Definição de Requisitos: uma abordagem epistêmica

Definição de Requisitos: uma abordagem epistêmica

Gilberto L. Fernandes 10 de setembro de 2014

•  RetrospecBva do desenvolvimento de aplicações de soEware nas úlBmas três décadas;

•  Análise da eficiência das práBcas e metodologias que têm sido uBlizadas;

•  DiagnósBco de alguns problemas relacionados à área de definição de requisitos;

•  Uma abordagem epistemológica sobre a disciplina de Gestão e Definição de Requisitos;

•  Sugestões de melhorias em processos de desenvolvimento de aplicações de soEware.

Agenda

Uma perspecBva da Indústria de SW

•  Média dos projetos de soEware que são concluídos dentro do prazo e do orçamento: 16,2%.

•  Em empresas de grande porte, os números são ainda piores: apenas 10% dos seus projetos são concluídos dentro do prazo e do orçamento.

•  Os projetos concluídos em empresas norte-‐americanas de grande porte têm aproximadamente 42% das funcionalidades originalmente propostas.



Nos Estados Unidos, gasta-‐se mais de US$ 250 bilhões por ano no desenvolvimento de aplicações de TI, em cerca de 175 mil projetos.

•  Custo médio de cada projeto de desenvolvimento de SW:

•  Empresas de grande porte: US$2.322.000;

•  Empresas de médio porte: US$1.331.000;

•  Empresas de pequeno porte: US$ 434.000.

•  31,1% desses projetos são cancelados antes de serem concluídos.

•  52,7% dos projetos custam cerca de 189% de suas esBmaBvas originais.


O Problema


Fig. 1. Distribuição das contribuições de retrabalho pelo ciclo de desenvolvimento de SW.

Fonte: James Martin (1997)


•  Estudos diversos (STANDISH, 2013; 2014) indicam que nos úlBmos 25 anos, os

impactos das aBvidades de definição e gestão de requisitos de soMware

permanecem praBcamente inalterados, contribuindo com cerca de 80% do

esforço de retrabalho.

•  Este índice de retrabalho provoca perdas anuais globais de bilhões de dólares

(mais de US$100 bilhões anuais somente nos EUA), além dos prejuízos

operacionais causados pelas falhas de sistemas de informação não mensuráveis

e não declarados.


•  O principal fator contribuinte para os elevados índices de retrabalho presentes no desenvolvimento de aplicações de soEware encontra-‐se na

etapa de definição de requisitos (MARTIN, 1997; LEFFINGWELL, 1999).

O Problema

Apesar dos esforços realizados nas úlBmas décadas para melhorar as aBvidades de elicitação, persiste a elaboração de requisitos de soEware com caracterísBcas indesejadas, como as listadas abaixo:

•  Inconsistências

•  Incompletude

•  Ambiguidade

•  Obscuridade

•  Não testáveis

•  Inviabilidade técnica, orçamentária ou de prazo

O Problema

•  EstaisBcas de insBtutos de pesquisas como o Standish Group e o Forrester, entre outros, sobre os fatores de insucesso no desenvolvimento de sistemas de informação durante os úlBmos 25 anos, apontam que as diferentes abordagens e metodologias uBlizadas têm sido ineficientes, do ponto de vista de reduzir os índices de insucesso e de retrabalho, que manBveram-‐se praBcamente inalterados nesse período.

O Problema

•  Presume-‐se que a ineficiência das abordagens e metodologias uBlizadas nas úlBmas décadas para o desenvolvimento de aplicações de soEware deve-‐se à natureza eminentemente determinísScas dessas abordagens.

•  Boas práScas de mercado nem sempre são sustentadas por teorias e modelos, tendo apenas dados empíricos como base. Desse modo, por natureza, possuem uma fragilidade conceitual.

DiagnósBco

•  Requisitos de SoMware ao uBlizar a linguagem natural, uBlizam narraSvas como meio de comunicação prioritário (KOTONYA; SOMMERVILLE, 1998; THAYER;

DORFMAN, 1993).

