Utilizando a lógica não-clássica para validar processos de

XXII Encontro Nacional de Engenharia de Produção
Curitiba – PR, 23 a 25 de outubro de 2002
UTILIZANDO A LÓGICA NÃO-CLÁSSICA PARA VALIDAR
PROCESSOS DE NEGÓCIOS ATRAVÉS DA ELICITAÇÃO DE
REQUISITOS
Kleber Rocha de Oliveira
Universidade Paulista – Mestrando Engenharia de Produção – UNIP
Rua Dr. Bacelar, 1212 – Vila Clementino, São Paulo – SP – CEP 04026-002
Jair Minoro Abe
Universidade Paulista – Pós-Graduação em Engenharia de Produção
Rua Dr. Bacelar, 1212 – Vila Clementino, São Paulo – SP – CEP 04026-002
ABSTRACT
Describing requirements is an activity extensive and intensively essential, and the larger
the requesting number becomes, the more complex it is to find a common term to represent
the different points of view and the intentions, observed the variations of the scenario
where the real world phenomena happen. To reduce the ambiguity rate and contradictions,
it is necessary to increase the legitimacy of the obtained information of the stakeholders.
The orientation of efforts in the area of Requirements Engineering is for the adoption of a
language that documents the varied aspects of the extraction of requirements precisely for
the process developers. That documentation should be accurate and united, without
duplicities and inconsistencies.
Based on that conception, this research has for purpose to show that the paraconsistent
logic can be applied to model the human behavior through search of evidences and like this
to be applied to the elicitation of process requirements, because it outlines real situations,
with possibilities of, besides treating inconsistencies, also contemplate the uncertainty.
Keywords: Elicitation, Business Process, Paraconsistent Logic
1. INTRODUÇÃO
A validação é a etapa final da elicitação dentro da Engenharia de Requisitos, como
mostra a Figura 1, onde o objetivo é verificar e validar os requisitos especificados. A
etapa de validação procura certificar que os requisitos acordados e especificados
representam uma descrição aceitável do sistema a ser construído [3]. A validação dos
requisitos envolve tanto stakeholders como especialistas, que analisam os requisitos
buscando identificar possíveis problemas, omissões e ambigüidades. Os principais
problemas descobertos durante a validação dos requisitos são:
Não atendimento a padrões de qualidade;
Requisitos descritos de forma pobre, os quais levam a ambigüidade;
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Erros na modelagem do problema ou sistema;
Requisitos conflitantes não identificados durante a etapa de análise.
Figura 1 - O processo de Validação dos Requisitos [3].
Estes problemas devem ser sanados antes que o documento de especificação seja
aprovado e utilizado reengenharia dos processos. O documento de especificação deve
ser um documento que esteja em conformidade com os padrões organizacionais,
representando os requisitos negociados e acordados entre stakeholders e
desenvolvedores. O conhecimento organizacional, embora não seja uma "entrada
tangível" no processo de validação, é muito importante, pois está muito ligado à cultura
e estruturas organizacionais onde o sistema será construído.
Como saída o processo de validação deve gerar uma lista de problemas e ações
acordadas. A lista de problemas deve relatar todos os problemas identificados no
documento de especificação, classificando-os de alguma forma, como por exemplo:
ambigüidade, inconsistência etc. As ações acordadas são ações a serem executadas a
partir dos problemas relacionados na lista de problemas.
Os estudos das lógicas não-clássicas paraconsistente têm muitas aplicações em
diferentes e diversificadas áreas, justamente por adotar vários caminhos para chegar em
um resultado.
Como exemplo de aplicação, podemos citar seu uso médico, que pode permitir que um
computador mediante a sintomas relatados pelos pacientes chegue a um diagnóstico
preciso. Outro campo de grande atuação deste tipo de lógica é a robótica, que tenta
descobrir uma forma onde os robôs tomem decisões, através de seqüências lógicas, que
chegue o mais perto possível da decisão humana, o que é muito mais abrangente do que
somente verdadeiro ou falso.
Além destas, a lógica não-clássica tem mais inúmeras utilizações, seja para criar novos
produtos ou para aperfeiçoar produtos já existentes fazendo com que os mesmos
consigam tomar decisões por si só, analisando seqüências lógica em si implementadas.
