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Testes ao
Consumo
Energético de
Sistemas de
Informação
Paulo.Matos@wintrust-intl.com | info@wintrust-intl.com | Outubro 2015 | Versão 1.0
2
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©2015
Agenda
Qual o ponto de situação?
Com o quê?
Quem pode ajudar?
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Como podemos avançar?
Quais os benefícios?
3
©2015
Qual o ponto de situação?
A Humanidade evoluiu, também por incremento de tecnologia na sua
vida. Criou novos materiais e vivências, incluindo a existência de
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energético.
A obtenção de energia para as atividades humanas tem diversas
origens. A energia que é transformada em corrente elétrica é
maioritariamente (67,9%) proveniente de fontes não renováveis
sendo emitidas quase 12.547 MtCO2 o que corresponde a 39,52% do
total de emissões de CO2.
4
Paradigma Energético Mundial
©2015
Qual o ponto de situação?
CO2 é o principal gás causador do efeito de estufa, sendo que na
atualidade as quantidades emitidas são excessivas, provocando o
aquecimento global, o que por sua vez contribui para as alterações
climáticas.
As Nações Unidas indicaram que para a sobrevivência das espécies
(onde se inclui o Homem)
a temperatura só pode
aumentar globalmente
em um máximo ideal
de 2 °C e no limite
até 4 ° C.
5
Paradigma Energético Mundial
©2015
Qual o ponto de situação?
Em 2014, 1,3 mil milhões de
pessoas, i.e., uma pessoa em
cada cinco da população
mundial, não tinha acesso à
eletricidade.
Em 2010 mais de metade da
população vivia em meio urbano
e prevê-se que em 2050, 7 em
cada 10 sejam habitantes
citadinos.
Excesso de procura de energia
elétrica, em localizações onde as
infraestruturas de distribuição
elétrica são inexistentes ou
ineficientes.
6
Paradigma Energético Mundial
©2015
Qual o ponto de situação?
A Resolução 67/215 “2014-2024: The United Nations Decade of
Sustainable Energy For All” procura atingir três objetivos até 2030, a
saber:
1) Assegurar o acesso universal a serviços modernos de energia;
2) Duplicar a taxa de eficiência energética;
3) Duplicar a taxa de uso de energias renováveis na obtenção global de
energia.
7
Paradigma Energético Mundial
“Energy is the golden thread that
connects economic growth,
increased social equity, and an
environment that allows the world to
thrive.” Secretário-geral das Nações
Unidas – Ban Ki-Moon (2012)
©2015
Qual o ponto de situação?
As melhorias na eficiência com que usamos a energia proporcionam as
maiores oportunidades para reduzirmos o consumo energético – e as
emissões de CO2 – ao mesmo tempo que poupamos dinheiro e
aumentamos a produtividade.
As melhorias na eficiência são também a solução mais eficaz em termos
de relação custo-benefício para a crise climática, e podem ser postas em
prática mais
rapidamente do que qualquer
uma das outras soluções.
A experiência demonstra que
se concentrar-mos neste recurso
que ele é praticamente
inesgotável, porque a inovação
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8
Paradigma Energético Mundial
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Com o quê?
Um sistema computacional, ou
computador, é o conjunto de
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(hardware) capazes de efetuar
cálculos algorítmicos de acordo
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computador é constituído por
três grandes subsistemas: a
unidade central de
processamento (CPU – central
processing unit), a memória e os
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9
Consumo Energético nos Sistemas Computacionais
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O Que se diz por ai?
10
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11
Profissionais de Testes e Garantia da Qualidade
Um tester exerce uma atividade em todo o ciclo de produção de
software, desde a aferição da correta definição de requisitos à
entrega do produto de software junto do cliente ou utilizador final.
Os testes de software são aferições qualitativas e
quantitativas ao nível do código, funcionalidade
ou característica de um programa de
software.
Há uma orientação psicológica no
teste, i.e., é validado o
comportamento para 2 tipos de input e
output, os válidos e os inválidos, pelo
que se diz que o teste pode ser ao acerto ou ao erro.
