Motivações para Engenharia de Sistemas
Fusão Eng.Sic com Model Driven Engineering
Abertura para Novas Interfaces de Software - Realidade Virtual, Aumentada e Cruzada.
Integração Com Big-Data, IA, IoT, Sistemas Biológicos.
Industria 4.0
Espaço 4.0
4. Mission Simulation Lab
HICEE
Mission Simulation Lab
HICEE
Engenharia de Sistemas (MBSE)
e tendências para o Espaço 4.0
Christopher Shneider Cerqueira
10:52 AM4
Engenharia de
Sistemas Baseada
em Modelos
6. Mission Simulation Lab
HICEE
Mission Simulation Lab
HICEE
Motivação Produto
10:52
6
(SpaceX) Grasshoper Test
(Google) Self-drive Car
(Google) Boston Dynamics
Será que é
possível fazer
todos esses
produtos na
mão?!?
13. Mission Simulation Lab
HICEE
Mission Simulation Lab
HICEE
O que é um sistema?
10:52
13
“A system is a set of
elements in interaction” (von
Bertalanffy)(1)
http://sebokwiki.org/wiki/Guide_to_the_Systems_Engineering_Body_of_Knowledge_(SEBoK)
14. Mission Simulation Lab
HICEE
Mission Simulation Lab
HICEE
Quem trabalha com sistemas?
10:52
14
http://sebokwiki.org/wiki/Introduction_to_Systems_Engineering
15. Mission Simulation Lab
HICEE
Mission Simulation Lab
HICEE
Definição Engenharia de Sistemas
10:52
15
“Systems Engineering is an engineering discipline whose
responsibility is creating and executing an interdisciplinary
process to ensure that the customer and stakeholder's needs are
satisfied in a high quality, trustworthy, cost efficient and schedule
compliant manner throughout a system's entire life cycle.”
http://www.incose.org/AboutSE/WhatIsSE
16. Mission Simulation Lab
HICEE
Mission Simulation Lab
HICEE
Origens da Engenharia de Sistema
10:52
16
Engenharia de Sistemas
Engenharia de Controle
Engenharia das
Especialidades
Abstrato
+informaçãoacumulada
“Gerenciamento”
http://www.incose.org/AboutSE/history-of-systems-engineering
http://collegebuddi.com/system_engineering/systems_domains.php
18. Mission Simulation Lab
HICEE
Mission Simulation Lab
HICEE
[ Sistema de Engenharia ou Engenharia de Sistemas??? ]
10:52
18
An engineered system is an open system of technical or sociotechnical
elements that exhibits emergent properties not exhibited by its individual
elements. It is created by and for people; has a purpose, with multiple views;
satisfies key stakeholders’ value propositions; has a life cycle and evolution
dynamics; has a boundary and an external environment; and is part of a system-
of-interest hierarchy.
Systems engineering is “an interdisciplinary approach and means to enable
the realization of successful (engineered) systems”. It focuses on holistically and
concurrently understanding stakeholder needs; exploring opportunities;
documenting requirements; and synthesizing, verifying, validating, and evolving
solutions while considering the complete problem, from system concept
exploration through system disposal.
http://sebokwiki.org/wiki/Use_Case_0:_Systems_Engineering_Novices
19. Mission Simulation Lab
HICEE
Mission Simulation Lab
HICEE
Quem segura o bastão?! Evolução de quem domina as
boas práticas, e melhores técnicas de Engenharia de Sistemas
10:52
19
Espacial Aeronáutica Automobilística Biomédica
60s 80s 00s futuro
cubesats
drones
21. Mission Simulation Lab
HICEE
Mission Simulation Lab
HICEE
Até entrar a Computação: Modelos ....... Simulações
10:52
21
Engineering?
Modelling and
auto-build?
22. Mission Simulation Lab
HICEE
Mission Simulation Lab
HICEE
Model Driven Development ...
10:52
22
▪ MDD – Model Driven Development
▪ MDSD – Model Driven Software
Development
▪ MDA – Model Driven Architect
▪ MDSE – Model Driven Software
Engineering
▪ MDRE – Model Driven Reverse
Engineering
▪ MM – Model Management
▪ ADM – Architecture Driven
Modernization
▪ DDD – Domain Driven Design
▪ MBD – Model Based Development
▪ … → infinito
http://www.devmedia.com.br/model-driven-architecture-com-enterprise-
architect/33898
23. Mission Simulation Lab
HICEE
Mission Simulation Lab
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Core do esforço: Modelos
Em palavras simples...
10:52
AM
23
▪ Um modelo é uma imagem
simplificada de um sistema.
▪ Modelo vem da palavra em latim
“modullus”, diminutivo de “modus”
(medida)
▪O que? (mapeamento)
▪Como? (redução)
▪pra quem, quando e para o que?
(pragmatismo)
▪ As terminologias são recentes mas a
ideia é antiga
25. Mission Simulation Lab
HICEE
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HICEE
Metamodelos
10:52
25
“Metamodelo é uma especificação explicita de uma abstração. Para definir uma abstração, um metamodelo
identifica uma lista de conceitos relevantes e uma lista de relações relevantes entre os conceitos, sendo usado
como um filtro de possibilidades de uma dada atividade de modelagem.”
