximo possível todos os Exercícios de Laboratório realizados pelos alunos em ambas as disciplinas, utilizando o SGBD ORACLE 10g SPATIAL. A proposta em questão previu a elaboração imediata de um Anteprojeto de BD para a Empresa MONITORAMA, que estaria se instalando ficticiamente, a partir do 2º Semestre de 2007, num Cenário de Simulação de Jogos de Empresas no MERCOSUL, aproximando-o, ao máximo possível, da realidade Contextualização Os alunos inseridos no projeto redigiram a contextualização do projeto incrementalmente, descrevendo a síntese de negócio no nível de Aplicativo de Banco de Dados, Banco de Dados Setorial, Banco de Dados Corporativo, e Banco de Dados da Holding com o nível de detalhamento adequado para cada fase. O contexto geral do projeto MONITORAMA tem como meta propiciar que a Agência Nacional de Águas (ANA) possa efetuar o monitoramento das águas da Amazônia, uma das maiores riquezas do século XXI. Um ponto de importância para a preservação da águas é a preocupação com os rios e consequentemente com todo o sistema hídrico, e, para tanto é necessário monitorá-lo para garantir sua preservação. As bacias hidrográficas são dinâmicas e envolvem diversas variáveis e sazonalidades que precisam ser controladas, pois a natureza não se comporta absolutamente de forma previsível. O sistema hídrico em questão deverá ser monitorado a partir do sistema de rios, de bacias, de nascentes e de represas. Com referencia as nascentes trata-se do controle ambiental (flaura e fauna), de lençóis freáticos e as condições climatológicas na região. Com referência as represas, trata-se do monitoramento de Copyright 2007 Page 2 of 10

3 volume e utilização de água, e também do controle ambiental da região. Com referência aos rios, é importante o monitoramento do curso, vazão e qualidade da água. E finalmente, para a bacia, é importante verificar a distribuição das águas e o controle de esgoto. Para propiciar tal meta, o Sistema de Software de Computador (SSC) a ser desenvolvido trata-se de uma base de dados que será alimentada por Pontos de Coleta de Dados (PCDs) [14] distribuídos estrategicamente na região. Cada PCD tem a função de armazenar os dados e fornecer as informações corretas mediante solicitação de transmissão via satélite, rádio ou celular. A PCD é um item importante e também o ponto de partida de um monitoramento portanto o sistema precisará propiciar dados referentes a controle e comunicação com PCDs. Dentre eles, o controle de software embarcado, os tipos de erro, falha e defeito, e o modo de transmissão de dados [15]. O sistema além de receber os dados, poderá reinicializar ou atualizar a PCD para correção de falhas. Para tanto é necessário identificar a localização das PCDs, e seus respectivos núcleos de controle. O Projeto Monitorama armazenará e fornecerá informações referentes ao transporte hidroviário na Bacia Amazônica, no qual o transporte é feito por embarcações de diferentes tipos e com diferentes caracteristicas e finalidades. Cada transporte possui uma rota associada e cada rota começa e acaba em um porto, no qual as cargas são inseridas ou retiradas do navio. Deseja-se manter um controle de todos os portos e dos seus respectivos funcionários. O Projeto Monitorama possui um grande número de pessoal envolvido em seu desenvolvimento, incluindo funcionários, prestadores de serviço, bolsistas e estagiários. O sistema propiciará dados atualizados sobre as informações cadastrais do pessoal envolvido no trabalho dos diversos setores, controlando a entrada e saída de pessoal, e proporcionando informações corretas e facilitando o contato com os profissionais. Faz-se necessário também, a identificação fácil e ágil dos treinamentos necessários a cada profissional e otimização do tempo, espaço e custo. No entanto, a grande extensão da Região Amazônica torna praticamente inviável o estabelecimento de um sistema de monitoramento eficaz apenas a partir de monitoramento regional. Portanto, são importantes também os núcleos de monitoramento estrategicamente localizados em outros países. Adicionalmente, dada a imensa quantidade de possíveis dados que podem ser coletados, é necessário também definir a priori quais destes dados mostram-se relevantes ao ponto de serem coletados por tais núcleos descritos acima, de modo a serem utilizados para a geração de alertas e/ou outras informações que venham a ser importantes para tal monitoramento. Esse imenso fluxo de informações é de interesse da Agência Nacional de Águas e de inúmeros outros órgãos e instituições nacionais. Atualmente a Agência Nacional de Águas - ANA vem operando uma rede de estações em todo o Brasil e, em particular, nos estados e municípios da Região Amazônica. Contudo, não há um sistema em operação capaz de interpretar, categorizar e manter o conjunto de dados obtidos a partir de núcleos internacionais e regionais, disponibilizando-os