Developing and implementing an open and non-proprietary device description for FOUNDATION fieldbus based on software standards

Support for interoperability and interchangeability of software components which are part of a fieldbus automation system relies on the definition of open architectures, most of them involving proprietary technologies. Concurrently, standard, open and non-proprietary technologies, such as XML, SOAP, Web Services and the like, have greatly evolved and been diffused in the computing area. This article presents a FOUNDATION fieldbus (TM) device description technology named Open-EDD, based on XML and other related technologies (XLST, DOM using Xerces implementation, OO, XMIL Schema), proposing an open and nonproprietary alternative to the EDD (Electronic Device Description). This initial proposal includes defining Open-EDDML as the programming language of the technology in the FOUNDATION fieldbus (TM) protocol, implementing a compiler and a parser, and finally, integrating and testing the new technology using field devices and a commercial fieldbus configurator. This study attests that this new technology is feasible and can be applied to other configurators or HMI applications used in fieldbus automation systems. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Expokit: A software package for computing matrix exponentials

Expokit provides a set of routines aimed at computing matrix exponentials. More precisely, it computes either a small matrix exponential in full, the action of a large sparse matrix exponential on an operand vector, or the solution of a system of linear ODEs with constant inhomogeneity. The backbone of the sparse routines consists of matrix-free Krylov subspace projection methods (Arnoldi and Lanczos processes), and that is why the toolkit is capable of coping with sparse matrices of large dimension. The software handles real and complex matrices and provides specific routines for symmetric and Hermitian matrices. The computation of matrix exponentials is a numerical issue of critical importance in the area of Markov chains and furthermore, the computed solution is subject to probabilistic constraints. In addition to addressing general matrix exponentials, a distinct attention is assigned to the computation of transient states of Markov chains.

Behavioral Types for Embedded Software - A Survey

At present, there is a variety of formalisms for modeling and analyzing the communication behavior of components. Due to a tremendous increase in size and complexity of embedded systems accompanied by shorter time to market cycles and cost reduction, so called behavioral type systems become more and more important. This chapter presents an overview and a taxonomy of behavioral types. The intentions of this taxonomy are to provide a guidance for software engineers and to form the basis for future research.

The role of coordination analysis in software integration projects

What sort of component coordination strategies emerge in a software integration process? How can such strategies be discovered and further analysed? How close are they to the coordination component of the envisaged architectural model which was supposed to guide the integration process? This paper introduces a framework in which such questions can be discussed and illustrates its use by describing part of a real case-study. The approach is based on a methodology which enables semi-automatic discovery of coordination patterns from source code, combining generalized slicing techniques and graph manipulation

Software transactional memory as a building block for parallel embedded realtime systems

The recent trends of chip architectures with higher number of heterogeneous cores, and non-uniform memory/non-coherent caches, brings renewed attention to the use of Software Transactional Memory (STM) as a fundamental building block for developing parallel applications. Nevertheless, although STM promises to ease concurrent and parallel software development, it relies on the possibility of aborting conflicting transactions to maintain data consistency, which impacts on the responsiveness and timing guarantees required by embedded real-time systems. In these systems, contention delays must be (efficiently) limited so that the response times of tasks executing transactions are upper-bounded and task sets can be feasibly scheduled. In this paper we assess the use of STM in the development of embedded real-time software, defending that the amount of contention can be reduced if read-only transactions access recent consistent data snapshots, progressing in a wait-free manner. We show how the required number of versions of a shared object can be calculated for a set of tasks. We also outline an algorithm to manage conflicts between update transactions that prevents starvation.

Information technology service management: an experimental approach towards IT service prediction

Dissertation presented to obtain a Masters degree in Computer Science

A solution for estimates in software development projects

The Corporate world is becoming more and more competitive. This leads organisations to adapt to this reality, by adopting more efficient processes, which result in a decrease in cost as well as an increase of product quality. One of these processes consists in making proposals to clients, which necessarily include a cost estimation of the project. This estimation is the main focus of this project. In particular, one of the goals is to evaluate which estimation models fit the Altran Portugal software factory the most, the organization where the fieldwork of this thesis will be carried out. There is no broad agreement about which is the type of estimation model more suitable to be used in software projects. Concerning contexts where there is plenty of objective information available to be used as input to an estimation model, model-based methods usually yield better results than the expert judgment. However, what happens more frequently is not having this volume and quality of information, which has a negative impact in the model-based methods performance, favouring the usage of expert judgement. In practice, most organisations use expert judgment, making themselves dependent on the expert. A common problem found is that the performance of the expert’s estimation depends on his previous experience with identical projects. This means that when new types of projects arrive, the estimation will have an unpredictable accuracy. Moreover, different experts will make different estimates, based on their individual experience. As a result, the company will not directly attain a continuous growing knowledge about how the estimate should be carried. Estimation models depend on the input information collected from previous projects, the size of the project database and the resources available. Altran currently does not store the input information from previous projects in a systematic way. It has a small project database and a team of experts. Our work is targeted to companies that operate in similar contexts. We start by gathering information from the organisation in order to identify which estimation approaches can be applied considering the organization’s context. A gap analysis is used to understand what type of information the company would have to collect so that other approaches would become available. Based on our assessment, in our opinion, expert judgment is the most adequate approach for Altran Portugal, in the current context. We analysed past development and evolution projects from Altran Portugal and assessed their estimates. This resulted in the identification of common estimation deviations, errors, and patterns, which lead to the proposal of metrics to help estimators produce estimates leveraging past projects quantitative and qualitative information in a convenient way. This dissertation aims to contribute to more realistic estimates, by identifying shortcomings in the current estimation process and supporting the self-improvement of the process, by gathering as much relevant information as possible from each finished project.

