Integration and querying of heterogeneous, autonomous, distributed database systems

Today, databases have become an integral part of information systems. In the past two decades, we have seen different database systems being developed independently and used in different applications domains. Today's interconnected networks and advanced applications, such as data warehousing, data mining & knowledge discovery and intelligent data access to information on the Web, have created a need for integrated access to such heterogeneous, autonomous, distributed database systems. Heterogeneous/multidatabase research has focused on this issue resulting in many different approaches. However, a single, generally accepted methodology in academia or industry has not emerged providing ubiquitous intelligent data access from heterogeneous, autonomous, distributed information sources. This thesis describes a heterogeneous database system being developed at Highperformance Database Research Center (HPDRC). A major impediment to ubiquitous deployment of multidatabase technology is the difficulty in resolving semantic heterogeneity. That is, identifying related information sources for integration and querying purposes. Our approach considers the semantics of the meta-data constructs in resolving this issue. The major contributions of the thesis work include: (i.) providing a scalable, easy-to-implement architecture for developing a heterogeneous multidatabase system, utilizing Semantic Binary Object-oriented Data Model (Sem-ODM) and Semantic SQL query language to capture the semantics of the data sources being integrated and to provide an easy-to-use query facility; (ii.) a methodology for semantic heterogeneity resolution by investigating into the extents of the meta-data constructs of component schemas. This methodology is shown to be correct, complete and unambiguous; (iii.) a semi-automated technique for identifying semantic relations, which is the basis of semantic knowledge for integration and querying, using shared ontologies for context-mediation; (iv.) resolutions for schematic conflicts and a language for defining global views from a set of component Sem-ODM schemas; (v.) design of a knowledge base for storing and manipulating meta-data and knowledge acquired during the integration process. This knowledge base acts as the interface between integration and query processing modules; (vi.) techniques for Semantic SQL query processing and optimization based on semantic knowledge in a heterogeneous database environment; and (vii.) a framework for intelligent computing and communication on the Internet applying the concepts of our work.

Desenvolvimento de aplicações móveis baseadas em sistemas de informações web existentes

Considerando a era da computação móvel percebe-se que os sistemas de informaçãoestão passando por um processo de metamorfose para possibilitar que seus usuários utilizemnovas formas de acessos às informações a partir de dispositivos móveis. Isso se deveprincipalmente ao aumento da popularidade de dispositivos como smartphones e tablets.Impulsionado por esse novo cenário de computação, que está mudando velhos hábitos ecriando novas maneiras da sociedade acessar informações que até então só eram acessíveisatravés de computadores tradicionais, crescem as demandas por aplicações móveis corporativas.Esse aumento é ocasionado pela necessidade das empresas garantirem aos seusclientes novas formas de interações com seus serviços. Dessa forma, esse trabalho tem oobjetivo de apresentar um estudo referente ao desenvolvimento de aplicações móveis eum processo denominado Metamorphosis, que provê um conjunto de atividades organizadasem três fases: requisitos, projeto e implantação, para auxiliar no desenvolvimentode aplicações móveis corporativas baseadas em sistemas de informações web existentes.

An automated approach for performance deviation analysis of evolving software systems