©2015
O Que se diz por ai?
12
Eficiência Energética nos Sistemas Computacionais
Há mais de década e meia que os Engenheiros
de Hardware (ex.: Intel, AMD) se preocupam
com eficiência energética.
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móveis “tiveram” de
avançar”, derivado às
limitações energéticas
das baterias.
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são “players” que estão
a dar os primeiros
passos.
©2015
O Que se diz por ai?
13
Eficiência Energética nos Sistemas Computacionais
“Eventuais” motivos para este atraso dos Testers
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©2015
Como podemos avançar?
14
Ferramentas para Aferição de Consumo Energético
Podemos medir o consumo de
duas formas: a física (direta e
indireta) e a emulada (simulada).
©2015
Como podemos avançar?
15
Ferramentas para Aferição de Consumo Energético
©2015
Como podemos avançar?
16
Medição Comparativa via Joulemeter
Medição do consumo energético
via Joulemeter
3 aplicações desenvolvidas autonomamente entre si (diferentes perfis
de experiência de programação ),
2 SUT de arquitetura diferente (portátil e estação de trabalho fixa)
Agradecimentos ao
Prof. Dr. José Coelho
INESC TEC - Jose.Coelho@uab.pt
©2015
Como podemos avançar?
17
Medição Comparativa via Joulemeter
Consumo Energético Total Max Max
SUT CT.1 (Ws) CT.2 (Ws) CT.3 (Ws) ∆ (Ws) ∆ %
1 1.555 37.330 52.462 50907 3274%
2 258 7.312 9.712 9454 3664%
©2015
Quais os Benefícios?
18
Custo Económico da Eficiência Energética
Legenda
h Número de horas de testes (hr)
x Custo da execução de testes, por hora (€/hr)
z Número de utilizações estimado (útil.)
y Consumo energético da aplicação acima do normal, por utilizações (€/útil)
y2 Consumo energético da aplicação acima do normal deduzindo a poupança por não aquisição de crédito de
carbono, por uma hora (€/hr)
en Consumo Energético de uma aplicação ou funcionalidade em teste (Ws)
VAPD Valor de Aquisição a um Produtor de Eletricidade (€/kWh)
VRPE Valor referência do produtor de eletricidade das toneladas de CO2 libertadas por kWh produzido
(tCO2/kWh)
ACC Aquisição de Créditos de Carbono (€/tCO2)
©2015
Quais os Benefícios?
19
Custo Económico da Eficiência Energética
©2015
Quais os Benefícios?
20
Custo Económico da Eficiência Energética
Num caso de teste em que se comparou
a visualização de um vídeo no youtube num browser sem problemas, e
num browser com problemas
demonstrou a existência de uma diferença de 10.973Ws.
Imaginando que o problema pode afetar todos os mil milhões de
utilizadores mensais, e se 1 hora de testes fosse suficiente para
identificar o problema, então o potencial ganho da aplicação dos testes
de software para benefício coletivo seria muito grande:
16 057 157%.
Aplicando a fórmula “custo de teste vs custo da energia” resulta que:
25 € < 401 428 916,7 €
©2015
Quais os Benefícios?
21
Custos da Ineficiência Energética
A necessidade do uso software nas múltiplas atividades humanas não
é questionada mas a possibilidade desse software estar
energeticamente otimizado é.
Para o acesso a um Website tanto se consome 1.878 Ws como 6.400
Ws, o que nos diz que este último SUT desperdiçou duas visitas a
esse mesmo site por aquele utilizador, ou por outro em igual
condição de concorrência.
O desperdício energético promove um aumento de emissões de CO2
e não liberta recursos financeiros para outros fins, em particular nos
casos das populações mais pobres.
As populações dos países em vias de desenvolvimento também têm
uma má distribuição da rede elétrica. Existem localizações remotas
onde a energia tem de ser obtida ou via fontes renováveis (solar,
eólica, outras) ou via geradores.
É difícil cumprir os objetivos do milénio em particular a Educação
básica de qualidade para todos
©2015
Quais os Benefícios?