Reflective and adaptive middleware for software evolution of information systems

Magdeburg, Univ., Fak. für Informatik, Diss., 2007

SMPI model : a stepwise process model to facilitate software measurement process improvement along the measurement paradigms

Software engineering, software measurement, software process engineering, capability, maturity

Release Process Effectiveness - Case of Operating Room Management Software

Työn päätavoitteena oli tuoda esiin tärkeimmät julkistamisprosessin tehokkuuteen vaikuttavat tekijät. Tutkimuksessa tarkasteltiin aihetta julkistamisprojektien vetäjän näkökulmasta. Kirjallinen selvitys kattaa keskeisimmät ohjelmistoprosessin, palvelun laadun sekä projektihallinnan teoriat. Kokeellisena aineistona käytettiin asiakkailta ja myynnin sekä käyttöönoton organisaatioilta tullutta palautetta ja asiantuntijahaastatteluita. Case-tuotteena tarkasteltiin suuren kansainvälisen yrityksen jälleenmyymää leikkaussalihallinnan ohjelmistoa. Tärkeimpiä julkistamisprosessin tehokkuuteen vaikuttavia tekijöitä ovat tiekartan ja julkistamispakettien sisällön hallinta, projektin aikataulujen pitäminen, rehellinen ja nopea kommunikaatio myyntikanavaan ja asiakkaille, sekä hyvin toteutettu testaus. Työssä käydään läpi esimerkkistrategioita kehittymiseen näillä alueilla.

Using software metrics to increase efficiency in product creation

Opinnäytetyö etsii korrelaatiota ohjelmistomittauksella saavutettujen tulosten ja ohjelmasta löytyneiden virheiden väliltä. Työssä käytetään koeryhmänä jo olemassaolevia ohjelmistoja. Työ tutkii olisiko ohjelmistomittareita käyttämällä ollut mahdollista paikallistaa ohjelmistojen ongelmakohdat ja näin saada arvokasta tietoa ohjelmistokehitykseen. Mittausta voitaisiin käyttää resurssien parempaan kohdentamiseen koodikatselmuksissa, koodi-integraatiossa, systeemitestauksessa ja aikataulutuksessa. Mittaamisen avulla nämä tehtävät saisivat enemmän tietoa resurssien kohdistamiseen. Koeryhmänä käytetään erilaisia ohjelmistotuotteita. Yhteistä näille kaikille tuotteille on niiden peräkkäiset julkaisut. Uutta julkaisua tehtäessä, edellistä julkaisua käytetään pohjana, jonka päällekehitetään uutta lähdekoodia. Tämän takia ohjelmistomittauksessa pitää pystyä erottelemaan edellisen julkaisun lähdekoodi uudesta lähdekoodista. Työssä käytettävät ohjelmistomittarit ovat yleisiä ja ohjelmistotekniikassalaajasti käytettyjä mittaamaan erilaisia lähdekoodin ominaisuuksia, joiden arvellaan vaikuttavan virhealttiuteen. Tämän työn tarkoitus on tutkia näiden ohjelmistomittareiden käytettävyyttä koeryhmänä toimivissa ohjelmistoympäristöissä. Käytännön osuus työstä onnistui löytämään korrelaation joidenkinohjelmistomittareiden ja virheiden väliltä, samalla kuin toiset ohjelmistomittarit eivät antaneet vakuuttavia tuloksia. Ohjelmistomittareita käyttämällä näyttää olevan mahdollista tunnistaa virhealttiit kohdat ohjelmasta ja siten parantaa ohjelmistokehityksen tehokkuutta. Ohjelmistomittareiden käyttö tuotekehityksessäon perusteltavaa ja niiden avulla mahdollisesti pystyttäisiin vaikuttamaan ohjelmiston laatuun tulevissa julkaisuissa.

