Testes consumo energetico de Sistemas de Informação - PSTQB 2015

Testes ao Consumo Energético de Sistemas de Informação

[email protected] | [email protected] | Outubro 2015 | Versão 1.02

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Agenda

Qual o ponto de situação?Com o quê?Quem pode ajudar?O que se diz por ai?Como podemos avançar?Quais os benefícios?

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Qual o ponto de situação?

A Humanidade evoluiu, também por incremento de tecnologia na sua vida. Criou novos materiais e vivências, incluindo a existência de “objetos virtuais”. O software é uma linguagem interpretativa do “ambiente virtual”. A evolução da tecnologia esteve sempre associada ao consumo energético.A obtenção de energia para as atividades humanas tem diversas origens. A energia que é transformada em corrente elétrica é maioritariamente (67,9%) proveniente de fontes não renováveis sendo emitidas quase 12.547 MtCO2 o que corresponde a 39,52% do total de emissões de CO2.

Paradigma Energético Mundial

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CO2 é o principal gás causador do efeito de estufa, sendo que na atualidade as quantidades emitidas são excessivas, provocando o aquecimento global, o que por sua vez contribui para as alterações climáticas.As Nações Unidas indicaram que para a sobrevivência das espécies (onde se inclui o Homem)

a temperatura só pode aumentar globalmente

em um máximo ideal de 2 °C e no limite até 4 ° C.


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Em 2014, 1,3 mil milhões de pessoas, i.e., uma pessoa em cada cinco da população mundial, não tinha acesso à eletricidade.Em 2010 mais de metade da população vivia em meio urbano e prevê-se que em 2050, 7 em cada 10 sejam habitantes citadinos.Excesso de procura de energia elétrica, em localizações onde as infraestruturas de distribuição elétrica são inexistentes ou ineficientes.


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A Resolução 67/215 “2014-2024: The United Nations Decade of Sustainable Energy For All” procura atingir três objetivos até 2030, a saber:

1) Assegurar o acesso universal a serviços modernos de energia;2) Duplicar a taxa de eficiência energética;3) Duplicar a taxa de uso de energias renováveis na obtenção global de energia.


“Energy is the golden thread that connects economic growth, increased social equity, and an environment that allows the world to thrive.” Secretário-geral das Nações Unidas – Ban Ki-Moon (2012)

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As melhorias na eficiência com que usamos a energia proporcionam as maiores oportunidades para reduzirmos o consumo energético – e as emissões de CO2 – ao mesmo tempo que poupamos dinheiro e aumentamos a produtividade.

As melhorias na eficiência são também a solução mais eficaz em termos de relação custo-benefício para a crise climática, e podem ser postas em prática mais

rapidamente do que qualquer uma das outras soluções.

A experiência demonstra que se concentrar-mos neste recurso que ele é praticamente inesgotável, porque a inovação na eficiência é, num sentido muito real, inerentemente renovável. Al Gore (2009)


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Com o quê?

Um sistema computacional, ou computador, é o conjunto de dispositivos eletrónicos físicos (hardware) capazes de efetuar cálculos algorítmicos de acordo com determinados procedimentos definidos por lógica (software). Um computador é constituído por três grandes subsistemas: a unidade central de processamento (CPU – central processing unit), a memória e os dispositivos de entrada e saída (I/O – input/output).

Rocio (2010)

Consumo Energético nos Sistemas Computacionais

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O Que se diz por ai?Eficiência Energética nos Sistemas Computacionais

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Quem pode ajudar?Profissionais de Testes e Garantia da Qualidade

Um tester exerce uma atividade em todo o ciclo de produção de software, desde a aferição da correta definição de requisitos à entrega do produto de software junto do cliente ou utilizador final.

Os testes de software são aferições qualitativas e quantitativas ao nível do código, funcionalidade ou característica de um programa de software.

Há uma orientação psicológica no teste, i.e., é validado o comportamento para 2 tipos de input e output, os

válidos e os inválidos, pelo que se diz que o teste pode ser ao acerto ou ao erro.

