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Copyleft Fabio Kon e Alfredo Goldman
Desenvolvimento Ágil de Software com Programação eXtrema (XP):
Conceitos Básicos e a experiência da ALESP
Prof. Fabio Kon Prof. Alfredo Goldman
Departamento de Ciência da ComputaçãoIME / USP
naAssembléia Legislativa do Estado de São Paulo
14/10/2005
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Novos ventos no mundo do Desenvolvimento de Software
Sociedade demanda grande quantidade de sistemas/aplicações software complexo, sistemas distribuídos,
heterogêneos requisitos mutantes (todo ano, todo mês, todo
dia)
Mas, infelizmente, não há gente suficiente para desenvolver
tanto software com qualidade.
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Problemas
Com metodologias de desenvolvimento Supõem que é possível prever o futuro Pouca interação com os clientes Ênfase em burocracias (documentos,
formulários, processos, controles rígidos, etc.)
Avaliação do progresso baseado na evolução da burocracia e não do código
Com software Grande quantidade de erros Falta de flexibilidade
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Como resolver esse impasse?
Melhores Tecnologias Padrões de Projeto (reutilização de
idéias) Componentes (reutilização de código) Middleware (aumenta a abstração)
Melhores Metodologias Métodos Ágeis (o foco nesta palestra) outras... (RUP, relacionadas a CMM,
etc.)
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Metodologias de Desenvolvimento de Software OO
“Tradicionais” Comunidade de Engenharia de Software IEEE/ACM ICSE p.ex. Carnegie-Mellon SEI RUP, CMM, etc.
Ágeis Comunidade de POO ACM OOPSLA p.ex. Johnson @ Illinois, Beck, Cockburn,
Jeffries, Cunningham… XP, Crystal, Scrum, etc.
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Métodos Ágeis deDesenvolvimento de Software
Movimento iniciado por programadores experientes e consultores em desenvolvimento de software.
Questionam e se opõe a uma série de mitos/práticas adotadas em abordagens tradicionais de Engenharia de Software e Gerência de Projetos.
Manifesto Ágil:• Assinado por 17 desenvolvedores em Utah em
fevereiro/2001.
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O Manifesto do Desenvolvimento Ágil de Software
1. Indivíduos e interações são mais importantes que processos e ferramentas.
2. Software funcionando é mais importante do que documentação completa e detalhada.
3. Colaboração com o cliente é mais importante do que negociação de contratos.
4. Adaptação a mudanças é mais importante do que seguir o plano inicial.
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Princípios do Manifesto Ágil
Objetivo: satisfazer o cliente entregando, rapidamente e com freqüência, sistemas com algum valor. Entregar versões funcionais em prazos curtos. Estar preparado para requisitos mutantes. Pessoal de negócios e desenvolvedores juntos. Troca de informações através de conversas
diretas.
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Principais Métodos Ágeis
Nesta palestra nos concentraremos em : Programação eXtrema (XP)
Outros métodos ágeis interessantes: Crystal (uma família de métodos) Scrum Adaptive Software Development Feature Driven Development etc.
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A família Crystal de Métodos
Criada por Alistair Cockburn http://alistair.cockburn.us/crystal Editor da série Agile Software
Development da Addison-Wesley.
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Classificação de Projetos de Desenvolvimento de Software
Número de pessoas envolvidas
C
riti
cali
dad
e(d
efei
tos
caus
am p
erda
s de
...)