(Bézivin e
Gerbé, 2001)
26. Mission Simulation Lab
HICEE
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HICEE
Transformações de Modelos
10:52
26
Transformador
de Universos
Arqueiro
Piadista e
Problemático
28. Mission Simulation Lab
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MBSE
10:52
29
“Model-based systems engineering (MBSE) is a systems
engineering methodology that focuses on creating and
exploiting domain models as the primary means of information
exchange between engineers, rather than on document-based
information exchange.”
http://www.omgwiki.org/MBSE/doku.php
“the formalized application of modelling to support system requirements, design, analysis, verification and validation activities
beginning in the conceptual design phase and continuing throughout development and later life cycle phases. MBSE is part of a
long-term trend toward model-centric approaches adopted by other engineering disciplines, including mechanical, electrical and
software. In particular, MBSE is expected to replace the document-centric approach that has been practiced by systems
engineers in the past and to influence the future practice of systems engineering by being fully integrated into the definition of
systems engineering processes.”
33. Mission Simulation Lab
HICEE
Mission Simulation Lab
HICEE
OPM – Object-Process Methodology
10:52
34
➢OPM aspectos estruturais e de
comportamento coexistem
➢Três blocos básicos de entidades:
objetos, processos e estados
➢Apenas um diagrama – possibilita
melhor compreensão do sistema
como um todo
➢Ontologicamente completo.
ideia
Modelagem
Conceitual
Sistema Real
Sistema
Simplificado
modelagem
http://sdm.mit.edu/the-maturation-of-model-based-systems-engineering-opm-as-the-iso-conceptual-modeling-language-standard/
http://esml.iem.technion.ac.il/?page_id=1849
34. Mission Simulation Lab
HICEE
Mission Simulation Lab
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Dois Canais e Simplicidade
10:52
35
Objeto: Uma coisa que
existe ou pode existir
Processo: Uma coisa
que transforma um ou
mais objetos
Product
testing
not tested tested
1. Objetos com estados
2. Processos
Christopher is physical.
Christopher knows OPM Theory.
Christopher handles presenting.
OPM consists of OPM Theory.
presenting is physical.
presenting consumes OPM Theory.
presenting yields Presentation.
37. Mission Simulation Lab
HICEE
Mission Simulation Lab
HICEE
10:52
cscerqueira.com.br
38
tempo
“quantidadedetrabalho+profundidadededetalhes”
V – Waterfall
Ys – Prototype CascadeEquip
SubS
Sis
0 A B C D E F
Figura do autor
41. Mission Simulation Lab
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Realidade Virtual
10:52
42
interfaceque
permite ao usuário
interagir, em tempo
real, com um
mundo
tridimensional
gerado por
computador,
usando seus
sentidos através de
equipamentos
especiais.
42. Mission Simulation Lab
HICEE
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HICEE
Realidade Aumentada
10:52
43
uma interface
baseada na sobreposição
de informações virtuais
geradas por computador
(envolvendo imagens
estáticas e dinâmicas, sons
espaciais e sensações
hápticas) com o ambiente
físico do usuário, percebida
através de dispositivos
tecnológicos e usando as
interações naturais do
usuário, no mundo físico.
LEGO
Unreal
Demoapple
43. Mission Simulation Lab
HICEE
Mission Simulation Lab
HICEE
Realidade Cruzada (IoT) Hiper Realidade
10:52
44
CR AI
HI
AR
IoT
HR
HIMYM
HR
MIT -
Material
Augmented
Future
é um ambiente de
realidade misturada
ubíqua, que vem da
fusão de uma rede de
sensores e atuadores
(que coletam e enviam
dados relacionados ao
mundo real) com
mundos virtuais
compartilhados,
usando a interface da
realidade aumentada.
Claudio Kirner
https://www.facebook.com/RVA.BR/
51. Mission Simulation Lab
HICEE
Mission Simulation Lab
HICEE
O que eu faço da vida...
Estudo colaboração de equipes
interdisciplinares que usam
modelos para desenvolverem
arquiteturas de sistemas
complexos altamente acoplados
(sistemas espaciais)
10:52
Ambiente colaborativo híbrido
baseado em Realidade Cruzada
(IoT + RA).
cscerqueira.com.br
Quem ainda não tiver tema de TCC/TFG/TF, e quiser se aventurar:
(i) transformação de modelo (EMF e Capella), (ii) criação de
ferramenta (OPM) – Java/Web, (iii) Bancos em Grafos (Neo4J), (iv)
Realidade Cruzada (IoT + RA), (v) Engenharia Simultânea, e (vi)
Otimização Multi-Disciplinar com modelos em OPM
52. Mission Simulation Lab
HICEE
Mission Simulation Lab
HICEE
Mini-Estágio
SysML OPM
▪2-4 pessoas
(com PC)
▪Modelar o
subsistema de
coleta de dados
do CBERS em
OPM e Arcadia
(colaborando)