Este documento propõe uma ontologia para classificar a dívida técnica no desenvolvimento de bancos de dados usando PL/SQL. A ontologia define cinco tipos principais de dívida técnica e seus indicadores: dívida de documentação, dívida de requisitos, dívida de testes, dívida de design e dívida de código. O modelo inicial é construído no software Protégé para representar as relações entre os tipos de dívida.

1. 
Proposta de uma Ontologia Aplicada à Dívida
Técnica no Desenvolvimento em PL/SQL
José Jorge Barreto Torres, Rogério Patrício C. do Nascimento e Methanias Colaço Rodrigues. Junior.
Universidade Federal de Sergipe - UFS.
Resumo — As Ontologias visam especificar um conceito. Neste
trabalho é proposta uma Ontologia aplicada à Dívida Técnica
voltada ao desenvolvimento PL/SQL para facilitar a interação
entre os programadores de uma equipe. A Dívida Técnica (DT) é
um conceito abstrato que está sendo explorado há pouco tempo.
Entretanto, esse conceito representa algo que sempre existiu nas
equipes de desenvolvimento de software. A DT é simplesmente
uma dívida que existe desde a concepção do produto de software
e que uma hora, provavelmente, deverá ser paga. Este trabalho
desenvolve um modelo inicial e deixa aberta a sua
complementação e melhoria, na tentativa de criar essa
especificação de conceito.
Abstract — An Ontology describes a concept. Here is proposed
an Ontology applied to Technical Debt on PL/SQL development
intended to create an abstract vocabulary, constructing a better
interaction between a team of developers. Technical Debt (TD) is
an abstract definition and it’s being explored recently. However,
this concept represents something that always existed inside
software development and maintenance teams. TD is a debt that
must be paid, now or later, since the software conception. This
work develops an initial model and leave it opened to
complementation and improvement, trying to create this new
specification.
Palavras-chave — dívida técnica, ontologia, engenharia de
software, pl/sql
I. INTRODUÇÃO
s estudos de Ontologias na área de Ciência da
Computação têm sido desenvolvidos em ritmo crescente,
procurando descrever os diversos nichos de pesquisa desse
campo. Da mesma maneira, muitos trabalhos que envolvem
manutenção de sistemas exploram a Dívida Técnica, para
evitar surpresas no custo durante o processo de
desenvolvimento de software.
Ontologias são especificações de um conceito. Servem para
criar um vocabulário que será compartilhado por um grupo
que estuda um assunto específico e, por isso, facilita a
comunicação acerta do tema estudado [1].
A Dívida Técnica é um conceito abstrato que representa
algo que sempre existiu em times de desenvolvimento de um
produto de software. A DT nada mais é que algo que foi
deixado para fazer depois (uma dívida) e que posteriormente
será cobrado [5].
A linguagem de programação Procedural Language /
Structured Query Language (PL/SQL) que é comumente
implementada em bancos de dados ativos, é utilizada para o
desenvolvimento desta Ontologia.
O objetivo principal desta proposta é iniciar a construção de
uma especificação do conceito abstrato da Dívida Técnica,
voltada à linguagem PL/SQL. A intenção é de facilitar o
compartilhamento desse tipo de conhecimento no ramo da
Engenharia de Software. No desenvolvimento da proposta um
especialista em programação em bancos de dados ativos é
consultado, fornecendo os principais problemas relacionados à
Dívida Técnica em PL/SQL. O trabalho é focado nesta
linguagem, por ser utilizada no Sistema Gerenciador de Banco
de Dados (SGBD) Oracle, sendo a mais robusta do mercado.
No capítulo II serão exploradas as principais
conceitualizações ligadas à Ontologia e à Dívida Técnica.
Após a revisão da literatura, no Capítulo III, são citados os
trabalhos relacionados como o tema proposto. No Capítulo IV
é proposto um modelo inicial de Ontologia aplicada à Dívida
Técnica no desenvolvimento de bancos de dados ativos que
utilizam a linguagem PL/SQL. Por fim, o capítulo V apresenta
algumas conclusões acerca da pesquisa e alguns trabalhos
futuros.