A manutenção e evolução de sistemas de software tornou-se uma tarefa bastante crítica ao longo dos últimos anos devido à diversidade e alta demanda de funcionalidades, dispositivos e usuários. Entender e analisar como novas mudanças impactam os atributos de qualidade da arquitetura de tais sistemas é um pré-requisito essencial para evitar a deterioração de sua qualidade durante sua evolução. Esta tese propõe uma abordagem automatizada para a análise de variação do atributo de qualidade de desempenho em termos de tempo de execução (tempo de resposta). Ela é implementada por um framework que adota técnicas de análise dinâmica e mineração de repositório de software para fornecer uma forma automatizada de revelar fontes potenciais – commits e issues – de variação de desempenho em cenários durante a evolução de sistemas de software. A abordagem define quatro fases: (i) preparação – escolher os cenários e preparar os releases alvos; (ii) análise dinâmica – determinar o desempenho de cenários e métodos calculando seus tempos de execução; (iii) análise de variação – processar e comparar os resultados da análise dinâmica para releases diferentes; e (iv) mineração de repositório – identificar issues e commits associados com a variação de desempenho detectada. Estudos empíricos foram realizados para avaliar a abordagem de diferentes perspectivas. Um estudo exploratório analisou a viabilidade de se aplicar a abordagem em sistemas de diferentes domínios para identificar automaticamente elementos de código fonte com variação de desempenho e as mudanças que afetaram tais elementos durante uma evolução. Esse estudo analisou três sistemas: (i) SIGAA – um sistema web para gerência acadêmica; (ii) ArgoUML – uma ferramenta de modelagem UML; e (iii) Netty – um framework para aplicações de rede. Outro estudo realizou uma análise evolucionária ao aplicar a abordagem em múltiplos releases do Netty, e dos frameworks web Wicket e Jetty. Nesse estudo foram analisados 21 releases (sete de cada sistema), totalizando 57 cenários. Em resumo, foram encontrados 14 cenários com variação significante de desempenho para Netty, 13 para Wicket e 9 para Jetty. Adicionalmente, foi obtido feedback de oito desenvolvedores desses sistemas através de um formulário online. Finalmente, no último estudo, um modelo de regressão para desempenho foi desenvolvido visando indicar propriedades de commits que são mais prováveis a causar degradação de desempenho. No geral, 997 commits foram minerados, sendo 103 recuperados de elementos de código fonte degradados e 19 de otimizados, enquanto 875 não tiveram impacto no tempo de execução. O número de dias antes de disponibilizar o release e o dia da semana se mostraram como as variáveis mais relevantes dos commits que degradam desempenho no nosso modelo. A área de característica de operação do receptor (ROC – Receiver Operating Characteristic) do modelo de regressão é 60%, o que significa que usar o modelo para decidir se um commit causará degradação ou não é 10% melhor do que uma decisão aleatória.

An automated approach for performance deviation analysis of evolving software systems

A manutenção e evolução de sistemas de software tornou-se uma tarefa bastante crítica ao longo dos últimos anos devido à diversidade e alta demanda de funcionalidades, dispositivos e usuários. Entender e analisar como novas mudanças impactam os atributos de qualidade da arquitetura de tais sistemas é um pré-requisito essencial para evitar a deterioração de sua qualidade durante sua evolução. Esta tese propõe uma abordagem automatizada para a análise de variação do atributo de qualidade de desempenho em termos de tempo de execução (tempo de resposta). Ela é implementada por um framework que adota técnicas de análise dinâmica e mineração de repositório de software para fornecer uma forma automatizada de revelar fontes potenciais – commits e issues – de variação de desempenho em cenários durante a evolução de sistemas de software. A abordagem define quatro fases: (i) preparação – escolher os cenários e preparar os releases alvos; (ii) análise dinâmica – determinar o desempenho de cenários e métodos calculando seus tempos de execução; (iii) análise de variação – processar e comparar os resultados da análise dinâmica para releases diferentes; e (iv) mineração de repositório – identificar issues e commits associados com a variação de desempenho detectada. Estudos empíricos foram realizados para avaliar a abordagem de diferentes perspectivas. Um estudo exploratório analisou a viabilidade de se aplicar a abordagem em sistemas de diferentes domínios para identificar automaticamente elementos de código fonte com variação de desempenho e as mudanças que afetaram tais elementos durante uma evolução. Esse estudo analisou três sistemas: (i) SIGAA – um sistema web para gerência acadêmica; (ii) ArgoUML – uma ferramenta de modelagem UML; e (iii) Netty – um framework para aplicações de rede. Outro estudo realizou uma análise evolucionária ao aplicar a abordagem em múltiplos releases do Netty, e dos frameworks web Wicket e Jetty. Nesse estudo foram analisados 21 releases (sete de cada sistema), totalizando 57 cenários. Em resumo, foram encontrados 14 cenários com variação significante de desempenho para Netty, 13 para Wicket e 9 para Jetty. Adicionalmente, foi obtido feedback de oito desenvolvedores desses sistemas através de um formulário online. Finalmente, no último estudo, um modelo de regressão para desempenho foi desenvolvido visando indicar propriedades de commits que são mais prováveis a causar degradação de desempenho. No geral, 997 commits foram minerados, sendo 103 recuperados de elementos de código fonte degradados e 19 de otimizados, enquanto 875 não tiveram impacto no tempo de execução. O número de dias antes de disponibilizar o release e o dia da semana se mostraram como as variáveis mais relevantes dos commits que degradam desempenho no nosso modelo. A área de característica de operação do receptor (ROC – Receiver Operating Characteristic) do modelo de regressão é 60%, o que significa que usar o modelo para decidir se um commit causará degradação ou não é 10% melhor do que uma decisão aleatória.

