Requisitos Nao Funcionais

A n á l i s e e Co n c e p ç ã o d e
Si s t e m a s d e I n f o r m a ç ã o

5HTXLVLWRV 1mR )XQFLRQDLV

Adaptado a partir de
Gerald Kotonya and Ian Sommerville

1

Requisitos não funcionais

¡
Definir requisitos não funcionais (RNFs)
¡
Esquemas de classificação de RNFs
¡
Técnicas de derivação de RNFs
¡
RNFs testáveis e métricas
¡
RNFs em sistemas críticos

ACSI / Requisitos NF, Adaptado de Kotonya&Sommerville

O que são RNFs?

£
Definem qualidades globais ou atributos do sistema

£
Colocam/definem restrições
– no produto a ser desenvolvido e
– no processo de desenvolvimento
– externas que o produto deve manter

£
Exemplos:
– Requisitos de integridade (safety), segurança, usabilidade,
fiabilidade e desempenho

ACSI / Requisitos NF, Adaptado de Kotonya&Sommerville ¢

Requisitos funcionais e não funcionais

¡
Não existe uma distinção clara entre estes dois
tipos de requisitos!!

¡
O facto de um requisito ser funcional ou não
funcional pode depender de vários factores:
– Nível de detalhe a incluir no documento de
requisitos.
– Grau de confiança existente entre o cliente do
sistema e a equipa de desenvolvimento.

ACSI / Requisitos NF, Adaptado de Kotonya&Sommerville ¤

Requisitos funcionais e não funcionais
Exemplo
¦¦
R102 - O sistema deve garantir que os dados estão protegidos de
acessos não autorizados.
autorizados.

Convencionalmente, este seria um requisito não funcional porque não
descreve especificamente a funcionalidade que deve ser suportada pelo
sistema.

¦¦
R102 - O sistema deve incluir um procedimento de autorização de
utilizadores, onde cada utilizador se deve identificar através de um
utilizadores,
username e password. Apenas os utilizadores autorizados desta forma
podem aceder aos dados do sistema.
sistema.

Nesta forma, o requisito já tem a forma de um requisito funcional visto que
especifica a função a incorporar no sistema.

ACSI / Requisitos NF, Adaptado de Kotonya&Sommerville ¥

Tipos de RNFs
6HJXQGR R ,(((6WG ± «
¦
Requisitos de desempenho
¦
Requisitos de interface
¦
Requisitos operacionais
¦
Requisitos de recursos
¦
Requisitos de verificação
¦
Requisitos de aceitação
¦
Requisitos de documentação
¦
Requisitos de segurança
¦
Requisitos de portabilidade
¦
Requisitos de qualidade
¦
Requisitos de fiabilidade
¦
Requisitos de manutenção
¦
Requisitos de integridade (safety)

ACSI / Requisitos NF, Adaptado de KotonyaSommerville §

Classificação de RNFs
Non-functional
requirements

Process Product requirements External
requirements requirements
Usability requirements
Delivery Legal
requirements Reliability requirements constraints
implementation Safety requirements Economic
requirements constraints
standards Efficiency requirements
Interoperability
requirements requirements
Performance requirements
Capacity requirements

1)5V PD EH FODVVLILHG LQ WHUPV RI TXDOLWLHV WKDW D VRIWZDUH PXVW H[KLELW´
ACSI / Requisitos NF, Adaptado de KotonyaSommerville (Boehm) ¨

Requisitos do Produto
£
Especificam as características que um sistema ou subsistema
deve ter.

£
Alguns requisitos de produto podem ser formulados de uma
forma precisa, e por esta razão são fáceis de quantificar:
– Desempenho
– Capacidade

£
Outros requisitos são mais difíceis de quantificar, e por
consequência são descritos de forma mais informal:
– Usabilidade

ACSI / Requisitos NF, Adaptado de KotonyaSommerville ©

Exemplos
£
Requisito de fiabilidade:
fiabilidade:
– O serviço X do sistema deve ter uma disponibilidade de 999/1000
ou 99%.

££
Requisito de desempenho:
desempenho:
– O sistema Y deve conseguir tratar pelo menos 8 transacções por
segundo.
segundo

£
Requisito de espaço (e.g., RAM ou HD):
– O executável do sistema Z não pode ser superior a 512 Kbytes.