II. TRABALHOS RELACIONADOS
Alves et. al. (2014) desenvolveu um modelo inicial de
Ontologia aplicada à Dívida Técnica no processo de
desenvolvimento de software. Esse projeto apresenta um
desenho de ontologia que aponta a vários problemas de
dívidas na manutenção de software. Esses problemas podem
ser dívidas representadas pelos seguintes tipos: Arquitetura,
Construção, Código, Defeitos, Design, Documentação,
Infraestrutura, Pessoas, Processos, Requisitos, Serviços,
Testes e Automação de Testes.
O modelo desse autor foi concebido em duas fases: a
primeira que define os critérios de qualidade; na segunda, um
especialista não envolvido no desenvolvimento da Ontologia é
consultado para testar o modelo. A Figura 1 denota a
representação visual da Ontologia sobre o conceito de Dívida
Técnica.
O

2. Figura 1: Representação visual da Ontologia, desenhada no Protégé.
Fonte: Alves et. al. Towards an Ontology of Terms on Technical Debt.[5]
III. REFERENCIAL TEÓRICO
O referencial teórico envolvido nesta pesquisa é explorado
neste capítulo, onde se busca absorver os conceitos básicos
essenciais ao desenvolvimento do estudo de caso.
A. Ontologia
A “especificação explícita de uma conceitualização” é a
definição que utilizamos no ramo da Ciência da Computação,
proposta por Thomas Gruber [1] que, no ano de 1992, cria um
documento denotando como ocorre a especificação de uma
Ontologia. As Ontologias também atendem a outras áreas de
conhecimento como Ciências Sociais, Ciências Naturais e
Ciências da Linguagem.
Patrícia França [2] reforça todos os elementos que
compõem uma Ontologia: Classes, relacionamentos, funções e
outros objetos. Essa estrutura facilita a partilha de
conhecimento de maneira organizada e padronizada. Nas
ontologias, terminologias específicas são criadas com o
propósito de evitar confusões por um grupo de pessoas em
comum que estuda um determinado assunto, compreendendo-o
de forma isonômica.
O termo “Ontologia” é herdado da Filosofia, que se traduz
em um conhecimento que pode ser explicitamente
representado por meios formais declarativos. O conjunto de
objetos de um domínio específico que pode ser representado é
denominado Universo do Discurso. Esse conjunto de objetos e
seus relacionamentos formam um Vocabulário Representativo
[1].
Gruber também apresenta uma área de estudo a qual chama
de Ontolinguística. Uma Ontolíngua é um sistema para
descrever ontologias em um formato compatível com várias
linguagens representativas ou, com outras palavras, a união de
uma linguística representativa com um conhecimento
ontológico. Ela fornece uma forma de definir classes,
relacionamentos, funções, objetos e teorias. A Ontolíngua
torna possível o compartilhamento de uma Ontologia entre
vários usuários e grupos de pesquisa, utilizando os seus
próprios meios de representação. A sua sintaxe e semântica é
baseada no Knowledge Interchange Format (KIF) que é uma
linguagem destinada à publicação e comunicação de
conhecimento. A Ontolíngua pode ser traduzida de definições
escritas em KIF para outras formas de representação
específicas. Alguns exemplos dessas linguagens são: Loom,
Epikit, Algernon e o KIF puro. A linguagem KIF, que vai
definir os axiomas de uma Ontolíngua, possui uma notação
semelhante ao Lisp [1].
O conjunto de idiomas que uma Ontologia reconhece e
traduz é definido em outra Ontologia que pode ser chamada de
Estrutura Ontológica. Esta estrutura especifica por meio de
uma forma declarativa os tipos representativos primitivos
suportados [1].
As Ontologias também podem ser definidas de maneira
hierárquica, onde cada termo possui um pai, apresentando
relações taxonômicas. Observa-se a representação deste
exemplo na Figura 2.
C
A
Figura 2: Exemplo de uma relação taxonômica.
Fonte: Adaptado de França [2].
B
A Figura 2 serve para exemplificar uma relação taxonômica
bastante simples, através do seguinte axioma: O ser humano
(denominado A) é um animal (denominado B) que é racional
(denominado C) [2].
Um vocabulário bem definido é de suma importância para se
produzir uma Ontologia. É a partir deste vocabulário que
construções de relacionamentos existirão, com a possibilidade
de formar expressões coerentes utilizadas na resolução de

3. 3
problemas [1].
B. Dívida Técnica
O termo explorado sugere uma descrição do custo
envolvido nas constantes mudanças e manutenções em um
sistema durante seu ciclo de desenvolvimento.