em tempo real para consultas de forma apropriada [16] [17]. O sistema Monitorama proporcionará à empresas e instituições informações regulares sobre locais remotos ou espalhados em uma grande região, e consequentemente o aperfeiçoamento das previsões. O resultado será um aumento no volume e disponibilidade de dados ambientais para que a sociedade possa usufruir ao máximo dos benefícios propiciados por esta tecnologia Objetivação Durante a exposição desta técnica, foi ressaltada a importância de se definir precisamente o problema a ser resolvido e a sua solução, a fim de minimizar o desperdício de recursos, aumentar a eficiência do processo e gerar um produto final que realmente atenda as expectativas. A heurística do objetivo apresentada consiste em uma regra de formação de um parágrafo que contenha os seguintes elementos: [(Um verbo transitivo direto e/ou bitransitivo + um objeto direto) + (Um complemento, Finalidade ou Propósito, contendo uma idéia de otimização de algo, em termos de Maximização de Lucros e/ou Minimização de Prejuízos ou Desperdícios)]. Os participantes foram chamados a exercitar a heurística do objetivo apresentada na disciplina na Definição do Problema e na Definição da Solução de seus próprios Aplicativos de Bancos de Dados e, a cada fase da integração, adaptar o escopo do objetivo para representar resumidamente o banco de dados em sua representação atual Elementos do problema Para definir a tarefa (T) e o propósito (P) do problema em questão foi necessário identificar primeiramente a Causa (C) do problema e quais os Efeitos Adversos (EA) do mesmo. Após pesquisar sobre o Monitoramento de Águas da Amazônia, os participantes do projeto concluíram que a degradação dos sistemas hídricos da Amazônia (EA) se deve em parte pela dificuldade, por parte dos governantes, de mecanismos práticos para acesso a dados históricos e às informações atualizadas e consistentes da situação atual das bacias, rios, nascentes, represas e da capacidade dos Pontos de Coleta de Dados (PCD) disponíveis (C) Enunciado do Problema No enunciado do problema foi apresentada a Tarefa, que removeria as Causas, e o Propósito, que eliminaria os Efeitos Adversos. Prover mecanismos para acesso às informações de monitoramento dos recursos hídricos da Bacia Amazônia, a fim de que seja possível, a partir da análise destes dados, a proposta de medidas eficazes para a conservação dos recursos hídricos e melhoria de utilização da água desta região, durante o primeiro semestre de Enunciado da Solução Como pré-requisito da disciplina utilizou-se a técnica da Análise da Adequabilidade, Praticabilidade, Aceitabilidade - APA que consistiu em uma série de critérios para avaliação de Alternativas de Solução para um problema proposto. Para que a Alternativa de Solução seja conservada, de acordo com a estrutura da APA, foi necessário que ela atendesse aos três macrorequisitos, que são subdivididos em subfatores. A organização destes conceitos é disposta da seguinte forma: Adequabilidade (Afinidade, Integridade, Âmbito e Oportunidade), Praticabilidade (Disponibilidade, Qualidade e Ambiente), e Aceitabilidade (Custos, Benefícios, Riscos, Esforços Adicionais). Após a realização da Análise APA com as Alternativas de Solução Possíveis, foi conservada a seguinte solução, que se mostrou adequada, com esforço praticável e com resultados aceitáveis. Copyright 2007 Page 3 of 10

4 Dotar a ANA de um sistema de software para coleta de dados, monitoramento hidrológico, transporte hidroviário, gestão de competências e geração de alertas da Bacia Amazônica até a segunda quinzena de junho de 2007, com o propósito de fornecer mecanismos para obtenção de informações atualizadas e corretas e disponibilização das mesmas para os órgãos cabíveis, a fim de embasar a proposta de ações e medidas que visem à preservação dos recursos hídricos da Amazônia Intitulação Na técnica de Intitulação apresentada aos alunos, o título de um trabalho deve derivar da tarefa da alternativa de solução escolhida. Como exemplo, o título da proposta de desenvolvimento para o sistema da Holding Monitorama será Sistema Georeferenciado de Monitoramento de Águas da Bacia Amazônica Especificação de Requisitos Na definição da especificação de requisitos apresentada neste artigo não foi desenvolvido o tema de Elicitação de requisitos e sim uma análise da RFP, Request For Proposal, enviada para o Alunos. Para fins didáticos, uma Especificação de Requisitos poderá, por exemplo, ser composta apenas de 5 + ou - 2 itens, a serem conformados, verificados e validados mais tarde, quando o sistema da Holding estiver pronto. Utilizando-se a técnica de Especificação de Requisitos, temos como exemplo, o Banco de Dados da Holding para Monitoramento de Águas da Bacia Amazônica, que deverá ser capaz de propiciar: 1. Captação de dados georeferenciados das bacias, rios, nascentes, represas