Processos

A Engenharia de Requisitos dispõe de padrões para a realização de softwares capazes de atender as solicitações de seus clientes. Para tal, surge a importância de estabelecer um processo de execução com o intuito de ouvir, analisar, desenvolver e validar um software. Ainda no planejamento, um cenário para o processo varia de acordo com as especificações, políticas internas e fatores externos, segundo Rehman et al. [1].

Etapas

Mesmo havendo a possibilidade dos processos poderem ser criados de formas diferentes, Pohl e Rupp [2] destacaram em seu livro a importância destes passos:

  • Elicitação: levantamento dos requisitos pelas partes interessadas e usuários finais, podendo ser baseados em documentação, sistemas em operação e estudos de casos. Podem ser utilizadas para realizar a elicitação de requisitos, as seguintes técnicas: histórias de usuários, casos de uso, entrevistas, protótipos, dentre outras;
  • Documentação: elaboração de um documento contendo um plano para o projeto, registrando os requisitos elicitados, servindo como recurso para consulta de eventuais dúvidas;
  • Validação e verificação: etapa que tem a finalidade de checar se o produto final está coerente com o que foi elaborado na fase de planejamento do software;
  • Gerenciamento: envolve características que garantem a disponibilidade dos requisitos, possibilitando manutenções rápidas e completas, rastreabilidade e versionamento.
Livro

Processos da Engenharia de Requisitos que abordam a validação de requisitos no contexto da Internet das Coisas (IoT)

Cada processo desenvolvido por diversos autores varia de acordo com sua especificação, proposta e situações específicas. Nós categorizamos os processos relacionados à validação de requisitos em Internet das Coisas em:


A Requirements Engineering Process for IoT Systems

Autores: Silva et al. [3]

Técnicas: BPMN.

Descrição: Os autores apresentaram um processo para o desenvolvimento de sistemas em Internet das Coisas utilizando BPMN. O processo é composto por três subprocessos, em que cada um é feito de acordo com a ISO/IEC/IEEE 12207.


IoT System Development Methods

Autores: Giray et al.[6]

Técnicas: BPMN.

Descrição: Os autores realizaram um estudo de artigos já existentes na literatura e realiza uma avaliação em catorze parâmetros, utilizando BPMN para ilustração do funcionamento.



REM4DSPL: A Requirements Engineering Method for Dynamic Software Product Lines

Autores: Sousa et al. [4]

Técnicas: BPMN.

Descrição: Os autores propuseram o método REM4DSPL utilizando os conceitos da Engenharia de Requisitos e Linha de Produtos de Software Dinâmico (DSPL). O método é composto de três fases e foi representado utilizando BPMN.


Towards a catalog of conflicts for HCI quality characteristics in UbiComp and IoT applications: Process and first results

Autores: Carvalho et al. [27]

Técnicas: BPMN.

Descrição: Com o objetivo de minimizar os problemas de inconsistência na elicitação de requisitos não-funcionais e suas consequências, os autores propuseram um processo em que cada etapa é concluída após uma análise documental utilizando um método ou uma técnica específica. Além disso, cada etapa do processo é catalogada em um banco de dados para fins de consulta. Os autores utilizaram BPMN.


Referências

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[1] Rehman, Tousif ur, Muhammad Naeem Ahmed Khan e Naveed Riaz: Analysis of requirement engineering processes, tools/techniques and methodologies. International Journal of Information Technology and Computer Science (IJITCS), 5(3):40, 2013. Clique aqui para acessar.

[2] Pohl, K. e C. Rupp: Requirements Engineering Fundamentals: A Study Guide forthe Certified Professional for Requirements Engineering Exam - Foundation Level - IREB compliant. Rocky Nook, 2011, ISBN 9781457111921. Clique aqui para acessar.

[3] Danyllo Silva, Taisa Guidini Gonçalves, and Ana Regina C. da Rocha. 2019. A Requirements Engineering Process for IoT Systems. In Proceedings of the XVIII Brazilian Symposium on Software Quality (SBQS'19). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 204–209. Clique aqui para acessar.

