Análise de defeitos de
software em
exploração espacial
Gabriel Rossini Martins
• Técnico em Informática pelo Centro Paula Souza (2012)
• Graduando em Ciência da Computação pela ...
Motivação
• Missões de exploração espacial são sistemas:
• Interdisciplinares
• Complexos
• Críticos
• Falíveis
• Engenhar...
Etapas do desenvolvimento de software
1. Levantamento de requisitos (coleta)
Mars Climate Orbiter
• Ano de lançamento: 1998
• Agência responsável: NASA
• Objeto de estudo: clima,
atmosfera e mudanças...
Mars Climate Orbiter
• Erro: módulo auxiliar na superfície de Marte (desenvolvido por uma
empresa terceirizada) enviava as...
Etapas do desenvolvimento de software
1. Levantamento de requisitos (coleta)
2. Projeto de software (modelagem, design, ar...
Mars Polar Lander
• Ano de lançamento: 1998
• Agência responsável: NASA
• Objeto de estudo: Solo e clima
do polo sul marci...
Mars Polar Lander
• Erro: o software de controle interpretou vibrações causadas por
turbulências na atmosfera como evidênc...
Spirit Rover
• Ano de lançamento: 2003
• Agência responsável: NASA
• Objeto de estudo: Marte
Spirit Rover
• Erro: o programa do rover salvava muitos arquivos, o que
rapidamente acabou com a sua memória.
• Possíveis ...
Etapas do desenvolvimento de software
1. Levantamento de requisitos (coleta)
2. Projeto de software (modelagem, design, ar...
Mariner 1
• Ano de lançamento: 1962
• Agência responsável: NASA
• Objeto de estudo: Vênus
Mariner 1
• Erro: transcrição errada da fórmula matemática que controlava o
movimento de um dos propulsores da nave.
• Dur...
Mars Pathfinder
• Ano de lançamento: 1996
• Agência responsável: NASA
• Objeto de estudo: Marte
Mars Pathfinder
• Erro: reinicialização constante do rover motivado por uma inversão
de prioridades.
Etapas do desenvolvimento de software
1. Levantamento de requisitos (coleta)
2. Projeto de software (modelagem, design, ar...
Ariane 5
• Ano de lançamento: 1996
• Agência responsável: ESA
Ariane 5
• Erro: reutilização de um subsistema do modelo Ariane 4, sendo que
as características dos dois foguetes eram dif...
Ariane 5
• Duração da missão: 40 segundos
• Prejuízos estimados: entre 0.4 e 1 bilhão de dólares
• Possíveis soluções:
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Etapas do desenvolvimento de software
1. Levantamento de requisitos (coleta)
2. Projeto de software (modelagem, design, ar...
Phobos 1
• Ano de lançamento: 1988
• Agência responsável: IKI AN
SSSR em parceria com outros
países (inclusive EUA)
• Obje...
Phobos 1
• Erro: uma função (usada nos teste em Terra) para desligar o
controle de altitude da sonda não foi removida ante...
CryoSat-1
• Ano de lançamento: 2005
• Agência responsável: ESA
• Objeto de estudo: calotas
polares e regiões costeiras
CryoSat-1
• Erro: o operador se esqueceu de enviar um comando para desligar
o motor do segundo estágio do foguete que tran...
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A exploração espacial é um exercício de genialidade responsável por criar alguns dos mais complexos artefatos humanos. Estes artefatos, sejam eles naves, sondas ou satélites, só se materializam pelo trabalho conjunto e interdisciplinar de profissionais como físicos, engenheiros e programadores, entre outros. Contudo, nem mesmo tais sistemas críticos estão totalmente imunes a falhas. Esta apresentação analisa alguns casos de defeito de software (bugs) que resultaram no insucesso de missões de exploração espacial. Serão discutidas as causas, consequências e o que poderia ter sido feito para se evitar cada um destes eventos.

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Análise de defeitos de software em exploração espacial