•  NarraSvas, forma de expressão naturalmente subjeSva, têm o potencial de acarretar problemas de imprecisão e distorção das informações que transmite (CARR, 2008).

DiagnósBco

•  Problemas de entendimento nas aBvidades de definição de requisitos de soEware, decorrentes do uso de narraSvas, introduzem fatores de imprecisão, distorção, falta de clareza, incompletude, inconsistência e ambiguidade, que se propagam por todo o restante do ciclo de desenvolvimento de aplicações de soEware.

DiagnósBco

Percepção Sensorial e Conhecimento

A percepção sensorial humana, por sua natureza, é:

•  mediada,

•  incompleta,

•  relaSva e

•  subjeSva.

A percepção sensorial

•  Todas as interações entre as forças fundamentais da natureza ocorrem

como resultado da troca de par[culas elementares específicas. Não existe contato direto durante a interação entre as pariculas consBtuintes da matéria.

A ação se dá à distância (NOVAES, 2000; MARQUES; UETA, 2007).

•  A interação entre a força eletromagnéSca e a matéria é sempre mediada por um Bpo específico de bóson intermediário – o fóton (MARQUES; UETA, 2007).

O Modelo Padrão

•  Todos os cinco senSdos sensoriais humanos ocorrem por intermédio de

interações eletromagnéScas;

•  A percepção de imagens pelo ser humano, como qualquer outra interação eletromagnéSca, inicia-‐se pela captação de fótons emiBdos ou refleBdos pelos objetos, por meio de células fotossensíveis presentes em nossas reBnas (KIERNAN, 2003).


•  A percepção de imagens pelo ser humano inicia-‐se pela absorção de fótons emiBdos ou refleBdos pelos objetos, por meio de células neurais fotossensíveis presentes em nossas reBnas, os cones e os bastonetes.

•  Em seguida, os fótons absorvidos pela reBna sofrem uma transdução e são enviados ao nervo ópBco na forma de sinais biológicos. O comprimento de onda é interpretado como cor, a quanBdade de fótons apreendidos é interpretada como intensidade luminosa, e assim por diante.


Objeto

Fenômeno

Sujeito

•  Para o senBdo da visão, o sujeito cognoscente não tem acesso direto ao objeto observado, mas apenas aos fótons emiBdos e/ou refleBdos por esse objeto.

•  A percepção da realidade é sempre mediada.

•  Somos equipados para apreender apenas parte da informação, ou esimulos, que chegam aos nossos senBdos. Desse modo, incompletude é uma caracterísSca da natureza da percepção humana.


•  Sendo os fótons elementos discretos e independentes, assumindo uma natureza corpuscular no momento de sua apreensão, dois observadores no mesmo ambiente e momento, necessariamente captarão fótons diferentes.

•  A impossibilidade, descrita acima, de fótons serem capturados por mais de um sujeito, é uma evidência rsica da impossibilidade de percepções visuais idênBcas entre dois ou mais sujeitos, comprovando a relaSvidade da percepção sensorial.


Objeto

Sujeito 1

Sujeito 2

•  O contexto possui forte influência sobre a interpretação da realidade (DASCAL, 2006).


Abordagens metodológicas

O Problema

•  A dicotomia sujeito/mundo presente nas doutrinas do empirismo e do racionalismo ora pende para um lado, ora para o outro.

•  O empirismo não se sustenta frente a uma obrigatória incompletude, relaBvidade e subjeBvidade da percepção humana da realidade.

•  O racionalismo falha ao desconsiderar simultaneamente a devida importância das experiências sensoriais e a subjeBvidade da interpretação da realidade pelo sistema cogniBvo humano.

Correntes filosóficas

•  Dentre as correntes epistemológicas consideradas optou-‐se por uma perspecSva fenomenológica da Teoria do Conhecimento, como a que melhor de adequa aos objeBvos dessa pesquisa.

•  A Teoria do Conhecimento referência, adotada, é um recorte específico da Fenomenologia de Husserl.

