Livro explica como construir sistemas computacionais para áreas em que qualquer falha pode ser fatal

A chamada “arquitetura de referência”, um campo das ciências de computação em franca expansão, é tema central de obra lançada pela editora Springer

Agência FAPESP – O que há de semelhante entre unidades de terapia intensiva, aviões, carros, sistemas de defesa e de telecomunicações? O uso intenso de tecnologia é uma constante em todos esses contextos e uma falha em qualquer um deles pode gerar consequências fatais. Essas características impactam significativamente o trabalho dos desenvolvedores de software que atuam nesses ambientes, demandando a adoção de modelos e práticas já consolidados.

É assim que nasce a arquitetura de referência, um campo das ciências de computação em franca expansão e que é tema do livro Reference Architectures for Critical Domains: Industrial Uses and Impacts (Springer, 2023).

A obra nasceu a partir de uma parceria científica estabelecida há mais de uma década entre seus dois editores: Elisa Yumi Nakagawa, professora do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação da Universidade de São Paulo (ICMC-USP) e membro da Coordenação da Área de Ciência e Engenharia da Computação da FAPESP, e o chefe do Departamento de Engenharia Virtual do Fraunhofer Institute for Experimental Software Engineering (IESE), da Alemanha, Pablo Oliveira Antonino.

“Este é o primeiro livro que trata explicitamente de arquiteturas de referência, particularmente aquelas para sistemas com uso intensivo de software”, escreveram os editores na introdução. “Vamos fazer um paralelo: quando você vai construir uma casa, precisa fazer uma planta para organizar onde ficará cada cômodo, como se comunicarão, como será a iluminação, onde ficarão as portas, janelas e tudo mais. Quando a gente vai construir um sistema de software, também adotamos essa abordagem. Não dá simplesmente para sentar no computador e sair fazendo. Você tem de projetar a arquitetura para identificar quais serão os grandes módulos e como eles se comunicarão”, explicou a professora Nakagawa à Assessoria de Comunicação do ICMC-USP.

Segundo a pesquisadora, que fez estágio de pesquisa sobre o tema na Alemanha com apoio da FAPESP, já existem diversos modelos para construir essas arquiteturas, que são amplamente utilizados e validados no mercado, servindo de referência e de ponto de partida para quem atua na área de engenharia de software. “Uma arquitetura de referência é um conjunto de documentos que registram o conhecimento sobre como desenvolver sistemas de software em um determinado domínio de aplicação”, acrescentou.

A professora citou como exemplo o setor automotivo. Há várias empresas que fornecem as peças e os equipamentos que compõem um carro, mas é preciso ter um padrão único para que todos os sistemas que operam dentro daquele ambiente funcionem adequadamente. Nesse contexto, uma arquitetura de referência amplamente utilizada é o Automotive Open System Architecture (Autosar), foco do capítulo 5 do livro.

“Com o objetivo de incluir contribuições interessantes, escolhemos a dedo um grupo de especialistas e os convidamos a compartilhar seus conhecimentos sobre arquiteturas de referência, enriquecendo a obra com experiências práticas da indústria”, escreveram os editores, que contaram com a colaboração de mais 20 autores na construção do livro.

No total, a obra possui dez capítulos, que podem ser lidos em qualquer ordem. Além dos dois textos introdutórios de fundamentação teórica, há outros cinco que abordam arquiteturas de referência em diferentes áreas do conhecimento, como telecomunicações (capítulo 3), saúde (capítulo 4), aviação (capítulo 6) e indústria 4.0 (capítulo 7). Há, ainda, um capítulo com foco em domínios não específicos; outro em que são discutidas as perspectivas e os desafios futuros da área; e, por último, está o capítulo conclusivo.

O livro pode ser comprado em formato digital por US$ 109 na página da editora.