2. ELICITAÇÃO DE REQUISITOS
A elicitação de requisitos é a primeira atividade a ser desenvolvida na engenharia de
requisitos. Na fase de elicitação se busca descobrir os requisitos do sistema,
normalmente obscuros e confusos no início do desenvolvimento de um sistema de
informação, conforme mostra a Figura 2. Nesta etapa, stakeholders e desenvolvedores
trabalham em conjunto para encontrar o problema a ser solucionado, enfocando
principalmente os serviços que o sistema deve oferecer. Esta atividade não envolve
apenas perguntar ao usuário o que ele deseja. Ela requer uma análise cuidadosa da
organização onde o sistema será implantado, uma análise do domínio da aplicação e
dos processos de negócios onde o sistema será utilizado [3]. A elicitação de requisitos é
uma atividade complexa, principalmente devido ao alto grau de incerteza inerente a
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esta atividade. Segundo Kotonya e Sommerville [3] a elicitação de requisitos, realizada
de forma efetiva, deve abordar quatro dimensões:
Entendimento do domínio da aplicação: significa conhecer a área onde o sistema
é aplicado de uma forma geral. Este entendimento exige conhecimentos gerais
sobre a aplicação em questão. Por exemplo, se o sistema será aplicado numa área
de seguros de automóveis, então devemos obter conhecimentos gerais sobre
sinistros, apólices de seguro, mercado de automóveis etc.
Entendimento do problema: significa conhecer os detalhes específicos do
problema de um cliente em particular. Por exemplo, para um sistema de seguros de
automóveis que será desenvolvido especificamente para um cliente, o entendimento
do problema envolve conhecer como é o processo de atendimento ao cliente
quando ocorre um sinistro, como ocorrerá o pagamento do conserto do automóvel
do cliente, com quais oficinas a seguradora trabalha etc.
Entendimento do negócio: normalmente sistemas contribuem de alguma forma
com os objetivos e missão da organização onde ele está inserido. O entendimento
do negócio significa conhecer como o sistema a ser desenvolvido interage e afeta
os negócios da organização, e que tipo de contribuição ele irá proporcionar.
Entendimento das necessidades e restrições das pessoas envolvidas no sistema:
para obtermos este tipo de entendimento, é necessário conhecermos os processos
que o sistema deverá suportar. Estes processos são realizados pelas pessoas
envolvidas no sistema.
Figura 2 - Etapas referentes ao descobrimento de requisitos.
3. LÓGICA PARACONSISTENTE
O aparecimento da lógica paraconsistente somente ocorreu em 1963, com um trabalho
do lógico brasileiro Newton Carneiro Affonso da Costa. Da Costa já havia exposto suas
idéias sobre o conceito da contradição anteriormente, mas só em Da Costa (1963) é que
ele formulou, não um sistema, mas uma hierarquia enumerável de lógicas
paraconsistentes de primeira ordem, dos respectivos cálculos de descrições e um
esboço de teorias paraconsistentes de conjuntos construídos sobre sua lógica [1].
O lógico brasileiro Newton, iniciou estudos no sentido de desenvolver sistemas lógicos
que pudessem envolver contradições, motivado por questões de natureza tanto
filosófica quanto matemáticas. A lógica paraconsistente ou "não clássica" diverge da
lógica clássica no sentido de que possam alicerçar sistemas teóricos que admitam
contradições, expressões do tipo "A e não A" sem que, no entanto se tornem triviais, ou
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seja, sem que todas as expressões bem formadas de sua linguagem possam ser provadas
como teoremas do sistema [2].
Os estudos de lógicas paraconsistentes têm sido alvo de grandes estudos da Inteligência
Artificial, como por exemplo, no tratamento de bases de dados que contenham
inconsistências, fundamentando procedimentos alternativos aos tradicionais no trato
deste tipo de problema.
4. LÓGICA PARACONSISTENTE ANOTADA APLICADA A VALIDAÇÃO DE
REQUISISTOS
Nem sempre o cliente está certo e as falhas dos sistemas estão relacionadas às falhas do
processo de captura, análise e especificação. A resolução de conflitos sob o paradigma
da análise de sistemas de múltiplas perspectivas é uma forma de validar os requisitos
de um processo de negócio.
O processo inclui: aquisição de objetivos dos stakeholder, troca de informações acerca
de stakeholder, detecção de conflitos, geração de resoluções, escolha de resoluções e
transformação de objetivos em sistemas operacionais [5].