[4] Amanda Sousa, Anderson Uchôa, Eduardo Fernandes, Carla I. M. Bezerra, José Maria Monteiro, and Rossana M. C. Andrade. 2019. REM4DSPL: A Requirements Engineering Method for Dynamic Software Product Lines. In Proceedings of the XVIII Brazilian Symposium on Software Quality (SBQS'19). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 129–138. Clique aqui para acessar.

[6] Giray, Görkem and Tekinerdogan, Bedir and Tüzün, Eray: IoT System Development Methods. 1st Edition. 2017. Chapman and Hall/CRC. eBook: 9781315155005. Clique aqui para acessar.

[27] R. M. Carvalho, R. M. C. Andrade and K. M. de Oliveira, "Towards a catalog of conflicts for HCI quality characteristics in UbiComp and IoT applications: Process and first results", 2018 12th International Conference on Research Challenges in Information Science (RCIS), 2018, pp. 1-6. Clique aqui para acessar.


A UML-based Proposal for IoT System Requirements Specification

Autores: Gianna Reggio [10]

Técnicas: Diagramas UML.

Descrição: A autora propôs o IoTReq, um processo para elicitação e especificação de requisitos de sistemas IoT utilizando diagramas UML. A autora não realizou a validação de requisitos em um contexto prático.


Detecting IoT Applications Opportunities and Requirements Elicitation: A Design Thinking Based Approach

Autores: Dantas et al. [23]

Técnicas: Diagramas de afinidade.

Descrição: Os autores propuseram um método para elicitação e concepção de requisitos em sistemas IoT. O processo proposto utiliza o Design Thinking e os autores utilizaram três técnicas de validação de requisitos: o brainstorming, documentação e diagramas de afinidades dos usuários e clientes.


Modeling IoT Applications with SysML4IoT

Autores: Costa et al. [5]

Técnicas: Diagramas UML.

Descrição: Os autores investigaram a resolução de problemas críticos que podem ocorrer na área de design, tais como a diversidade para realizar o design gráfico e a falta de processos capazes de obter, em detalhes, os requisitos do software. Assim, os autores propuseram o processo DevProcess utilizando diagramas UML.


Design Science and ThinkLets as an Holistic Approach to Design IoT/IoS Systems

Autores: Reinhard Bernsteiner e Stephan Schlögl [25]

Técnicas: Diagramas UML.

Descrição: Os autores utilizaram a metodologia Design Science Reseach e a ferramenta ThinkLets para a criação de uma documentação detalhada de um sistema, com o auxílio de diagramas da UML e Brainstorming.


An Improved RE Framework for IoT-Oriented Smart Applications using Integrated Approach

Autores: Kaleem et al. [18]

Técnicas: Diagramas UML.

Descrição: Os autores propuseram um processo para RE em IoT. Para realizar a validação de requisitos, os autores utilizaram Diagramas UML e brainstorming.



Key Abstractions for IoT-Oriented Software Engineering

Autores: Franco Zambonelli [12]

Técnicas: Diagramas UML.

Descrição: O autor reforçou questões chave para a elaboração de um sistema em IoT utilizando os diagramas da UML.


Conversion Method for User Experience Design Information and Software Requirement Specification

Autores: Ayumi Takeda e Yosuke Hatakeyama [13]

Técnicas: Diagramas UML.

Descrição: Os autores propuseram um processo utilizando os diagramas da UML, Design de Experiência do Usuário (UXD) e requisitos de UX para realizar a especificação de requisitos de sistemas no contexto de IoT.


TrUStAPIS: A Trust Requirements Elicitation Method for IoT

Autores: Davide Ferraris e Carmen Fernandez-Gago [16]

Técnicas: Diagramas UML e Template.

Descrição: Os autores propuseram um método de elicitação e especificação de requisitos no contexto de IoT com o objetivo de reforçar a validação de requisitos. Os autores utilizaram diagramas UML e templates em JSON para auxiliar a elaboração do processo.


Specifying Functional Requirements and QoS Parameters for IoT Systems

Autores: Costa et al. [22]

Técnicas: Diagramas UML.

Descrição: Os autores propuseram o processo IoT-RML para especificar e modelar requisitos de maneira precisa e minimizando os conflitos entre os requisitos. O IoT-RML especifica tanto requisitos funcionais como não funcionais (Quality of Service) e utiliza a linguagem SysML para representar os modelos utilizados no processo, com base em diagramas UML.


