While there is a growing recognition of the importance of System of Systems (SoS), there is still little agreement on just what they are or on by what principles they should be constructed. Actually, there are numerous SoS definitions in the literature. The difficulty in specifying what are the constituent systems, what they are supposed to do, and how they are going to do it frequently lead SoS initiatives to complete failures. Guided by a sample SoS that comprises all the distinguishing SoS characteristics and a generic SoS Engineering (SoSE) process, this thesis explores the SoS development from different Software Engineering (SE) perspectives that include requirements, analysis, design, and reengineering. For the Requirements Engineering (RE), we propose a scene-based RE approach to describe the SoS progressively as an arrangement of elementary but meaningful related behaviors named scenes. The objective is making easier the description and the understanding of the SoS dynamism. For the analysis, we propose extensions to statecharts to visually improve the modeling of systems interactions. They are symbolic notations that result from an analogy with multi-layer Printed Circuit Boards (PCB). The resulting diagrams are named PCBstatecharts. For the design, we propose an extension to the conventional SPLE process in such a way that SPL can become a natural source of SoS members. Domain engineering is extended to deliver components able to share abilities in SoS environments. Then, application engineers can design families of products that comply with different SoS requirements and still improve their products using the abilities of other SoS members. For the reengineering, we propose an approach extension to evolve legacy systems to SPL and then to SoS members. We demonstrate that when legacy systems are reengineered properly, they can share useful abilities, work cooperatively, and compose SoS

Apesar do crescente reconheciimento da importância de Sistemas de Sistemas (SoS) ainda não há um consenso sobre o que eles são um para que princípios devem ser construídos. De fato, existem várias definições de SoS na literatura. A dificuldade de especificar quais são os sistemas constituintes, as suas tarefas e como eles irão realizá-las frequentemente conduzem iniciativas de SoS ao completo fracasso. Guiados por um exemplo que inclui todas as características distintas de um SoS e um processo genérico de engenharia de SoS (SoSE), esta tese explora o desenvolvimento de SoS a partir de diferentes perspectivas da engenharia de software (SE), que incluem requisitos, análise, projeto e reengenharia. Para a engenharia de requisitos (RE) é proposta uma abordagem para descrever progressivamente um SoS como um arranjo de comportamentos mais simples, porém significativos, denominados 'cenas'. O objetivo é facilitar a descrição e o entendimento do SoS e seu dinamismo. Para a análise, propõe-se as extensões de statecharts para melhorar a modelagem das interações entre sistemas. Elas são notações simbólicas que resultam de uma analogia com placas de circuito impresso multi camadas (PCB). Os diagramas resultantes são denominados PCB-statecharts. Para o projeto, é proposta uma extensão para o processo convencional de engenharia de linha de produtos (SPLE), de tal forma que linhas de produto (SPL) possam se tornar uma fonte natural de membros para SoS. A engenharia de domínio é estendida para prover componentes capazes de compartilhar habilidades em ambientes de SoS. Desta forma, engenheiros de aplicação podem projetar famílias de produtos complacentes com diferentes requisitos de SoS e ainda melhorar seus produtos usando habilidades de outros membros de um SoS. Para a reengenharia propõe-se extensão de uma abordagem existente para evoluir legados para SPL e depois para membros de um SoS. O objetivo é demonstrar que quando sistemas legados são tratados apropriadamente, eles podem compartilhar habilidades úteis, trabalhar de maneira cooperativa e compor SoS