Dynamically Adapting BDI Agent Architectures based on High-level User Specifications

Users are facing an increasing challenge of managing information and being available anytime anywhere, as the web exponentially grows. As a consequence, assisting them in their routine tasks has become a relevant issue to be addressed. In this paper, we introduce a software framework that supports the development of Personal Assistance Software (PAS). It relies on the idea of exposing a high level user model in order to increase user trust in the task delegation process as well as empowering them to manage it. The framework provides a synchronization mechanism that is responsible for dynamically adapting an underlying BDI agent-based running implementation in order to keep this high-level view of user customizations consistent with it.

Um metamodelo da linguagem de modelagem real time UML, de suporte à criação de dicionário de dados para ferramentas de modelagem de sistema tempo real, visando a verificação de consistência dos modelos

A computação de tempo real é uma das áreas mais desafiadoras e de maior demanda tecnológica da atualidade. Está diretamente ligada a aplicações que envolvem índices críticos de confiabilidade e segurança. Estas características, inerentes a esta área da computação, vêm contribuindo para o aumento da complexidade dos sistemas tempo real e seu conseqüente desenvolvimento. Isto fez com que mecanismos para facilitar especificação, delimitação e solução de problemas passem a ser itens importantes para tais aplicações. Este trabalho propõe mecanismos para atuarem no desenvolvimento de sistemas de tempo real, com o objetivo de serem empregados como ferramenta de apoio no problema da verificação de presença de inconsistências, que podem vir a ocorrer nos vários modelos gerados partir da notação da linguagem de modelagem gráfica para sistemas de tempo real - UML-RT(Unified Modeling Language for Real Time). Estes mecanismos foram projetados através da construção de um metamodelo dos conceitos presentes nos diagramas de classe, de objetos, de seqüência, de colaboração e de estados. Para construir o metamodelo, utiliza-se a notação do diagrama de classes da UML (Unified Modeling Language). Contudo, por intermédio das representações gráficas do diagrama de classes não é possível descrever toda a semântica presente em tais diagramas. Assim, regras descritas em linguagem de modelagem OCL (Object Constraint Language) são utilizadas como um formalismo adicional ao metamodelo. Com estas descrições em OCL será possível a diminuição das possíveis ambigüidades e inconsistências, além de complementar as limitações impostas pelo caráter gráfico da UML. O metamodelo projetado é mapeado para um modelo Entidade&Relacionamento. A partir deste modelo, são gerados os scripts DDL (Data Definition Language) que serão usados na criação do dicionário de dados, no banco de dados Oracle. As descrições semânticas escritas através de regras em OCL são mapeadas para triggers, que disparam no momento em que o dicionário de dados é manipulado. O MET Editor do SiMOO-RT é a ferramenta diagramática que faz o povoamento dos dados no dicionário de dados. SiMOO-RT é uma ferramenta orientada a objetos para a modelagem, simulação e geração automática de código para sistemas de tempo real.

Diretrizes e critérios de cobertura de teste a partir de especificações UML

As maiores dificuldades encontradas no teste de software estão relacionadas à definição dos dados de teste e a decisão de quando encerrar os testes. Uma das formas encontradas para minimizar tais dificuldades está centrada na utilização de critérios de cobertura. O principal objetivo dos critérios de cobertura é tornar o processo de testes mais rápido e preciso, fornecendo informações que determinem o que testar em um software para garantir sua qualidade. A modelagem é um dos elementos de maior importância nas atividades relacionadas ao desenvolvimento de software. Os modelos são construídos principalmente para melhor se entender o sistema, descrever a estrutura e comportamento desejados, visualizar a arquitetura e documentar as decisões tomadas durante o seu desenvolvimento. Atualmente, o sistema de notação mais utilizado para a modelagem de sistemas baseados nos conceitos de orientação a objetos é a Linguagem de Modelagem Unificada – UML [LAR 99]. Nesta notação, um sistema é descrito por um conjunto de diagramas que apresentam diferentes aspectos do sistema. As informações disponibilizadas por estes diagramas propiciam, já nas fases iniciais do desenvolvimento da aplicação (análise e projeto), o planejamento dos casos de teste e a definição de critérios de cobertura. Observa-se que nestas fases a maioria das informações necessárias para o teste já estão disponíveis, como por exemplo, a definição das classes com seus atributos, métodos e relacionamentos, a representação da interação existente entre objetos para a realização de um cenário e a descrição dos possíveis estados e transições de um objeto em resposta a eventos externos e internos. Este trabalho propõe um conjunto de diretrizes e critérios de cobertura de teste, tendo como base as especificações diagramáticas UML. As diretrizes estabelecem um conjunto de instruções para que o teste seja feito e os critérios de cobertura identificam os pontos principais e serem considerados durante o teste. Na definição das diretrizes e dos critérios foram avaliadas as informações disponibilizadas pelos diagramas de classes, seqüência, colaboração e estados.