Correntes filosóficas

Fenomenologia

•  A parBr da correlação entre sujeito e objeto, o conhecimento surge como um conjunto de propriedades do objeto apreendidas pelo sujeito, caracterizando uma trindade existencialmente interdependente entre sujeito, objeto e conhecimento (HUSSERL, 2006; HUSSERL, 2012);

•  A formação de novos conhecimentos ocorre por meio de um processo dinâmico de revisitação de experiências armazenadas na memória e de sua confrontação com novas experiências subjeBvas apreendidas do mundo exterior (POPPER, 1999; NICOLELIS, 2011; FERNANDES; LIMA-‐MARQUES, 2012).

A construção do conhecimento

•  O mecanismo de geração de conhecimento, dotado na práBca de infinitas alternaBvas em cada indivíduo, é uma evidência adicional da subjeBvidade da apreensão da realidade e do resultante conhecimento humano (EDELMAN, 1989;

STONIER, 1992; BENNETT, 2006).

•  A subjeBvidade da percepção humana pode ser caracterizada como uma incerteza inerente à apreensão da realidade através de seus senBdos sensoriais (KANT, 2010);


•  O conhecimento é uma imagem subjeSva da realidade; um conjunto de propriedades, em princípio incompletas, do objeto observado, apreendidas e interpretadas pelo sujeito.

•  O entendimento, quando dependente de uma interpretação linguísSca, possui componentes que ultrapassam os aspectos sintáScos e semânScos dos textos (DASCAL, 2006).


O Problema

•  Os problemas de entendimento decorrentes das aBvidades de definição de

requisitos de soEware podem ser categorizados como um caso parScular do Problema do Entendimento Humano.

•  O Problema do Entendimento Humano é amplo, afetando áreas tão diversas como o direito, a economia, a historia, o jornalismo e a comunicação, entre outros.

Caracterização do Problema

Hegel%(1770*1831),%1807%

Dilthey%(1833*1911),%1900/1901%Windelband%(1848*1915)%

M.%Weber%(1864*1920),%%1904%%

J.S.Mill%%(1806*1873),%1843%A.%Bain%(1818*1903),%1855%

Brentano%%(1838*1917),%1874%

C.S.%Pierce%(1839*1914),%1883%

Husserl%(1859%*1938),%%%1900/1901%Frege%%%(1848*1925),%

1893/1903%

Heidegger%(1889*1976),%1927%

Russell%%(1872*1970),%1903%

WiNgenstein%(1889*1951),%1921/1946%

Bergson%(1859*1941),%1903%Vaihinger%(1852*1933)%Simmel%(1858*1918)%

M.%Scheler%(1874*1928),%1921%A.%Schutz%(1899*1959),%1932%

P.%Berger%(1929),%1966%Th.%Luckman%(1927),%1966%

Merleau*Ponty%%%(1908*1961),%1945%

Schopenhauer%(1788%*1860),%%1819%

P.%Ricoeur%(1913*2005),%

1950%%Habermas%(1929),%1981%

Apel%(1922*2010),%1976%

Gadamer%%(1900*2002),%1976%

Kant%(1724*1804)%,%1781%

Locke%(1632*1704),%1690%

Hume%(1711*1776),%1748%

Leibniz%(1646*1716),%1704/1765%

Fonte: Elaboração própria, adaptado de K. Ivanov (1984)

•  A relaSvidade da percepção, inevitável, está mais associada à incompletude da apreensão das propriedades dos objetos observados do que à incorretude dessa observação ;

•  A subjeSvidade cogniSva, apesar de fortemente atrelada à introdução de incorretude à interpretação cogniBva, não pode ser caracterizada como inevitável, ou irreparável, já que a formação do conhecimento, dinâmica por natureza, ocorre por meio de um processo de refinamento coninuo e aproximação da realidade objeBva por uma sucessiva revisitação do fenômeno apreendido.

