A domain specific language for domotic systems

To cope with modernity, the interesting of having a fully automated house has been increasing over the years, as technology evolves and as our lives become more stressful and overloaded. An automation system provides a way to simplify some daily tasks, allowing us to have more spare time to perform activities where we are really needed. There are some systems in this domain that try to implement these characteristics, but this kind of technology is at its early stages of evolution being that it is still far away of empowering the user with the desired control over a habitation. The reason is that the mentioned systems miss some important features such as adaptability, extension and evolution. These systems, developed from a bottom-up approach, are often tailored for programmers and domain experts, discarding most of the times the end users that remain with unfinished interfaces or products that they have difficulty to control. Moreover, complex behaviors are avoided, since they are extremely difficult to implement mostly due to the necessity of handling priorities, conflicts and device calibration. Besides, these solutions are only reachable at very high costs, yet they still have the limitation of being difficult to configure by non-technical people once in runtime operation. As a result, it is necessary to create a tool that allows the execution of several automated actions, with an interface that is easy to use but at the same time supports all the main features of this domain. It is also desirable that this tool is independent of the hardware so it can be reused, thus a Model Driven Development approach (MDD) is the ideal option, as it is a method that follows those principles. Since the automation domain has some very specific concepts, the use of models should be combined with a Domain Specific Language (DSL). With these two methods, it is possible to create a solution that is adapted to the end users, but also to domain experts and programmers due to the several levels of abstraction that can be added to diminish the complexity of use. The aim of this thesis is to design a Domain Specific Language (DSL) that uses the Model Driven Development approach (MDD), with the purpose of supporting Home Automation (HA) concepts. In this implementation, the development of simple and complex scenarios should be supported and will be one of the most important concerns. This DSL should also support other significant features in this domain, such as the ability to schedule tasks, which is something that is limited in the current existing solutions.

Viewpoints and goals: towards an integrated approach

Dissertação de Mestrado em Engenharia Informática

A framework to operate transformations between distinct models differing in modelling concepts

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Sustainability of systems interoperability in dynamic business networks

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Mental health care assessed based on structure, process and outcome : a retrospective cohort study

RESUMO: As doenças mentais são comuns, universais e associadas a uma significativa sobrecarga pessoal, familiar, social e económica. Os Serviços de Saúde Mental devem abordar de forma adequada as necessidades dos pacientes e familiares tanto ao nível clínico como também ao nível social. O presente estudo foi realizado num período de grande transformação nos sistemas de saúde primário e de saúde mental em Portugal, num Departamento de Psiquiatria desenvolvido com base nos princípios da OMS. Os objectivos incluem a caracterização: 1) das Unidades Funcionais do Departamento; 2) dos pacientes internados pela primeira vez no internamento de agudos; 3) da utilização dos serviços nas equipas comunitárias após a alta; e 4) da avaliação de alguns dos indicadores de qualidade do departamento, com recurso ao modelo de Donabedian sobre a articulação entre a Estrutura-Processo-Resultados. Metodologia: Foi escolhido um estudo de coorte retrospectivo. Todos os pacientes internados pela primeira vez entre 2008 e 2010 foram incluídos no estudo. Os seus processos clínicos e a base de dados do hospital onde são registados todos os contactos que estes tiveram com os profissionais de saúde mental foram revistos de forma a obter dados sociodemográficos e clínicos, durante o período do estudo e após a alta. Os instrumentos utilizados foram o WHO-ICMHC (Classificação Internacional de Cuidados de Saúde Mental), para caracterizar o Departamento, o AIESMP (Avaliação Inicial de Enfermagem em Saúde Mental e Psiquiatria) para recolha dos dados sociodemográficos, e o VSSS (Escala de Satisfação com os Serviços de Verona) de forma a avaliar a satisfação dos pacientes em relação aos cuidados recebidos. A análise estatística incluiu a análise descritiva, quantitativa e qualitativa dos dados. Resultados: As Unidades Funcionais do Departamento revelaram níveis elevados de articulação e consistência com as necessidades de cuidados psiquiátricos e reabilitação psicossocial dos pacientes. Os 543 pacientes admitidos pela primeira vez eram maioritariamente (56.9%) mulheres, caucasianas (81.2%), com diagnóstico de perturbações do humor (66.3%), internadas voluntariamente (59.7%), e uma idade média de 45.1 anos. Estas eram significativamente mais velhas, mais frequentemente empregadas, casadas/coabitar e tinham uma prevalência mais elevada de perturbações do humor, comparativamente aos homens. O internamento compulsivo era mais significativo nos homens (54.7%). A taxa de abandono no pós-alta (4.2%) e a taxa de reinternamentos (2.9%) na quinzena após a alta revelaram-se inferiores aos padrões na literatura internacional. De forma global, a satisfação dos pacientes com os cuidados de saúde mental foi positiva. Conclusões: Os cuidados prestados mostraram-se eficazes, adaptados e baseados nas necessidades e problemas específicos dos pacientes. A continuidade e a abrangência de cuidados foram difundidos e mantidos ao longo do processo de cuidados. Este Departamento pode ser considerado um exemplo de como proporcionar tratamento digno e eficiente, e uma referência para futuros serviços de psiquiatria.-------------- ABSTRACT: Mental health disorders are common, universal, and associated with heavy personal, family, social and economic burden. Mental health services should be aimed at adequately addressing patients’ and families’ needs at clinical and social level. The current study was carried out at a time of great transformation in the health and mental health systems in Portugal, in a Psychiatric Department developed taking in consideration the WHO principles. The objectives included characterizing: 1) the Psychiatric Department’s different units; 2) the patients admitted for the first time to the inpatient unit; 3) their use of community mental health services after discharge; and 4) assessing some of the department’s quality indicators, with resource to Donabedian’s Structure-Process-Outcome model. Methodology: A retrospective cohort design was chosen. All the firstly admitted patients in the period between 2008 and 2010 were included in the study. Their clinical records and the hospital’s database which registers all of the contacts the patients had with the mental health professionals during the study period, were reviewed to retrieve sociodemographic and clinical data and information on follow-up. The instruments used were the WHO International Classification of Mental Health Care (ICMHC) to characterize the department, the Initial Nurses’ Assessment in Mental Health and Psychiatry (AIESMP) for patients’ sociodemographic data, and the Verona Service Satisfaction Scale (VSSS) to assess patients’ satisfaction with care received. Statistical analysis included descriptive, quantitative and qualitative analysis of the data. Results: The Department’s Functional units revealed high levels of articulation, and were consistent with patients’ needs for psychiatric care and psychosocial rehabilitation. The 543 patients firstly admitted were mainly (56.9%) female, Caucasian (81.2%), diagnosed with mood disorders (66.3%), voluntarily admitted (59.7%), and with a mean age of 45.1 years. Female patients were significantly older, more frequently employed, married/cohabiting and had a higher prevalence of mood disorders when compared to males. Involuntary admission was more significant in males (54.7%). Dropout rates during follow-up (4.2%) and readmission rates (2.9%) in the fortnight following discharge were lower than standards in international literature. Overall patients’ satisfaction with mental health care was positive. Conclusions: The care delivered was effective, adapted and based on the patients’ specific needs and problems. Continuity and comprehensiveness of care was endorsed and maintained throughout the care process. This department may be considered an example of both humane and effective treatment, and a reference for future psychiatric care.