22
Custos da Ineficiência Energética
©2015
Quais os Benefícios?
23
Custos da Ineficiência Energética
©2015
Obrigado pela vossa atenção
24
WinTrust
Praça de Alvalade, 6 - 11º F
1700-036 Lisbon | Portugal
T: +351 213 510 540
F: +351 213 510 549
E: info@wintrust-intl.com

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Testes consumo energetico de Sistemas de Informação - PSTQB 2015

  • 1.
  • 2. Testes ao Consumo Energético de Sistemas de Informação Paulo.Matos@wintrust-intl.com | info@wintrust-intl.com | Outubro 2015 | Versão 1.0 2 Go Green Go Green Go Green Go Green Go Green Go Green
  • 3. ©2015 Agenda Qual o ponto de situação? Com o quê? Quem pode ajudar? O que se diz por ai? Como podemos avançar? Quais os benefícios? 3
  • 4. ©2015 Qual o ponto de situação? A Humanidade evoluiu, também por incremento de tecnologia na sua vida. Criou novos materiais e vivências, incluindo a existência de “objetos virtuais”. O software é uma linguagem interpretativa do “ambiente virtual”. A evolução da tecnologia esteve sempre associada ao consumo energético. A obtenção de energia para as atividades humanas tem diversas origens. A energia que é transformada em corrente elétrica é maioritariamente (67,9%) proveniente de fontes não renováveis sendo emitidas quase 12.547 MtCO2 o que corresponde a 39,52% do total de emissões de CO2. 4 Paradigma Energético Mundial
  • 5. ©2015 Qual o ponto de situação? CO2 é o principal gás causador do efeito de estufa, sendo que na atualidade as quantidades emitidas são excessivas, provocando o aquecimento global, o que por sua vez contribui para as alterações climáticas. As Nações Unidas indicaram que para a sobrevivência das espécies (onde se inclui o Homem) a temperatura só pode aumentar globalmente em um máximo ideal de 2 °C e no limite até 4 ° C. 5 Paradigma Energético Mundial
  • 6. ©2015 Qual o ponto de situação? Em 2014, 1,3 mil milhões de pessoas, i.e., uma pessoa em cada cinco da população mundial, não tinha acesso à eletricidade. Em 2010 mais de metade da população vivia em meio urbano e prevê-se que em 2050, 7 em cada 10 sejam habitantes citadinos. Excesso de procura de energia elétrica, em localizações onde as infraestruturas de distribuição elétrica são inexistentes ou ineficientes. 6 Paradigma Energético Mundial
  • 7. ©2015 Qual o ponto de situação? A Resolução 67/215 “2014-2024: The United Nations Decade of Sustainable Energy For All” procura atingir três objetivos até 2030, a saber: 1) Assegurar o acesso universal a serviços modernos de energia; 2) Duplicar a taxa de eficiência energética; 3) Duplicar a taxa de uso de energias renováveis na obtenção global de energia. 7 Paradigma Energético Mundial “Energy is the golden thread that connects economic growth, increased social equity, and an environment that allows the world to thrive.” Secretário-geral das Nações Unidas – Ban Ki-Moon (2012)
  • 8. ©2015 Qual o ponto de situação? As melhorias na eficiência com que usamos a energia proporcionam as maiores oportunidades para reduzirmos o consumo energético – e as emissões de CO2 – ao mesmo tempo que poupamos dinheiro e aumentamos a produtividade. As melhorias na eficiência são também a solução mais eficaz em termos de relação custo-benefício para a crise climática, e podem ser postas em prática mais rapidamente do que qualquer uma das outras soluções. A experiência demonstra que se concentrar-mos neste recurso que ele é praticamente inesgotável, porque a inovação na eficiência é, num sentido muito real, inerentemente renovável. Al Gore (2009) 8 Paradigma Energético Mundial
  • 9. ©2015 Com o quê? Um sistema computacional, ou computador, é o conjunto de dispositivos eletrónicos físicos (hardware) capazes de efetuar cálculos algorítmicos de acordo com determinados procedimentos definidos por lógica (software). Um computador é constituído por três grandes subsistemas: a unidade central de processamento (CPU – central processing unit), a memória e os dispositivos de entrada e saída (I/O – input/output). Rocio (2010) 9 Consumo Energético nos Sistemas Computacionais
  • 10. ©2015 O Que se diz por ai? 10 Eficiência Energética nos Sistemas Computacionais
  • 11. ©2015 Quem pode ajudar? 11 Profissionais de Testes e Garantia da Qualidade Um tester exerce uma atividade em todo o ciclo de produção de software, desde a aferição da correta definição de requisitos à entrega do produto de software junto do cliente ou utilizador final. Os testes de software são aferições qualitativas e quantitativas ao nível do código, funcionalidade ou característica de um programa de software. Há uma orientação psicológica no teste, i.e., é validado o comportamento para 2 tipos de input e output, os válidos e os inválidos, pelo que se diz que o teste pode ser ao acerto ou ao erro.
