A novel XML document structure comparison framework based-on sub-tree commonalities and label semantics

XML similarity evaluation has become a central issue in the database and information communities, its applications ranging over document clustering, version control, data integration and ranked retrieval. Various algorithms for comparing hierarchically structured data, XML documents in particular, have been proposed in the literature. Most of them make use of techniques for finding the edit distance between tree structures, XML documents being commonly modeled as Ordered Labeled Trees. Yet, a thorough investigation of current approaches led us to identify several similarity aspects, i.e., sub-tree related structural and semantic similarities, which are not sufficiently addressed while comparing XML documents. In this paper, we provide an integrated and fine-grained comparison framework to deal with both structural and semantic similarities in XML documents (detecting the occurrences and repetitions of structurally and semantically similar sub-trees), and to allow the end-user to adjust the comparison process according to her requirements. Our framework consists of four main modules for (i) discovering the structural commonalities between sub-trees, (ii) identifying sub-tree semantic resemblances, (iii) computing tree-based edit operations costs, and (iv) computing tree edit distance. Experimental results demonstrate higher comparison accuracy with respect to alternative methods, while timing experiments reflect the impact of semantic similarity on overall system performance.

Computational framework to support integration of biomolecular and clinical data within a translational approach

Background The use of the knowledge produced by sciences to promote human health is the main goal of translational medicine. To make it feasible we need computational methods to handle the large amount of information that arises from bench to bedside and to deal with its heterogeneity. A computational challenge that must be faced is to promote the integration of clinical, socio-demographic and biological data. In this effort, ontologies play an essential role as a powerful artifact for knowledge representation. Chado is a modular ontology-oriented database model that gained popularity due to its robustness and flexibility as a generic platform to store biological data; however it lacks supporting representation of clinical and socio-demographic information. Results We have implemented an extension of Chado – the Clinical Module - to allow the representation of this kind of information. Our approach consists of a framework for data integration through the use of a common reference ontology. The design of this framework has four levels: data level, to store the data; semantic level, to integrate and standardize the data by the use of ontologies; application level, to manage clinical databases, ontologies and data integration process; and web interface level, to allow interaction between the user and the system. The clinical module was built based on the Entity-Attribute-Value (EAV) model. We also proposed a methodology to migrate data from legacy clinical databases to the integrative framework. A Chado instance was initialized using a relational database management system. The Clinical Module was implemented and the framework was loaded using data from a factual clinical research database. Clinical and demographic data as well as biomaterial data were obtained from patients with tumors of head and neck. We implemented the IPTrans tool that is a complete environment for data migration, which comprises: the construction of a model to describe the legacy clinical data, based on an ontology; the Extraction, Transformation and Load (ETL) process to extract the data from the source clinical database and load it in the Clinical Module of Chado; the development of a web tool and a Bridge Layer to adapt the web tool to Chado, as well as other applications. Conclusions Open-source computational solutions currently available for translational science does not have a model to represent biomolecular information and also are not integrated with the existing bioinformatics tools. On the other hand, existing genomic data models do not represent clinical patient data. A framework was developed to support translational research by integrating biomolecular information coming from different “omics” technologies with patient’s clinical and socio-demographic data. This framework should present some features: flexibility, compression and robustness. The experiments accomplished from a use case demonstrated that the proposed system meets requirements of flexibility and robustness, leading to the desired integration. The Clinical Module can be accessed in http://dcm.ffclrp.usp.br/caib/pg=iptrans webcite.