Uma Tecnologia para Apoiar a Engenharia de Requisitos de Sistemas de Software IoT

Autores: Silva et al. [17]

Técnicas: Diagramas UML e Template.

Descrição: Os autores disponibilizaram um template para preenchimento de informações sobre os processos em IoT, com base nas técnicas SCENARIoT e SCENARIoTCHECK, sendo úteis para a elaboração de um documento de software.



Intelligent Parking Management by Means of Capability Oriented Requirements Engineering

Autores: Hamdi et al. [15]

Técnicas: CORE, Diagramas UML e Modelo de Objetivos.

Descrição: Os autores propuseram um processo no contexto de cidades inteligentes utilizando a Engenharia de Requisitos Orientada a Capacidade (CORE), servindo como base para a criação de um sistema de estacionamento inteligente, utilizando diagramas UML e modelos de objetivos para realizar a elicitação e análise de requisitos.


Stakeholder Identification and Use Case Representation for Internet-of-Things Applications in Healthcare

Autores: Laplante et al. [24]

Técnicas: Diagramas UML.

Descrição: Os autores desenvolveram um software IoT no contexto hospitalar, através de um processo baseado na modelagem do sistema. Os autores utilizaram a técnica rich picture para identificar os stakeholders e elicitar os requisitos funcionais e não-funcionais. Os autores utilizaram diagramas UML.


IoT Composer: Composition and Deployment of IoT Applications

Autores: Krishna et al. [26]

Técnicas: Diagramas UML.

Descrição: Os autores propuseram uma interface Web para atender usuários finais e auxiliar na programação de dispositivos IoT utilizando a Linguagem de Especificação LOTOS, bem como uma interface gráfica para atender as necessidades dos usuários. A visão geral do processo foi ilustrada utilizando os diagramas da UML.


Horizontal Requirement Engineering in Integration of Multiple IoT Use Cases of City Platform as a Service

Autor: Toshihiko Yamakami [21]

Técnicas: Diagramas UML.

Descrição: O autor propôs um framework para auxiliar o design de sistemas em IoT utilizando diagramas UML. Este framework dispõe de três etapas de identificação (interação entre casos de uso, coordenação e impacto), podendo ser agregado tabelas, checklists ou outras técnicas.


Referências

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[1] Rehman, Tousif ur, Muhammad Naeem Ahmed Khan e Naveed Riaz: Analysis of requirement engineering processes, tools/techniques and methodologies. International Journal of Information Technology and Computer Science (IJITCS), 5(3):40, 2013. Clique aqui para acessar.

[2] Pohl, K. e C. Rupp: Requirements Engineering Fundamentals: A Study Guide forthe Certified Professional for Requirements Engineering Exam - Foundation Level - IREB compliant. Rocky Nook, 2011, ISBN 9781457111921. Clique aqui para acessar.

[5] B. Costa, P. F. Pires and F. C. Delicato, "Modeling IoT Applications with SysML4IoT," 2016 42th Euromicro Conference on Software Engineering and Advanced Applications (SEAA), 2016, pp. 157-164. Clique aqui para acessar.

[10] Reggio, Gianna: A UML-based Proposal for IoT System Requirements Specification. Em Proceedings of the 10th international workshop on modelling in software engineering,páginas 9–16, 2018. Clique aqui para acessar.

[12] F. Zambonelli, "Key Abstractions for IoT-Oriented Software Engineering," in IEEE Software, vol. 34, no. 1, pp. 38-45, Jan.-Feb. 2017. Clique aqui para acessar.

[13] Takeda A., Hatakeyama Y. (2016) Conversion Method for User Experience Design Information and Software Requirement Specification. In: Marcus A. (eds) Design, User Experience, and Usability: Design Thinking and Methods. DUXU 2016. Lecture Notes in Computer Science, vol 9746. Springer, Cham. Clique aqui para acessar.

[15] Hamdi M.S., Ghannem A., Loucopoulos P., Kavakli E., Ammar H. (2019) Intelligent Parking Management by Means of Capability Oriented Requirements Engineering. In: Wotawa F., Friedrich G., Pill I., Koitz-Hristov R., Ali M. (eds) Advances and Trends in Artificial Intelligence. From Theory to Practice. IEA/AIE 2019. Lecture Notes in Computer Science, vol 11606. Springer, Cham. Clique aqui para acessar.