As LPA constituem uma classe de lógica paraconsistente cujos estudos consideram
resultados da lógica evidencial. Na lógica evidencial, as argumentações limitam-se a
asseverar que as premissas constituem evidencias apenas parciais para sua conclusão.
Nesse caso, é considerado o grau de credibilidade ou crença que as premissas conferem
à conclusão. A determinação das premissas é tarefa de pesquisas científicas e a
validade ou não-validade da argumentação é determinada por estudo lógico [1].
A veracidade ou a falsidade das premissas é o principal problema que envolve a
estrutura da lógica clássica, isso porque na aplicação da lógica no mundo real deve-se
investigar fenômenos para fazer predição sobre comportamentos. Essas investigações
dos fenômenos são cada dias mais aprofundadas e com maior precisão, gerando
contradições. Com o avanço tecnológico, é impossível a resolução de problemas de
inconsistências simplesmente ignorando-as, ou refutando-as, como falsas ou
confirmadas como verdadeiras. Vão existir caso em que as proposições podem ser
verdadeiras e as inferências são ilegítimas, portanto argumentos válidos podem ser
conclusões verdadeiras ou falsas. A validez de um argumentos não garante a verdade
da conclusão.
Vamos aplicar o método no campo das ciências físicas e para isso devemos vincular
certo valor estrutural de : “Verdadeiro”, ”Falso”, “Inconsistente”,”Indefinido”, através
de graus de certeza e de contradição.
Dados de Entrada
Estados
Descrição
Graus de crença
Graus de descrença
Resultantes
(símbolos)
µ1
µ2
1
1
T
Inconsistente
1
0
V
Verdadeiro
0
1
F
Falso
0
0
Indeterminado
⊥
Tabela 1: Tabela de valores-verdade para sinais de entrada binários, onde µ1 e µ2 são
independentes.
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PROPOSIÇÕES
CONECTIVOS
OR
AND
A
B
A∨ B
A∧B
T
T
T
T
T
V
T
V
Tabela 2: Tabela de valores-verdade da aplicação dos Conectivos OR e AND para
duas Proposições A e B.
De um modo geral, conhecimento incerto é aquele que é discutível e ao qual
normalmente, associamos uma medida de incerteza que descreva de algum modo
crenças para as quais existem certas evidências de apoio.
Os valores e a descrição feita por meio do quadrado unitário do plano cartesiano podem
ser estendidos para o reticulado representativo da LPA, utilizando-se os valores dos
graus de certeza e de contradição descritos anteriormente:
Figura 3: Sinais de entrada binários, onde µ1 e µ2 valem 0 e 1, independentemente [1].
Em nosso estudo aplicaremos o conceito da lógica paraconsistente para mudar a
funcionalidade de um processo já existente devido à evolução das regras negócio da
empresa e do mercado de atuação.
Para decidir quais funções deveriam ser alteradas e/ou eliminadas, podemos fazer uma
pesquisa de campo. Neste estudo foram ouvidas as pessoas envolvidas (stakeholders)
no processo. Foram reunidos grupos de pessoas, entre elas especialistas e usuários, que
se utilizam de informações geradas por esta etapa processo e que são necessárias para
dar andamento na atividade seguinte.
Os stakeholders declararam seus sentimentos sobre a utilidade (crença) e sobre os
problemas ou incômodos (descrenças) de cada função.
Conforme demonstrado na tabela 3, descrevemos quatro episódios devidamente
documentados pelos cenários e fizemos um trabalho de elicitação através de entrevistas
visando analisar as necessidades de mudanças no processo atual.
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ITEM
EPISÓDIO
CENÁRIO
A
DIGITAÇÃO DOS ITENS DO PEDIDO
1.1.2
B
EMISSÃO DO PEDIDO
1.1.4
C
SOLICITAÇÃO AO ALMOXARIFADO
1.2.3
D
EMISSÃO DA NOTA FISCAL
2.1.5
Tabela 3: Tabela de episódios registrados através dos cenários documentados na
elicitação dos requisitos.
As proposições foram enumeradas de acordo com o grau de crença e descrença ( 1 para
proposições consideradas úteis ou praticáveis, e 0 para proposições consideradas
problemáticas ou incomodas). Baseados nesses critérios criamos a tabela 4:
Conectivo
Estado
User
Especialista
OR
Resultante
Graus de Graus de ITEM Graus de
Graus de
Finais
crença descrenças
crença
descrenças User/Espec.
