Embedding, evolution, and validation of model-driven spreadsheets

This paper proposes and validates a model-driven software engineering technique for spreadsheets. The technique that we envision builds on the embedding of spreadsheet models under a widely used spreadsheet system. This means that we enable the creation and evolution of spreadsheet models under a spreadsheet system. More precisely, we embed ClassSheets, a visual language with a syntax similar to the one offered by common spreadsheets, that was created with the aim of specifying spreadsheets. Our embedding allows models and their conforming instances to be developed under the same environment. In practice, this convenient environment enhances evolution steps at the model level while the corresponding instance is automatically co-evolved.Finally,wehave designed and conducted an empirical study with human users in order to assess our technique in production environments. The results of this study are promising and suggest that productivity gains are realizable under our model-driven spreadsheet development setting.

ARCHITECTING USER-CENTRIC PRIVACY-AS-A-SET-OF-SERVICES: DIGITAL IDENTITY RELATED PRIVACY FRAMEWORK

AbstractDigitalization gives to the Internet the power by allowing several virtual representations of reality, including that of identity. We leave an increasingly digital footprint in cyberspace and this situation puts our identity at high risks. Privacy is a right and fundamental social value that could play a key role as a medium to secure digital identities. Identity functionality is increasingly delivered as sets of services, rather than monolithic applications. So, an identity layer in which identity and privacy management services are loosely coupled, publicly hosted and available to on-demand calls could be more realistic and an acceptable situation. Identity and privacy should be interoperable and distributed through the adoption of service-orientation and implementation based on open standards (technical interoperability). Ihe objective of this project is to provide a way to implement interoperable user-centric digital identity-related privacy to respond to the need of distributed nature of federated identity systems. It is recognized that technical initiatives, emerging standards and protocols are not enough to guarantee resolution for the concerns surrounding a multi-facets and complex issue of identity and privacy. For this reason they should be apprehended within a global perspective through an integrated and a multidisciplinary approach. The approach dictates that privacy law, policies, regulations and technologies are to be crafted together from the start, rather than attaching it to digital identity after the fact. Thus, we draw Digital Identity-Related Privacy (DigldeRP) requirements from global, domestic and business-specific privacy policies. The requirements take shape of business interoperability. We suggest a layered implementation framework (DigldeRP framework) in accordance to model-driven architecture (MDA) approach that would help organizations' security team to turn business interoperability into technical interoperability in the form of a set of services that could accommodate Service-Oriented Architecture (SOA): Privacy-as-a-set-of- services (PaaSS) system. DigldeRP Framework will serve as a basis for vital understanding between business management and technical managers on digital identity related privacy initiatives. The layered DigldeRP framework presents five practical layers as an ordered sequence as a basis of DigldeRP project roadmap, however, in practice, there is an iterative process to assure that each layer supports effectively and enforces requirements of the adjacent ones. Each layer is composed by a set of blocks, which determine a roadmap that security team could follow to successfully implement PaaSS. Several blocks' descriptions are based on OMG SoaML modeling language and BPMN processes description. We identified, designed and implemented seven services that form PaaSS and described their consumption. PaaSS Java QEE project), WSDL, and XSD codes are given and explained.

Metodologies de Desenvolupament Dirigides per Models

En aquest treball, s'introduiran dos de les metodologies de desenvolupament dirigides per models més significatives: Model Driven Architecture (MDA) i Domain Specific Modeling (DSM). Així mateix, es presentarà un estudi comparatiu d'algunes de les diferents eines existents actualment al mercat que els hi donen suport.

Studying Avalanches in the ground-state of the two-dimensional random field Ising model driven by an external field

We study the exact ground state of the two-dimensional random-field Ising model as a function of both the external applied field B and the standard deviation ¿ of the Gaussian random-field distribution. The equilibrium evolution of the magnetization consists in a sequence of discrete jumps. These are very similar to the avalanche behavior found in the out-of-equilibrium version of the same model with local relaxation dynamics. We compare the statistical distributions of magnetization jumps and find that both exhibit power-law behavior for the same value of ¿. The corresponding exponents are compared.