Laadullinen tutkimus ohjelmistotestauksen tehokkuuteen vaikutavista tekjöistä

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää ohjelmistotestauksen tehokkuuteen vaikuttavia tekijöitä tutkimalla yritysten ohjelmistotestausta, hyviä toimintatapojasekä toiminnan ongelmia. Tutkimalla yritysten ohjelmistotestausta on mahdollista kehittää ohjelmistotestauksen tehokkuutta parantavia toimenpiteitä ja malleja. Tutkimuksen ensimmäisessä vaiheessa oli mukana 26 yritystä, joista valittiin viisi case-yritystä tutkimuksen jatkovaiheisiin. Työn teoriaosuudessa esitetään sekä ohjelmistotestauksen teoria että käytetyn tutkimusmenetelmän teoriaa. Tässä diplomityössä keskitytään valittuihin viiteen case-yritykseen. Näiden viiden yrityksen sekä aiemman vaiheen 26 yrityksen kohdalla tehtiin kvalitatiivinen tutkimus käyttäen grounded-teorian mukaista tutkimusmenetelmää. Tämän kvalitatiivisen eli laadullisen tutkimuksen näkökulmat perustuivat aiempiin teknologiaselvitysvaiheen tuloksiin. Tämän diplomityön näkökulmana oli prosessien kehittäminen. Työn tuloksena löytyi tekijöitä, joilla näyttää olevan vaikutuksia testauksen tehokkuuteen. Tulosten avulla pystytään muodostamaan parannusehdotuksia testauksen tehokkuuden parantamiseksi yhdessä tutkimushankkeen muiden osa-alueiden tulosten kanssa. Testauksen tehokkuuteen vaikuttavatprosessinäkökulmasta mm. aikataulupaineet, lisääntyvä monimutkaisuus sekä ulkoahankittujen ohjelmiston osien testaamisen hankaluus. Ongelmia voidaan ratkaistatestauksen aikaisella mukanaololla projekteissa, ohjelmistotuotannon luonteen huomioimisella testauksessa, testauksen priorisoinnilla sekä ulkoisten komponenttien testattavuuden parantamisella.

Nykyaikaisten ohjelmistotuotannon menetelmien hyödyntäminen pk-yritysten sovelluskehityksessä

Ketterillä menetelmillä tarkoitetaan erilaisista hyväksi havaituista ohjelmistotuotannon menetelmistä luotua sekä teoreettista että käytännöllistä viitekehystä. Nykyaikaiset ohjelmistotuotannon menetelmät, ketterät menetelmät ja käytettävyyssuunnittelu, vievät ohjelmistokehitystä kohtiasiakaslähtöisempää lähestymistapaa. Ohjelmien laadun takaamiseksi asiakas osallistuu tiiviisti jo ohjelmiston tuotantovaiheessa, jolloin turhilta ominaisuuksilta ja vääriltä ratkaisuilta vältytään paremmin. Tässä työssä käsitellään tapoja, joilla pk-yritys voisi parantaa toimintaansa ja saavuttaa siten kilpailuetua sovelluskehityksessä. Pk-yritys on suurempia yrityksiä paremmassa asemassa siinä, että se on luontaisesti ketterä ja nopea käännöksissään, mutta siltä puuttuu perinteet ohjelmistokehityksessä ja siksi käytössä voi olla kehittymättömiä ratkaisuja. Yrityksissä ohjelmistotuotannon muuttaminen kohti ketterämpiä menetelmiä ei ole mahdotonta, mutta se vaatii sekä työntekijöiltä että sidosryhmiltä halua ja sitoutumista kehitykseen. Jos edellä mainittuja asioita ei löydy, ei ketteriin menetelmiin siirtyminen ole järkevää, vaan yrityksen kannattaa pitäytyä nykyisissä menetelmissä ja kehittää niitä. Työssä käsitellään myös käytettävyyden suunnittelua ja sen toteutusta hyvin pienin muutoksin perinteisiin työtapoihin. Lähtökohtaisesti voidaan ajatella, etteivät pk-yrityksen voimavarat riitä täysimittaiseen käytettävyyssuunnitteluun, siksi työssä ehdotetaan keveitä ratkaisuja, joilla voidaan kuitenkin huomattavasti parantaa ohjelmiston käyttökokemusta.

Improving globally distributed software development and support processes - A workflow view

We propose a new approach and related indicators for globally distributed software support and development based on a 3-year process improvement project in a globally distributed engineering company. The company develops, delivers and supports a complex software system with tailored hardware components and unique end-customer installations. By applying the domain knowledge from operations management on lead time reduction and its multiple benefits to process performance, the workflows of globally distributed software development and multitier support processes were measured and monitored throughout the company. The results show that the global end-to-end process visibility and centrally managed reporting at all levels of the organization catalyzed a change process toward significantly better performance. Due to the new performance indicators based on lead times and their variation with fixed control procedures, the case company was able to report faster bug-fixing cycle times, improved response times and generally better customer satisfaction in its global operations. In all, lead times to implement new features and to respond to customer issues and requests were reduced by 50%.