Comfort(C)
Essentialmoney
(E)
Life(L)
+20%
. . . Prioridade para responsabilidade legal
1 - 6 - 20 - 40 - 100 - 200 - 500 - 1,000
C6 C20 C40 C100 C200 C500 C1000
D6 D20 D40 D100 D200 D500 D1000
E6 E20 E40 E100 E200 E500 E1000
L6 L20 L40 L100 L200 L500 L1000
Prioridade para Produtividade & Tolerância
Discretionarymoney
(D)
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Escopo da Família Crystal
Red
C6 C20 C40 C80
D6 D20 D40 D80
E6 E20 E40 E80
Clear Yellow Orange
L6 L20 L40 L80
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Principais Características da Família Crystal
Filosofia básica: ênfase em comunicação leve nos produtos gerados (evitar “peso morto”)
Princípios: Precisamos de menos produtos intermediários se possuímos:
1. canais de comunicação informal ricos e rápidos2. entrega freqüente de código funcionando3. uso dos pontos fortes das pessoas (conversas, olhar a sua
volta, interagir com outros)4. estar ciente dos pontos fracos das pessoas (baixa disciplina,
falta de cuidado)
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Adaptação da Metodologia
Em cada caso, escolha a metodologia mais leve possível que pode fazer o que você precisa.
Quanto maior o projeto (número de pessoas), maior burocracia será necessária e pior será a produtividade.
Reflection Workshops ao final de cada fase.
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Oficinas de Reflexão(Reflection Workshops)
Perguntas: O que aprendemos na última fase (p.ex. mês)? O que podemos fazer de uma forma melhor?
Resultado: pôster Tentar
testes automatizadosmultas para interrupçõesescrita pareada de testes
Manterreuniões com cliente
programação pareada
Problemasmuitas interrupções
erros no código entregue
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Mais perguntas na reflexão
O que fizemos de bom e de ruim? Quais são as nossas prioridades? O que mantivemos de mais importante? O que podemos mudar para a próxima vez? O que podemos adicionar/tirar?
Após 2 ou 3 versões incrementais, a metodologia deve começar a convergir para uma metodologia tolerável para o projeto.
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Scrum
Definição informal:Estratégia em um jogo de rugby onde jogadores colocam uma bola quase perdida novamente em jogo através de trabalho em equipe.
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Scrum
Jeff Suttherland http://jeffsutherland.com
Ken Schwaber http://www.controlchaos.com
Conferências OOPSLA 96, PLoP 98
Inspiração Desenvolvimento Iterativo e Incremental
em empresas (DuPont, Honda, etc) nos anos 80
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Programação eXtremaXP
Metodologia de desenvolvimento de software aperfeiçoada nos últimos 5 anos.
Ganhou notoriedade a partir da OOPSLA’2000.
Nome principal: Kent Beck Também importante: Ward Cunningham
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Reações a XP
Alguns odeiam, outros amam.
Quem gosta de programar ama! Deixa o bom programador livre para
fazer o que ele faria se não houvesse regras.
Força o [mau] programador a se comportar de uma forma similar ao bom programador.
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Modelo Tradicional de Desenvolvimento de Software
0. Levantamento de Requisitos
1. Análise de Requisitos
2. Desenho da Arquitetura
3. Implementação
4. Testes
5. Produção / Manutenção
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Premissas Básicas do Modelo Tradicional
É necessário fazer uma análise de requisitos profunda e detalhada antes de projetar a arquitetura do sistema.
É necessário fazer um estudo minucioso e elaborar uma descrição detalhada da arquitetura antes de começar a implementá-la.
É necessário testar o sistema completamente antes de mandar a versão final para o cliente.
![Page 23: Prof. Fabio Kon Prof. Alfredo Goldman Departamento de Ciência da Computação IME / USP](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062305/56815031550346895dbe2adc/html5/thumbnails/23.jpg)
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O que está por trás deste modelo?
Cu
sto
de
mu
dan
ças
requisitos desenho testes análise implementação produção
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E se a realidade hoje em dia fosse outra?
Cu
sto
de
mu
dan
ças
tempo
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E se essa fosse a realidade?
A atitude dos desenvolvedores de software seria completamente diferente: Tomaríamos as grandes decisões o mais
tarde possível. Implementaríamos agora somente o que
precisamos agora. Não implementaríamos flexibilidade
desnecessária (não anteciparíamos necessidades).