A SOA-based Framework for Multi-Devices and Multi-Platform User Interfaces

This thesis reports investigations on applying the Service Oriented Architecture (SOA) approach in the engineering of multi-platform and multi-devices user interfaces. This study has three goals: (1) analyze the present frameworks for developing multi-platform and multi-devices applications, (2) extend the principles of SOA for implementing a multi-platform and multi-devices architectural framework (SOA-MDUI), (3) applying and validating the proposed framework in the context of a specific application. One of the problems addressed in this ongoing research is the large amount of combinations for possible implementations of applications on different types of devices. Usually it is necessary to take into account the operating system (OS), user interface (UI) including the appearance, programming language (PL) and architectural style (AS). Our proposed approach extended the principles of SOA using patterns-oriented design and model-driven engineering approaches. Synthesizing the present work done in these domains, this research built and tested an engineering framework linking Model-driven Architecture (MDA) and SOA approaches to developing of UI. This study advances general understanding of engineering, deploying and managing multi-platform and multi-devices user interfaces as a service.

Développement logiciel par transformation de modèles

La recherche en génie logiciel a depuis longtemps tenté de mieux comprendre le processus de développement logiciel, minimalement, pour en reproduire les bonnes pratiques, et idéalement, pour pouvoir le mécaniser. On peut identifier deux approches majeures pour caractériser le processus. La première approche, dite transformationnelle, perçoit le processus comme une séquence de transformations préservant certaines propriétés des données à l’entrée. Cette idée a été récemment reprise par l’architecture dirigée par les modèles de l’OMG. La deuxième approche consiste à répertorier et à codifier des solutions éprouvées à des problèmes récurrents. Les recherches sur les styles architecturaux, les patrons de conception, ou les cadres d’applications s’inscrivent dans cette approche. Notre travail de recherche reconnaît la complémentarité des deux approches, notamment pour l’étape de conception: dans le cadre du développement dirigé par les modèles, nous percevons l’étape de conception comme l’application de patrons de solutions aux modèles reçus en entrée. Il est coutume de définir l’étape de conception en termes de conception architecturale, et conception détaillée. La conception architecturale se préoccupe d’organiser un logiciel en composants répondant à un ensemble d’exigences non-fonctionnelles, alors que la conception détaillée se préoccupe, en quelque sorte, du contenu de ces composants. La conception architecturale s’appuie sur des styles architecturaux qui sont des principes d’organisation permettant d’optimiser certaines qualités, alors que la conception détaillée s’appuie sur des patrons de conception pour attribuer les responsabilités aux classes. Les styles architecturaux et les patrons de conception sont des artefacts qui codifient des solutions éprouvées à des problèmes récurrents de conception. Alors que ces artefacts sont bien documentés, la décision de les appliquer reste essentiellement manuelle. De plus, les outils proposés n’offrent pas un support adéquat pour les appliquer à des modèles existants. Dans cette thèse, nous nous attaquons à la conception détaillée, et plus particulièrement, à la transformation de modèles par application de patrons de conception, en partie parce que les patrons de conception sont moins complexes, et en partie parce que l’implémentation des styles architecturaux passe souvent par les patrons de conception. Ainsi, nous proposons une approche pour représenter et appliquer les patrons de conception. Notre approche se base sur la représentation explicite des problèmes résolus par ces patrons. En effet, la représentation explicite du problème résolu par un patron permet : (1) de mieux comprendre le patron, (2) de reconnaître l’opportunité d’appliquer le patron en détectant une instance de la représentation du problème dans les modèles du système considéré, et (3) d’automatiser l’application du patron en la représentant, de façon déclarative, par une transformation d’une instance du problème en une instance de la solution. Pour vérifier et valider notre approche, nous l’avons utilisée pour représenter et appliquer différents patrons de conception et nous avons effectué des tests pratiques sur des modèles générés à partir de logiciels libres.

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.