Business information systems:technology, development and management for the e-business

In order to run a successful business, today’s manager needs to combine business skills with an understanding of information systems and the opportunities and benefits that they bring to an organisation. Starting from basic concepts, this book provides a comprehensive and accessible guide to: •understanding the technology of business information systems; •choosing the right information system for an organisation; •developing and managing an efficient business information system; •employing information systems strategically to achieve organisational goals. Taking a problem-solving approach, Business Information Systems looks at information systems theory within the context of the most recent business and technological advances. This thoroughly revised new edition has updated and expanded coverage of contemporary key topics such as: •Web 2.0 •enterprise systems •implementation and design of IS strategy •outsourcing

Untangling a Web of Lies: Exploring Automated Detection of Deception in Computer-Mediated Communication

Safeguarding organizations against opportunism and severe deception in computer-mediated communication (CMC) presents a major challenge to CIOs and IT managers. New insights into linguistic cues of deception derive from the speech acts innate to CMC. Applying automated text analysis to archival email exchanges in a CMC system as part of a reward program, we assess the ability of word use (micro-level), message development (macro-level), and intertextual exchange cues (meta-level) to detect severe deception by business partners. We empirically assess the predictive ability of our framework using an ordinal multilevel regression model. Results indicate that deceivers minimize the use of referencing and self-deprecation but include more superfluous descriptions and flattery. Deceitful channel partners also over structure their arguments and rapidly mimic the linguistic style of the account manager across dyadic e-mail exchanges. Thanks to its diagnostic value, the proposed framework can support firms’ decision-making and guide compliance monitoring system development.

El surgimiento de HTML5; un nuevo paradigma en los estándares Web

Gracias al crecimiento, expansión y popularización de la World Wide Web, su desarrollo tecnológico tiene una creciente importancia en la sociedad. La simbiosis que protagonizan estos dos entornos ha propiciado una mayor influencia social en las innovaciones de la plataforma y un enfoque mucho más práctico. Nuestro objetivo en este artículo es describir, caracterizar y analizar el surgimiento y difusión del nuevo estándar de hipertexto que rige la Web; HTML5. Al mismo tiempo exploramos este proceso a la luz de varias teorías que aúnan tecnología y sociedad. Dedicamos especial atención a los usuarios de la World Wide Web y al uso genérico que realizan de los Medios Sociales o "Social Media". Sugerimos que el desarrollo de los estándares web está influenciado por el uso cotidiano de este nuevo tipo de tecnologías y aplicaciones. 

Comparing architectural styles for distributed expert knowledge modules in intelligent tutoring systems

Intelligent Tutoring Systems (ITSs) are computerized systems for learning-by-doing. These systems provide students with immediate and customized feedback on learning tasks. An ITS typically consists of several modules that are connected to each other. This research focuses on the distribution of the ITS module that provides expert knowledge services. For the distribution of such an expert knowledge module we need to use an architectural style because this gives a standard interface, which increases the reusability and operability of the expert knowledge module. To provide expert knowledge modules in a distributed way we need to answer the research question: ‘How can we compare and evaluate REST, Web services and Plug-in architectural styles for the distribution of the expert knowledge module in an intelligent tutoring system?’. We present an assessment method for selecting an architectural style. Using the assessment method on three architectural styles, we selected the REST architectural style as the style that best supports the distribution of expert knowledge modules. With this assessment method we also analyzed the trade-offs that come with selecting REST. We present a prototype and architectural views based on REST to demonstrate that the assessment method correctly scores REST as an appropriate architectural style for the distribution of expert knowledge modules.