ACSI / Requisitos NF, Adaptado de KotonyaSommerville

Conflitos entre requisitos
£
É comum os requisitos do produto apresentarem conflitos
entre si. Por exemplo:
– Um requisito de desempenho pode inviabilizar requisitos de
fiabilidade e segurança…

E.g., para aumentar o desempenho desactivar o mecanismo de
segurança de um servidor de base de dados…

£
O processo de obtenção de compromissos entre conflitos
depende de vários factores:
– o nível de importância associado ao requisito;
– as consequências de alterações noutros requisitos;
– os objectivos gerais do negócio.


Requisitos do Processo

¡
Requisitos do processo são restrições colocadas
no processo de desenvolvimento do sistema.

¡
Requisitos do processo incluem:
– Requisitos aos standards de desenvolvimento e
métodos a usar.
– Ferramentas CASE que devem ser usadas.
– Relatórios de gestão que devem ser produzidos.


Requisitos de implementação
¡
Portabilidade
– O sistema deve ser desenvolvido para as plataformas
PC e Macintosh.
¦
Afecta a forma como o sistema pode ser desenhado.

¡¡
Segurança
– O sistema de encriptar todas as comunicações
externas através do algoritmo RSA.
¦
Especifica que um determinado algoritmo deve ser usado no
produto


Mais exemplos…
exemplos…

Standards
– O processo de desenvolvimento usado deve ser explicitamente
definido e deve estar em conformidade com o standard ISO 9000.

Ferramentas de desenvolvimento
– O sistema deve ser desenvolvido com a suite XYZ de ferramentas
CASE.

Gestão de projecto
– Todas as semanas deve ser produzido um relatório que descreve o
esforço dispendido em cada componente existente no sistema.

Gestão de riscos
– Deve ser especificado um plano de recuperação de problemas no
desenvolvimento do sistema.

¢

Requisitos Externos

Podem ser colocados quer no produto quer no processo…

Derivados do ambiente onde o sistema está a ser
desenvolvido…

Requisitos externos estão baseados em:
– informação do domínio de aplicação;
– considerações organizacionais;
– a necessidade do sistema interagir com outros sistemas;
– regulamentos de segurança ou de protecção de dados; e
– leis da natureza (e.g., leis da física).


Requisitos Externos
Exemplos…
Exemplos…

Sistema de Dados Médicos
– O responsável pela protecção dos dados da organização deve
certificar que todos os dados são mantidos de acordo com
legislação sobre protecção de dados antes de o sistema estar
operacional.

Sistema de Protecção em Comboios
– O tempo necessário para que um comboio pare é calculado usando
a seguinte função:
A desacelaração do comboio deve ser considerada como sendo:
γcomboio = γcontrolo + γgradiente

onde …

!

Exemplos de requisitos externos (cont.)

γgradiente = 9.81 ms-2 * gradiente compensado / alpha
onde os valores de 9.81 ms-2/ alpha são conhecidos para os
diferentes tipos de comboios.
γcontrolo é inicializado a 0.8 ms-2 – este valor é
parametrizado de forma a permanecer ajustável.

A figura seguinte ilustra um exemplo da desaceleração de
um comboio usando as parábolas derivadas da formula
acima.

quot;

Exemplos de requisitos externos (cont.)

Speed of rain at change of gradient

Speed of train on application of brakes

V
γ=γ + γgradient1
control

γ=γ + γgradient2
control

Distance
Front of train Change of gradient

#

Requisitos Externos
Exemplos…
Exemplos…

O primeiro requisito tem por base a necessidade do sistema
estar em conformidade a legislação sobre protecção de dados

O segundo requisito tem por base o domínio da aplicação e é
uma especificação das caracteristicas físicas da travagem de
um comboio.

Os requisito externos raramente têm a forma “o sistema
deve...” ou “o sistema não deve...”. Em geral, estes requisitos
são descrições a ter conta do contexto do sistema.

$

Técnicas de derivação de RNFs

RNFs são difíceis de expressar…

Um conjunto de factores contribui para o acréscimo de dificuldade em
expressar requisitos não funcionais:

– Algumas restrições estão relacionadas com a solução de desenho, a qual é
desconhecida na fase dos requisitos.
– Algumas restrições são muito subjectivas e apenas podem ser
determinadas através de avaliações empíricas complexas.
– Cada requisito não funcional tende a estar relacionado com um ou mais
requisitos funcionais.
– Requisitos não funcionais tendem a criar conflitos e contradições com os
restantes requisitos.
– Não existem regras universais para determinar se os requisitos não
funcionais foram atingidos.