  • 12. ©2015 O Que se diz por ai? 12 Eficiência Energética nos Sistemas Computacionais Há mais de década e meia que os Engenheiros de Hardware (ex.: Intel, AMD) se preocupam com eficiência energética. Os Programadores, com a evolução do Software nos dispositivos móveis “tiveram” de avançar”, derivado às limitações energéticas das baterias. Os Software Testers são “players” que estão a dar os primeiros passos.
  • 13. ©2015 O Que se diz por ai? 13 Eficiência Energética nos Sistemas Computacionais “Eventuais” motivos para este atraso dos Testers 1. Falta de procura do mercado (público ou privado) 2. Perceção negativa do radicalismo ambiental 3. Consumo de energia é um problema de hardware e não de software 4. Falta de ferramentas 5. Investimento de baixo retorno 6. Os benefícios são para o consumidor e não para o produtor 7. Desenvolvimento dos produtos de software faz-se em países desenvolvidos 8. O tema Não é Fixe nem Sexy
  • 14. ©2015 Como podemos avançar? 14 Ferramentas para Aferição de Consumo Energético Podemos medir o consumo de duas formas: a física (direta e indireta) e a emulada (simulada).
  • 15. ©2015 Como podemos avançar? 15 Ferramentas para Aferição de Consumo Energético
  • 16. ©2015 Como podemos avançar? 16 Medição Comparativa via Joulemeter Medição do consumo energético via Joulemeter 3 aplicações desenvolvidas autonomamente entre si (diferentes perfis de experiência de programação ), 2 SUT de arquitetura diferente (portátil e estação de trabalho fixa) Agradecimentos ao Prof. Dr. José Coelho INESC TEC - Jose.Coelho@uab.pt
  • 17. ©2015 Como podemos avançar? 17 Medição Comparativa via Joulemeter Consumo Energético Total Max Max SUT CT.1 (Ws) CT.2 (Ws) CT.3 (Ws) ∆ (Ws) ∆ % 1 1.555 37.330 52.462 50907 3274% 2 258 7.312 9.712 9454 3664%
  • 18. ©2015 Quais os Benefícios? 18 Custo Económico da Eficiência Energética Legenda h Número de horas de testes (hr) x Custo da execução de testes, por hora (€/hr) z Número de utilizações estimado (útil.) y Consumo energético da aplicação acima do normal, por utilizações (€/útil) y2 Consumo energético da aplicação acima do normal deduzindo a poupança por não aquisição de crédito de carbono, por uma hora (€/hr) en Consumo Energético de uma aplicação ou funcionalidade em teste (Ws) VAPD Valor de Aquisição a um Produtor de Eletricidade (€/kWh) VRPE Valor referência do produtor de eletricidade das toneladas de CO2 libertadas por kWh produzido (tCO2/kWh) ACC Aquisição de Créditos de Carbono (€/tCO2)
  • 19. ©2015 Quais os Benefícios? 19 Custo Económico da Eficiência Energética
  • 20. ©2015 Quais os Benefícios? 20 Custo Económico da Eficiência Energética Num caso de teste em que se comparou a visualização de um vídeo no youtube num browser sem problemas, e num browser com problemas demonstrou a existência de uma diferença de 10.973Ws. Imaginando que o problema pode afetar todos os mil milhões de utilizadores mensais, e se 1 hora de testes fosse suficiente para identificar o problema, então o potencial ganho da aplicação dos testes de software para benefício coletivo seria muito grande: 16 057 157%. Aplicando a fórmula “custo de teste vs custo da energia” resulta que: 25 € < 401 428 916,7 €