Methods, Models & Systems for Dealing with Some Business, Management & Engineering Problems

This keynote presentation will report some of our research work and experience on the development and applications of relevant methods, models, systems and simulation techniques in support of different types and various levels of decision making for business, management and engineering. In particular, the following topics will be covered. Modelling, multi-agent-based simulation and analysis of the allocation management of carbon dioxide emission permits in China (Nanfeng Liu & Shuliang Li Agent-based simulation of the dynamic evolution of enterprise carbon assets (Yin Zeng & Shuliang Li) A framework & system for extracting and representing project knowledge contexts using topic models and dynamic knowledge maps: a big data perspective (Jin Xu, Zheng Li, Shuliang Li & Yanyan Zhang) Open innovation: intelligent model, social media & complex adaptive system simulation (Shuliang Li & Jim Zheng Li) A framework, model and software prototype for modelling and simulation for deshopping behaviour and how companies respond (Shawkat Rahman & Shuliang Li) Integrating multiple agents, simulation, knowledge bases and fuzzy logic for international marketing decision making (Shuliang Li & Jim Zheng Li) A Web-based hybrid intelligent system for combined conventional, digital, mobile, social media and mobile marketing strategy formulation (Shuliang Li & Jim Zheng Li) A hybrid intelligent model for Web & social media dynamics, and evolutionary and adaptive branding (Shuliang Li) A hybrid paradigm for modelling, simulation and analysis of brand virality in social media (Shuliang Li & Jim Zheng Li) Network configuration management: attack paradigms and architectures for computer network survivability (Tero Karvinen & Shuliang Li)

Censorship Resistant Web Applications

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-06

Event Monitoring Based On Web Services for Heterogeneous Event Sources

This article discusses event monitoring options for heterogeneous event sources as they are given in nowadays heterogeneous distributed information systems. It follows the central assumption, that a fully generic event monitoring solution cannot provide complete support for event monitoring; instead, event source specific semantics such as certain event types or support for certain event monitoring techniques have to be taken into account. Following from this, the core result of the work presented here is the extension of a configurable event monitoring (Web) service for a variety of event sources. A service approach allows us to trade genericity for the exploitation of source specific characteristics. It thus delivers results for the areas of SOA, Web services, CEP and EDA.

Uma proposta de Linked Data de acervos em uma rede de museus com recursos da Web Semântica

Os museus são instituições que desempenham um importante papel para a sociedade, com seus acervos de grande valor cultural e científico. É dever dos museus promover o acesso aos acervos e realizar ações de comunicação para divulgação e acesso público aos bens culturais que compõem suas coleções. Os museus vêm empregando a Tecnologia da Informação e Comunicação para apoiar suas atividades, ampliar o leque de serviços prestados à sociedade, promover a cultura, ciência e conhecimento, divulgar e disponibilizar seus acervos por meio da Web. Para disponibilizar as informações de acervos de museus, tornando uma navegação mais intuitiva e natural, e possibilitar a troca de informações entre os museus, visando a Recuperação da Informação, o reuso e interoperabilidade dos dados, é preciso adaptá-las para o formato da Web Semântica. Este estudo propõe uma solução para integrar os dados de acervos da Rede de Museus e Espaços de Ciências e Cultura da Universidade Federal de Minas Gerais e disponibilizá-los na Web, utilizando conceitos da Web Semântica e Linked Data. Para atingir esse objetivo, será desenvolvido um estudo experimental e um protótipo de aplicação para validá-lo e responder à pergunta de competência.