quanto a diversos aspectos, como por exemplo vazão, curso e qualidade da água; 2. Identificação da localização georeferenciada das PCDs e respectivos núcleos de controle; 3. Comunicação com PCDs, tipos de transmissão de dados, controle de programas e registro de erros, falhas e defeitos 4. Fornecimento de informações referentes ao transporte hidroviário na Bacia Amazônica, características e finalidades; 5. Fornecimento de dados atualizados sobre as informações cadastrais dos recursos humanos envolvidos nos trabalhos dos diversos setores; 6. Geração de alertas a partir da análise de séries históricas; 7. Disponibilização de dados estratégicos sobre a região Amazônica. O banco de dados escolhido para a implementação deste projeto foi o SGBD Oracle 10 G Spatial, a para o modelamento o ERwin 4. 0 [18]. 3.2 Análise Estratégia de Integração Com a estratégia de obtenção definiu-se que o menor número possível de alterações deveria ser realizado durante o processo Iterativo de modificações nos Modelos de Dados Corporativos [7] rational, das duas Empresas, até a formação da Join Venture. Este tipo de abordagem é conhecido Problem Based Lerning PBL, desenvolvido pelo professor da disciplina de forma a contribuir com o desenvolvimento didático dos alunos na construção de um Protótipo de um Sistema de Banco de dados inserido em um cenário de Jogos de Empresas. A primeira fase de integração foi a unificação dos modelos de dados dos Aplicativos de Bancos de Dados, implementados individualmente pelos alunos, em Bancos de Dados Setoriais. Para facilitar a integração dos sistemas de banco de dados e distribuir o trabalho foram definidos papéis e responsabilidades. Os grupos de trabalho foram organizados com uma subdivisão de: Integradores, Normalizadores, Dicionarizadores e Suporte Técnico. Estas funções foram desempenhadas conforme especificado abaixo: 1) Integradores: exerceram a função precípua de integrar globalmente todos os Aplicativos de BD num único BDC e posteriormente num único BDH, compatibilizando-os com as necessidades corporativas da Empresa (re-contextualizando, reobjetivando, reentitulando e re-especificando os requisitos). Os integradores exerceram a função de integrar os aplicativos de BDS compatibilizando-os com as necessidades corporativas da empresa, que prevalece sobre as setoriais. 2) Normalizadores: exerceram a função precípua de integrar os Modelos de Dados Setoriais (MDS) e as suas cardinalidades, num só Modelo de dados conceitual ou Modelo de Dados Corporativo (MDC - Corporate Data Model ) e posteriormente num único Modelo de Dados da Holding (MDH Holding Data Model ), compatibilizando-os com as necessidades corporativas da Empresa que prevalecem sobre as setoriais, 3) Dicionarizadores: exerceram a função precípua de integrar os dicionários de dados dos seus BDS num só Dicionário de Dados Corporativo e posteriormente num único Dicionário de Dados da Holding, compatibilizando-os com as necessidades corporativas da Empresa, que prevalecem sobre as setorias. 4) Suporte Técnico: exerceram a função precípua de documentar os Protótipos dos Manuais do Sistema, de Operação e do Usuário de BD Corporativo da Empresa. para gerar e publicar, as versões mais Atualizadas dos Tutoriais, das Heurísticas, dos Manuais e demais artefatos, para melhor suportar os demais participantes das Disciplinas. Na primeira fase com base nas diretrizes estabelecidas, infra-estrutura disponível, contigente humano e escopo definido, coube as equipes de Inteligência Táticas estabelecer a maneira com a qual se daria a integração. Na fase seguinte, devido a grande quantidade de entidades envolvidas e um prazo de duas semanas para a integração no nível corporativo, foi proposta uma estratégia para a integração incremental através da organização de Bancos de Dados Setoriais agrupados por afinidades mínimas de contexto. O projeto do Protótipo de Sistema de Banco de Dados para a Holding Monitorama envolveu 4 níveis de abstração: 1) Aplicativo de Banco de Dados, 2) Banco de Dados Setorial, 3) Banco de Dados Corporativo, 4) Banco de Dados da Holding. Cada Integrante de um BDS, o 2º nível de abstração de Banco de Dados Setorial, deverá conter a síntese da documentação da integração do aplicativo de BD no contexto do Banco de Dados Setorial. A estratégia estabelecida foi a de que cada Grupo de integrantes de um BDS, composto por 3 aplicativos de banco de Copyright 2007 Page 4 of 10