[16] Ferraris, D., Fernandez-Gago, C. TrUStAPIS: a trust requirements elicitation method for IoT. Int. J. Inf. Secur. 19, 111–127 (2020). Clique aqui para acessar.

[17] Silva, Danyllo, Bruno Pedraça de Souza, Taisa Guidini Gonçalves e Guilherme Horta Travassos: Uma Tecnologia para Apoiar a Engenharia de Requisitos de Sistemas de Software IoT. Em Ayala, Claudia P., Leonardo Murta, Daniela Soares Cruzes, Eduardo Figueiredo, Carla Silva, Jose Luis de la Vara, Breno de França, Martín Solari, Guilherme Horta Travassos e Ivan Machado (editores): Proceedings of the XXIII Iberoamerican Conference on Software Engineering, CIbSE 2020, Curitiba, Paraná, Brazil, November 9-13, 2020, páginas 342–355. Curran Associates, 2020. Clique aqui para acessar.

[18] S. Kaleem, S. Ahmed, F. Ullah, M. Babar, N. Sheeraz and F. Hadi, "An Improved RE Framewrok for IoT-Oriented Smart Applications Using Inetgrated Approach," 2019 International Conference on Advances in the Emerging Computing Technologies (AECT), 2020, pp. 1-6. Clique aqui para acessar.

[21] T. Yamakami, "Horizontal Requirement Engineering in Integration of Multiple IoT Use Cases of City Platform as a Service," 2017 IEEE International Conference on Computer and Information Technology (CIT), 2017, pp. 292-296. Clique aqui para acessar.

[22] B. Costa, P. F. Pires and F. C. Delicato, "Specifying Functional Requirements and QoS Parameters for IoT Systems," 2017 IEEE 15th Intl Conf on Dependable, Autonomic and Secure Computing, 15th Intl Conf on Pervasive Intelligence and Computing, 3rd Intl Conf on Big Data Intelligence and Computing and Cyber Science and Technology Congress(DASC/PiCom/DataCom/CyberSciTech), 2017, pp. 407-414. Clique aqui para acessar.

[23] Lima Dantas D., Filgueiras L.V.L., Brandão A.A.F., Machado Domingues M.C., Ferreira M.R. (2020) Detecting IoT Applications Opportunities and Requirements Elicitation: A Design Thinking Based Approach. In: Streitz N., Konomi S. (eds) Distributed, Ambient and Pervasive Interactions. HCII 2020. Lecture Notes in Computer Science, vol 12203. Springer, Cham. Clique aqui para acessar.

[24] N. L. Laplante, P. A. Laplante and J. M. Voas, "Stakeholder Identification and Use Case Representation for Internet-of-Things Applications in Healthcare," in IEEE Systems Journal, vol. 12, no. 2, pp. 1589-1597. Clique aqui para acessar.

[25] Bernsteiner R., Schlögl S. (2017) Design Science and ThinkLets as a Holistic Approach to Design IoT/IoS Systems. In: Uden L., Lu W., Ting IH. (eds) Knowledge Management in Organizations. KMO 2017. Communications in Computer and Information Science, vol 731. Springer, Cham. Clique aqui para acessar.

[26] A. Krishna, M. Le Pallec, R. Mateescu, L. Noirie and G. Salaün, "IoT Composer: Composition and Deployment of IoT Applications," 2019 IEEE/ACM 41st International Conference on Software Engineering: Companion Proceedings (ICSE-Companion), 2019, pp. 19-22. Clique aqui para acessar.


TrUStAPIS: A Trust Requirements Elicitation Method for IoT

Autores: Davide Ferraris e Carmen Fernandez-Gago [16]

Técnicas: Diagramas UML e Template.

Descrição: Os autores propuseram um método de elicitação e especificação de requisitos no contexto de IoT com o objetivo de reforçar a validação de requisitos. Os autores utilizaram diagramas UML e templates em JSON para auxiliar a elaboração do processo.



Uma Tecnologia para Apoiar a Engenharia de Requisitos de Sistemas de Software IoT

Autores: Silva et al. [17]

Técnicas: Diagramas UML e Template.