1
0
A
0
1
1
1
T
1
0
B
1
0
1
0
V
0
0
C
0
0
0
0
⊥
0
1
D
0
1
0
1
F
Tabela 4: Mapeamento dos resultados das entrevistas seguida da análise dos resultados.
A seguir apresentaremos as conclusões para cada situação resultante do item analisado:
Situação A (DIGITAÇÃO DOS ITENS DO PEDIDO)
Um grupo de usuários apresenta proposições verdadeiras, porém o grupo de
especialistas apresenta proposições falsas, tendendo dessa forma à Inconsistência.
Portanto, deve-se retornar ao levantamento de requisitos, solicitando informações
para o grupo de usuários e de técnicos que apresentam contradições.
Situação B (EMISSÃO DO PEDIDO)
O grupo de usuários apresenta proposições verdadeiras, assim como o especialista,
obtendo assim uma resultante Verdadeira. Diante dessa situação resultante, não é
necessário executar outro levantamento de requisitos.
Situação C (SOLICITAÇÃO AO ALMOXARIFADO)
O usuário apresenta uma proposição indefinida, assim como grupo de especialistas,
obtendo assim uma resultante Indefinida, pois todas estão vindo em quantidades
insuficientes para análise. Diante dessa situação resultante, é necessário executar
outro levantamento de requisitos.
Situação D (EMISSÃO DA NOTA FISCAL)
O grupo de usuários apresenta proposições falsas, assim como o especialista, obtendo
assim uma resultante Falsa. Diante dessa situação resultante, é necessário analisar a
viabilidade da implantação deste processo no projeto elaborado.
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5. CONCLUSÃO
Os atuais processos de validação de requisitos, em sua maioria, não prevêem o
aparecimento de inconsistência. No mundo real, as contradições ou inconsistências
aparecem originadas pelas condições de ambiente em que se desenvolvem as tarefas.
Como e quando estas situações contraditórias aparecem é, em muitos casos,
independente da vontade do agente que executa o controle. Portanto, conflitos são
fatores inerentes ao processo de descobrimento de requisitos, e apresentam-se de forma
mais acentuada quanto maior for o nível de participação dos stakeholder na definição
de interesses, necessidades e desejos.
O modelo de validação para resolução de conflitos que foi proposto e desenvolvido
neste artigo tem a qualidade de discutir amplamente os fatores comportamentais dos
elementos envolvidos na descrição dos requisitos e propor solução para administrar
tecnicamente estes conflitos. A análise de múltiplas perspectivas é orientada
especialmente para satisfação dos stakeholder, com o modelo baseado em aquisição das
preferências individuais e derivação de um projeto que maximiza todas as preferências
possíveis, além de realizar um balanço aceitável acerca daqueles que não podem ser
satisfeitos.
Desta forma a pesquisa demonstra que as teorias baseadas na Lógica Paraconsistente
Anotada podem ser utilizadas como uma forma de validação, apresentando
possibilidades de lidar com situações de indefinições e inconsistentes, fatores
importantes para tomadas de decisão, e que muitas vezes garantem a segurança e
qualidade de um sistema.
6. BIBLIOGRAFIA
[1] COSTA, Newton C.A….[et al.]. Lógica Paraconsistente Aplicada. Brasil - São
Paulo, Atlas, 1999.
[2] FILHO, Frederico A. F. Controle de Recepção de Veículos de Transporte de
Valores para Manutenção, Aplicando o Algoritmo Para-Analisador da Lógica
Paraconsistente Anotada de 2 Valores. Dissertação de Mestrado. Brasil - São Paulo.
1999.
[3] KOTONYA, Gerald; SOMMERVILLE, Ian. Requirements Engeneering
(Processes and Techniques). 1ed. England : John Wiley & Sons Ltd, 1998, 282 p.
[4] MACAULAY, Linda A. Requirements Engeneering. 1ed. Great Britain :
Springer-Verlag London Limited, 1996, 202 p.
[5] SOMMERVILLE, Ian; SAWYER, Pete. Requirements Engineering (A Good
Practice Guide). 1ed. England : John Wiley & Sons Ltd, 1997, 391p.
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