5 dados, propiciou a Integração do seu Modelo de Dados Setorial (MDS) com os demais MDSs, formando um só Modelo de Dados Corporativo (MDC). A estratégia de integração dos Modelos de Dados Setoriais em um Modelo de Dados Corporativo, consistiu na organização dos integrantes em frentes de trabalho. Dessa forma cada frente trabalhou paralelamente na primeira parte do projeto, e na segunda parte os modelos de dados gerados pelas frentes foi integrado em um Modelo de Dados Corporativo e posteriormente em um Modelo de Dados da Holding de acordo com a Figura 1. Esta forma de organmização do trabalho representou inovação em relação aos projetos acadêmicos realizados por grupos de trabalho de turmas anteriores. Figura 01 Modelo de estratégia de Integração. A primeira fase consiste em dividir e integrar os Bancos de Dados Setoriais (BDS) ou Subject Databases em três Bancos de Dados Corporativos (BDC) ou Corporate Database afim de estabelecer um processo de integração em duas etapas. Nesta primeira etapa cada uma das frentes de trabalho devem integrar em um Modelo de dados por afinidade, de forma a existirem na segunda etapa três modelos de dados que deverão ser integrados a somente um Modelo de Dados que será o o Projeto do Sistema de BD Corporativo da Empresa, de uma empresa ou corporação, visando melhorar a sua eficiência corporativa e reduzir o seu desperdício de recursos. A segunda fase consiste em integrar os Modelos de Dados de cada BD Corporativo, SIG-PT e SIG-PA, visando melhorar a eficiência da Holding e reduzir o desperdício de recursos. Em cada reunião de integração, a orientação foi a de representar o seu Grupo de Banco de Dados Setorial nas Reuniões Funcionais Corporativas (de Normalizadores, Integradores, Dicionarizadores, ou Suportes Técnicos), visando a obtenção do melhor nível de integração corporativa possível. A definição dos papéis foi realizada com a distribuição de Atividades por Papéis ou Funções, com a divisão de responsabilidades, a fim de favorecer o paralelismo no Fluxo de Trabalho durante as Fases e Etapas de um Ciclo de Integração. No decorrer das Etapas devem prevalecer as reuniões por Grupos de Papéis desempenhados. No fechamento de cada Fase, pode haver uma reunião com os representantes de cada um dos Grupos de Papéis. Cada grupo, conforme a definição de papéis (Normalizadores, Integradores, Dicionarizadores, ou Suportes Técnicos), realizaram as Reuniões Funcionais Corporativas visando a obtenção do melhor nível de integração corporativa possível. A criação do Banco de Dados Corporativos SIG-PT (Sistema Georeferenciado de Processamento Transacional) foi obtida através da composição de três frentes de trabalhos para Integrar o seu BDS como a organização. A estratégia por afinidade de assuntos de obtenção dos banco de dados foi decisiva, devido a estratégia de obtenção dos sistemas de obtenção de dados. A criação do Banco de Dados Corporativo SIG-PA (Sistema Georeferenciado de Processamento Analítico) foi obtida através de uma frente de trabalho. Dessa forma para a criação do Banco de Dados da Holding, foram utilizadas no total quatro frentes de trabalho. SIG-PT: Sistema Georeferenciado de Processamento Transacional Frente 1 - Recursos Humanos (PT-RHU) e Transportes (PT- TRA). Frente 2 - Núcleos de Controle (PT-NCT), Comunicação PCD s (PT-COM) e Controle PCD s (PT-CTL). Frente 3 - Rios (PT-RIO), Bacias (PT-BAC), Nascentes (PT- NAS), Represas (PT-REP). SIG-PA: Sistema Georeferenciado de Processamento Analítico Frente 4 Atualização de Views (PA-ATV), Cálculo de Séries Históricas (PA-CSH) e Alertas e Estatísticas Periódicas (PA-AEP). As justificativas sobre a preferência de utilização do Modelo de Dados Relacional foi porque o modelo relacional tem uma tecnologia sedimentada e uma base teórica consistente e devidamente testada com anos de experiência. Ele atende aos requisitos de rapidez no desenvolvimento, confiabilidade nos resultados e flexibilidade de uso. Além de Ferramentas de apoio ao desenvolvimento de modelos relacionais e Sistemas Gerenciadores de Bancos de Dados (SGBD). Por isso, o modelo relacional foi escolhido para o desenvolvimento desde o Aplicativo de Banco de Dados, 1º nível de abstração Estratégia de Modelagem A partir do contexto do negócio, foram identificadas as entidades envolvidas no monitoramento de águas. Basicamente foi utilizada a convenção clássica composta de projeto lógico e a sua implementação com um modelo físico Projeto lógico O modelos de dados para apresentação do Modelo Entidade Relacionamento (MER) com suas cardinalidades, são divididos basicamente em dois tipos: modelo de dados lógico e modelo de dados físico inserido no ERWin Na execução dos Ciclos de Integração Sucessivos, em 4 (quatro) níveis diferentes, com duração de duas semanas cada um, obteve-se 12 (doze) Bancos de Dados Setoriais de Nível 1, 4 (quatro) Bancos de Dados Setoriais de Nível 2, 2 (dois) Bancos de Dados Corporativos de Nível 3, e 1 (um) Banco de Dados da Holding. Para verificação dos Bancos de Dados descritos acima, eles foram implementados fisicamente e populados. Também foram elaboradas e executadas consultas por meio de Structured Query Language (SQL). Copyright 2007 Page 5 of 10