Uma abordagem para derivar modelos de requisitos a partir de mecanismos de reconhecimento de voz

A elicitação de requisitos é uma das primeiras actividades do processo de Engenharia de Requisitos. Através desta etapa é possível capturar e estruturar os requisitos dos stakeholders e do sistema a ser implementado. Tipicamente esta estruturação é representada através de notação gráfica com o auxílio de ferramentas CASE. Estas ferramentas tornam esta actividade exclusiva, em termos de acessibilidade, a engenheiros sem deficiências físicas devido à complexidade das funcionalidades oferecidas pelas mesmas que permitem construir estes modelos. Nesta dissertação de mestrado é proposto desenvolver uma abordagem com suporte de uma ferramenta para melhorar a acessibilidade, e consequentemente,integrar um engenheiro de requisitos com limitações físicas na actividade de elicitação de requisitos. A ferramenta também possibilita uma alternativa para os stakeholders em geral para produzir modelos sem usar as mãos quando for mais conveniente. Esta abordagem propõe usar mecanismos de voz na geração de modelos de requisitos, mais concretamente modelos de requisitos orientados a objectivos, modelos de objectos e modelos de features usando técnicas de Model-Driven Development (MDD) (e.g., metamodelos). O stakeholder assim irá capturar os seus requisitos através de mecanismos de reconhecimento de voz, sendo automaticamente realizada uma transformação do seu discurso para um modelo KAOS, para um modelo conceptual ou para um modelo de features.

