http://repositorio.ufpe.br:80/handle/123456789/52 2026-08-20T21:59:10Z 2026-08-20T21:59:10Z VALE, Rafaella Ferreira do http://repositorio.ufpe.br:80/handle/123456789/70369 2026-08-20T18:42:38Z 2026-03-27T00:00:00Z

Title: Decomposition of multicontrolled single-qubit special unitary operators Authors: VALE, Rafaella Ferreira do Abstract: Avanços recentes na computação quântica têm recebido atenção significativa da comunidade científica, impulsionando intensas iniciativas em pesquisa e desenvolvimento. Tais esforços visam aproveitar fenômenos quânticos na resolução de problemas computacionalmente desafiadores. Na busca por explorar esse potencial, a investigação de estratégias para superar as limitações de dispositivos quânticos ruidosos de escala intermediária (NISQ) emergiu como uma frente de pesquisa decisiva. Essa linha de pesquisa tem o potencial de viabilizar aplicações práticas de tecnologias quânticas no curto prazo. Este trabalho concetra-se na decomposição de operadores quânticos multicontrolados para auxiliar na mitigação de algumas das restrições de dispositivos NISQ. Em particular, são estudadas versões multicontroladas de operadores SU(2) de um qubit, com n qubits de controle. Aprimoramos a síntese desses operadores em relação ao estado da arte à época da proposição deste trabalho, reduzindo o número de portas CNOT necessárias de 28n - 88 (n par) ou 28n - 92 (n ímpar) para 20n - 38 (n ímpar) ou 20n - 42 (n par)—ou para 16n, caso a matriz do operador unitário especial apresente diagonal principal ou secundária com elementos reais. Esse resultado motiva investigações futuras em busca de abordagens ainda mais eficientes para a decomposição de operadores de um qubit com múltiplos controles.

2026-03-27T00:00:00Z MARCELINO, Críssia de Santana http://repositorio.ufpe.br:80/handle/123456789/70368 2026-08-20T18:38:08Z 2026-03-27T00:00:00Z

Title: Definição de Oráculos Aproximados para Testes de Desempenho com Base em Dados Históricos Authors: MARCELINO, Críssia de Santana Abstract: A constante evolução de software e a adoção de práticas aceleradas, como a Integração Con- tínua (CI), introduzem um risco significativo na Engenharia de Software contemporânea: a regressão de performance. A regressão ocorre quando um sistema passa a consumir mais re- cursos ou despende mais tempo para executar ações, comprometendo a satisfação do usuário e aumentando os custos operacionais. Estudos indicam que a maioria das falhas encontra- das atualmente está relacionada à performance, e não mais a erros funcionais. Neste cenário, a identificação objetiva dessas regressões é dificultada pelo desafio metodológico conhecido como Oracle Problem: a dificuldade em automatizar a definição da saída correta/esperada de um teste. Para testes de desempenho, as métricas de rendimento são inerentemente sensíveis à variabilidade ambiental e frequentemente dependem de estimativas informais do testador, o que pode levar a falsos positivos e cobertura insuficiente do sistema. Diante disso, o objetivo principal deste trabalho foi definir um oráculo aproximado para testes de performance a partir de uma margem de tolerância. A pesquisa propôs uma solução inovadora, adaptando o método N-version testing (NVT). Em vez da redundância funcional tradicional, a abordagem utiliza a Redundância Temporal, tratando N versões históricas e bem-sucedidas do mesmo software como uma base de dados redundante e confiável. A nova versão é validada por avaliação quantitativa, comparando-se com a distribuição histórica dentro de uma margem de tolerância adaptativa. Os objetivos específicos incluíram a revisão de literatura, a obtenção dos valores dos dados históricos das versões, a definição da abordagem para criação do oráculo para as aplicações estudadas e a prototipação automática da abordagem. A metodologia indutiva e exploratória foi aplicada em quatro etapas: (1) Definição de Métrica e Coleta de Dados Histó- ricos; (2) Estabelecimento da Referência de performance (baseline); (3) Definição da Margem de Tolerância; e (4) Execução e Comparação de Resultados. Para garantir a adaptabilidade à evolução do software, o conceito de Janela Móvel foi incorporado, atualizando continuamente o histórico de dados e recalibrando a margem de tolerância. Crucialmente, versões onde o erro de performance é confirmado são excluídas do cálculo da baseline para evitar o viés e a ocorrência de falsos negativos. A abordagem foi validada através de cenários experimentais, realizados em um software industrial proprietário de edição de imagens, abrangendo medições pontuais e temporais. Os resultados empíricos validaram a eficácia e a solidez da abordagem, comprovando que o Oráculo Aproximado para Testes de Performance, baseado na adaptação do N-version testing, é capaz de definir uma margem de tolerância objetiva para a detecção de regressões, atendendo assim ao objetivo principal da dissertação. O trabalho demonstrou que a técnica possui alto valor diagnóstico, antecipando falhas e reduzindo a subjetividade do testador humano na definição e verificação das saídas de desempenho. Além da validação experimental, a abordagem também foi submetida a uma avaliação de usabilidade por meio do System Usability Scale (SUS), aplicada a Engenheiros de testes de software com experiência na área. O resultado obtido, com pontuação de 86.9, indica elevado nível de aceitabilidade e percepção positiva quanto à facilidade de uso e aplicabilidade prática da abordagem proposta.