6 Assim, este experimento prático permitiu, além do desenvolvimento do Protótipo de um Banco de Dados Holding, por integrações sucessivas de uma Empresa fictícia, atuando nas áreas de Apoio à Logística de Carga (ALC) e Apoio à Logística de Serviços (ALS), a realização de um conjunto de Consultas Operacionais, Táticas e Estratégicas, correspondendo, respectivamente, a decisões Operacionais, Táticas e Estratégicas, dentro dos níveis Setoriais, Corporativo e Holding. Figura 01 Modelo de estratégia de Integração Projeto físico O modelo de dados físico correspondente ao modelo de dados lógico, foi inserido no ERWin A modelagem integrada em um Banco de Dados Corporativo (BDC) ou Corporate Database, visou testar o aumento de funcionalidade da integração debaixo de um SGBD previamente escolhido e verificar a melhoria de sua eficiência corporativa e a redução do desperdício de seus recursos. Anomalias detectadas após a criação do esquema do BDC no Oracle Spatial 10g, foram corrigidas através de scripts incrementais para alteração das tabelas e de campos. O Banco de Dados Corporativo, deverá conter a síntese da documentação de integração do Banco de Dados Setorial inserido no contexto do Banco de Dados Corporativo. Figura 3 - Modelos Físico do Banco de Dados da Holding, ERWin A implementação do Projeto físico se deu através da criação da Estrutura do Banco de Dados da Holding em Linguagem de Definição de Dados LDD (Data Definition Language DDL). A criação do Banco de Dados ocorreu em cada nível de abstração utilizando-se esquemas distintos no banco de dados do Oracle SPATIAL 10G, disponibilizado no laboratório da FCMF. A figura 4 apresenta por nível de abstração, os itens mais importantes do processo de integração de um Banco de Dados Setorial. Neste exemplo é demonstrado os principais passos para a integração do Banco de Dados Setorial Controle de PCDs, na Holding Monitorama. Copyright 2007 Page 6 of 10

7 Figura 4 Processo de Integração do Banco de Dados Setorial para o Controle de PCD s na Holding Monitorama Processo de Normalização A Normalização do Banco de dados Corporativo e Holding, os Normalizadores exerceram a função de integrar os modelos de BDS e suas cardinalidades em um único MDC, (Corporate Data Model), e posteriormente em um único BDH. No nível corporativo foram compatibilizandas as necessidades corporativas da empresa, que prevalece sobre as setoriais. E no nível holding foram compatibilizadas as necessidades da holding que prevalece sobre as corporativas. Apresenta-se a seguir o processo de evolução das normalização. Neste exemplo é demonstrado os principais passos para a normalização do Banco de Dados Setorial Controle de PCDs, na Holding Monitorama. Foi realizado a auditoria da normalização utilizando-se o aplicativo Third, o qual não apresentou anomalias referentes a normalização do Banco de dados Setorial Controle dos PCD's. A organização dos BDSs por afinidades facilitou o processo de integração e clarificou quais BDSs se comunicavam diretamente e quais não se comunicavam diretamente. Esta estratégia ajudou na organização do trabalho e na redução de desperdícios Processo de Trigramação e a Dicionarização Os Dicionarizadores realizaram a função precípua de integrar os dicionários de dados dos seus BDS num só Dicionário de Dados Corporativo, Diretório de Dados, Dicionário de Meta Dados e Recurso de Dados; compatibilizando-os com as necessidades corporativas da Empresa, que deverão sempre prevalecer sobre as necessidades setoriais. E posteriormente compatibilizando-os com as necessidades da holding que deverão sempre prevalecer sobre as necessidades corporativas. Apresenta-se a seguir o processo de evolução da dicionarização. Neste exemplo é demonstrado os principais passos para a dicionarização do Banco de Dados Setorial Controle de PCDs, na Holding Monitorama. Figura 6 O processo de Dicionarização do Banco de Dados Setorial para o Controle de PCD s na Holding Monitorama. Figura 5 O processo de Normalização do Banco de Dados Setorial para o Controle de PCD s na Holding Monitorama. Documentação de Anomalias e Experiencias Obtidas As anomalias eliminadas referem-se a : 1. Eliminação de tabelas que se tornaram duplicadas após a integração em um BDC, sendo mantida apenas uma delas e adicionado campos. 2. Tabelas com mesmo nome, mas com funções diferentes. Neste caso uma das tabelas foi renomeada (Ex. SETOR (PT-RIO) e SETOR_RH (PT-RHU)). Detalhamento das anomalias e passos da Integração em atividades dos Normalizadores Auditoria de Modelo e de Projeto de Aplicativos de BD. Essa fase do projeto consiste na exploração de jogos de empresas, objetivo este suportado pelas estratégias de consultas. Estas estratégias de consulta foram utilizadas em todos os níveis de abstração durante o curso CE-240, de forma que foi possível modelar, pelo menos de forma acadêmica, nas turmas de Graduação da Computação e de Pós-Graduação do ITA de 2007, alguns Exercícios de Jogos de Empresa. Utilizou-se da Tecnologia de Banco de Dados propostas no contexto das 24 Técnicas de Banco de Dados apresentadas no curso CE-240. Adicionalmente foi efetuada a utilização adequada dos Métodos, Técnicas e Ferramentas para o Desenvolvimento de Aplicativos de BD, composta pela familiarização com as tarefas relacionadas, com a pesquisa de soluções para problemas na Área de BD e pelo Gerenciamento de Recursos de Informação na Área de BD A Representação da Estratégia do processo. A documentação do modelo do processo será representada Copyright 2007 Page 7 of 10