Aplicación web para la gestión de tareas siguiendo la metodología GTD

[ES] El Trabajo Final de Grado tiene por finalidad ofrecer una solución que ayude a las personas a gestionar sus tareas tanto personales como empresariales de una manera más productiva. Actualmente este tipo de aplicaciones tienen mucho éxito. Se decidió que el desarrollo de esta aplicación fuera con la metodología Getting Things Done (GTD) ya que es una metodología que aumenta la productividad y reduce el estrés laboral. A día de hoy, no hay muchas aplicaciones que utilice esta metodología y las que la utilizan lo hace de una forma muy básica. Junto a esta metodología y guiándonos de la experiencia del tutor se intentó combinar esta metodología con controles de tiempo para mejorar aún más la productividad de las personas que utiliza dicho software. El resultado obtenido de este trabajo final de grado fue la base de una aplicación web para la gestión de tareas. El software creado es totalmente funcional, muy fácil de usar, muy intuitivo, y usa la filosofía Getting Things Done . Básicamente los objetivos principales conseguidos en este proyecto fueron: la gestión de usuarios. La gestión de tareas y proyectos. Aplicación de la metodología GTD. Control del tiempo productivo, e improductivo, interrupciones, temporizadores. La aplicación ha sido realizada como Trabajo Final de Grado en Ingeniería Informática, cumpliendo con todas las fases del desarrollo del software, para obtener un producto funcional que fuera aprobado por el tutor que haría el rol de potencial cliente. En el presente proyecto se ha seguido la metodología RUP, dirigida por casos de uso, iterativa e incremental. Para completar el proceso se ha realizado la elaboración de una lista de características, la especificación de los casos de uso, una fase de análisis, una de diseño, implementación y prueba. Las tecnologías utilizadas han sido, principalmente, Ruby On Rails, HTML5, CSS , AJAX y JAVASCRIPT. El objetivo a largo plazo es que esta solución pueda ser tomada como base de implementación, donde haciendo las mejoras necesarias se pueda poner en el mercado un gran software de gestión de tareas siguiendo la metodología GTD.

Web orientada a dispositivos móviles que comunican con otro sistema a través de Web Services

[ES] El proyecto consiste en establecer la comunicación entre dos portales web a través de servicios web Restful implementados en PHP. Ambos portales están relacionados con el mundo del cine. El segundo de estos es, a grandes rasgos, una interfaz simplificada del anterior. El primer portal web está construido sobre Drupal 7, en este instalamos una serie de módulos que nos permiten gestionar el contenido que se quiere mostrar a los usuarios. Un usuario que no se identifica podrá navegar por todas las páginas del portal, identificarse y registrarse. Los privilegios que se le conceden a un usuario cuando se identifica son los de participar en el sistema de votación de las películas e interactuar con otros usuarios identificados a través de un sistema de comentarios. El usuario administrador, además, puede gestionar el contenido y a los usuarios identificados. El segundo portal está orientado al disfrute de la página a través de dispositivos móviles. Un usuario que no se ha identificado puede navegar por todas las áreas de éste del mismo modo que un usuario identificado. En este portal, a diferencia del anterior, no es posible registrarse para este tipo de actores. La diferencia entre el usuario no identificado y el identificado, en este caso, es que este último al visualizar el catálogo observará un descuento sobre cada película. Los servicios web, a través de peticiones GET y POST, proporcionarán a los usuarios una rica experiencia de navegación. Gracias a estos, en el segundo portal, podrán identificarse, obtener el catálogo de películas (además de ordenarlo y establecer filtros de búsqueda por género), y visualizar la ficha de las películas y directores. Todo esto sin necesidad de crear otra base de datos, tan solo intercambiando datos con el servidor.

Desarrollo de una aplicación web para la gestión de rutas en sistemas georreferenciados

[ES] El objetivo que se pretendía alcanzar con la realización de este proyecto era desarrollar una aplicación web 2.0 capaz de gestionar rutas independientemente de su tipología u otro tipo de características. El usuario de la aplicación construida tras analizar este proyecto puede crear rutas y modificarlas. Para su visualización se ha optado por un entorno 3D que muestra el globo terráqueo de manera realista: Google Earth en su versión como complemento para navegadores. La variedad de rutas creadas puede ser muy amplia, como por ejemplo: las etapas de la Vuelta Ciclista a España, la travesía de una competición náutica, el recorrido que siguió Colón en su primer viaje a América o los caminos reales de Canarias. Las rutas se crean desplazando el ratón y haciendo clic sobre la superficie del globo terráqueo. La aplicación muestra una línea que pasa por los puntos indicados con la representación de la ruta. Para las rutas creadas el usuario puede añadir una serie de elementos multimedia que permitan obtener un mayor conocimiento de dichas rutas. La aplicación permite añadir fotos, vídeos web, documentos y elementos 3D. Cuando el usuario seleccione mostrar una ruta creada previamente a la que le ha añadido alguno de los elementos indicados previamente, éste se visualizará en el navegador. Además de la posibilidad de gestionar rutas, el usuario también puede gestionar sitios de su interés de manera sencilla. El usuario puede incorporar localizaciones de diversa índole a su biblioteca de elementos para disponer de una mejor accesibilidad de sus lugares predilectos. Los sitios de interés creados aparecen en el globo como un icono junto con su nombre.