  1. 1. Análise de defeitos de software em exploração espacial
  2. 2. Gabriel Rossini Martins • Técnico em Informática pelo Centro Paula Souza (2012) • Graduando em Ciência da Computação pela Universidade Estadual Paulista (2016)
  3. 3. Motivação • Missões de exploração espacial são sistemas: • Interdisciplinares • Complexos • Críticos • Falíveis • Engenharia de software: como tornar os softwares menos suscetíveis a erros? • As soluções aqui propostas se aproximam das soluções propostas pelas próprias agências!
  4. 4. Etapas do desenvolvimento de software 1. Levantamento de requisitos (coleta)
  5. 5. Mars Climate Orbiter • Ano de lançamento: 1998 • Agência responsável: NASA • Objeto de estudo: clima, atmosfera e mudanças na superfície de Marte.
  6. 6. Mars Climate Orbiter • Erro: módulo auxiliar na superfície de Marte (desenvolvido por uma empresa terceirizada) enviava as suas medidas no sistema imperial (polegada) enquanto o satélite esperava receber informações no sistema métrico. • Prejuízos estimados: 195 milhões de dólares • Possíveis soluções: • Maior sensibilidade cultural durante a coleta de requisitos
  7. 7. Etapas do desenvolvimento de software 1. Levantamento de requisitos (coleta) 2. Projeto de software (modelagem, design, arquitetura)
  8. 8. Mars Polar Lander • Ano de lançamento: 1998 • Agência responsável: NASA • Objeto de estudo: Solo e clima do polo sul marciano
  9. 9. Mars Polar Lander • Erro: o software de controle interpretou vibrações causadas por turbulências na atmosfera como evidências de que a nave tinha atingido o solo e desligou os motores 40 metros acima da superfície. • Prejuízos estimados: 110 milhões de dólares • Possíveis soluções: • Modelagem mais precisa da atmosfera marciana.
  10. 10. Spirit Rover • Ano de lançamento: 2003 • Agência responsável: NASA • Objeto de estudo: Marte
  11. 11. Spirit Rover • Erro: o programa do rover salvava muitos arquivos, o que rapidamente acabou com a sua memória. • Possíveis soluções: • Conhecimento mais profundo sobre a máquina em que as aplicações serão rodadas.
  12. 12. Etapas do desenvolvimento de software 1. Levantamento de requisitos (coleta) 2. Projeto de software (modelagem, design, arquitetura) 3. Implementação do software (programação, codificação)
  13. 13. Mariner 1 • Ano de lançamento: 1962 • Agência responsável: NASA • Objeto de estudo: Vênus
  14. 14. Mariner 1 • Erro: transcrição errada da fórmula matemática que controlava o movimento de um dos propulsores da nave. • Duração da missão: 04:53 • Prejuízos estimados: 135 milhões de dólares • Possíveis soluções: • Revisão de código
  15. 15. Mars Pathfinder • Ano de lançamento: 1996 • Agência responsável: NASA • Objeto de estudo: Marte
  16. 16. Mars Pathfinder • Erro: reinicialização constante do rover motivado por uma inversão de prioridades.
  17. 17. Etapas do desenvolvimento de software 1. Levantamento de requisitos (coleta) 2. Projeto de software (modelagem, design, arquitetura) 3. Implementação do software (programação, codificação) 4. Testes (validação)
  18. 18. Ariane 5 • Ano de lançamento: 1996 • Agência responsável: ESA
  19. 19. Ariane 5 • Erro: reutilização de um subsistema do modelo Ariane 4, sendo que as características dos dois foguetes eram diferentes, o que causou um erro de overflow.
  20. 20. Ariane 5 • Duração da missão: 40 segundos • Prejuízos estimados: entre 0.4 e 1 bilhão de dólares • Possíveis soluções: • Simulações e testes mais realísticos
  21. 21. Etapas do desenvolvimento de software 1. Levantamento de requisitos (coleta) 2. Projeto de software (modelagem, design, arquitetura) 3. Implementação do software (programação, codificação) 4. Testes (validação) 5. Manutenção
  22. 22. Phobos 1 • Ano de lançamento: 1988 • Agência responsável: IKI AN SSSR em parceria com outros países (inclusive EUA) • Objetos de estudo: • Sol • Atmosfera de Marte • Composição dos satélites naturais marcianos
  23. 23. Phobos 1 • Erro: uma função (usada nos teste em Terra) para desligar o controle de altitude da sonda não foi removida antes do lançamento. • Duração da missão: 1 mês e 26 dias • Prejuízos estimados: (não divulgados) • Possíveis soluções: • Toda ação possivelmente destrutiva deve ser difícil de ser executada.
  24. 24. CryoSat-1 • Ano de lançamento: 2005 • Agência responsável: ESA • Objeto de estudo: calotas polares e regiões costeiras
  25. 25. CryoSat-1 • Erro: o operador se esqueceu de enviar um comando para desligar o motor do segundo estágio do foguete que transportava o satélite. • Duração da missão: algumas horas • Prejuízos estimados: (não divulgados) • Possíveis soluções: • O usuário deve ser constantemente lembrado de executar operações importantes.
  26. 26. “Aqueles que não se lembram do passado estão condenados a repeti-lo.” - George Santayana Obrigado!  contato@rossinimartins.com  http://gabriel.rossinimartins.com/ @rossini_martins

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