8 por um macro fluxo. O conceito utilizado foi a notação ETVX ( Entry criteria, Task, Verification and Exit) Critérios de Entrada, tarefa, verificação e critério de saída. [19]. Figura 7 - Exemplo de representação de processo em ETVX - pdf /sr pdf Também foi utilizado a Tecnologia de Bancos de Dados Corporativos em cenários de suporte a Engenharia da Informação. Os aplicativos de banco de dados foram desenvolvidos no contexto Administrativo-Operacional, Setorial e Corporativo de Sistemas de Informação, voltada a execução de Cenários Operacionais de Jogos de Empresa. As diversas evidências foram apresentadas com a formulação de querys ao longo deste trabalho e em todos os níveis de abstração do processo de integração. A experiência acadêmica de um exercício de Jogos de Empresas como este nos Cursos de Graduação e de Pós-Graduação do ITA, implementando-os em ambiente ORACLE 10 G Spatial, foi compensadora devido ao fato de que os alunos vivenciaram as atividades e serem realizadas por uma empresa desenvolvedora e integradora de soluções. Conclui-se que sem a exposição da disciplina e sem um estágio spervisionado os alunos dificilmente abstrairiam e vivenciariam estes graus de maturidade e expertise. 4. PROJETO LÓGICO DE APLICATIVOS DE BANCO DE DADOS. As atividades para o projeto lógico de aplicativos de banco de dados são iterativas seguindo a proposto da RUP [17] [18], a de acordo com a estratégia de aula descreve-se a seqüência das atividades, passando pelos níveis de aplicativo de banco de dados, Setorial, Corporativo e Holding, estabelecidas para a integração dos bancos. Na Fase de Pré-Análise, utilizou-se as Técnicas de: 1) Tematização; 2) Motivação; 3) Contextualização; 4) Objetivação; 5) Intitulação; e 6) Especificação de Requisitos. Nas Fases de Análise e Projeto Lógico utilizou-se as Técnicas de: 7) Normalização; 8) Modelagem; 9) Dicionarização; 10) Trigramação; e 11) Auditoria de Modelo e de Projeto de BD. As outras 15 Técnicas foram utilizadas nas demais Fases (Projeto, Implementação e Testes) de Desenvolvimento de Projetos de Sistemas de BD: 12) Implementação de um Projeto Físico de BD - Criação da Estrutura do Aplicativo de BD em Linguagem de Definição de Dados LDD (Data Definition Language DDL), e demais componentes (Georreferenciados); 13) Implementação e Testes de Massa de Dados - em Linguagem de Manipulação de Dados LMD (Data Manipulation Language DML); 14) Implementação e Testes de Massa de Dados num Sistema de Informação Geográfica SIG (Geographical Information System GIS); 15) Implementação e Testes de Massa de Dados eventualmente, em Linguagem de Marcação Estendida LME (extended Markup Language XML); 16) Implementação e Testes, eventuais, dos conceitos de Armazém de Dados (Data Warehouse - DW); 17) Implementação e Testes, eventuais, dos conceitos de Mineração de Dados (Data Mining - DM); 18) Testes e Integração de 1º Nível de um Modelo de Dados de Aplicativos MDA (Applications Data Model ADM) - por meio de Consultas Operacionais; 19) Conversão do Modelo Relacional - para os Modelos Hierárquico, Rede e Orientado à Objetos; 20) Renormalização, Remodelagem e Redicionarização - para a Integração de 2º Nível de um Modelo de Dados Setorial MDS (Subject Data Model SDM); 21) Implementação, Testes e Integração de 2º Nível do MDS por meio de Consultas Táticas; 22) Renormalização, Remodelagem e Redicionarização - para a Integração de 3º Nível de um Modelo de Dados Corporativo MDC (Corporate Data Model CDM); 23) Implementação, Testes e Integração de 3º Nível do MDC - por meio de Consultas Estratégicas; 24) Verificação e Validação do Banco de Dados Corporativo BDC (Corporate Data Base CDB) num Estudos de Caso Corporativo; 25) Renormalização, Remodelagem e Redicionarização para a Integração de 4º Nível de um Modelo de Dados Holding MDH (Holding Data Model HDM); e 26) Implementação, Testes e Integração - de 4º Nível do MDH, por meio de Consultas Estratégicas, Dirigidas para o Cumprimento da Missão (Mission Driving), envolvendo o Merge de Empresas Corporativas, Jogos de Empresas ou Jogos de Guerra. 5. RESULTADOS OBTIDOS O resultado obtido foi um sistema de banco de dados corporativo, desenvolvido por 46 alunos de graduação e pósgraduação, devidamente implementado e integrado dentro do prazo de quatro meses estipulado pelas disciplinas, impressionando não só pelo grau de esforço e complexidade da tarefa, mas também pelo envolvimento dos demais grupos envolvidos nas atividades propostas. O porte de execução da gestão deste tipo de Projeto de Banco de Dados possui uma Copyright 2007 Page 8 of 10

