Transformation by example

La transformation de modèles consiste à transformer un modèle source en un modèle cible conformément à des méta-modèles source et cible. Nous distinguons deux types de transformations. La première est exogène où les méta-modèles source et cible représentent des formalismes différents et où tous les éléments du modèle source sont transformés. Quand elle concerne un même formalisme, la transformation est endogène. Ce type de transformation nécessite généralement deux étapes : l’identification des éléments du modèle source à transformer, puis la transformation de ces éléments. Dans le cadre de cette thèse, nous proposons trois principales contributions liées à ces problèmes de transformation. La première contribution est l’automatisation des transformations des modèles. Nous proposons de considérer le problème de transformation comme un problème d'optimisation combinatoire où un modèle cible peut être automatiquement généré à partir d'un nombre réduit d'exemples de transformations. Cette première contribution peut être appliquée aux transformations exogènes ou endogènes (après la détection des éléments à transformer). La deuxième contribution est liée à la transformation endogène où les éléments à transformer du modèle source doivent être détectés. Nous proposons une approche pour la détection des défauts de conception comme étape préalable au refactoring. Cette approche est inspirée du principe de la détection des virus par le système immunitaire humain, appelée sélection négative. L’idée consiste à utiliser de bonnes pratiques d’implémentation pour détecter les parties du code à risque. La troisième contribution vise à tester un mécanisme de transformation en utilisant une fonction oracle pour détecter les erreurs. Nous avons adapté le mécanisme de sélection négative qui consiste à considérer comme une erreur toute déviation entre les traces de transformation à évaluer et une base d’exemples contenant des traces de transformation de bonne qualité. La fonction oracle calcule cette dissimilarité et les erreurs sont ordonnées selon ce score. Les différentes contributions ont été évaluées sur d’importants projets et les résultats obtenus montrent leurs efficacités.

Improving automation in model-driven engineering using examples

Cette thèse a pour but d’améliorer l’automatisation dans l’ingénierie dirigée par les modèles (MDE pour Model Driven Engineering). MDE est un paradigme qui promet de réduire la complexité du logiciel par l’utilisation intensive de modèles et des transformations automatiques entre modèles (TM). D’une façon simplifiée, dans la vision du MDE, les spécialistes utilisent plusieurs modèles pour représenter un logiciel, et ils produisent le code source en transformant automatiquement ces modèles. Conséquemment, l’automatisation est un facteur clé et un principe fondateur de MDE. En plus des TM, d’autres activités ont besoin d’automatisation, e.g. la définition des langages de modélisation et la migration de logiciels. Dans ce contexte, la contribution principale de cette thèse est de proposer une approche générale pour améliorer l’automatisation du MDE. Notre approche est basée sur la recherche méta-heuristique guidée par les exemples. Nous appliquons cette approche sur deux problèmes importants de MDE, (1) la transformation des modèles et (2) la définition précise de langages de modélisation. Pour le premier problème, nous distinguons entre la transformation dans le contexte de la migration et les transformations générales entre modèles. Dans le cas de la migration, nous proposons une méthode de regroupement logiciel (Software Clustering) basée sur une méta-heuristique guidée par des exemples de regroupement. De la même façon, pour les transformations générales, nous apprenons des transformations entre modèles en utilisant un algorithme de programmation génétique qui s’inspire des exemples des transformations passées. Pour la définition précise de langages de modélisation, nous proposons une méthode basée sur une recherche méta-heuristique, qui dérive des règles de bonne formation pour les méta-modèles, avec l’objectif de bien discriminer entre modèles valides et invalides. Les études empiriques que nous avons menées, montrent que les approches proposées obtiennent des bons résultats tant quantitatifs que qualitatifs. Ceux-ci nous permettent de conclure que l’amélioration de l’automatisation du MDE en utilisant des méthodes de recherche méta-heuristique et des exemples peut contribuer à l’adoption plus large de MDE dans l’industrie à là venir.

Offline Emergence Engineering For Agent Societies

Many examples for emergent behaviors may be observed in self-organizing physical and biological systems which prove to be robust, stable, and adaptable. Such behaviors are often based on very simple mechanisms and rules, but artificially creating them is a challenging task which does not comply with traditional software engineering. In this article, we propose a hybrid approach by combining strategies from Genetic Programming and agent software engineering, and demonstrate that this approach effectively yields an emergent design for given problems.

The Human in the Loop: User Participation in Self-Adaptive Software

Self-adaptive software provides a profound solution for adapting applications to changing contexts in dynamic and heterogeneous environments. Having emerged from Autonomic Computing, it incorporates fully autonomous decision making based on predefined structural and behavioural models. The most common approach for architectural runtime adaptation is the MAPE-K adaptation loop implementing an external adaptation manager without manual user control. However, it has turned out that adaptation behaviour lacks acceptance if it does not correspond to a user’s expectations – particularly for Ubiquitous Computing scenarios with user interaction. Adaptations can be irritating and distracting if they are not appropriate for a certain situation. In general, uncertainty during development and at run-time causes problems with users being outside the adaptation loop. In a literature study, we analyse publications about self-adaptive software research. The results show a discrepancy between the motivated application domains, the maturity of examples, and the quality of evaluations on the one hand and the provided solutions on the other hand. Only few publications analysed the impact of their work on the user, but many employ user-oriented examples for motivation and demonstration. To incorporate the user within the adaptation loop and to deal with uncertainty, our proposed solutions enable user participation for interactive selfadaptive software while at the same time maintaining the benefits of intelligent autonomous behaviour. We define three dimensions of user participation, namely temporal, behavioural, and structural user participation. This dissertation contributes solutions for user participation in the temporal and behavioural dimension. The temporal dimension addresses the moment of adaptation which is classically determined by the self-adaptive system. We provide mechanisms allowing users to influence or to define the moment of adaptation. With our solution, users can have full control over the moment of adaptation or the self-adaptive software considers the user’s situation more appropriately. The behavioural dimension addresses the actual adaptation logic and the resulting run-time behaviour. Application behaviour is established during development and does not necessarily match the run-time expectations. Our contributions are three distinct solutions which allow users to make changes to the application’s runtime behaviour: dynamic utility functions, fuzzy-based reasoning, and learning-based reasoning. The foundation of our work is a notification and feedback solution that improves intelligibility and controllability of self-adaptive applications by implementing a bi-directional communication between self-adaptive software and the user. The different mechanisms from the temporal and behavioural participation dimension require the notification and feedback solution to inform users on adaptation actions and to provide a mechanism to influence adaptations. Case studies show the feasibility of the developed solutions. Moreover, an extensive user study with 62 participants was conducted to evaluate the impact of notifications before and after adaptations. Although the study revealed that there is no preference for a particular notification design, participants clearly appreciated intelligibility and controllability over autonomous adaptations.