2026-03-27T00:00:00Z SILVA, Denini Gabriel http://repositorio.ufpe.br:80/handle/123456789/70365 2026-08-20T17:41:18Z 2026-03-24T00:00:00Z

Title: The Impact of Computing Environment on Test Flakiness Authors: SILVA, Denini Gabriel Abstract: A test is said to be flaky when it non-deterministically passes or fails on the same code. This phenomenon undermines trust in testing and constitutes a long-standing problem in software engineering. The central thesis of this work is that flaky tests can emerge from broken assumptions that developers implicitly make about the execution environment. Tests may rely on assumptions about available resources, file system conventions, or platform behavior that are not consistently satisfied across environments. When those assumptions are violated, environmental mismatches trigger non-deterministic test outcomes. To investigate this thesis, this work considers two complementary perspectives on environmental variation. The first concerns variability in computational resources (CPU, memory, network, and disk) and its impact on test execution. The second concerns portability across platforms and operating systems, analyzing how differences in system behavior can induce flaky test outcomes. Together, these perspectives characterize how environmental assumptions may lead to flakiness through resource variability within a platform and behavioral differences across platforms. For resource variability, an empirical study across 52 Java, JavaScript, and Python projects shows that 46.5% (283/608) of flaky tests qualify as Resource-Affected Flaky Tests (RAFTs), whose non-deterministic behavior is caused by resource (un)-availability. CPU constraints show the strongest association with elevated failure rates, with memory constraints showing a secondary association, while disk and network constraints show limited association. Stricter configurations increase failure detection, although the most effective configuration varies across projects and often corresponds to intermediate setups (e.g., CPU 0.5/RAM 2GiB and CPU 2/RAM 4GiB). For cross-platform portability, cross-OS re-execution experiments across 500 projects (Linux, macOS, and Windows) reveal that 11.2% exhibit portability-related failures. Mining GitHub Issues identified additional cases in 95 projects, totaling 151 affected systems. From these observations, we derived a taxonomy comprising 7 categories and 24 subcategories, with file operations, process management, and library behavior being the most prevalent. Four general repair patterns were identified, with environment handling (35.7%) and defensive checks (32.2%) being the most common. In tool evaluation, static analyzers demonstrated limited coverage; large language models achieved detection accuracy between 40–79% and repair accuracy between 27–43% with generic prompts, improving to 50–77% with structured prompting. Based on these findings, this work introduces tools to support the detection, diagnosis, and mitigation of computing environment assumptions in testing. These tools assist practitioners and researchers in identifying resource-sensitive tests and cross-platform compatibility issues. The practical relevance of the work is demonstrated through 142 pull requests and issue reports submitted to open-source projects, of which 63 were accepted.

2026-03-24T00:00:00Z LOPES, Vinicius Barbosa Polito http://repositorio.ufpe.br:80/handle/123456789/70364 2026-08-20T17:39:14Z 2026-01-30T00:00:00Z

Title: Integração da Inteligência Artificial Generativa ao Problem- Based Learning no Ensino Superior: um Design Science para Apoio à Prática Docente Authors: LOPES, Vinicius Barbosa Polito Abstract: A expansão recente de ferramentas de Inteligência Artificial Generativa (GenAl) no ensino superior tem ampliado seu uso por estudantes e intensificado desafios pedagógicos, éticos e institucionais relacionados ao planejamento e à condução de atividades de ensino. Nesse contexto, esta dissertação investiga como a GenAl pode dar suporte a professores universitários na adoção de metodologias ativas, com foco no Problem-Based Learning (PBL), tendo como objetivo apoiar a prática docente por meio de orientações pedagógicas estruturadas para o planejamento e a condução de atividades educacionais. Para isso, a pesquisa adota a abordagem de Design Science Research, organizada em um ciclos de (1) diagnóstico, (2) planejamento, (3) intervenção, (4) avaliação e (5) reflexão, Como resultado, foram concebidos e desenvolvidos dois artefatos educacionais: (i) um guideline voltado a orientar docentes na condução de atividades de PBL com suporte de GenAl e (ii) um chatbot tutor destinado ao apoio pedagógico ao professor. A avaliação dos artefatos foi realizada por meio de revisão por especialistas, combinando análise qualitativa de feedback e uma etapa automatizada baseada em LLM-as-a-Judge, com critérios explícitos e verificações adicionais para mitigar vieses e instabilidades de julgamento. Os resultados indicam que o guideline contribui para a clareza e a aplicabilidade das orientações propostas, enquanto o chatbot oferece apoio operacional e consultivo ao docente. Conclui-se que a combinação de orientação pedagógica estruturada e suporte conversacional baseado em conhecimento pode reduzir barreiras de adoção e favorecer práticas mais transparentes e responsáveis no uso da GenAl no ensino superior.

2026-01-30T00:00:00Z