Modellbasiertes Service Level Management verteilter Anwendungssysteme

Zur Senkung von Kosten werden in vielen Unternehmen Dienstleistungen, die nicht zur Kernkompetenz gehören, an externe Dienstleister ausgelagert. Dieser Prozess wird auch als Outsourcing bezeichnet. Die dadurch entstehenden Abhängigkeiten zu den externen Dienstleistern werden mit Hilfe von Service Level Agreements (SLAs) vertraglich geregelt. Die Aufgabe des Service Level Managements (SLM) ist es, die Einhaltung der vertraglich fixierten Dienstgüteparameter zu überwachen bzw. sicherzustellen. Für eine automatische Bearbeitung ist daher eine formale Spezifikation von SLAs notwendig. Da der Markt eine Vielzahl von unterschiedlichen SLM-Werkzeugen hervorgebracht hat, entstehen in der Praxis Probleme durch proprietäre SLA-Formate und fehlende Spezifikationsmethoden. Daraus resultiert eine Werkzeugabhängigkeit und eine limitierte Wiederverwendbarkeit bereits spezifizierter SLAs. In der vorliegenden Arbeit wird ein Ansatz für ein plattformunabhängiges Service Level Management entwickelt. Ziel ist eine Vereinheitlichung der Modellierung, so dass unterschiedliche Managementansätze integriert und eine Trennung zwischen Problem- und Technologiedomäne erreicht wird. Zudem wird durch die Plattformunabhängigkeit eine hohe zeitliche Stabilität erstellter Modelle erreicht. Weiteres Ziel der Arbeit ist, die Wiederverwendbarkeit modellierter SLAs zu gewährleisten und eine prozessorientierte Modellierungsmethodik bereitzustellen. Eine automatisierte Etablierung modellierter SLAs ist für eine praktische Nutzung von entscheidender Relevanz. Zur Erreichung dieser Ziele werden die Prinzipien der Model Driven Architecture (MDA) auf die Problemdomäne des Service Level Managements angewandt. Zentrale Idee der Arbeit ist die Definition von SLA-Mustern, die konfigurationsunabhängige Abstraktionen von Service Level Agreements darstellen. Diese SLA-Muster entsprechen dem Plattformunabhängigen Modell (PIM) der MDA. Durch eine geeignete Modelltransformation wird aus einem SLA-Muster eine SLA-Instanz generiert, die alle notwendigen Konfigurationsinformationen beinhaltet und bereits im Format der Zielplattform vorliegt. Eine SLA-Instanz entspricht damit dem Plattformspezifischen Modell (PSM) der MDA. Die Etablierung der SLA-Instanzen und die daraus resultierende Konfiguration des Managementsystems entspricht dem Plattformspezifischen Code (PSC) der MDA. Nach diesem Schritt ist das Managementsystem in der Lage, die im SLA vereinbarten Dienstgüteparameter eigenständig zu überwachen. Im Rahmen der Arbeit wurde eine UML-Erweiterung definiert, die eine Modellierung von SLA-Mustern mit Hilfe eines UML-Werkzeugs ermöglicht. Hierbei kann die Modellierung rein graphisch als auch unter Einbeziehung der Object Constraint Language (OCL) erfolgen. Für die praktische Realisierung des Ansatzes wurde eine Managementarchitektur entwickelt, die im Rahmen eines Prototypen realisiert wurde. Der Gesamtansatz wurde anhand einer Fallstudie evaluiert.

Modeling requirement driven architecture of adaptive healthcare system based on semiotics

In order to improve the quality of healthcare services, the integrated large-scale medical information system is needed to adapt to the changing medical environment. In this paper, we propose a requirement driven architecture of healthcare information system with hierarchical architecture. The system operates through the mapping mechanism between these layers and thus can organize functions dynamically adapting to user’s requirement. Furthermore, we introduce the organizational semiotics methods to capture and analyze user’s requirement through ontology chart and norms. Based on these results, the structure of user’s requirement pattern (URP) is established as the driven factor of our system. Our research makes a contribution to design architecture of healthcare system which can adapt to the changing medical environment.

Model-Driven requirements engineering process aided by ontologies and natural controlled languages

Researches in Requirements Engineering have been growing in the latest few years. Researchers are concerned with a set of open issues such as: communication between several user profiles involved in software engineering; scope definition; volatility and traceability issues. To cope with these issues a set of works are concentrated in (i) defining processes to collect client s specifications in order to solve scope issues; (ii) defining models to represent requirements to address communication and traceability issues; and (iii) working on mechanisms and processes to be applied to requirements modeling in order to facilitate requirements evolution and maintenance, addressing volatility and traceability issues. We propose an iterative Model-Driven process to solve these issues, based on a double layered CIM to communicate requirements related knowledge to a wider amount of stakeholders. We also present a tool to help requirements engineer through the RE process. Finally we present a case study to illustrate the process and tool s benefits and usage

Abordagem dirigida a modelos para redes de sensores sem fio

Research on Wireless Sensor Networks (WSN) has evolved, with potential applications in several domains. However, the building of WSN applications is hampered by the need of programming in low-level abstractions provided by sensor OS and of specific knowledge about each application domain and each sensor platform. We propose a MDA approach do develop WSN applications. This approach allows domain experts to directly contribute in the developing of applications without needing low level knowledge on WSN platforms and, at the same time, it allows network experts to program WSN nodes to met application requirements without specific knowledge on the application domain. Our approach also promotes the reuse of the developed software artifacts, allowing an application model to be reused across different sensor platforms and a platform model to be reused for different applications