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E essa é a nova realidade !(pelo menos em muitos casos)
Orientação a Objetos: facilita e cria oportunidades para mudanças.
Técnicas de Refatoração. Testes automatizados: nos dão
segurança quando fazemos mudanças. Prática / cultura de mudanças:
aprendemos técnicas e adquirimos experiência em lidar com código mutante.
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A Quem se Destina XP?
Grupos de 2 a 10 programadores Projetos de 1 a 36 meses (calendário) De 1000 a 250 000 linhas de código Papéis:
Programadores (foco central)(sem hierarquia)
“Treinador” ou “Técnico” (coach) “Acompanhador” (tracker) Cliente
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E Se Eu Não Me Encaixo Nesses Casos?
Você ainda pode aprender muito sobre desenvolvimento de software.
Terá elementos para repensar as suas práticas.
No início se dizia: “Ou você é 100% eXtremo ou não é
eXtremo. Não dá prá ser 80% XP.” XP is like teenage sex.
Hoje não é mais necessariamente assim.
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As 12 Práticas de XP(versão 2000)
1. Planejamento2. Fases Pequenas3. Metáfora4. Design Simples5. Testes6. Refatoração7. Programação
Pareada
8. Propriedade Coletiva
9. Integração Contínua10. Semana de 40 horas11. Cliente junto aos
desenvolvedores12. Padronização do
código
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Princípios Básicos de XP
Feedback rápido
Simplicidade é o melhor negócio
Mudanças incrementais
Carregue a bandeira das mudanças /
não valorize o medo (Embrace change)
Alta qualidade do código
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As 4 Variáveis do Desenvolvimento de Software
• Tempo
• Custo
• Qualidade
• Escopo (foco principal de XP)
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Um Projeto XP
Fase de Exploração duração: 2 a 6 meses. termina quando a primeira versão do
software é enviada ao cliente. clientes escrevem “historias” (story cards). programadores interagem com clientes e
discutem tecnologias. Não só discutem, experimentam
diferentes tecnologias e arquiteturas para o sistema.
Planejamento: 1 a 2 dias.
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Um Dia na Vida de um Programador XP
Escolhe uma história do cliente. Procura um par livre. Escolhe um computador para
programação pareada. Seleciona um “cartão de história”
contendo uma tarefa claramente relacionada a uma característica (feature) desejada pelo cliente.
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Um Dia na Vida de um Programador XP
Discute modificações recentes no sistema
Discute história do cliente
Testes
Implementação
Projeto (design)
Integração
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Um Dia na Vida de um Programador XP
Atos constantes no desenvolvimento: Executa testes antigos. Busca oportunidades para simplificação. Modifica desenho e implementação
incrementalmente baseado na funcionalidade exigida no momento.
Escreve novos testes. Enquanto todos os testes não rodam a
100%, o trabalho não está terminado. Integra novo código ao repositório.
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Testes
Fundamento mais importante de XP. É o que dá segurança e coragem ao grupo. Testes de unidades (Unit tests)
escritos pelos programadores para testar cada elemento do sistema (e.g., cada método em cada caso).
Testes de funcionalidades (Functional tests) escritos pelos clientes para testar a
funcionalidade do sistema.
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Testes
Testes das unidades do sistema Tem que estar sempre funcionando a
100%. São executados várias vezes por dia. Executados à noite automaticamente.
Testes das funcionalidades Vão crescendo de 0% a 100%. Quando chegam a 100% acabou o projeto.
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O Código
Padrões de estilo adotados pelo grupo inteiro.
O mais claro possível. XP não se baseia em documentações
detalhadas e extensas (perde-se sincronia).
Comentários sempre que necessários.
Comentários padronizados. Programação Pareada ajuda muito!
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Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 39 / 7014/10/2005
Programação Pareada
Erro de um detectado imediatamente pelo outro (grande economia de tempo).
