Object oriented modeling of piston engines

This work reports a conception phase of a piston engine global model. The model objective is forecast the motor performance (power, torque and specific consumption as a function of rotation and environmental conditions). Global model or Zero-dimensional is based on flux balance through each engine component. The resulting differential equations represents a compressive unsteady flow, in which, all dimensional variables are areas or volumes. A review is presented first. The ordinary differential equation system is presented and a Runge-Kutta method is proposed to solve it numerically. The model includes the momentum conservation equation to link the gas dynamics with the engine moving parts rigid body mechanics. As an oriented to objects model the documentation follows the UML standard. A discussion about the class diagrams is presented, relating the classes with physical model related. The OOP approach allows evolution from simple models to most complex ones without total code rewrite. Copyright © 2001 Society of Automotive Engineers, Inc.

CoolBOT: a component-oriented programming framework for robotics

[EN] Programming software for controlling robotic systems in order to built working systems that perform adequately according to their design requirements remains being a task that requires an important development effort. Currently, there are no clear programming paradigms for programming robotic systems, and the programming techniques which are of common use today are not adequate to deal with the complexity associated with these systems. The work presented in this document describes a programming tool, concretely a framework, that must be considered as a first step to devise a tool for dealing with the complexity present in robotics systems. In this framework the software that controls a system is viewed as a dynamic network of units of execution inter-connected by means of data paths. Each one of these units of execution, called a component, is a port automaton which provides a given functionality, hidden behind an external interface specifying clearly which data it needs and which data it produces. Components, once defined and built, may be instantiated, integrated and used as many times as needed in other systems. The framework provides the infrastructure necessary to support this concept for components and the inter communication between them by means of data paths (port connections) which can be established and de-established dynamically. Moreover, and considering that the more robust components that conform a system are, the more robust the system is, the framework provides the necessary infrastructure to control and monitor the components than integrate a system at any given instant of time.

Reuse Mechanisms and Concurrency: From Actors to Agent-Oriented Programming

La presente tesi è dedicata al riuso nel software. Eccettuata un'introduzione organica al tema, l'analisi è a livello dei meccanismi offerti dai linguaggi di programmazione e delle tecniche di sviluppo, con speciale attenzione rivolta al tema della concorrenza. Il primo capitolo fornisce un quadro generale nel quale il riuso del software è descritto, assieme alle ragioni che ne determinano l'importanza e ai punti cruciali relativi alla sua attuazione. Si individuano diversi livelli di riuso sulla base dell'astrazione e degli artefatti in gioco, e si sottolinea come i linguaggi contribuiscano alla riusabilità e alla realizzazione del riuso. In seguito, viene esplorato, con esempi di codice, il supporto al riuso da parte del paradigma ad oggetti, in termini di incapsulamento, ereditarietà, polimorfismo, composizione. La trattazione prosegue analizzando differenti feature – tipizzazione, interfacce, mixin, generics – offerte da vari linguaggi di programmazione, mostrando come esse intervengano sulla riusabilità dei componenti software. A chiudere il capitolo, qualche parola contestualizzata sull'inversione di controllo, la programmazione orientata agli aspetti, e il meccanismo della delega. Il secondo capitolo abbraccia il tema della concorrenza. Dopo aver introdotto l'argomento, vengono approfonditi alcuni significativi modelli di concorrenza: programmazione multi-threaded, task nel linguaggio Ada, SCOOP, modello ad Attori. Essi vengono descritti negli elementi fondamentali e ne vengono evidenziati gli aspetti cruciali in termini di contributo al riuso, con esempi di codice. Relativamente al modello ad Attori, viene presentata la sua implementazione in Scala/Akka come caso studio. Infine, viene esaminato il problema dell'inheritance anomaly, sulla base di esempi e delle tre classi principali di anomalia, e si analizza la suscettibilità del supporto di concorrenza di Scala/Akka a riscontrare tali problemi. Inoltre, in questo capitolo si nota come alcuni aspetti relativi al binomio riuso/concorrenza, tra cui il significato profondo dello stesso, non siano ancora stati adeguatamente affrontati dalla comunità informatica. Il terzo e ultimo capitolo esordisce con una panoramica dell'agent-oriented programming, prendendo il linguaggio simpAL come riferimento. In seguito, si prova ad estendere al caso degli agenti la nozione di riuso approfondita nei capitoli precedenti.

Object-Oriented Reengineering Patterns

The rapid growth of object-oriented development over the past twenty years has given rise to many object-oriented systems that are large, complex and hard to maintain. Object-Oriented Reengineering Patterns addresses the problem of understanding and reengineering such object-oriented legacy systems. This book collects and distills successful techniques in planning a reengineering project, reverse-engineering, problem detection, migration strategies and software redesign. The material in this book is presented as a set of "reengineering patterns" --- recurring solutions that experts apply while reengineering and maintaining object-oriented systems. The principles and techniques described in this book have been observed and validated in a number of industrial projects, and reflect best practice in object-oriented reengineering.