  • 21. ©2015 Quais os Benefícios? 21 Custos da Ineficiência Energética A necessidade do uso software nas múltiplas atividades humanas não é questionada mas a possibilidade desse software estar energeticamente otimizado é. Para o acesso a um Website tanto se consome 1.878 Ws como 6.400 Ws, o que nos diz que este último SUT desperdiçou duas visitas a esse mesmo site por aquele utilizador, ou por outro em igual condição de concorrência. O desperdício energético promove um aumento de emissões de CO2 e não liberta recursos financeiros para outros fins, em particular nos casos das populações mais pobres. As populações dos países em vias de desenvolvimento também têm uma má distribuição da rede elétrica. Existem localizações remotas onde a energia tem de ser obtida ou via fontes renováveis (solar, eólica, outras) ou via geradores. É difícil cumprir os objetivos do milénio em particular a Educação básica de qualidade para todos
  • 22. ©2015 Quais os Benefícios? 22 Custos da Ineficiência Energética
  • 23. ©2015 Quais os Benefícios? 23 Custos da Ineficiência Energética
  • 25. WinTrust Praça de Alvalade, 6 - 11º F 1700-036 Lisbon | Portugal T: +351 213 510 540 F: +351 213 510 549 E: info@wintrust-intl.com

Notas do Editor

  1. “Art of Software Testing” de Glenford Myers et al excerto “existem programas que podem ter metas de performance e eficiência específicos” (Myers, 2012, pp. 126). Brennan (2008) interveio na EuroSTAR Conference 2008 onde defendeu que “Ineffective/Inefficient Testing = Resource Wastage / Global Impact” mas é Blatt que merece destaque ao fazer a pergunta essencial sobre a qual todos os engenheiros de software devem refletir: highly efficient code will use less processing power, and therefore less energy; but is the extra development effort (and energy spent doing it) worth it? (Blatt 2008).
  2. “Art of Software Testing” de Glenford Myers et al excerto “existem programas que podem ter metas de performance e eficiência específicos” (Myers, 2012, pp. 126). Brennan (2008) interveio na EuroSTAR Conference 2008 onde defendeu que “Ineffective/Inefficient Testing = Resource Wastage / Global Impact” mas é Blatt que merece destaque ao fazer a pergunta essencial sobre a qual todos os engenheiros de software devem refletir: highly efficient code will use less processing power, and therefore less energy; but is the extra development effort (and energy spent doing it) worth it? (Blatt 2008).
  3. R1 -solução é dar visibilidade a todos os shareholders da temática R2 -A abordagem deve ser ao CEO e ao CFO e assemelhar-se a "se o software consumir menos vocês irão gastar menos dinheiro, pelo que o investimento financeiro não só ficará rentabilizado, como adicionalmente, a imagem da empresa será melhorada, e poderão dizer a todo o mundo que o vosso software é ambientalmente responsável e economiza o dinheiro do consumidor ". R3 – ISO 14795 e para testar o consumo de energia de software deve ser testada a plataforma como um todo, porque um só funciona se tiver o outro R4 - dois tipos de medições físicas dos produtos eletrónicos e software R5 - É boa prática todo o software no seu projeto de lançamento ter em conta quantas utilizações/hora estão previstas no seu ciclo de vida R6 - novas oportunidades de marketing, apelando por exemplo ao nicho de mercado “ético” ou o “ambiental”. R7 - promovendo mais ações de sensibilização para o impacto ético e social do nosso trabalho R8 - indústria deveria ser mais “adulta” e concentrar-se no que é mais importante para o mundo