ASPECTOS DE ACESSIBILIDADE DO GOVERNO ELETRÔNICO: Avaliação de portais web com ênfase em portadores de deficiência visual

A tecnologia democratizou o acesso à informação, a competitividade das empresas do século XXI cada dia mais se baseia em conhecimento e as gestões das ações da administração pública ampliam a busca por um sistema coordenado, preocupado com a gestão eficiente que possa maximizar o retorno social, levando-se em consideração os direitos humanos fundamentais na esfera das relações informáticas. A administração pública avança em seus processos de aproximação com a sociedade, pautando-se cada dia mais nos benefícios proporcionados pela evolução dos processos de Tecnologia da Informação e Comunicação (TICs), os serviços disponibilizados pelo governo eletrônico vêm ganhando espaço na vida da população (G2C). Diante desta evolução os aspectos de acessibilidade são uma diretriz clara e o Decreto Lei nº 5.296, define como barreiras nas comunicações e informações “qualquer entrave ou obstáculo que dificulte ou impossibilite a expressão ou o recebimento de mensagens por intermédio dos dispositivos, meios ou sistemas de comunicação, sejam ou não de massa, bem como aqueles que dificultem ou impossibilitem o acesso à informação; “ (BRASIL 2004).  Após mais de 10 anos de promulgação da lei de Acessibilidade, é evidente que a qualidade dos serviços prestados pelo governo eletrônico só será efetiva se o instrumento de comunicação utilizado for realmente o facilitador da interação entre o cidadão e o governo, sem distinção do público utilizador de tais serviços. Esta pesquisa pretende avaliar aspectos de acessibilidade dos principais portais públicos brasileiros, sob a ótica de pessoas com limitação visual, avaliando ações, atividades e iniciativas conforme a abordagem da Engenharia Semiótica em prol das tecnologias assistivas de inclusão, permitindo a recomendação de requisitos para a construção de Portais Web Acessíveis em Multiplataforma, favorecendo a inclusão digital e maior independência dos mesmos.

Skapandet av ett webbaserat ärendehanteringssystem för affärssystemet Pyramid med Scrum : Creation of a web based case management system for the business system Pyramid with Scrum

The business system known as Pyramid does today not provide its user with a reasonable system regarding case management for support issues. The current system in place requires the customer to contact its provider via telephone to register new cases. In addition to this, current system doesn’t include any way for the user to view any of their current cases without contacting the provider.A solution to this issue is to migrate the current case management system from a telephone contact to a web based platform, where customers could easier access their current cases, but also directly through the website create new cases. This new system would reduce the time required to manually manage each individual case, for both customer and provider, resulting in an overall reduction in cost for both parties.The result is a system divided into two different sections, the first one is an API created in Pyramid that acts as a web service, and the second one a website which customers can connect to. The website will allow users to overview their current cases, but also the option to create new cases directly through the site. All the information used to the website is obtained through the web service inside Pyramid. Analyzing the final design of the system, the developers where able to conclude both positive and negative aspects of the systems’ final design. If the platform chosen was the optimal choice or not, and also what can be include if the system is further developed, will be discussed.The development process and the method used during development will also be analyzed and discussed, what positive and negative aspects that where encountered. In addition to this the cause and effect of a development team smaller than the suggested size will also be analyzed. Lastly an analysis of actions that could’ve been made in order to prevent certain issues from occurring will.

Decision making models embedded into a web-based tool for assessing pest infestation risk

Current practices in agricultural management involve the application of rules and techniques to ensure high quality and environmentally friendly production. Based on their experience, agricultural technicians and farmers make critical decisions affecting crop growth while considering several interwoven agricultural, technological, environmental, legal and economic factors. In this context, decision support systems and the knowledge models that support them, enable the incorporation of valuable experience into software systems providing support to agricultural technicians to make rapid and effective decisions for efficient crop growth. Pest control is an important issue in agricultural management due to crop yield reductions caused by pests and it involves expert knowledge. This paper presents a formalisation of the pest control problem and the workflow followed by agricultural technicians and farmers in integrated pest management, the crop production strategy that combines different practices for growing healthy crops whilst minimising pesticide use. A generic decision schema for estimating infestation risk of a given pest on a given crop is defined and it acts as a metamodel for the maintenance and extension of the knowledge embedded in a pest management decision support system which is also presented. This software tool has been implemented by integrating a rule-based tool into web-based architecture. Evaluation from validity and usability perspectives concluded that both agricultural technicians and farmers considered it a useful tool in pest control, particularly for training new technicians and inexperienced farmers.