Modelling and verifying smell-free architectures with the Archery language

Architectural (bad) smells are design decisions found in software architectures that degrade the ability of systems to evolve. This paper presents an approach to verify that a software architecture is smellfree using the Archery architectural description language. The language provides a core for modelling software architectures and an extension for specifying constraints. The approach consists in precisely specifying architectural smells as constraints, and then verifying that software architectures do not satisfy any of them. The constraint language is based on a propositional modal logic with recursion that includes: a converse operator for relations among architectural concepts, graded modalities for describing the cardinality in such relations, and nominals referencing architectural elements. Four architectural smells illustrate the approach.

Feature Nets: behavioural modelling of software product lines

Software product lines (SPL) are diverse systems that are developed using a dual engineering process: (a)family engineering defines the commonality and variability among all members of the SPL, and (b) application engineering derives specific products based on the common foundation combined with a variable selection of features. The number of derivable products in an SPL can thus be exponential in the number of features. This inherent complexity poses two main challenges when it comes to modelling: Firstly, the formalism used for modelling SPLs needs to be modular and scalable. Secondly, it should ensure that all products behave correctly by providing the ability to analyse and verify complex models efficiently. In this paper we propose to integrate an established modelling formalism (Petri nets) with the domain of software product line engineering. To this end we extend Petri nets to Feature Nets. While Petri nets provide a framework for formally modelling and verifying single software systems, Feature Nets offer the same sort of benefits for software product lines. We show how SPLs can be modelled in an incremental, modular fashion using Feature Nets, provide a Feature Nets variant that supports modelling dynamic SPLs, and propose an analysis method for SPL modelled as Feature Nets. By facilitating the construction of a single model that includes the various behaviours exhibited by the products in an SPL, we make a significant step towards efficient and practical quality assurance methods for software product lines.

An integrated model for simulation of construction phasing of arch concrete dams

Dissertação de mestrado integrado em Civil Engineering

Hierarchical modelling of timber reference properties using probabilistic methods: Maximum Likelihood Method, Bayesian Methods and Probability Networks

In recent decades, an increased interest has been evidenced in the research on multi-scale hierarchical modelling in the field of mechanics, and also in the field of wood products and timber engineering. One of the main motivations for hierar-chical modelling is to understand how properties, composition and structure at lower scale levels may influence and be used to predict the material properties on a macroscopic and structural engineering scale. This chapter presents the applicability of statistic and probabilistic methods, such as the Maximum Likelihood method and Bayesian methods, in the representation of timber’s mechanical properties and its inference accounting to prior information obtained in different importance scales. These methods allow to analyse distinct timber’s reference properties, such as density, bending stiffness and strength, and hierarchically consider information obtained through different non, semi or destructive tests. The basis and fundaments of the methods are described and also recommendations and limitations are discussed. The methods may be used in several contexts, however require an expert’s knowledge to assess the correct statistic fitting and define the correlation arrangement between properties.

Desarrollo de Algoritmos Numéricos para el Estudio de la Propagación no Lineal de Ondas en Aplicaciones Aeroespaciales y Astrofísicas. Develop to Numerical Algorithms to Study non-Linear Waves Propagation in Aerospace and Astrophysics Applications.