Maior diversidade de idéias, técnicas, algoritmos. Enquanto um escreve, o outro pensa em contra-
exemplos, problemas de eficiência, etc. Vergonha de escrever código feio (gambiarras)
na frente do seu par. Pareamento de acordo com especialidades.
• Ex.: Sistema Multimídia Orientado a Objetos
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Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 40 / 7014/10/2005
Propriedade Coletivado Código
Modelo tradicional: só autor de uma função pode modificá-la.
XP: o código pertence a todos. Se alguém identifica uma
oportunidade para simplificar, consertar ou melhorar código escrito por outra pessoa, que o faça.
Mas rode os testes!
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Copyleft Fabio Kon & Alfredo Goldman 41 / 7014/10/2005
Refatoração(Refactoring)
Uma [pequena] modificação no sistema que não altera o seu comportamento funcional
mas que melhora alguma qualidade não-funcional: simplicidade flexibilidade clareza desempenho
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Exemplos de Refatoração
Mudança do nome de variáveis
Mudanças nas interfaces dos objetos
Pequenas mudanças arquiteturais
Encapsular código repetido em um novo método
Generalização de métodos• raizQuadrada(float x) raiz(float x, int n)
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Cliente
Responsável por escrever “histórias”. Muitas vezes é um programador ou é
representado por um programador do grupo.
Trabalha no mesmo espaço físico do grupo. Novas versões são enviadas para produção
todo mês (ou toda semana). Feedback do cliente é essencial. Requisitos mudam (e isso não é mau).
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Coach(treinador)
Em geral, o mais experiente do grupo. Identifica quem é bom no que. Lembra a todos as regras do jogo (XP). Eventualmente faz programação pareada. Não desenha arquitetura, apenas chama a
atenção para oportunidades de melhorias. Seu papel diminui à medida em que o
time fica mais maduro.
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Tracker(Acompanhador)
A “consciência” do time. Coleta estatísticas sobre o andamento do
projeto. Alguns exemplos:• Número de histórias definidas e implementadas.• Número de unit tests.• Número de testes funcionais definidos e
funcionando.• Número de classes, métodos, linhas de código
Mantém histórico do progresso. Faz estimativas para o futuro.
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Quando XP Não Deve Ser Experimentada?
Quando o cliente não aceita as regras do jogo.
Quando o cliente quer uma especificação detalhada do sistema antes de começar.
Quando os programadores não estão dispostos a seguir (todas) as regras.
Se (quase) todos os programadores do time são medíocres.
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Quando XP Não Deve Ser Experimentada?
Grupos grandes (>10 programadores). Quando feedback rápido não é possível:
sistema demora 6h para compilar. testes demoram 12h para rodar. exigência de certificação que demora meses.
Quando o custo de mudanças é essencialmente exponencial.
Quando não é possível realizar testes (muito raro).
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ConclusãoVencendo os Medos
Escrever código. Mudar de idéia. Ir em frente sem saber tudo sobre o
futuro. Confiar em outras pessoas. Mudar a arquitetura de um sistema em
funcionamento. Escrever testes.
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As 12 Práticas de XP(versão 2000)
1. Planejamento2. Fases Pequenas3. Metáfora4. Design Simples5. Testes6. Refatoramento7. Programação
Pareada
8. Propriedade Coletiva
9. Integração Contínua10. Semana de 40 horas11. Cliente junto aos
desenvolvedores12. Padronização do
código
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Práticas de XP
As práticas foram refatoradas(veja www.extremeprogramming.org/rules.html)
Mas a idéia é exatamente a mesma
Novas práticas interessantes:• Conserte XP quando a metodologia quebrar.• Mova as pessoas.• Client Proxy (by Klaus)
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Portanto
XP não é para todo mundo.
Mas todo mundo pode aprender com ela.
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Características Comuns dos Métodos Ágeis
Coloca o foco Na entrega freqüente de sub-versões do
software [funcionando] para o cliente. Nos seres humanos que desenvolvem o
software. Retira o foco de
Processos rígidos e burocratizados. Documentações e contratos detalhados. Ferramentas que são usadas pelos seres
humanos.