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Há mais de década e meia que os Engenheiros de Hardware (ex.: Intel, AMD) se preocupam com eficiência energética.

Os Programadores, com a evolução do Software nos dispositivos

móveis “tiveram” de avançar”, derivado às limitações energéticas das baterias.

Os Software Testers são “players” que estão a dar os primeiros passos.

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“Eventuais” motivos para este atraso dos Testers

1. Falta de procura do mercado (público ou privado)

2. Perceção negativa do radicalismo ambiental

3. Consumo de energia é um problema de hardware e não de software

4. Falta de ferramentas

5. Investimento de baixo retorno

6. Os benefícios são para o consumidor e não para o produtor

7. Desenvolvimento dos produtos de software faz-se em países

desenvolvidos

8. O tema Não é Fixe nem Sexy

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Como podemos avançar?Ferramentas para Aferição de Consumo Energético

Podemos medir o consumo de duas formas: a física (direta e indireta) e a emulada (simulada).

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Como podemos avançar?Ferramentas para Aferição de Consumo Energético

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Como podemos avançar?Medição Comparativa via Joulemeter

Medição do consumo energético via Joulemeter 3 aplicações desenvolvidas autonomamente entre si (diferentes perfis de experiência de programação ), 2 SUT de arquitetura diferente (portátil e estação de trabalho fixa)

CT.1

CT.2CT.3

Agradecimentos ao Prof. Dr. José Coelho

INESC TEC - [email protected]

mailto:[email protected]

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Como podemos avançar?Medição Comparativa via Joulemeter

Consumo Energético Total Max Max SUT CT.1 (Ws) CT.2 (Ws) CT.3 (Ws) ∆ (Ws) ∆ %

1 1.555 37.330 52.462 50907 3274%2 258 7.312 9.712 9454 3664%

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Quais os Benefícios?Custo Económico da Eficiência Energética

Legendah Número de horas de testes (hr)x Custo da execução de testes, por hora (€/hr)z Número de utilizações estimado (útil.)y Consumo energético da aplicação acima do normal, por utilizações (€/útil)y2 Consumo energético da aplicação acima do normal deduzindo a poupança por não aquisição de crédito de carbono, por uma hora (€/hr)en Consumo Energético de uma aplicação ou funcionalidade em teste (Ws) VAPD Valor de Aquisição a um Produtor de Eletricidade (€/kWh)VRPE Valor referência do produtor de eletricidade das toneladas de CO2 libertadas por kWh produzido (tCO2/kWh)ACC Aquisição de Créditos de Carbono (€/tCO2)

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Num caso de teste em que se comparou a visualização de um vídeo no youtube num browser sem problemas, e num browser com problemas

demonstrou a existência de uma diferença de 10.973Ws.

Imaginando que o problema pode afetar todos os mil milhões de utilizadores mensais, e se 1 hora de testes fosse suficiente para identificar o problema, então o potencial ganho da aplicação dos testes de software para benefício coletivo seria muito grande:

16 057 157%.

Aplicando a fórmula “custo de teste vs custo da energia” resulta que:

25 € < 401 428 916,7 €

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Quais os Benefícios?Custos da Ineficiência Energética

A necessidade do uso software nas múltiplas atividades humanas não é questionada mas a possibilidade desse software estar energeticamente otimizado é.Para o acesso a um Website tanto se consome 1.878 Ws como 6.400 Ws, o que nos diz que este último SUT desperdiçou duas visitas a esse mesmo site por aquele utilizador, ou por outro em igual condição de concorrência.O desperdício energético promove um aumento de emissões de CO2 e não liberta recursos financeiros para outros fins, em particular nos casos das populações mais pobres.As populações dos países em vias de desenvolvimento também têm uma má distribuição da rede elétrica. Existem localizações remotas onde a energia tem de ser obtida ou via fontes renováveis (solar, eólica, outras) ou via geradores. É difícil cumprir os objetivos do milénio em particular a Educação básica de qualidade para todos

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Obrigado pela vossa atenção

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