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Possui graduação em Economia e Matemática pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (1965) , mestrado no Department of Computer Science & Applied Analysis pela University of Waterloo (1969) , doutorado em Ciência da Computação pela University of California at Los Angeles (UCLA) (1974) e pós-doutorado pela IBM Research (1975) . Desde 1982 é professor titular da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. Ele é também professor adjunto da Universidade de Waterloo (Canadá) e pesquisador associado do Fraunhofer Institute FIRST em Berlim.
É membro do corpo editorial de diversos periódicos internacionais: da Communications of the ACM, do periódico dos Anais da Academia Brasileira de Ciências, do Journal of Formal Aspects of Computing e do Journal of Agent-Oriented Software Engineering (IJAOSE). Tem experiência na área de Ciência da Computação , com ênfase em Métodos Formais, Engenharia de Software e Sistemas Multiagentes. Publicou mais de 700 trabalhos arbitrados nos principais veículos destas áreas. O professor é bolsista de produtividade em pesquisa do CNPq no nível 1A.
Em sua carreira atuou na Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro como vice-reitor da Universidade, Decano do Centro Técnico e Científico e por várias vezes Diretor do Departamento Informática. Prof Lucena. foi premiado com a insígnia da Classe Grã-Cruz da Ordem do Mérito Científico da Presidência da República do Brasil, com a Medalha Carlos Chagas Filho de Mérito Científico, Diretoria e Conselho Superior da FAPERJ, com o Prêmio Álvaro Alberto de Ciências e Tecnologia do Ministério de Ciência e Tecnologia e com vários prêmios IBM Innovation Award, dentre muitos outros. O prof. Lucena é fellow da Fundação Guggenheim, fellow of TWAS (Academy of Sciences for the Developing World) e membro titular da Academia Brasileira de Ciências. Até junho de 2017, orientou 49 teses de doutorado e 121 dissertações de mestrado. Comtemplado com os prêmios: ACM Distinguished Scientist em 2009, ACM Fellow em 2013, Quadro de Membros Titulares, Academia Nacional de Engenharia (ANE) em 2016, Destaque na Formação de Recursos Humanos de Excelência em Engenharia de Software, Congresso Brasileiro de Software - Teoria e Prática (VII CBSoft) em 2016 e a medalha de Nobres Parcerias do Canadá em 2017. Desde 2010, Prof Lucena se tornou o presidente do Instituto Nacional de Ciências da Web (INCT).