A JML-Based strategy for incorporating formal specifications into the software development process

This thesis presents a JML-based strategy that incorporates formal specifications into the software development process of object-oriented programs. The strategy evolves functional requirements into a “semi-formal” requirements form, and then expressing them as JML formal specifications. The strategy is implemented as a formal-specification pseudo-phase that runs in parallel with the other phase of software development. What makes our strategy different from other software development strategies used in literature is the particular use of JML specifications we make all along the way from requirements to validation-and-verification.

Visual IMML: um perfil UML para a modelagem de interfaces de usuário

The software development processes proposed by the most recent approaches in Software Engineering make use old models. UML was proposed as the standard language for modeling. The user interface is an important part of the software and has a fundamental importance to improve its usability. Unfortunately the standard UML does not offer appropriate resources to model user interfaces. Some proposals have already been proposed to solve this problem: some authors have been using models in the development of interfaces (Model Based Development) and some proposals to extend UML have been elaborated. But none of them considers the theoretical perspective presented by the semiotic engineering, that considers that, through the system, the designer should be able to communicate to the user what he can do, and how to use the system itself. This work presents Visual IMML, an UML Profile that emphasizes the aspects of the semiotic engineering. This Profile is based on IMML, that is a declarative textual language. The Visual IMML is a proposal that aims to improve the specification process by using a visual modeling (using diagrams) language. It proposes a new set of modeling elements (stereotypes) specifically designed to the specification and documentation of user interfaces, considering the aspects of communication, interaction and functionality in an integrated manner

Data information system to promote the organization data of collections - modeling considerations by the Unified Modelign Language (UML)

Pode-se afirmar que a evolução tecnológica (desenvolvimento de novos instrumentos de medição como, softwares, satélites e computadores, bem como, o barateamento das mídias de armazenamento) permite às Organizações produzirem e adquirirem grande quantidade de dados em curto espaço de tempo. Devido ao volume de dados, Organizações de pesquisa se tornam potencialmente vulneráveis aos impactos da explosão de informações. Uma solução adotada por algumas Organizações é a utilização de ferramentas de sistemas de informação para auxiliar na documentação, recuperação e análise dos dados. No âmbito científico, essas ferramentas são desenvolvidas para armazenar diferentes padrões de metadados (dados sobre dados). Durante o processo de desenvolvimento destas ferramentas, destaca-se a adoção de padrões como a Linguagem Unificada de Modelagem (UML, do Inglês Unified Modeling Language), cujos diagramas auxiliam na modelagem de diferentes aspectos do software. O objetivo deste estudo é apresentar uma ferramenta de sistemas de informação para auxiliar na documentação dos dados das Organizações por meio de metadados e destacar o processo de modelagem de software, por meio da UML. Será abordado o Padrão de Metadados Digitais Geoespaciais, amplamente utilizado na catalogação de dados por Organizações científicas de todo mundo, e os diagramas dinâmicos e estáticos da UML como casos de uso, sequências e classes. O desenvolvimento das ferramentas de sistemas de informação pode ser uma forma de promover a organização e a divulgação de dados científicos. No entanto, o processo de modelagem requer especial atenção para o desenvolvimento de interfaces que estimularão o uso das ferramentas de sistemas de informação.

A UML profile for the OBO relation ontology

Background: Ontologies have increasingly been used in the biomedical domain, which has prompted the emergence of different initiatives to facilitate their development and integration. The Open Biological and Biomedical Ontologies (OBO) Foundry consortium provides a repository of life-science ontologies, which are developed according to a set of shared principles. This consortium has developed an ontology called OBO Relation Ontology aiming at standardizing the different types of biological entity classes and associated relationships. Since ontologies are primarily intended to be used by humans, the use of graphical notations for ontology development facilitates the capture, comprehension and communication of knowledge between its users. However, OBO Foundry ontologies are captured and represented basically using text-based notations. The Unified Modeling Language (UML) provides a standard and widely-used graphical notation for modeling computer systems. UML provides a well-defined set of modeling elements, which can be extended using a built-in extension mechanism named Profile. Thus, this work aims at developing a UML profile for the OBO Relation Ontology to provide a domain-specific set of modeling elements that can be used to create standard UML-based ontologies in the biomedical domain. Results: We have studied the OBO Relation Ontology, the UML metamodel and the UML profiling mechanism. Based on these studies, we have proposed an extension to the UML metamodel in conformance with the OBO Relation Ontology and we have defined a profile that implements the extended metamodel. Finally, we have applied the proposed UML profile in the development of a number of fragments from different ontologies. Particularly, we have considered the Gene Ontology (GO), the PRotein Ontology (PRO) and the Xenopus Anatomy and Development Ontology (XAO). Conclusions: The use of an established and well-known graphical language in the development of biomedical ontologies provides a more intuitive form of capturing and representing knowledge than using only text-based notations. The use of the profile requires the domain expert to reason about the underlying semantics of the concepts and relationships being modeled, which helps preventing the introduction of inconsistencies in an ontology under development and facilitates the identification and correction of errors in an already defined ontology.

Il linguaggio Alloy come ausilio nella specifica formale di modelli UML

UML è ampiamente considerato lo standard de facto nella fase iniziale di modellazione di sistemi software basati sul paradigma Object-Oriented; il suo diagramma delle classi è utilizzato per la rappresentazione statica strutturale di entità e relazioni che concorrono alla definizione delle specifiche del sistema; in questa fase viene utilizzato il linguaggio OCL per esprimere vincoli semantici sugli elementi del diagramma. Il linguaggio OCL però soffre della mancanza di una verifica formale sui vincoli che sono stati definiti. Il linguaggio di modellazione Alloy, inserendosi in questa fase, concettualmente può sopperire a questa mancanza perchè può descrivere con le sue entità e relazioni un diagramma delle classi UML e, tramite propri costrutti molto vicini all'espressività di OCL, può specificare vincoli semantici sul modello che verranno analizzati dal suo ambiente l'Alloy Analyzer per verificarne la consistenza. In questo lavoro di tesi dopo aver dato una panoramica generale sui costrutti principali del linguaggio Alloy, si mostrerà come è possibile creare una corrispondenza tra un diagramma delle classi UML e un modello Alloy equivalente. Si mostreranno in seguito le analogie che vi sono tra i costrutti Alloy e OCL per la definizione di vincoli formali, e le differenze, offrendo nel complesso soluzioni e tecniche che il modellatore può utilizzare per sfruttare al meglio questo nuovo approccio di verifica formale. Verranno mostrati anche i casi di incompatibilità. Infine, come complemento al lavoro svolto verrà mostrata, una tecnica per donare una dinamicità ai modelli statici Alloy.

Enabling a direct path from end-user specifications to executable protocols in a biology laboratory environment

Biomedical analyses are becoming increasingly complex, with respect to both the type of the data to be produced and the procedures to be executed. This trend is expected to continue in the future. The development of information and protocol management systems that can sustain this challenge is therefore becoming an essential enabling factor for all actors in the field. The use of custom-built solutions that require the biology domain expert to acquire or procure software engineering expertise in the development of the laboratory infrastructure is not fully satisfactory because it incurs undesirable mutual knowledge dependencies between the two camps. We propose instead an infrastructure concept that enables the domain experts to express laboratory protocols using proper domain knowledge, free from the incidence and mediation of the software implementation artefacts. In the system that we propose this is made possible by basing the modelling language on an authoritative domain specific ontology and then using modern model-driven architecture technology to transform the user models in software artefacts ready for execution in a multi-agent based execution platform specialized for biomedical laboratories.

Relevance of in vitro tests of adhesive and composite dental materials, a review in 3 parts. Part 1: Approval requirements and standardized testing of composite materials according to ISO specifications

The first part of this three-part review on the relevance of laboratory testing of composites and adhesives deals with approval requirements for composite materials. We compare the in vivo and in vitro literature data and discuss the relevance of in vitro analyses. The standardized ISO protocols are presented, with a focus on the evaluation of physical parameters. These tests all have a standardized protocol that describes the entire test set-up. The tests analyse flexural strength, depth of cure, susceptibility to ambient light, color stability, water sorption and solubility, and radiopacity. Some tests have a clinical correlation. A high flexural strength, for instance, decreases the risk of fractures of the marginal ridge in posterior restorations and incisal edge build-ups of restored anterior teeth. Other tests do not have a clinical correlation or the threshold values are too low, which results in an approval of materials that show inferior clinical properties (e.g., radiopacity). It is advantageous to know the test set-ups and the ideal threshold values to correctly interpret the material data. Overall, however, laboratory assessment alone cannot ensure the clinical success of a product.