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Programação eXtremana ALESP
1. Problema ComplexoSistema completo para o depto. de recursos humanos
2. Muito bem estudadoA equipe passou 18 meses estudando os processos envolvidos…
3. Mas, não havia nenhuma linha de código.
Nova tecnologia para a equipe (Java)
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Contratação do IME/USP
Através da Fundação de Apoio à USP (FUSP) Opções possíveis:
1. Desenvolvimento do sistema na USP+ a equipe do IME/USP tem alto nível técnico- mas não conhece a fundo as regras do negócio
2. Capacitação da equipe+ permite um maior envolvimento do pessoal da ALESP+ a equipe fica apta a desenvolver e manter os sistemas- “perde-se” tempo com a formação
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CapacitaçãoMódulo 1
Curso Intensivo de Orientação a Objetos com Java Pré-requisito: conhecimentos de
programação Conceitos de modelagem OO Introdução a um bom ambiente de
desenvolvimento: Eclipse Duração: 6 semanas
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Capacitação Módulo 2
Introdução aos métodos ágeis Com ênfase em XP
Testes automatizados JUnit e JWebUnit
Refatoração Estilos de Código Interfaces WEB (JSP/Servlets) Mini-projeto real (sistema de crachás)
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Capacitação Módulo 3
Ferramentas mais avançadas Software livre, código aberto:
Struts Velocity Java + Banco de dados Hibernate
Início do projeto do sistema RH Escrita de cartões Exploração
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CapacitaçãoMódulos Seguintes
Desenvolvimento do Sistema Pessoas do corpo técnico (IME/USP)
participando ativamente do desenvolvimento Transferência de conhecimento
Novas ferramentas livres: CVS Log4J Ferramenta de geração de arquivos PDF
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ALESP: Resultados Hoje
Após 8 meses de trabalho: Equipe auto-suficiente Estatísticas do projeto:
Release Data # Classes
# Métodos de teste
1 13/7 44 74
2 29/7 62 110
17/8 100 197
3 6/10 210 582
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Estatísticas do Projeto
0
100
200
300
400
500
600
700
13/7 29/7 17/8 6/10
1 2 3
Data,
Release
Qtdes.
# Classes
# Métodos de teste
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Interface Gráfica do Sistema de Freqüência
• Implementado em
• Java
• JSP
• Servlets
• Struts
• Hibernate Oracle
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Jorge de Almeida
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Jorge de Almeida
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Na prática
Funcionaram muito bem Programação pareada Testes (nem sempre a priori) Refatoração Cliente programador
Funcionaram bem Design simples Propriedade coletiva Integração contínua
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O que esperamos nofuturo próximo
Dentro de poucos meses: colocar partes do sistema em produção
Dentro de cerca de um ano: substituir o sistema atual de RH
A partir de um ano: exportar a tecnologia como software
livre para outros órgãos governamentais
Projeto Chinchilla http://chinchilla.sf.net
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Maiores Informações
www.agilealliance.org
www.ime.usp.br/~xp
www.xispe.com.brwww.extremeprogramming.org
www.ime.usp.br/~kon/MAC5715
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Desenvolvedores
Alexandre Felix Alexandre
Vernille Cintia Shnaider Edmur Mesquita Élcio A. Araújo
Felipe S. Gomes Ilton Yoshio Narita João Henrique Marcia Abraham Marisa N. da Silva
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Agradecimentos
Carlos E. Ferreira Celso T. Matsuda Edna M. S.
Cymbaum Lúcia S. França
Pinto Luis Shoiti Yvata
Mauricio R. F. Pereira
Roberto Sturm Solange Basso Werner Bichler
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Equipe do IME/USP
Alexey Antônio Villas Bôas Alfredo Goldman Fabio Kon Flavio Regis de Arruda Dairton L. Bassi Filho Rodrigo S. de Castro