De acordo com Alves et. al. (2014 apud CUNNINGHAM,
1992) esse conceito abstrato representa algo já conhecido que
não será executado no momento, existindo um risco de gerar
problemas no futuro quando este for necessário. Isso pode
representar, por exemplo, um requisito técnico que deixou de
ser cumprido por conta de expiração de prazos, mas que no
futuro irá exigir a atuação da equipe para sua implantação,
podendo até gerar um custo de desenvolvimento mais elevado
[5].
A metáfora da Dívida Técnica é constantemente utilizada
para descrever o retardo de certas tarefas de manutenção de
software. Para que a DT seja utilizada com qualidade, ela deve
ser classificada com o intuito de se atribuir pesos diferentes
para sua futura avaliação, se vale a pena ou não ser paga e em
quanto tempo [3].
Alguns trabalhos propõem métodos de classificação de DTs
para estimação dos custos. O estudo de Codabux (2013)
referencia outras pesquisas que efetuam ligações diretas entre
os diversos tipos de Dívida Técnica e os seus custos. Além
disso, Codabux estuda as melhores práticas para priorização
de pagamento das dívidas [4].
C. PL/SQL
Esse termo é um acrônimo para Procedural Language /
Structured Query Language. É uma linguagem de terceira
geração que, inicialmente, foi desenhada para processar
comandos SQL. Com o PL/SQL é possível armazenar
programas com alto nível de complexidade em um servidor de
banco de dados Oracle [7].
IV. PROPOSTA DA ONTOLOGIA PARA O DESENVOLVIMENTO
PL/SQL
O objetivo deste estudo é desenvolver uma Ontologia sobre a
Dívida Técnica voltada ao desenvolvimento na linguagem
PL/SQL, utilizando como base o modelo de Alves et. al.
(2014). Algumas entidades utilizadas por ele serão utilizadas
para instanciar as dívidas propostas.
Para apoiar um vocabulário direcionado ao código PL/SQL,
são definidas algumas entidades que representam dívidas
técnicas e as indicações que causam a ocorrência dessas
dívidas. Essas entidades e seus indicativos são descritos
abaixo:
 Dívida de Código: Modularização em pacotes (Stored
Procedures e Functions); Tratamento de exceções;
Reaproveitamento de código;
 Dívida de Design: Escolha dos tipos de dados;
Utilização de índices; Estratégia de acesso a dados;
Arquitetura de armazenamento;
 Dívida de Documentação: Padronização dos
documentos; Metodologia de desenvolvimento;
Sistema de versionamento; Atualizações de
documentos;
 Dívida de Requisitos: Comunicação efetiva com
stakeholders; Levantamento de restrições; Aderência
às regras de negócio;
 Dívida de Testes: Testes unitários; Testes de caixa
branca e caixa preta; Testes de stress.
Esses dados são compilados e alimentados em um software
de construção de Ontologias denominado Protégé. Esse
sistema permite a criação de entidades, classes e suas
interações. Taxonomias podem ser definidas e gráficos
gerados. O seu código-fonte é armazenado no formato da
linguagem OWL (Web Ontology Language), podendo também
ser exportado para outros formatos.
Toda ontologia criada no Protégé já inicia com uma
entidade thing que representa “qualquer coisa”. Todas as
entidades e suas relações são geradas, primeiramente, a partir
da thing. Com isso, relações taxonômicas são construídas e
definidas baseadas nos axiomas propostos.
A Figura 3 exibe em linhas gerais a representação visual da
proposta inicial de Ontologia voltada à Dívida Técnica no
desenvolvimento de bancos de dados ativos que utilizam o
PL/SQl.
A linguagem PL/SQL é imposta ao tema, mas nada impede
que este modelo de ontologia de dívida técnica também seja
aplicado a outras tecnologias de bancos de dados ativo.
Figura 3: Representação visual da Ontologia proposta, gerada pelo Protégé.
Fonte: Autor.
Na Figura 3 são visualizadas dependências entre diversos
tipos de dívidas de um tipo pai chamado “Dívida Técnica”.
Outras possibilidades de relações taxonômicas devem ser
exploradas em estudos posteriores.