9 escala de tamanho proporcional de uma empresa de médio porte, na qual se requer implementação de soluções em espaço de tempo reduzido, envolvendo uma quantidade razoável de pessoas. A contribuição técnica deste trabalho foi a descrição dos processos de integração, nos quais desenvolveu-se a organização do processo de forma a instituir uma inteligência tática para a operação acadêmica da disciplina CE-240 experiência esta que não pode ser desprezada, devendo ser usada como preparação para as futuras turmas. Os principais resultados foram comprovados pela implementação, com sucesso, de um Protótipo de Banco de Dados contendo aproximadamente 102 (cento e duas) Entidades, 500 (quinhentos) Atributos, 517 (quinhentas e dezessete) Consultas, 47 (quarenta e sete) Views, 47 (quarenta e sete) Triggers e 47 (quarenta e sete) Stored Procedures, mapeando-se assim o contexto do negócio, por meio de um Experimento Acadêmico, realizado em sala de aula e em laboratório, podendo ser reaproveitado por Empresas Públicas e Privadas interessadas. Após a integração completa, o Modelo Entidade Relacionamento do BDC SIG PT possui um total de 92 Tabelas e 390 Colunas. O modelo entidade relacionamento do BDC SIG PA possui um total de 18 Tabelas e 100 Colunas. Após a integração completa na Holding Monitorama o Modelo Entiddade Relacionamento do BDH possui aproximadamente um total de 110 Tabelas e 400 Campos. 6. TENDÊNCIAS E PERSPECTIVAS Na área de Engenharia da Informação, assim como nos demais campos de estudos afins, a evolução tecnológica ocorre a uma velocidade bastante alta. Os profissionais da área e os que nela pretendem ingressar têm de se manter atualizados para poder contribuir, eficientemente, reduzindo dispêndio de recursos de treinamento, com o desenvolvimento das Empresas do Setor no qual atuam, ou pretendem atuar. Visando promover esta atualização nas duas disciplinas aqui mencionadas e ministradas no ITA no primeiro semestre de 2007, foram apresentados também alguns tópicos relativos às técnicas emergentes, com sistemas existentes no mercado e perspectivas de um largo campo de futuras aplicações. Conceitos, técnicas e aplicações de Bancos de Dados Geográficos, Mineração de Dados (Data Mining), Data Warehouse e Estruturas de Cubos de Dados complementaram o conteúdo da disciplina, e se apresentam como grandes ferramentas e tendências para a extração de conhecimento de dados complexos. 7. CONCLUSÃO O presente artigo relatou um caso de sucesso de Integração Incremental de Bancos de Dados, elaborado e implementado no primeiro semestre de 2007, nas disciplinas Técnicas de Bancos de Dados (CES-30) e Projeto de Sistemas de Bancos de Dados (CE-240) dos cursos de Graduação e Pós-Graduação do ITA. Foi novamente comprovada a viabilidade de utilização da sistemática proposta, considerando que ela foi executada com sucesso, em ambiente de sala de aula e em laboratório, durante as principais atividades práticas para o desenvolvimento incremental de um Sistema de Banco de Dados, desde um nível departamental até a integração em nível de fusão de duas Corporações, e por uma equipe distribuída e não homogênea. A aplicação e utilização do conjunto de ferramentas de suporte utilizadas: Erwin 4. 0, para geração do modelo MER; e o SGBD ORACLE 10g Spatial, mostraram-se eficientes no emprego das suas tarefas/atividades executadas que foram propostas para cada integração do Projeto de Sistemas de Bancos de Dados Corporativo da empresa Holding MONITORAMA. O resultado desse trabalho demonstrou que a construção de um sistema informatizado de forma bottom-up é recomendada para sistemas complexos e de médio e grande porte. Os alunos puderam verificar que a aplicação das Técnicas de Bancos de Dados apresentadas são de extrema importância para a realização de projetos de sistemas de bancos de dados realmente consistentes e com reduzida necessidade de retrabalho, devido a uma pré-análise, modelagem e normalização correta. Através da execução dessas atividades, os alunos puderam vivenciar uma experiência prática, utilizando os conhecimentos teóricos das duas disciplinas num Projeto Real, como Estudo de Caso, preparando-se, assim, para a realização de trabalhos em equipe e confrontando-se com problemáticas do cotidiano profissional, não só de caráter essencialmente técnico, mas também do ponto de vista de relacionamentos interpessoais. As fases de integração propiciaram discussões construtivas e nivelamento de conhecimento entre alunos com visões e opiniões diferentes. Utilizando interativamente e incrementalmente as Técnicas de Bancos de Dados após as integrações, o Aplicativo de Banco de Dados