En este proyecto se desarrollarán algoritmos numéricos para sistemas no lineales hiperbólicos-parabólicos de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales. Dichos sistemas tienen aplicación en propagación de ondas en ámbitos aeroespaciales y astrofísicos.Objetivos generales: 1)Desarrollo y mejora de algoritmos numéricos con la finalidad de incrementar la calidad en la simulación de propagación e interacción de ondas gasdinámicas y magnetogasdinámicas no lineales. 2)Desarrollo de códigos computacionales con la finalidad de simular flujos gasdinámicos de elevada entalpía incluyendo cambios químicos, efectos dispersivos y difusivos.3)Desarrollo de códigos computacionales con la finalidad de simular flujos magnetogasdinámicos ideales y reales.4)Aplicación de los nuevos algoritmos y códigos computacionales a la solución del flujo aerotermodinámico alrededor de cuerpos que ingresan en la atmósfera terrestre. 5)Aplicación de los nuevos algoritmos y códigos computacionales a la simulación del comportamiento dinámico no lineal de arcos magnéticos en la corona solar. 6)Desarrollo de nuevos modelos para describir el comportamiento no lineal de arcos magnéticos en la corona solar.Este proyecto presenta como objetivo principal la introducción de mejoras en algoritmos numéricos para simular la propagación e interacción de ondas no lineales en dos medios gaseosos: aquellos que no poseen carga eléctrica libre (flujos gasdinámicos) y aquellos que tienen carga eléctrica libre (flujos magnetogasdinámicos). Al mismo tiempo se desarrollarán códigos computacionales que implementen las mejoras de las técnicas numéricas.Los algoritmos numéricos se aplicarán con la finalidad de incrementar el conocimiento en tópicos de interés en la ingeniería aeroespacial como es el cálculo del flujo de calor y fuerzas aerotermodinámicas que soportan objetos que ingresan a la atmósfera terrestre y en temas de astrofísica como la propagación e interacción de ondas, tanto para la transferencia de energía como para la generación de inestabilidades en arcos magnéticos de la corona solar. Estos dos temas poseen en común las técnicas y algoritmos numéricos con los que serán tratados. Las ecuaciones gasdinámicas y magnetogasdinámicas ideales conforman sistemas hiperbólicos de ecuaciones diferenciales y pueden ser solucionados utilizando "Riemann solvers" junto con el método de volúmenes finitos (Toro 1999; Udrea 1999; LeVeque 1992 y 2005). La inclusión de efectos difusivos genera que los sistemas de ecuaciones resulten hiperbólicos-parabólicos. La contribución parabólica puede ser considerada como términos fuentes y tratada adicionalmente tanto en forma explícita como implícita (Udrea 1999; LeVeque 2005).Para analizar el flujo alrededor de cuerpos que ingresan en la atmósfera se utilizarán las ecuaciones de Navier-Stokes químicamente activas, mientras la temperatura no supere los 6000K. Para mayores temperaturas es necesario considerar efectos de ionización (Anderson, 1989). Tanto los efectos difusivos como los cambios químicos serán considerados como términos fuentes en las ecuaciones de Euler. Para tratar la propagación de ondas, transferencia de energía e inestabilidades en arcos magnéticos de la corona solar se utilizarán las ecuaciones de la magnetogasdinámica ideal y real. En este caso será también conveniente implementar términos fuente para el tratamiento de fenómenos de transporte como el flujo de calor y el de radiación. Los códigos utilizarán la técnica de volúmenes finitos, junto con esquemas "Total Variation Disminishing - TVD" sobre mallas estructuradas y no estructuradas.

Theoretische und experimentelle Studie der Gradienten-Gegenstromchromatographie unter linearen Bedingungen

Simulated Moving Bed (SMB)-Chromatography, solvent gradients, mathematical modelling for linear isotherms

Modelling of a symmetric molten carbonate fuel cell stack

Magdeburg, Univ., Fak. für Verfahrens- und Systemtechnik, Diss., 2011

Describing orbitopes by linear inequalities and projection based tools

Magdeburg, Univ., Fak. für Mathematik, Diss., 2011

Failure rates modelling for heterogenous populations

Mixture of distributions, decreasing failure rate, increasing failure rate, proportional hazards model, accelerated life model, asymptotic behavior of mixture failure rate

Modelling and analysis of a production plant for low density polyethylene

Dynamic model, tubular reactor, polyethylene, LDPE, discretization, simulation, sensitivity analysis, nonlinear analysis

Precipitation of barium sulphate nanoparticles in microemulsion : experiments and modelling

Nanopartikel, BaSO4, Mikroemulsion, Fällung, Modellierung

Non-linear model reduction and control of molten carbonate fuel cell systems with internal reforming fuel cell systems with internal reforming

Magdeburg, Univ., Diss, 2007

Modelling the influence of microstructure on elastic properties and tensile damage behaviour of Mo-base silicide alloys

Mo-Si-B alloys, Real microstructures, Voronoi structures, Microstructural characterization, Modelling and finite element simulations, Effective material properties, Damage and Crack growth, tensile strength, fracture toughness

Simulations for modelling of population balance equations of particulate processes using the discrete particle model (DPM)

Magdeburg, Univ., Fak. für Mathematik, Diss., 2009

Elastic modelling of deformation twinning on the microscale

Magdeburg, Univ., Fak. für Maschinenbau, Diss., 2009