Gestor web de recursos geoespaciales con tecnología Openlayers

[ES] El objetivo de este Trabajo Final de Grado (TFG) es la creación de un prototipo de aplicación web para la gestión de recursos geoespaciales. Esta propuesta surgió a partir de la necesidad de disponer de una herramienta que no tuviera que ser instalada en un dispositivo, sino servida por un servidor web, permitiendo su acceso desde cualquier parte y dispositivo. El resultado fue el Gestor Web de Recursos Geoespaciales con Tecnología OpenLayers, una aplicación que combina diversas herramientas (OpenLayers, GeoServer, PostgreSQL, jQuery…) – todas ellas basadas en Software Libre – para cumplir funcionalidades como la creación de primitivas vectoriales sobre un mapa, gestión y visualización de la información asociada, edición de estilos, modificación de coordenadas, etc. siendo todas éstas funcionalidades características de un Sistema de Información Geográfica (SIG) y ofreciendo una interfaz de uso cómoda y eficaz, que abstraiga al usuario de detalles internos y complejos. El material desarrollado dispone del potencial necesario para convertirse en una solución a las necesidades de gestión de información geoespacial de la ULPGC, especialmente en el campus de Tafira, sobre el que se ha ejemplificado su uso. Además, a diferencia de las herramientas ofertadas por empresas como Google o Microsoft, esta aplicación está por completo bajo una licencia GNU GPL v3, lo que permite que se pueda indagar dentro de su código, mejorarlo y añadir funcionalidades a cualquier persona interesada.

MWRegEx : monitor web de expresiones regulares

[ES] El Trabajo de Fin de Grado, Monitor Web de Expresiones Regulares (MWRegEx), es una herramienta basada en tecnologías web, desarrollada usando el entorno Visual Studio. El objetivo principal de la aplicación es dar apoyo a la docencia de expresiones regulares, en el marco de la enseñanza del manejo de ristras de caracteres en las asignaturas de programación del Grado en Ingeniería Informática.  La aplicación permite obtener el dibujo de un autómata de una expresión regular, facilitando su comprensión; además, permite aplicar la expresión a diferentes ristras de caracteres, mostrando las coincidencias encontradas, y ofrece una versión de la expresión adaptada a su uso en literales string de lenguajes como Java y otros. La herramienta se ha implementado en dos partes: un servicio web, escrito en C#, donde se realizan todos los análisis de las expresiones regulares y las ristras a contrastar; y un cliente web, implementado usando tecnología asp.net, con JavaScript y JQuery, que gestiona la interfaz de usuario y muestra los resultados. Esta separación permite que el servicio web pueda ser reutilizado con otras aplicaciones cliente. El autómata que representa una expresión regular esta dibujado usando la librería Raphaël JavaScript que permite manejar los elementos SVG. Cada elemento de la expresión regular tiene un dibujo diferente y único para así diferenciarlo. Toda la interfaz gráfica de usuario está internacionalizada de manera tal que pueda adaptarse a diferentes idiomas y regiones sin la necesidad de realizar cambios de ingeniería ni en el código. Tanto el servicio web como la parte cliente están estructurados para que se puedan agregar nuevas modificaciones sin que esto genere una onda expansiva a lo largo de las diversas clases existentes.

Aplicación Web para Ayuntamiento de Las Palmas de Gran Canaria : [Parte B]