Descrição: Os autores disponibilizaram um template para preenchimento de informações sobre os processos em IoT, com base nas técnicas SCENARIoT e SCENARIoTCHECK, sendo úteis para a elaboração de um documento de software.



Non Functional requirement analysis in IoT based Smart Traffic Management System

Autores: Mahalank et al. [20]

Técnicas: Template e Checklist

Descrição: Os autores adotaram um framework composto de três etapas, templates e checklist para auxiliar a validação de requisitos.


Referências

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[1] Rehman, Tousif ur, Muhammad Naeem Ahmed Khan e Naveed Riaz: Analysis of requirement engineering processes, tools/techniques and methodologies. International Journal of Information Technology and Computer Science (IJITCS), 5(3):40, 2013. Clique aqui para acessar.

[2] Pohl, K. e C. Rupp: Requirements Engineering Fundamentals: A Study Guide forthe Certified Professional for Requirements Engineering Exam - Foundation Level - IREB compliant. Rocky Nook, 2011, ISBN 9781457111921. Clique aqui para acessar.

[16] Ferraris, D., Fernandez-Gago, C. TrUStAPIS: a trust requirements elicitation method for IoT. Int. J. Inf. Secur. 19, 111–127 (2020). Clique aqui para acessar.

[17] Silva, Danyllo, Bruno Pedraça de Souza, Taisa Guidini Gonçalves e Guilherme Horta Travassos: Uma Tecnologia para Apoiar a Engenharia de Requisitos de Sistemas de Software IoT. Em Ayala, Claudia P., Leonardo Murta, Daniela Soares Cruzes, Eduardo Figueiredo, Carla Silva, Jose Luis de la Vara, Breno de França, Martín Solari, Guilherme Horta Travassos e Ivan Machado (editores): Proceedings of the XXIII Iberoamerican Conference on Software Engineering, CIbSE 2020, Curitiba, Paraná, Brazil, November 9-13, 2020, páginas 342–355. Curran Associates, 2020. Clique aqui para acessar.

[20] S. N. Mahalank, K. B. Malagund and R. M. Banakar, "Non Functional Requirement Analysis in IoT based smart traffic management system," 2016 International Conference on Computing Communication Control and automation (ICCUBEA), 2016, pp. 1-6. Clique aqui para acessar.


Emotion-oriented requirements engineering: A case study in developing a smart home system for the elderly

Autores: Curumsing et al. [14]

Técnicas: Modelo de Objetivos e Questionário.

Descrição: Os autores desenvolveram o SofiHub para auxiliar os idosos na adaptação de sua residência para uma smart home e auxiliar a rotina deles, proporcionar conforto, amenizar os efeitos da solidão e tranquilizar seus familiares. Os autores adotaram um processo baseado em Modelo de Objetivos para relacionar os objetivos emocionais e os de sistema. Os autores utilizaram questionários para realizar a validação dos requisitos.



Intelligent Parking Management by Means of Capability Oriented Requirements Engineering

Autores: Hamdi et al. [15]

Técnicas: CORE, Diagramas UML e Modelo de Objetivos.

Descrição: Os autores propuseram um processo no contexto de cidades inteligentes utilizando a Engenharia de Requisitos Orientada a Capacidade (CORE), servindo como base para a criação de um sistema de estacionamento inteligente, utilizando diagramas UML e modelos de objetivos para realizar a elicitação e análise de requisitos.



Towards Modelling and Analysis of Spatial and Temporal Requirements

Autores: Mounir Touzani e Christophe Ponsand [11]

Técnicas: Modelo de Objetivos, KAOS e GORE.

Descrição: Os autores propuseram o uso de diagramas para realizar a integração e análise de requisitos com o intuito de detectar problemas nas fases do processo de desenvolvimento. Os autores utilizaram a Engenharia de Requisitos Orientada por Objetivos (GORE), o Keep All Objectives Satisfied (KAOS) e Modelo de Objetivos.


Referências

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[1] Rehman, Tousif ur, Muhammad Naeem Ahmed Khan e Naveed Riaz: Analysis of requirement engineering processes, tools/techniques and methodologies. International Journal of Information Technology and Computer Science (IJITCS), 5(3):40, 2013. Clique aqui para acessar.