Programming Principles: Software Design

In this session we look at some of the basics of good code design, including avoiding duplication and designing for loose coupling and high cohesion.

Software Development Life Cycles and Process Models

This presentation describes the evolution of Software Development Lifecycles (SDLCs) from the first formally proposed linear models including, the Waterfall (Royce 1970) through to iterative prototyping models (Spiral and Win-Win Spiral) and incremental, iterative models used in Agile Methods. We discuss the problems iinherent in each prpoosal and how successive models attempt to solve them.

Las TIC en la administración de la cadena de suministro y su incidencia en el desempeño operacional

Las tecnologías de la información han empezado a ser un factor importante a tener en cuenta en cada uno de los procesos que se llevan a cabo en la cadena de suministro. Su implementación y correcto uso otorgan a las empresas ventajas que favorecen el desempeño operacional a lo largo de la cadena. El desarrollo y aplicación de software han contribuido a la integración de los diferentes miembros de la cadena, de tal forma que desde los proveedores hasta el cliente final, perciben beneficios en las variables de desempeño operacional y nivel de satisfacción respectivamente. Por otra parte es importante considerar que su implementación no siempre presenta resultados positivos, por el contrario dicho proceso de implementación puede verse afectado seriamente por barreras que impiden maximizar los beneficios que otorgan las TIC.

Definition of an it project portfolio management methodology for a pharmaceutical company

Con la creciente popularidad de las soluciones de IT como factor clave para aumentar la competitividad y la creación de valor para las empresas, la necesidad de invertir en proyectos de IT se incrementa considerablemente. La limitación de los recursos como un obstáculo para invertir ha obligado a las empresas a buscar metodologías para seleccionar y priorizar proyectos, asegurándose de que las decisiones que se toman son aquellas que van alineadas con las estrategias corporativas para asegurar la creación de valor y la maximización de los beneficios. Esta tesis proporciona los fundamentos para la implementación del Portafolio de dirección de Proyectos de IT (IT PPM) como una metodología eficaz para la gestión de proyectos basados en IT, y una herramienta para proporcionar criterios claros para los directores ejecutivos para la toma de decisiones. El documento proporciona la información acerca de cómo implementar el IT PPM en siete pasos, el análisis de los procesos y las funciones necesarias para su ejecución exitosa. Además, proporciona diferentes métodos y criterios para la selección y priorización de proyectos. Después de la parte teórica donde se describe el IT PPM, la tesis aporta un análisis del estudio de caso de una empresa farmacéutica. La empresa ya cuenta con un departamento de gestión de proyectos, pero se encontró la necesidad de implementar el IT PPM debido a su amplia cobertura de procesos End-to-End en Proyectos de IT, y la manera de asegurar la maximización de los beneficios. Con la investigación teórica y el análisis del estudio de caso, la tesis concluye con una definición práctica de un modelo aproximado IT PPM como una recomendación para su implementación en el Departamento de Gestión de Proyectos.

Las TIC en la enseñanza de la ingeniería de software en la universidad de las ciencias informáticas. Pasado, presente y futuro.

Resumen tomado de la publicación

Goal sketching: towards agile requirements engineering

This paper describes a technique that can be used as part of a simple and practical agile method for requirements engineering. The technique can be used together with Agile Programming to develop software in internet time. We illustrate the technique and introduce lazy refinement, responsibility composition and context sketching. Goal sketching has been used in a number of real-world development projects, one of which is described here.

Discriminative pattern mining in software fault detection

We present a method to enhance fault localization for software systems based on a frequent pattern mining algorithm. Our method is based on a large set of test cases for a given set of programs in which faults can be detected. The test executions are recorded as function call trees. Based on test oracles the tests can be classified into successful and failing tests. A frequent pattern mining algorithm is used to identify frequent subtrees in successful and failing test executions. This information is used to rank functions according to their likelihood of containing a fault. The ranking suggests an order in which to examine the functions during fault analysis. We validate our approach experimentally using a subset of Siemens benchmark programs.

Software evolution: a graph based model

A model based on graph isomorphisms is used to formalize software evolution. Step by step we narrow the search space by an informed selection of the attributes based on the current state-of-the-art in software engineering and generate a seed solution. We then traverse the resulting space using graph isomorphisms and other set operations over the vertex sets. The new solutions will preserve the desired attributes. The goal of defining an isomorphism based search mechanism is to construct predictors of evolution that can facilitate the automation of ’software factory’ paradigm. The model allows for automation via software tools implementing the concepts.