[ES] Este Trabajo de Fin de Grado es un servicio basado en tecnologías web. El objetivo principal es ofrecer un servicio de creación y gestión de actas para el Ayuntamiento de Las Palmas de Gran Canaria. Para ello, consta de dos módulos principales, uno para “crear actas” y otro para “editar actas”. También se ha desarrollado otro módulo llamado plantillas donde se genera un PDF a partir de una plantilla preestablecida. Esta aplicación ha sido dividida en diferentes partes. La primera parte consistió en generar todas las configuraciones de base de datos necesarias para el funcionamiento de la aplicación. Después generamos todos los ficheros HTML y las interconexiones entre ellos. Finalmente, dotamos  a esos HTML estáticos de un estilo mucho más claro y organizado, dando a la aplicación una apariencia mucho más bonita. Una vez finalizada la parte frontal de la aplicación, empezamos a implementar la lógica detrás de la aplicación. Los módulos de “crear” y “editar” se hicieron utilizando formularios HTML y combinando la información obtenida de esos formularios con unas plantillas HTML generadas por nosotros. Toda esa información obtenida de los formularios se guarda en unos ficheros .txt para poder ser utilizados por el módulo editar. El módulo de plantillas nos muestra un editor HTML rellenado con una plantilla que ha sido previamente seleccionada por el usuario. Los ficheros pdf de este módulo no pueden editados con posterioridad  por lo que no se generan ficheros .txt. Por último, hay dos módulos que nos permiten ver todas las actas generadas por la aplicación. El primero de los dos módulos es el módulo de búsqueda, que nos permite buscar una palabra clave dentro de todos los ficheros pdf. El otro módulo nos muestra todas las actas que han sido marcadas como “cerradas”. Esta aplicación ha sido diseñada de forma modular, de manera que podemos añadir o quitar módulos de manera sencilla.

Servicios y visualización web para el control de simulaciones

[ES] La realización de los nuevos estudios de gestión de la demanda requiere nuevas aproximaciones en las que la red eléctrica se analiza como un sistema complejo. Estos están formados por un gran número de entidades fuertemente enlazadas entre sí. Se afronta el reto de añadir la capacidad de interacción sobre una simulación de sistemas complejos en tiempo de ejecución. Pero, ¿Cómo abordar la representación de un sistema complejo de tal manera que sea fácilmente gestionable por una persona?, o ¿Cómo ofrecer una manera sencilla de alterar la simulación?. Con esta idea nace Simulation Gateway Interface, un framework que permite hacer accesibles las simulaciones a través de una interfaz gráfica.

Connect2, Launcher Android configurable desde una interfaz web

[ES] Este proyecto se ha orientado a crear un Launcher que permite la configuración remota a través de una web, se puede cambiaren tiempo real la pantalla de inicio del teléfono, puesto que desde la web se puede : enviar mensajes, añadir aplicaciones y contactos. La pantalla de inicio ha sido simplificada, Además la aplicación elimina de la vista del usuario los elementos que no son importantes. En resumen se puede adaptar la pantalla de inicio de manera fácil a cada usuario.

Semantic-based middleware solutions to support context-aware service provisioning in pervasive environments

The dynamicity and heterogeneity that characterize pervasive environments raise new challenges in the design of mobile middleware. Pervasive environments are characterized by a significant degree of heterogeneity, variability, and dynamicity that conventional middleware solutions are not able to adequately manage. Originally designed for use in a relatively static context, such middleware systems tend to hide low-level details to provide applications with a transparent view on the underlying execution platform. In mobile environments, however, the context is extremely dynamic and cannot be managed by a priori assumptions. Novel middleware should therefore support mobile computing applications in the task of adapting their behavior to frequent changes in the execution context, that is, it should become context-aware. In particular, this thesis has identified the following key requirements for novel context-aware middleware that existing solutions do not fulfil yet. (i) Middleware solutions should support interoperability between possibly unknown entities by providing expressive representation models that allow to describe interacting entities, their operating conditions and the surrounding world, i.e., their context, according to an unambiguous semantics. (ii) Middleware solutions should support distributed applications in the task of reconfiguring and adapting their behavior/results to ongoing context changes. (iii) Context-aware middleware support should be deployed on heterogeneous devices under variable operating conditions, such as different user needs, application requirements, available connectivity and device computational capabilities, as well as changing environmental conditions. Our main claim is that the adoption of semantic metadata to represent context information and context-dependent adaptation strategies allows to build context-aware middleware suitable for all dynamically available portable devices. Semantic metadata provide powerful knowledge representation means to model even complex context information, and allow to perform automated reasoning to infer additional and/or more complex knowledge from available context data. In addition, we suggest that, by adopting proper configuration and deployment strategies, semantic support features can be provided to differentiated users and devices according to their specific needs and current context. This thesis has investigated novel design guidelines and implementation options for semantic-based context-aware middleware solutions targeted to pervasive environments. These guidelines have been applied to different application areas within pervasive computing that would particularly benefit from the exploitation of context. Common to all applications is the key role of context in enabling mobile users to personalize applications based on their needs and current situation. The main contributions of this thesis are (i) the definition of a metadata model to represent and reason about context, (ii) the definition of a model for the design and development of context-aware middleware based on semantic metadata, (iii) the design of three novel middleware architectures and the development of a prototypal implementation for each of these architectures, and (iv) the proposal of a viable approach to portability issues raised by the adoption of semantic support services in pervasive applications.