%

RQFHUQV

Stakeholders normalmente têm um conjunto de
FRQFHUQV.

RQFHUQV são tipicamente não funcionais. E.g.,
– Objectivos críticos do negócio.
– Caracteristicas essenciais do sistema (e.g. segurança).
– Integridade, desempenho, funcionalidade e facilidade de
manutenção.

Os FRQFHUQV dos utilizadores podem estar
relacionados com RNFs.

ACSI / Requisitos NF, Adaptado de KotonyaSommerville '
(

Relação entre as necessidades dos
utilizadores, FRQFHUQV e RNFs
utilizadores,

@@@91 7 63420
A 3 3 8 5 1 8 5 3 C 8 E C 5 3 1
BH4GFD1 7 B@20 BFGE H4BR 4GPI
W V 8 U T C 8 S Q 8 E
FB3`63 5 6G43 5
T 8 Y U S X

Function 1. Ease of use 1. Usability
2. Unauthorised access 2. Security
3. Likelihood of failure 3. Reliability
Performance 1. Resource utilisation 1. Efficiency
2. Performance verification 2. Verifiability
3. Ease of interfacing 3. Interoperability
Change 1. Ease of repair 1. Maintainability
2. Ease of change 2. Flexibility
3. Ease of transport ? 3. Portability
4. Ease of expanding or upgrading capacity 4. Expandability
or performance ?

ACSI / Requisitos NF, Adaptado de KotonyaSommerville )'

RQFHUQV

Forma de expressar requisitos críticos de forma holística.

Os concerns podem ser decompostos em subconcerns até
se atingir questões específicas.

As questões agem como uma lista de verificação que
garante que os requisitos não entram em conflito com as
prioridades globais.

'

Decomposição de FRQFHUQV

Safety Compatibility

Personal Hardware Software Physical
Collision Derailment
accident

Execution Timing Interface
Excess speed
Track damage Environment
for track conditions

What information about Will a requirement affect
System must be able to
track damage is required by the performance of the
detect and avoid excess
the system? How is this existing software?
speed
provided?
Does a requirement need
System must execute in the trusted
Under what conditions data that isn’t available
Ada execution environment
can excess speed cause through the HST interface?
derailment?

What does ’excess speed’ mean in reality? Can this function be
provided on the existng
execution environment?

a

Derivação baseada em objectivos

c
Relaciona os requisitos não funcionais com os
objectivos da organização.

c
A derivação baseada em objectivos é uma
aproximação composta por três passos:
– Identificar os objectivos da organização.
– Decompor os objectivos em sub-objectivos.
– Identificar requisitos não funcionais.

ACSI / Requisitos NF, Adaptado de KotonyaSommerville b'

Exemplo de uma derivação baseada em objectivos

Go al IS - g o al
motivates The system should perform in
Visualise air traffic scenarios
real-time
OM
motivates

IS - NFR IS - NFR
Display radar data The display must accommodate
in real-time all data from the scenario

motivates

motivates
IS- NFR
Aircraft position should be displayed in less
than 3/16 sec of the radar sweep period

IS- NFR IS -NFR IS - NFR IS- NFR
Display 100 tracks Display 100 Display 200 vectors Display 500 table
meteorological plots symbols

ACSI / Requisitos NF, Adaptado de KotonyaSommerville d
e

RNFs Testáveis

g
Stakeholders podem ter objectivos vagos que não são
expressos de forma precisa.

g
Requisitos vagos e imprecisos são problemáticos.

g
Os RNFs devem satisfazer duas propriedades:
– Devem ser objectivos
– Devem ser testáveis (usar métricas mensuráveis)

g
Mas, … nem sempre é possível expressar RNFs
objectivamente…

f

Exemplos de métricas para RNFs

3URSHUW 0HWULF
Performance 1. Processed transactions per second
2. Response tim to user input
e
Reliability 1. Rate of occurrence of failure
2. M tim to failure
ean e
Availability Probability of failure on dem and
Size K bytes
Usability 1. Tim taken to learn 80%of the facilities
e
2. N ber of errors m by users in a given tim
um ade e
period
Robustness Tim to restart after systemfailure
e
Portability N ber of target system
um s

h

Requisitos para sistemas críticos

g
Sistemas cujas “falhas” causam danos económicos, físicos
ou humanos significativos (nas organizações ou pessoas).

g
Existem três tipos principais de sistemas críticos:
– Sistemas críticos de negócio.
– Sistemas de missão-crítica.
– Sistemas críticos de segurança.

i

RNFs para sistemas críticos

c
Principais restrições não funcionais relevantes
para sistemas críticos:

– Fiabilidade.
– Desempenho.
– Segurança.
– Usabilidade.
– Integridade.

p

Fiabilidade

g
Restrições no comportamento em tempo de execução do
sistema.

g
Podem ser consideradas sobre duas perspectivas:

– Disponibilidade – o sistema deve estar disponível quando
algum serviço é pedido pelos utilizadores.

– Nível de falhas – a frequência com que o sistema não
providencia um serviço pedido pelos utilizadores.

ACSI / Requisitos NF, Adaptado de KotonyaSommerville q
r

Desempenho

c
Restrição à velocidade da operação do sistema.

c
Tipos de requisitos de desempenho:
• Requisitos de resposta
• Requisitos de débito (throughput)
• Requisitos temporais

ACSI / Requisitos NF, Adaptado de KotonyaSommerville s )q

Segurança
t
Garantir
– que não é permitido acesso (não autorizado) ao sistema e seus
componentes
– a integridade do sistema contra danos acidentais ou maliciosos

t
Exemplos
– Permissões de acesso
u A gestão de utilizadores está restringida apenas ao administrador do sistema.
– Backup de dados
u Dever ser feito um backup dos dados do sistema cada 24 horas e as cópias de
backup devem ser guardadas num local seguro que não seja no mesmo edificio
onde se encontra o sistema.
– Comunicação
u Todas comunicações externas entre os servidor do sistema e os clientes devem
ser encriptadas.

d

Usabilidade

g
Relacionado com a especificação de
– interfaces com o utilizador e
– interacções dos utilizadores com o sistema

g
Aspectos relevantes
– manuais bem estruturados
– mensagens de erro informativas e
– interfaces consistentes

q

Usabilidade
Atributos mensuráveis para requisitos de usabilidade
t
Requisitos de acesso
– Medido em termos de anos de experiência com uma classe de aplicações
ou simplesmente baseado na idade do utilizador.
t
Requisitos de aprendizagem
– Denota o tempo necessário a aprender a usar o sistema. Este atributo pode
ser medido em termos da velocidade de aprendizagem, por exemplo, horas
de formação necessárias até ser possível o utilizador usar de forma
independente o sistema.
t
Requisitos de handling
– Denota o nível de erros dos utilizadores do sistema. Este atributo pode ser
medido em termos de erros cometidos quando o utilizador trabalha a uma
velocidade normal.
t
Likeability
– Denota ‘facilidade’ de utilização. A forma mais directa de medir o nível
de satisfação dos utilizadores é a realização de inquéritos aos utilizadores
directos e registar a proporção dos que gostam de trabalhar com o sistema.

ACSI / Requisitos NF, Adaptado de KotonyaSommerville bq
v

Integridade

w
Definição formal:
Os requisitos de integridade são os requisitos
“ não deve…” que excluem situações inseguras
do espaço de soluções possíveis do sistema.

e

Integridade
Exemplos…
Exemplos…
g
O sistema de corte de papel não deve permitir a sua
operação a não ser que a protecção da guilhotina esteja
accionada

€
O sistema não deve permitir que a dose do sedativo dada
ao doente seja maior do que o valor máximo determinado
pelo médico responsável

€
O sistema não deve operar se a temperatura externa for
inferior a 4º Celsius.

ACSI / Requisitos NF, Adaptado de KotonyaSommerville x
y

Resumo dos pontos-chave
t
RNFs definem qualidades globais ou atributos do sistema

t
RNFs podem ser classificados em três tipos:
– Requisitos do produto
– Requisitos do processo
– Requisitos externos

t
Os requisitos do produto especificam as características que o
sistema deve possuir.

t
Os RNFs tendem a entrar em conflito entre si e ou com os
restantes requisitos do sistema.
t
Principais RNFs relevantes para os sistemas críticos:
– Fiabilidade, desempenho, segurança, usabilidade, integridade


Exercícios
w
Um banco pretende desenvolver um sistema
que permita aos seus clientes transferir
dinheiro entre diferentes contas.
– Identifique os requisitos não funcionais deste
sistema.
– Justifique a necessidade e importância de cada
requisito não-funcional.

w
Definir requisitos de usabilidade para a
sistema bibliotecário EDDIS

‚

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