O Problema do Entendimento Humano

•  Dogmas e Paradigmas;

•  EstereóBpos;

•  Descarte de evidências anômalas;

•  Fontes de informação fragmentadas e falta ou insuficiência de contexto;

•  Filtros mentais e memória;

•  Imagens de busca;

•  Visão em retrospecBva – necessidade de senBdo e significado;

•  Diferenças de temporalidades entre o narrador e o narrado;

Fatores de imprecisão e distorção do entendimento

•  Barreiras linguísBcas ou de área de conhecimento;

•  Realimentação de fontes de informação do passado;

•  Fatores ambientais (contexto);

•  Falácia narraBva;

•  Fatores psicológicos presentes na avaliação de situações de risco, incerteza e aleatoriedade;

•  Viés probabilísBco contra-‐intuiBvo;

•  Viés de disponibilidade;

Fatores de imprecisão e distorção do entendimento

Gowried Leibniz (1646-‐1716) e Bertrand Russel (1872-‐1970) acalentaram o sonho de construção de um sistema lógico que pudesse subsBtuir as linguagens coBdianas para a representação de ideias e conceitos de forma completa e consistente.

Kurt Gödel (1906-‐1978), entretanto, em seu Teorema da Incompletude, demonstrou que para os sistemas lógicos disponíveis, tais sistemas configuram-‐se como incompletos ou inconsistentes.

Histórico

Alan Turing (1912-‐1954), provou que em computadores com a arquitetura atual (máquina de Turing), necessariamente não pode exisBr algoritmo que seja capaz de tratar problemas indecidíveis (Problema da Indecibilidade).

Gregory J. ChaiBn (1947-‐) estendeu os resultados de Gödel e Turing à teoria da informação algoritmica.

Histórico

“Gödel e Turing responderam às três famosas questões formuladas em 1928 pelo matemá>co David Hilbert de forma dramá>ca – e na nega>va: a matemá>ca enquanto estrutura formal não é completa, não é autoconsistente e não é decidível. Em outras palavras, a mecanização do pensamento humano a par>r de uma sequência fixa de regras lógicas é mera fantasia.”

Marcelo Gleiser em A Ilha do conhecimento, p. 302-‐303

•  Apesar do caráter relaSvo e duplamente subjeSvo da representação do mundo pelo sujeito, defende-‐se a ideia de que estas caracterísBcas não implicam necessariamente que imprecisão e distorção sejam inerentes a todo conhecimento apreendido do mundo objeBvo.

•  O reconhecimento prévio desta limitação humana, representada pelos níveis diversos de subjeBvidade, somados aos inúmeros fatores de introdução de distorções, induz uma busca pelo refinamento do entendimento.

O Problema do Entendimento Humano

•  Representação visual

•  Representação por diagramas

•  Verificação por pares de ambiguidades, inconsistências, incompletude, etc.

•  Simulação

•  Análise de impacto

•  Glossário / ontologia

•  ColaboraBva

•  Implementação (ou integração) de técnicas de Business Analysis

Ferramentas – caracterísBcas desejáveis

? Metodologia – caracterísBcas desejáveis

Processo Ágil

Metodologia – caracterísBcas desejáveis •  Modelos Ágeis, incluindo o SCRUM, notadamente seguem conceitos empiristas,

sendo portanto, deterministas.

•  Modelos puramente deterministas não são adequados às aBvidades de definição de requisitos.

Processo Ágil Processo puramente empirista

✕

Questões para discussão •  Como tornar os Modelos Ágeis, incluindo o SCRUM, adequados às aBvidades de

definição de requisitos, por natureza não determinísBcas?

•  Faria senBdo incluir testes de regressão para requisitos? Porquê?

•  Faria senBdo incluir nas ferramentas de requisitos mecanismos de verificação lógica, que pudessem testar ambiguidades e inconsistências lógicas nas sentenças que formam as narraBvas que representam os requisitos?

•  Faria senBdo um formação específica para analistas de requisitos, incluindo o desenvolvimento de habilidades cogniBvas, como ocorre com psicólogos, invesBgadores, agentes de serviços de inteligência? Porquê?

Obrigado!

Gilberto L. Fernandes [email protected]

[email protected]

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