Architectures for Context Aware Services in Smart Environments

This thesis deals with Context Aware Services, Smart Environments, Context Management and solutions for Devices and Service Interoperability. Multi-vendor devices offer an increasing number of services and end-user applications that base their value on the ability to exploit the information originating from the surrounding environment by means of an increasing number of embedded sensors, e.g. GPS, compass, RFID readers, cameras and so on. However, usually such devices are not able to exchange information because of the lack of a shared data storage and common information exchange methods. A large number of standards and domain specific building blocks are available and are heavily used in today's products. However, the use of these solutions based on ready-to-use modules is not without problems. The integration and cooperation of different kinds of modules can be daunting because of growing complexity and dependency. In this scenarios it might be interesting to have an infrastructure that makes the coexistence of multi-vendor devices easy, while enabling low cost development and smooth access to services. This sort of technologies glue should reduce both software and hardware integration costs by removing the trouble of interoperability. The result should also lead to faster and simplified design, development and, deployment of cross-domain applications. This thesis is mainly focused on SW architectures supporting context aware service providers especially on the following subjects: - user preferences service adaptation - context management - content management - information interoperability - multivendor device interoperability - communication and connectivity interoperability Experimental activities were carried out in several domains including Cultural Heritage, indoor and personal smart spaces – all of which are considered significant test-beds in Context Aware Computing. The work evolved within european and national projects: on the europen side, I carried out my research activity within EPOCH, the FP6 Network of Excellence on “Processing Open Cultural Heritage” and within SOFIA, a project of the ARTEMIS JU on embedded systems. I worked in cooperation with several international establishments, including the University of Kent, VTT (the Technical Reserarch Center of Finland) and Eurotech. On the national side I contributed to a one-to-one research contract between ARCES and Telecom Italia. The first part of the thesis is focused on problem statement and related work and addresses interoperability issues and related architecture components. The second part is focused on specific architectures and frameworks: - MobiComp: a context management framework that I used in cultural heritage applications - CAB: a context, preference and profile based application broker which I designed within EPOCH Network of Excellence - M3: "Semantic Web based" information sharing infrastructure for smart spaces designed by Nokia within the European project SOFIA - NoTa: a service and transport independent connectivity framework - OSGi: the well known Java based service support framework The final section is dedicated to the middleware, the tools and, the SW agents developed during my Doctorate time to support context-aware services in smart environments.