[2] Pohl, K. e C. Rupp: Requirements Engineering Fundamentals: A Study Guide forthe Certified Professional for Requirements Engineering Exam - Foundation Level - IREB compliant. Rocky Nook, 2011, ISBN 9781457111921. Clique aqui para acessar.

[11] M. Touzani and C. Ponsard, "Towards Modelling and Analysis of Spatial and Temporal Requirements," 2016 IEEE 24th International Requirements Engineering Conference (RE), 2016, pp. 389-394. Clique aqui para acessar.

[14] Curumsing, Maheswaree Kissoon, Niroshinie Fernando, Mohamed Abdelrazek, Rajesh Vasa, Kon Mouzakis e John Grundy: Emotion-oriented requirements engineering: A case study in developing a smart home system for the elderly. Journal of Systems and Software, 147:215–229, 2019, ISSN 0164-1212. Clique aqui para acessar.

[15] Hamdi M.S., Ghannem A., Loucopoulos P., Kavakli E., Ammar H. (2019) Intelligent Parking Management by Means of Capability Oriented Requirements Engineering. In: Wotawa F., Friedrich G., Pill I., Koitz-Hristov R., Ali M. (eds) Advances and Trends in Artificial Intelligence. From Theory to Practice. IEA/AIE 2019. Lecture Notes in Computer Science, vol 11606. Springer, Cham. Clique aqui para acessar.


An Evidence-Based Framework for Supporting the Engineering of IoT Software Systems Mid-stage Research

Autora: Rebeca Motta [19]

Técnicas: 5W1H.

Descrição: A autora propôs um framework utilizando a metodologia 5W1H contendo três etapas com o objetivo de reforçar a validação de requisitos de um dispositivo IoT de forma a eliminar possíveis fragilidades.


Referências

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[1] Rehman, Tousif ur, Muhammad Naeem Ahmed Khan e Naveed Riaz: Analysis of requirement engineering processes, tools/techniques and methodologies. International Journal of Information Technology and Computer Science (IJITCS), 5(3):40, 2013. Clique aqui para acessar.

[2] Pohl, K. e C. Rupp: Requirements Engineering Fundamentals: A Study Guide forthe Certified Professional for Requirements Engineering Exam - Foundation Level - IREB compliant. Rocky Nook, 2011, ISBN 9781457111921. Clique aqui para acessar.

[19] Rebeca C. Motta. 2019. An Evidence-Based Framework for Supporting the Engineering of IoT Software Systems. SIGSOFT Softw. Eng. Notes 44, 3 (July 2019), 22–23. Clique aqui para acessar.


Intelligent Parking Management by Means of Capability Oriented Requirements Engineering

Autores: Hamdi et al. [15]

Técnicas: CORE, Diagramas UML e Modelo de Objetivos.

Descrição: Os autores propuseram um processo no contexto de cidades inteligentes utilizando a Engenharia de Requisitos Orientada a Capacidade (CORE), servindo como base para a criação de um sistema de estacionamento inteligente, utilizando diagramas UML e modelos de objetivos para realizar a elicitação e análise de requisitos.


Referências

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[1] Rehman, Tousif ur, Muhammad Naeem Ahmed Khan e Naveed Riaz: Analysis of requirement engineering processes, tools/techniques and methodologies. International Journal of Information Technology and Computer Science (IJITCS), 5(3):40, 2013. Clique aqui para acessar.

[2] Pohl, K. e C. Rupp: Requirements Engineering Fundamentals: A Study Guide forthe Certified Professional for Requirements Engineering Exam - Foundation Level - IREB compliant. Rocky Nook, 2011, ISBN 9781457111921. Clique aqui para acessar.

[15] Hamdi M.S., Ghannem A., Loucopoulos P., Kavakli E., Ammar H. (2019) Intelligent Parking Management by Means of Capability Oriented Requirements Engineering. In: Wotawa F., Friedrich G., Pill I., Koitz-Hristov R., Ali M. (eds) Advances and Trends in Artificial Intelligence. From Theory to Practice. IEA/AIE 2019. Lecture Notes in Computer Science, vol 11606. Springer, Cham. Clique aqui para acessar.