Uma Interface Web para apoio à deteção de Concerns em código MATLAB

Abstract

Linguagens de manipulação de dados e de matrizes são ferramentas essenciais para analisadores de dados. Contudo verifica-se que estas não conferem o suporte à modularidade que seria desejável. Este trabalho apresenta um protótipo web que recorre a modelos produzidos pelo o algoritmo Mapa Auto-Organizado (em Inglês: Self-Organizing Map - SOM) sendo o acrónimo em inglês SOM, para estudar os problemas de modularidade presentes em código MATLAB. Para este efeito, a visualização de dados é fundamental na análise dos mesmos. O SOM usualmente disponibiliza dois tipos de representação: as Component Planes e a UMatrix. Todavia, estas são representações complexas que sem um conhecimento profundo sobre as mesmas, o qual não é trivial de obter, tornam difícil a compreensão dos resultados apresentados. Dessa forma, é necessário estudar soluções que permitam a compreensão fácil dos resultados produzidos pelos SOM. Esta dissertação tem como um dos focos, estudar metáforas visuais de apoio à compreensão dos dados por parte de programadores interessados em linguagens orientadas ao processamento de matrizes. Sendo o outro foco principal a validação do SOM como ferramenta de análise exploratória através das metáforas implementadas. Em particular, 3 vistas foram desenvolvidas para programadores com conhecimento da linguagem MATLAB. Uma base de dados foi concebida para armazenar dados sobre código MATLAB, a serem usados como base para análise e respectiva produção de resultados. É apresentado um sistema de anotações, através do qual os utilizadores especialistas em SOM e em análise de código, anotam código MATLAB e partes de metáforas visuais, de forma a que utilizadores não especialistas conseguem compreender os resultados apresentados com mais facilidade - e dessa maneira tirar o máximo proveito das análises. Um conjunto de funcionalidades foi desenvolvidas à volta deste conceito de forma a potenciar a sua utilidade.

Data manipulation and matrix manipulation languages are essential tools for data analyzers. However, it is verified that they to not offer the desirable modularity thatwould be desirable. This work presents a web prototype that makes use of models produced by the Self-Organizing Map (SOM) algorithm, being the acronym in English SOM, to study the modularity problems present in MATLAB code. For this purpose, data visualization is fundamental in their analysis. SOM usually provides two types of representation: the Component Planes and the U-Matrix. However, these are complex representations that without a thorough knowledge about them, which is not trivial to obtain, make it difficult to understand the results presented. Thus, it is necessary to study solutions that allow easy understanding of the results produced by SOM. This thesis has as one of the focuses, to study visual metaphors to support the understanding of the data by programmers interested in languages oriented to matrix processing. The other main focus is the validation of SOM as an exploratory analysis tool through the implemented metaphors. In particular, 3 views were developed for programmers with knowledge of the MATLAB language. A database was designed to store data on MATLAB code, to be used as the basis for analysis and its production of results. An annotation system is presented, whereby specialists users of SOM and MATLAB code analaisers, annotate MATLAB code and parts of visual metaphors, so that non-expert users can understand the results presented more easily - and thus take the maximum benefit of the analyzes. A set of functionalities has been developed around this concept in order to enhance its usefulness.