V. ANÁLISE DOS RESULTADOS
As DTs exploradas neste experimento são definidas,
inicialmente, em cinco: Dívida de Documentação, Dívida de
Requisitos, Dívida de Testes, Dívida de Design e Dívida de
Código.
Cada uma destas foi discutida com o especialista,
procurando achar indicadores que as sustentassem. É clara a
necessidade de um maior desenvolvimento dessas ideias e um
aprimoramento de relações taxonômicas que sejam frutos
dessas dívidas propostas de início.
A Dívida de Documentação indica tudo relacionado a
padrões, metodologias e o que for necessário ao

4. 4
acompanhamento do desenvolvimento do produto de software,
incluindo suas versões.
A Dívida de Código inclui as melhores práticas de
programação da linguagem alvo, que deixam de ser aplicadas.
Posteriormente, a manutenção do código poderá ser
dificultada, fazendo com que essa dívida tenha que ser paga
em algum momento.
Foi entendido como Dívida de Requisito toda aquela que
envolva os stakeholders durante o levantamento de requisitos,
principalmente nos estágios iniciais do ciclo de
desenvolvimento de software. Essa dívida pode também ser
confundida com uma Dívida de Requisitos Técnicos, que
também é importante mas não é explorada neste trabalho.
A Dívida de Design diz respeito aos modelos conceituais e
físicos de um Banco de Dados. Tudo o que é pertinente e
específico a uma determinada tecnologia de SGBD é cobrado
nesta categoria.
Nos momentos finais do desenvolvimento do produto de
software, surgem as Dívidas de Teste. Essas cobram as
questões de testes de desempenho e funcionalidade do código
construído.
Todas as dívidas incluem a possibilidade de serem
segmentadas em duas ou três dívidas distintas, para uma
melhor especialização. Pelo tempo disponível para
desenvolvimento deste estudo, não foi possível um maior
aprofundamento.
VI. CONCLUSÕES E TRABALHOS FUTUROS
Finalmente, algumas conclusões são efetuadas acerca da
construção de uma nova Ontologia e verificar os principais
problemas encontrados durante esse processo de criação.
A criação de uma Ontologia é complexa por envolver muitos
conceitos abstratos de uma área de conhecimento específica.
Durante o desenvolvimento desse trabalho, a principal
dificuldade encontrada é gerar a abstração de um vocabulário
com a ajuda do especialista. Apenas algumas entidades foram
definidas, mas sabe-se que não é o suficiente para padronizar o
conceito em foco, portanto, muito mais deve ser feito. O
estudo realizado nesse artigo sugere uma Ontologia, sem
impedir que esta seja complementada e melhorada. Foi
mostrada a necessidade de se aprimorar as dívidas exploradas,
além de ser possível segmentá-las em outros tipos de dívidas
mais específicos.
Para futuros trabalhos, recomendamos o aprofundamento
desta ontologia, buscando novas relações taxonômicas entre as
entidades já existentes. Novos relacionamentos podem ser
gerados através de diversos axiomas envolvidos no
desenvolvimento em PL/SQL. Outras dívidas em PL/SQL
podem ser inseridas na ontologia, como a Dívida de
Requisitos Técnicos, já mencionada no capítulo V.
REFERÊNCIAS
[1] T. R. Gruber. A Translation Approach to Portable Ontology
Specifications. Knowledge Systems Laboratory - Stanford University,
1993.
[2] P. C. França. Conceitos, Classes e/ou Universais: com o que é que se
constrói uma ontologia? Disponível em:
http://www.linguamatica.com/index.php/linguamatica/article/view/10/13
[3] Y. Guo e C. Seaman. Tracking Technical Debt – An Exploratory Case
Study. 27th IEEE International Conference on Software Maintenance
(ICSM), 2011.
[4] Z. Codabux e B. Williams. Managing Technical Debt: An Industrial
Case Study. Mississippi State University, 2013.
[5] N. S. R. Alves, L. F. Ribeiro, V. Caires, T. S. Mendes e R. O. Spínola.
Towards an Ontology of Terms on Technical Debt. 2014.
[6] W. Cunningham, “The Wycash Portfolio Management System,” in
ACM SIGPLAN OOPS Messenger (Vol. 4, No. 2). ACM. December
1992, pp. 29-30.
[7] Oracle. Oracle Database 12c PL/SQl. Disponível em:
http://www.oracle.com/technetwork/database/features/plsql/index.html