individual ainda pôde, ao final do projeto, responder as mesmas consultas elaboradas anteriormente (mesmo que utilizando diferentes tabelas e relacionamentos) atendendo assim à especificação de requisitos. Seguindo-se a sistemática proposta, foi possível gerenciar e coordenar o trabalho de 46 (quarenta e seis) profissionais envolvidos num experimento acadêmico, acompanhando os desempenhos individuais e por equipes, por meio de resultados e indicadores obtidos ao final de cada Fase do desenvolvimento do Projeto. O processo de integração foi um desafio, considerando-se que o conhecimento acerca do projeto partiu de um nome aplicativo de banco de dados, e com a aplicação das técnicas de projeto de sistemas de banco de dados, atingimos após 16 semanas a implementação do protótipo de banco de dados da holding Monitorama, que atingiu aproximadamente 100 entidades e 400 atributos. O projeto propiciou experimentar as dificuldades de integração de um sistema de médio porte, bem como o impacto causado pela defesa das necessidades da Holding sobre as necessidades individuais de cada banco de dados setorial e seus respectivos aplicativos. O diferencial em relação aos projetos academicos de trmas anteriores, foi a inclusão de uma nova estratégia para integração dos banco de dados setorias em um banco de dados corporativo, classificandoos por afinidade e paralelizando as tarefas de integração, conforme descrito nas Figuras 4, 5 e 6. O sucesso deste Estudo de Caso, no qual foi apresentada, testada e validada uma sistemática para produção em ambientes corporativos, com o mapeamento de um produto (projeto) específico, vem a evidenciar o potencial da produção acadêmica e incentivar, ainda mais, iniciativas de parcerias entre Universidades, Empresas e Governo. Experiências como esta aqui reportada, mostram que é possível e devem ser realizadas atividades, nas matérias mais avançadas dos Programas de Engenharia, visando a aplicação de técnicas e o envolvimento em Processos de Desenvolvimento de Projetos produzindo aplicações corporativas e utilizando o estado da arte em termos tecnológicos, facilitando o desenvolvimento e a integração dos profissionais em formação, para atender, o mais cedo possível, Copyright 2007 Page 9 of 10

10 as necessidades do mercado. 8. RECOMENDAÇÕES Para uma integração deste porte, é preciso que todas as etapas sejam seguidas por todas as equipes, e na realização deste trabalho poderia ter sido realizada a inclusão de massa crítica de dados consistente e integrada, a fim de validar o modelo e possibilitar consultas mas próximas da realidade. A população das tabelas não pode ser aleatório em projetos reais, pois dos dados inseridos dependem todos os profissionais envolvidos porém, para o propósito acadêmico, a realização desta tarefa foi satisfatória. Para a próxima realização deste curso, a recomendação é de antecipar a interação entre os grupos entre o primeiro e segundo nível do modelo Setorial da empresa. Percebeu-se a existência de muitas entidades redundantes em diversos ABDs (Aplicativos de Bancos de Dados), o que poderia ser evitado se uma melhor interação entre os componentes fosse exigida pela natureza do próprio negócio, sendo assim possível num futuro criar a figura do Administrador de Dados da empresa, como um agente facilitador entre o modelo de negócios e o Projeto de Sistemas de Banco de Dados. Em nova realização desta disciplina, dentro dos próximos dois anos, poderia estruturar-se uma área que com foco na estratégia de integração das bases de dados, que seria apresentada como uma heurística para os alunos. Por no presente projeto as integrações terem sido realizadas de forma unitária, e para o projeto ser efetivo, há a necessidade de se projetar as bases de informações consistentes para o teste integrado de sistema. Em um prazo de pelo menos 2 anos, sugere-se a concepção do Curso de Projeto de Sistemas de Banco de Dados CE240, voltada a técnicas de BD implementadas em Banco de Dados Orientado a Aspectos. 9. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem as seguintes Empresas e Instituições que, direta ou indiretamente colaboraram para a elaboração deste artigo: 1) COMPUTER ASSOCIATES, Empresa fornecedora do Software ERWin; 2) ORACLE, Empresa fornecedora do SGBD utilizado, através de parceria acadêmica com o ITA 2) Fundação Casimiro Montenegro Filho FCMF, responsável pela infra-estrutura adminstrativo-financeira utilizada; e ao Instituto Tecnológico de Aeronáutica ITA, Instituição de Ensino viabilizadora do Trabalho de Pesquisa e Desenvolvimento realizado. analysis for obtain CMMI level 2 in a study of case of a Brazilian software factory. In: ASEE - 5th ASEE Global Colloquium on Engineering Education, Rio de Janeiro, [5]. MONTINI, Denis Ávila; SEKHAR, Chandra; NEGRY, Tatiana Tavares; BATTAGLIA, Danilo. 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