Defining and providing pragmatic interoperability - the MIDAS middleware case

• Autor(a) principal: Ribeiro, Elivaldo Lozer Fracalossi
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFBA
• Texto Completo: http://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/33725
• topic: Ciências Exatas e da Terra; Ciência da Computação; Syntactic interoperability; Semantic interoperability; Pragmatic interoperability; Conceptual framework; Cloud computing; Cloud services; Middleware; Interoperabilidade semântica; Interoperabilidade pragmática; Estrutura conceitual; Computação em nuvem; Serviços em nuvem; Interoperabilidade sintática

Sistemas de informação modernos estão se tornando cada vez mais complexos. Essa complexidade está relacionada com a necessidade de combinar softwares heterogêneos. Uma vez que um sistema pode conter diversos softwares, e cada software pode ser desenvolvido de maneira independente, não é uma tarefa trivial prover uma comunicação transparente entre sistemas distintos. A falta de padronização ocasiona um problema conhecido como lock-in. Situações de lock-in ocorrem quando usuários se tornam dependentes de um sistema devido à falta de interoperabilidade entre os provedores distintos. A interoperabilidade é a capacidade de um sistema se comunicar de forma transparente com outro sistema e tem sido classificada em três níveis: sintático, semântico e pragmático. O nível sintático permite que informações sejam trocadas entre sistemas a partir de uma codificação comum. A interoperabilidade semântica está relacionada com a capacidade dos sistemas compartilharem o mesmo significado dos dados. Por fim, a pragmática tem a intenção da mensagem que deve ser entendida pelos sistemas, de modo que o resultado produzido esteja dentro das expectativas comuns. Apesar dos diversos níveis, as soluções para interoperabilidade entre sistemas focam apenas em uma camada específica. A ausência de um modelo para a interoperabilidade pragmática dificulta a comunicação transparente entre sistemas, pois as informações necessárias para interoperar não são explícitas. Além disso, o nível pragmático requer o nível semântico que, por sua vez, necessita do nível sintático. Além da necessidade de interoperar sistemas heterogêneos, as tecnologias atuais apresentam os desafios de armazenar, processar e disponizar os dados gerados por essa comunicação. A computação em nuvem tem o objetivo de atender alguns desses requisitos. A computação em nuvem é um paradigma que permite acesso a uma rede ubíqua de aplicações, plataformas e hardware como serviços. Esses serviços são organizados em níveis e acessados sob demanda com uma política de pagamento baseado no uso. Software as a Service (SaaS), Platform as a Service (PaaS), Infrastructure as a Service (IaaS) e Data as a Service (DaaS) são exemplos de serviços em nuvem. Assim, essa tese apresenta um framework conceitual para interoperabilidade pragmática (CAPITAL) que considera os níveis sintático e semântico. Com o intuito de validar o framework CAPITAL, o modelo para interoperabilidade sintática fornece uma descrição detalhada dos elementos sintáticos do middleware MIDAS (Middleware for DaaS and SaaS). O modelo para interoperabilidade semântica auxilia e formaliza a comunicação semântica entre SaaS e DaaS. O framework CAPITAL descreve o modelo para interoperabilidade pragmática. Três estudos foram realizados para avaliar nosso framework CAPITAL. No primeiro estudo, o framework CAPITAL foi simulado em quatro cenários distintos com o objetivo de fornecer um guia de modelagem e codificação. O segundo estudo é um experimento controlado que investiga se nosso framework auxilia a compreensão do conceito e interpretação de cenários com interoperabilidade pragmática. No terceiro estudo, nosso framework foi incorporado ao MIDAS como prova de conceito com o objetivo de discutir e apresentar uma versão do middleware para interoperabilidade pragmática. Nossos estudos sugerem que o CAPITAL framework influencia positivamente no entendimento, modelagem e padronização de cenários com interoperabilidade pragmática. Os resultados alcançados fornecem evidências que os modelos para interoperabilidade sintática, semântica e pragmática descrevem os elementos necessários para prover uma comunicação transparente.