Progettazione e Sviluppo di Applicazioni Web per Cloud Computing

Negli ultimi anni si sente sempre più spesso parlare di cloud computing. L'idea di fondo di questo concetto è quella di pagare per il solo effettivo utilizzo di un servizio, disponibile sulla rete, avendo a disposizione la possibilità di poter variare le proprie risorse utilizzabili a seconda delle necessità, che potrebbero essere, per esempio, applicazioni standard oppure spazi di storage per i dati. Quando cominciò a diffondersi l'utilizzo del Web, la rete Internet veniva raffigurata come una nuvola (cloud) in modo tale che si rendesse l'idea di un'entità esterna rispetto alla nostra casa o al nostro posto di lavoro, un qualcosa cioè al di fuori dei luoghi abituali in cui vengono utilizzati i PC. Tale rappresentazione diventa ora utile per poter spiegare il concetto di cloud computing. Infatti, grazie a questa nuova tecnologia, dati e programmi normalmente presenti nei nostri computer potranno ora trovarsi sul cloud. Molti reparti IT sono costretti a dedicare una parte significativa del loro tempo a progetti di implementazione, manutenzione e upgrade che spesso non danno un vero valore per l'azienda. I team di sviluppo hanno cominciato quindi a rivolgersi a questa nuova tecnologia emergente per poter minimizzare il tempo dedicato ad attività a basso valore aggiunto per potersi concentrare su quelle attività strategiche che possono fare la differenza per un'azienda. Infatti un'infrastruttura come quella cloud computing promette risparmi nei costi amministrativi che raggiungono addirittura il 50% rispetto ad un software standard di tipo client/server. Questa nuova tecnologia sta dando inizio ad un cambiamento epocale nel mondo dello sviluppo delle applicazioni. Il passaggio che si sta effettuando verso le nuove soluzioni cloud computing consente infatti di creare applicazioni solide in tempi decisamente più brevi e con costi assai inferiori, evitando inoltre tutte le seccature associate a server, soluzioni software singole, aggiornamenti, senza contare il personale necessario a gestire tutto questo. L'obiettivo di questa tesi è quello di mostrare una panoramica della progettazione e dello sviluppo di applicazioni Web nel cloud computing, analizzandone pregi e difetti in relazione alle soluzioni software attuali. Nel primo capitolo viene mostrato un quadro generale in riferimento al cloud, mettendo in luce le sue caratteristiche fondamentali, esaminando la sua architettura e valutando vantaggi e svantaggi di tale piattaforma. Nel secondo capitolo viene presentata la nuova metodologia di progettazione nel cloud, operando prima di tutto un confronto con lo sviluppo dei software standard e analizzando poi l'impatto che il cloud computing opera sulla progettazione. Nel terzo capitolo si entra nel merito della progettazione e sviluppo di applicazioni SaaS, specificandone le caratteristiche comuni ed elencando le piattaforme di rilievo allo stato dell'arte. Si entrerà inoltre nel merito della piattaforma Windows Azure. Nel quarto capitolo viene analizzato nel particolare lo sviluppo di applicazioni SaaS Multi-Tenant, specificando livelli e caratteristiche, fino a spiegare le architetture metadata-driven. Nel quinto capitolo viene operato un confronto tra due possibili approcci di sviluppo di un software cloud, analizzando nello specifico le loro differenze a livello di requisiti non funzionali. Nel sesto capitolo, infine, viene effettuata una panoramica dei costi di progettazione di un'applicazione cloud.

Web advertising. Le comunicazioni commerciali on-line.

La tesi ha ad oggetto lo studio e l’approfondimento delle forme di promozione commerciale presenti in Rete caratterizzate, più che da una normale evoluzione, da continue metamorfosi che ridefiniscono ogni giorno il concetto di pubblicità. L’intento è quello di analizzare il quadro giuridico applicabile alla pubblicità via Web, a fronte della varità di forme e di modalità che essa può assumere. Nel lavoro vengono passate in rassegna le caratteristiche che differenziano la pubblicità commerciale on-line rispetto a quella tradizionale; tra le quali, particolare rilievo assume la capacità d’istaurare una relazione – diretta e non mediata – tra impresa e consumatore. Nel prosieguo viene affrontato il problema dell’individuazione, stante il carattere a-territoriale della Rete, della legge applicabile al web advertising, per poi passare ad una ricognizione delle norme europee ed italiane in materia, senza trascurare quelle emanate in sede di autodisciplina. Ampio spazio è dedicato, infine, all’esame delle diverse e più recenti tecniche di promozione pubblicitaria, di cui sono messi in evidenza gli aspetti tecnico-informatici, imprescindibili ai fini di una corretta valutazione del tema giuridico. In particolare, vengono approfonditi il servizio di posizionamento a pagamento offerto dai principali motori di ricerca (keywords advertising) e gli strumenti di tracciamento dei “comportamenti” on-line degli utenti, che consentono la realizzazione di campagne pubblicitarie mirate (on-line behavioural advertising). Il Web, infatti, non offre più soltanto la possibilità di superare barriere spaziali, linguistiche o temporali e di ampliare la propria sfera di notorietà, ma anche di raggiungere l’utente “interessato” e, pertanto, potenziale acquirente. Di queste nuove realtà pubblicitarie vengono vagliati gli aspetti più critici ed esaminata la disciplina giuridica eventualmente applicabile anche alla luce delle principali decisioni giurisprudenziali nazionali ed europee in materia, nonché delle esperienze giuridiche nord-americane e di tipo autoregolamentare.

La visualizzazione di open data geografici: Web shapefile viewer.

La descrizione di un'applicazione sviluppata per la visualizzazione di shapefile in google map e openstreetmap