Família de DSLs para integrated modular avionics

Na atualidade existe a necessidade de produzir novos aviões de forma rápida, eficiente e económica com o objetivo de abrir novas rotas de voo, expansão das já existentes e substituição de aviões em fim de vida útil. Neste contexto, e sem nunca deixar de cumprir os apertados requisitos do domínio que incluem a exigência de elevada qualidade, a indústria adotou a arquitetura IMA que permite executar várias aplicações aviónicas num único sistema de computação partilhado. Com esta arquitetura, o desenvolvimento do software para as aeronaves ganhou uma elevada relevância, sendo necessário gerar código automaticamente, reutilizar código já testado proveniente de outras aplicações anteriormente desenvolvidas e garantir o mais cedo possível que o software desenvolvido se encontra de acordo com os standards. Apesar da complexidade do domínio, desenvolveu-se uma ferramenta que permite produzir a estrutura do código de novas aplicações para a aviónica. Aferramenta lida com a variabilidade das diversas linhas de produto e reduz o tempo de desenvolvimento. Uma DSL poderia ser uma solução apropriada, pois permite cobrir diversos requisitos exigidos, no entanto, esta solução não é exequível porque seria necessário produzir uma linguagem para cada configuração de software aviónico diferente se pretendêssemos tirar partido da especificidade. Com esta dissertação, solucionou-se esta dificuldade com recurso à noção de família de DSLs. Trata-se de um conjunto de linguagens para um domínio específico, que apresentam um conjunto comum de conceitos chave, mas que adaptam alguns desses conceitos para cumprir a variabilidade dos requisitos. Utilizou-se a abordagem MDD para desenvolver um gerador automático de DSLs que é capaz de produzir a linguagem desejada de acordo com a configuração de software pretendida para a partição pertencente a um módulo aviónico. As linguagens geradas apresentam um nível de usabilidade adequada para o domínio, bem como têm a capacidade de validar as construções efetuadas usando a DSL e produzir os artefactos pretendidos.

Multy-dimensional composition by objectives in aspect-oriented requirements analysis

Thesis submitted to Faculdade de Ciências e Tecnologia of Universidade Nova de Lisboa in partial fulfilment of the requirements for the degree of Master in Computer Science

NEGOSEIO: framework for the sustainability of model-oriented enterprise interoperability

Dissertation to obtain the degree of Doctor of Philosophy in Electrical and Computer Engineering(Industrial Information Systems)

Fostering e-participation sustainability through a BPM-driven semantic model

According to a recent Eurobarometer survey (2014), 68% of Europeans tend not to trust national governments. As the increasing alienation of citizens from politics endangers democracy and welfare, governments, practitioners and researchers look for innovative means to engage citizens in policy matters. One of the measures intended to overcome the so-called democratic deficit is the promotion of civic participation. Digital media proliferation offers a set of novel characteristics related to interactivity, ubiquitous connectivity, social networking and inclusiveness that enable new forms of societal-wide collaboration with a potential impact on leveraging participative democracy. Following this trend, e-Participation is an emerging research area that consists in the use of Information and Communication Technologies to mediate and transform the relations among citizens and governments towards increasing citizens’ participation in public decision-making. However, despite the widespread efforts to implement e-Participation through research programs, new technologies and projects, exhaustive studies on the achieved outcomes reveal that it has not yet been successfully incorporated in institutional politics. Given the problems underlying e-Participation implementation, the present research suggested that, rather than project-oriented efforts, the cornerstone for successfully implementing e-Participation in public institutions as a sustainable added-value activity is a systematic organisational planning, embodying the principles of open-governance and open-engagement. It further suggested that BPM, as a management discipline, can act as a catalyst to enable the desired transformations towards value creation throughout the policy-making cycle, including political, organisational and, ultimately, citizen value. Following these findings, the primary objective of this research was to provide an instrumental model to foster e-Participation sustainability across Government and Public Administration towards a participatory, inclusive, collaborative and deliberative democracy. The developed artefact, consisting in an e-Participation Organisational Semantic Model (ePOSM) underpinned by a BPM-steered approach, introduces this vision. This approach to e-Participation was modelled through a semi-formal lightweight ontology stack structured in four sub-ontologies, namely e-Participation Strategy, Organisational Units, Functions and Roles. The ePOSM facilitates e-Participation sustainability by: (1) Promoting a common and cross-functional understanding of the concepts underlying e-Participation implementation and of their articulation that bridges the gap between technical and non-technical users; (2) Providing an organisational model which allows a centralised and consistent roll-out of strategy-driven e-Participation initiatives, supported by operational units dedicated to the execution of transformation projects and participatory processes; (3) Providing a standardised organisational structure, goals, functions and roles related to e-Participation processes that enhances process-level interoperability among government agencies; (4) Providing a representation usable in software development for business processes’ automation, which allows advanced querying using a reasoner or inference engine to retrieve concrete and specific information about the e-Participation processes in place. An evaluation of the achieved outcomes, as well a comparative analysis with existent models, suggested that this innovative approach tackling the organisational planning dimension can constitute a stepping stone to harness e-Participation value.

Dpws middleware to support agent-based manufacturing control and simulation

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

DSAAR: distributed software architecture for autonomous robots

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica

Design and implementation of an autonomous, proactive, and reactive software infrastructure to help improving the management level of projects

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Service-oriented mobility of java code in web services-based architectures

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologias da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

A middleware for service oriented computing in dynamic environments

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática