Can Object (Instance) Diagrams Help First Year Students Understand Program Behaviour?

Thomas, L.A., Ratcliffe, M.B. and Thomasson, B. J., Can Object (Instance) Diagrams Help First Year Students Understand Program Behaviour? in Diagrammatic Representation and Inference, Diagrams 2004, editors A. Blackwell, K. Marriot and Atushi Shimojima, Springer Lecture Notes on Artificial Intelligence, 2980.

A model for the simulation of macroalgal population dynamics and productivity

A mathematical model to simulate the population dynamics and productivity of macroalgae is described. The model calculates the biomass variation of a population divided into size-classes. Biomass variation in each class is estimated from the mass balance of carbon fixation, carbon release and demographic processes such as mortality and frond breakage. The transitions between the different classes are calculated in biomass and density units as a function of algal growth. Growth is computed from biomass variations using an allometric relationship between weight and length. Gross and net primary productivity is calculated from biomass production and losses over the period of simulation. The model allows the simulation of different harvesting strategies of commercially important species. The cutting size and harvesting period may be changed in order to optimise the calculated yields. The model was used with the agarophyte Gelidium sesquipedale (Clem.) Born. et Thur. This species was chosen because of its economic importance as a the main raw material for the agar industry. Net primary productivity calculated with it and from biomass variations over a yearly period, gave similar results. The results obtained suggest that biomass dynamics and productivity are more sensitive to the light extinction coefficient than to the initial biomass conditions for the model. Model results also suggest that biomass losses due to respiration and exudation are comparable to those resulting from mortality and frond breakage. During winter, a significant part of the simulated population has a negative net productivity. The importance of considering different parameters in the productivity light relationships in order to account for their seasonal variability is demonstrated with the model results. The model was implemented following an object oriented programming approach. The programming methodology allows a fast adaptation of the model to other species without major software development.

Hidden Type Variables and Conditional Extension for More Expressive Generic Programs

Generic object-oriented programming languages combine parametric polymorphism and nominal subtype polymorphism, thereby providing better data abstraction, greater code reuse, and fewer run-time errors. However, most generic object-oriented languages provide a straightforward combination of the two kinds of polymorphism, which prevents the expression of advanced type relationships. Furthermore, most generic object-oriented languages have a type-erasure semantics: instantiations of type parameters are not available at run time, and thus may not be used by type-dependent operations. This dissertation shows that two features, which allow the expression of many advanced type relationships, can be added to a generic object-oriented programming language without type erasure: 1. type variables that are not parameters of the class that declares them, and 2. extension that is dependent on the satisfiability of one or more constraints. We refer to the first feature as hidden type variables and the second feature as conditional extension. Hidden type variables allow: covariance and contravariance without variance annotations or special type arguments such as wildcards; a single type to extend, and inherit methods from, infinitely many instantiations of another type; a limited capacity to augment the set of superclasses after that class is defined; and the omission of redundant type arguments. Conditional extension allows the properties of a collection type to be dependent on the properties of its element type. This dissertation describes the semantics and implementation of hidden type variables and conditional extension. A sound type system is presented. In addition, a sound and terminating type checking algorithm is presented. Although designed for the Fortress programming language, hidden type variables and conditional extension can be incorporated into other generic object-oriented languages. Many of the same problems would arise, and solutions analogous to those we present would apply.

PLUMED 2: New feathers for an old bird

Enhancing sampling and analyzing simulations are central issues in molecular simulation. Recently, we introduced PLUMED, an open-source plug-in that provides some of the most popular molecular dynamics (MD) codes with implementations of a variety of different enhanced sampling algorithms and collective variables (CVs). The rapid changes in this field, in particular new directions in enhanced sampling and dimensionality reduction together with new hardware, require a code that is more flexible and more efficient. We therefore present PLUMED 2 here a,complete rewrite of the code in an object-oriented programming language (C++). This new version introduces greater flexibility and greater modularity, which both extends its core capabilities and makes it far easier to add new methods and CVs. It also has a simpler interface with the MD engines and provides a single software library containing both tools and core facilities. Ultimately, the new code better serves the ever-growing community of users and contributors in coping with the new challenges arising in the field.

Program summary

Program title: PLUMED 2

Catalogue identifier: AEEE_v2_0

Program summary URL: http://cpc.cs.qub.ac.uk/summaries/AEEE_v2_0.html

Program obtainable from: CPC Program Library, Queen's University, Belfast, N. Ireland

Licensing provisions: Yes

No. of lines in distributed program, including test data, etc.: 700646

No. of bytes in distributed program, including test data, etc.: 6618136

Distribution format: tar.gz

Programming language: ANSI-C++.

Computer: Any computer capable of running an executable produced by a C++ compiler.

Operating system: Linux operating system, Unix OSs.

Has the code been vectorized or parallelized?: Yes, parallelized using MPI.

RAM: Depends on the number of atoms, the method chosen and the collective variables used.

Classification: 3, 7.7, 23. Catalogue identifier of previous version: AEEE_v1_0.

Journal reference of previous version: Comput. Phys. Comm. 180 (2009) 1961.

External routines: GNU libmatheval, Lapack, Bias, MPI. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Modelo SIG para apoio à análise de sistemas de transportes e usos do solo

Dissertação de natureza científica para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil

Aspects of Passives in Capeverdean (Santiago’s variety)

The present dissertation intends to study passives in Capeverdean. I argue that Capeverdean have eventive passives with specific morphology, postverbal morphemes, -du and -da, which affix to the verb to form passives and interact with the TMA morphemes available in the language in the same way as in the active voice. I also show that Capeverdean only allows short passives. However, this study demonstrates that the by-phrase, although not expressed phonologically, is implicit and can be tracked through instrumentals and Agent-oriented adverbs. In order to account for this specific property of Capeverdean passives, I assume the existence of a Voice head which introduces the external argument in all finite sentences in Capeverdean, except in unaccusatives, following proposals from Marantz (1984), Kratzer (1996), Sailor & Ahn (2010), Pratas (2014). I also assume that this Voice head is subject to a Doubly Filled Comp Filter, similar to what is proposed in Koopman (1997), which determines that either heads or specifiers can be overt, never both. In the case of passives, I propose that external argument is in Spec,Voice and the passive morphology is lexicalized in Voice0 and that while Spec,Voice is silent, Voice0 is not. This configuration can be explained if it is assumed, following Costa & Martins (2004), that in Capeverdean passives Voice0 is a strong functional head, thus requiring visibility at PF. This restriction, combined with the Doubly Filled Comp filter, imposes that Spec,Voice is silent.

Sur l’utilisation du langage de programmation Scheme pour le développement de jeux vidéo

Ce mémoire vise à recenser les avantages et les inconvénients de l'utilisation du langage de programmation fonctionnel dynamique Scheme pour le développement de jeux vidéo. Pour ce faire, la méthode utilisée est d'abord basée sur une approche plus théorique. En effet, une étude des besoins au niveau de la programmation exprimés par ce type de développement, ainsi qu'une description détaillant les fonctionnalités du langage Scheme pertinentes au développement de jeux vidéo sont données afin de bien mettre en contexte le sujet. Par la suite, une approche pratique est utilisée en effectuant le développement de deux jeux vidéo de complexités croissantes: Space Invaders et Lode Runner. Le développement de ces jeux vidéo a mené à l'extension du langage Scheme par plusieurs langages spécifiques au domaine et bibliothèques, dont notamment un système de programmation orienté objets et un système de coroutines. L'expérience acquise par le développement de ces jeux est finalement comparée à celle d'autres développeurs de jeux vidéo de l'industrie qui ont utilisé Scheme pour la création de titres commerciaux. En résumé, l'utilisation de ce langage a permis d'atteindre un haut niveau d'abstraction favorisant la modularité des jeux développés sans affecter les performances de ces derniers.

Timing verification in transaction modeling

Les systèmes Matériels/Logiciels deviennent indispensables dans tous les aspects de la vie quotidienne. La présence croissante de ces systèmes dans les différents produits et services incite à trouver des méthodes pour les développer efficacement. Mais une conception efficace de ces systèmes est limitée par plusieurs facteurs, certains d'entre eux sont: la complexité croissante des applications, une augmentation de la densité d'intégration, la nature hétérogène des produits et services, la diminution de temps d’accès au marché. Une modélisation transactionnelle (TLM) est considérée comme un paradigme prometteur permettant de gérer la complexité de conception et fournissant des moyens d’exploration et de validation d'alternatives de conception à des niveaux d’abstraction élevés. Cette recherche propose une méthodologie d’expression de temps dans TLM basée sur une analyse de contraintes temporelles. Nous proposons d'utiliser une combinaison de deux paradigmes de développement pour accélérer la conception: le TLM d'une part et une méthodologie d’expression de temps entre différentes transactions d’autre part. Cette synergie nous permet de combiner dans un seul environnement des méthodes de simulation performantes et des méthodes analytiques formelles. Nous avons proposé un nouvel algorithme de vérification temporelle basé sur la procédure de linéarisation des contraintes de type min/max et une technique d'optimisation afin d'améliorer l'efficacité de l'algorithme. Nous avons complété la description mathématique de tous les types de contraintes présentées dans la littérature. Nous avons développé des méthodes d'exploration et raffinement de système de communication qui nous a permis d'utiliser les algorithmes de vérification temporelle à différents niveaux TLM. Comme il existe plusieurs définitions du TLM, dans le cadre de notre recherche, nous avons défini une méthodologie de spécification et simulation pour des systèmes Matériel/Logiciel basée sur le paradigme de TLM. Dans cette méthodologie plusieurs concepts de modélisation peuvent être considérés séparément. Basée sur l'utilisation des technologies modernes de génie logiciel telles que XML, XSLT, XSD, la programmation orientée objet et plusieurs autres fournies par l’environnement .Net, la méthodologie proposée présente une approche qui rend possible une réutilisation des modèles intermédiaires afin de faire face à la contrainte de temps d’accès au marché. Elle fournit une approche générale dans la modélisation du système qui sépare les différents aspects de conception tels que des modèles de calculs utilisés pour décrire le système à des niveaux d’abstraction multiples. En conséquence, dans le modèle du système nous pouvons clairement identifier la fonctionnalité du système sans les détails reliés aux plateformes de développement et ceci mènera à améliorer la "portabilité" du modèle d'application.

Identification et localisation des préoccupations fonctionnelles dans un code légataire Java

Traditionnellement, les applications orientées objets légataires intègrent différents aspects fonctionnels. Ces aspects peuvent être dispersés partout dans le code. Il existe différents types d’aspects : • des aspects qui représentent des fonctionnalités métiers ; • des aspects qui répondent à des exigences non fonctionnelles ou à d’autres considérations de conception comme la robustesse, la distribution, la sécurité, etc. Généralement, le code qui représente ces aspects chevauche plusieurs hiérarchies de classes. Plusieurs chercheurs se sont intéressés à la problématique de la modularisation de ces aspects dans le code : programmation orientée sujets, programmation orientée aspects et programmation orientée vues. Toutes ces méthodes proposent des techniques et des outils pour concevoir des applications orientées objets sous forme de composition de fragments de code qui répondent à différents aspects. La séparation des aspects dans le code a des avantages au niveau de la réutilisation et de la maintenance. Ainsi, il est important d’identifier et de localiser ces aspects dans du code légataire orienté objets. Nous nous intéressons particulièrement aux aspects fonctionnels. En supposant que le code qui répond à un aspect fonctionnel ou fonctionnalité exhibe une certaine cohésion fonctionnelle (dépendances entre les éléments), nous proposons d’identifier de telles fonctionnalités à partir du code. L’idée est d’identifier, en l’absence des paradigmes de la programmation par aspects, les techniques qui permettent l’implémentation des différents aspects fonctionnels dans un code objet. Notre approche consiste à : • identifier les techniques utilisées par les développeurs pour intégrer une fonctionnalité en l’absence des techniques orientées aspects • caractériser l’empreinte de ces techniques sur le code • et développer des outils pour identifier ces empreintes. Ainsi, nous présentons deux approches pour l’identification des fonctionnalités existantes dans du code orienté objets. La première identifie différents patrons de conception qui permettent l’intégration de ces fonctionnalités dans le code. La deuxième utilise l’analyse formelle de concepts pour identifier les fonctionnalités récurrentes dans le code. Nous expérimentons nos deux approches sur des systèmes libres orientés objets pour identifier les différentes fonctionnalités dans le code. Les résultats obtenus montrent l’efficacité de nos approches pour identifier les différentes fonctionnalités dans du code légataire orienté objets et permettent de suggérer des cas de refactorisation.

A compositional data analysis package for R providing multiple approaches

”compositions” is a new R-package for the analysis of compositional and positive data. It contains four classes corresponding to the four different types of compositional and positive geometry (including the Aitchison geometry). It provides means for computation, plotting and high-level multivariate statistical analysis in all four geometries. These geometries are treated in an fully analogous way, based on the principle of working in coordinates, and the object-oriented programming paradigm of R. In this way, called functions automatically select the most appropriate type of analysis as a function of the geometry. The graphical capabilities include ternary diagrams and tetrahedrons, various compositional plots (boxplots, barplots, piecharts) and extensive graphical tools for principal components. Afterwards, ortion and proportion lines, straight lines and ellipses in all geometries can be added to plots. The package is accompanied by a hands-on-introduction, documentation for every function, demos of the graphical capabilities and plenty of usage examples. It allows direct and parallel computation in all four vector spaces and provides the beginner with a copy-and-paste style of data analysis, while letting advanced users keep the functionality and customizability they demand of R, as well as all necessary tools to add own analysis routines. A complete example is included in the appendix

Desenvolupament d’una biblioteca per a la generació de diagrames vectorials basat en l’entorn gràfic de JAVA2D i aplicació d’aquesta biblioteca per a la implementació d’una eina per al desenvolupament de diagrames d’E/R

En aquest projecte es vol implementar una llibreria en Java, que proporcioni les eines necessàries per a crear diagrames i esquemes. Es vol proporcionar a la llibreria un conjunt d’objectes bàsics, també mètodes i funcionalitats suficients per a gestionar aquests objectes. Per altra part, es vol implementar una aplicació per a dissenyar diagrames Entitat-Relació que utilitzi aquesta llibreria

Model-based objects recognition in man-made environments

We describe a model-based objects recognition system which is part of an image interpretation system intended to assist autonomous vehicles navigation. The system is intended to operate in man-made environments. Behavior-based navigation of autonomous vehicles involves the recognition of navigable areas and the potential obstacles. The recognition system integrates color, shape and texture information together with the location of the vanishing point. The recognition process starts from some prior scene knowledge, that is, a generic model of the expected scene and the potential objects. The recognition system constitutes an approach where different low-level vision techniques extract a multitude of image descriptors which are then analyzed using a rule-based reasoning system to interpret the image content. This system has been implemented using CEES, the C++ embedded expert system shell developed in the Systems Engineering and Automatic Control Laboratory (University of Girona) as a specific rule-based problem solving tool. It has been especially conceived for supporting cooperative expert systems, and uses the object oriented programming paradigm

Embedding objects into Matlab/Simulink for process supervision

This paper introduces how artificial intelligence technologies can be integrated into a known computer aided control system design (CACSD) framework, Matlab/Simulink, using an object oriented approach. The aim is to build a framework to aid supervisory systems analysis, design and implementation. The idea is to take advantage of an existing CACSD framework, Matlab/Simulink, so that engineers can proceed: first to design a control system, and then to design a straightforward supervisory system of the control system in the same framework. Thus, expert systems and qualitative reasoning tools are incorporated into this popular CACSD framework to develop a computer aided supervisory system design (CASSD) framework. Object-variables an introduced into Matlab/Simulink for sharing information between tools

Estado situacional de los modelos basados en agentes y su impacto en la investigación organizacional

En un mundo hiperconectado, dinámico y cargado de incertidumbre como el actual, los métodos y modelos analíticos convencionales están mostrando sus limitaciones. Las organizaciones requieren, por tanto, herramientas útiles que empleen tecnología de información y modelos de simulación computacional como mecanismos para la toma de decisiones y la resolución de problemas. Una de las más recientes, potentes y prometedoras es el modelamiento y la simulación basados en agentes (MSBA). Muchas organizaciones, incluidas empresas consultoras, emplean esta técnica para comprender fenómenos, hacer evaluación de estrategias y resolver problemas de diversa índole. Pese a ello, no existe (hasta donde conocemos) un estado situacional acerca del MSBA y su aplicación a la investigación organizacional. Cabe anotar, además, que por su novedad no es un tema suficientemente difundido y trabajado en Latinoamérica. En consecuencia, este proyecto pretende elaborar un estado situacional sobre el MSBA y su impacto sobre la investigación organizacional.