Dña. Laura García Borgoñón

19 de febrero de 2016

  • Autora: García Borgoñón, Laura
  • Titulo: Un marco de referencia para facilitar la interoperabilidad y mantenibilidad de los modelos de procesos de software.
  • Directores: Mejías Risoto, Manuel, Escalona Cuaresma, María José
  • Sinopsis: Hoy en día los sistemas software son cada vez más complejos y su desarrollo se convierte en un desafío continuo para las empresas de software. Varias han sido las tendencias sobre las tecnologías base para su modelado, desde la creación de nuevos lenguajes de programación específicos para procesos, pasando por la formalidad de las redes de Petri, hasta los más modernos enfoques basados en modelos de acuerdo con el paradigma de la ingeniería dirigida por modelos (Model Driven Engineering, MDE). Sin embargo, a pesar de todos los esfuerzos por generar un lenguaje de modelado de procesos de software que sobresaliera por encima del resto y se convirtiera en un estándar de uso generalizado por las organizaciones de software a nivel mundial, ninguno ha tenido una aceptación muy superior al resto. Ni siquiera el respaldo de los más importantes organismos de estandarización en el ámbito del software ha conseguido cambiar esta inercia, ya sea por el conocimiento existente en los ingenieros de procesos o por la dinámica heredada por el sector en el que una empresa se mueve. Cada organización selecciona el lenguaje de modelado de procesos de software que considera más adecuado en sus inicios, estableciendo un vínculo tan fuerte que es difícil de romper más adelante, de forma que si las necesidades evolucionan con el tiempo, es preciso un cambio de lenguaje o, simplemente, es necesario que los procesos de una organización interoperen con los de otras para llevar a cabo algún proyecto específico, la actividad de transformación o traducción a otros lenguajes se convierte en una tarea muy costosa en tiempo y esfuerzo de personal, generadora de errores e inconsistencias. A diferencia de las propuestas de estandarización más extendidas, el planteamiento en este trabajo de tesis aboga por mantener la diversidad de lenguajes de modelado de procesos de software en la organizaciones de la forma en la que éstas lo consideren oportuno, siendo su objetivo fundamental el desarrollo de un marco de referencia para facilitar, mejorar y agilizar la interoperabilidad y mantenibilidad de los modelos de procesos de software, independientemente del lenguaje elegido para su modelado. Para alcanzarlo, el marco de referencia está basado en tres pilares fundamentales. El primero de ellos consiste en un lenguaje de modelado de procesos de software adecuado para el marco, que se considera como un lenguaje base y al que hemos denominado INROMA (INteROperabilidad y MAntenibilidad). Dicho lenguaje se caracteriza por ser de fácil aprendizaje y por contener únicamente aquellos conceptos necesarios comunes para la definición y modelado de cualquier proceso de software, siguiendo la norma ISO/IEC TR 24744:2007, por lo que se convierte en una pieza clave para la interoperabilidad y mantenibilidad de los mismos. Estas características le convierten en un lenguaje de fácil acceso para cualquier organización, y no privilegia ningún lenguaje de modelado de procesos de software existente frente al resto.

    El segundo de los pilares fundamentales es el método mediante el que se establecen las bases teóricas que permiten incorporar nuevos lenguajes de modelado de procesos de software al marco de referencia. Por último, el tercero de los pilares son las transformaciones que formalizan las correspondencias y se constituyen como el nexo entre cualquier lenguaje de modelado de procesos de software incorporado al marco de referencia e INROMA. Los tres elementos conforman el marco de referencia para facilitar la interoperabilidad y mantenibilidad de los procesos de software. Teniendo en cuenta que uno de los principales propósitos en el desarrollo de este trabajo de tesis es lograr su utilización en entornos empresariales, para conseguir un importante impacto en estos ámbitos todo este fundamento teórico se completa con MONETA, una herramienta de soporte para el marco de referencia, proporcionando asistencia y automatización en su uso. Dicha herramienta ha sido validada mediante casos de estudio reales extraídos de proyectos de transferencia con empresas en los que se observa cómo la propuesta desarrollada ha sido de gran utilidad en los mismos.

    En definitiva, esta tesis doctoral plantea el desarrollo de un marco de referencia para facilitar la interoperabilidad y mantenibilidad de los modelos de procesos de software, abordando tanto el planteamiento teórico que los sustenta como la parte práctica mediante una herramienta de soporte para su utilización en empresas..

  • Departamento: Lenguajes y Sistemas Informáticos
  • idUS: https://idus.us.es/handle/11441/39797

Dña. Ana Belén Sánchez Jerez

23 de Mayo de 2016

  • Autor: Dña. Ana Belén Sánchez Jerez.
  • Titulo: “Test case prioritization in highly-configurable systems”.
  • Directores: Dr. D. Antonio Ruiz Cortés y Dr. D. Sergio Segura Rueda. (Universidad de Sevilla)
  • Sinopsis: El desarrollo de software esta transformándose progresivamente de la producción de programas individuales a la producción de familias de programas relacionados. Los sistemas altamente configurables son una evidencia de ello. Estos sistemas proporcionan una funcionalidad básica común y un conjunto de características opcionales para adaptar todas las variantes de un sistema de acuerdo a un conjunto determinado de requisitos. Sistemas operativos como Linux o herramientas de desarrollo como Eclipse han sido presentados como ejemplos de sistemas altamente configurables. Otro ejemplo que podemos destacar son las líneas de producto software, que se centran en el desarrollo de familias de productos relacionados a través de la gestión sistemática de la variabilidad. Las pruebas en sistemas altamente configurables suponen un gran reto debido al elevado número de configuraciones que deben probarse. Por ejemplo, Debían Wheezy, una conocida distribución de Linux, tiene m ́ as de 37,000 paquetes que ́pueden combinarse dando lugar a miles de millones de configuraciones posibles. Esto hace que probar cada configuración individual de un sistema altamente configurable sea demasiado costoso. En este escenario, las restricciones de presupuesto y tiempo pueden impedir la ejecución completa de una suite de pruebas. Para paliar este problema, se han propuesto numerosos trabajos de investigación para reducir el número de configuraciones a probar manteniendo un buen nivel de cobertura del código. ́

    Sin embargo, reducir el espacio de pruebas no es siempre una buena opción porque incrementa la probabilidad de defectos en el software. Las técnicas de priorización de casos de prueba reordenan las pruebas de manera que se ejecuten primero aquellas que permitan maximizar un determinado objetivo de rendimiento, normalmente, detectar errores lo antes posible. A modo de ejemplo, podríamos acelerar la detección de errores probando primero aquellos componentes más complejos, asumiendo que estos son más propensos a contener errores. Las técnicas de priorización de casos de ́prueba ayudan a mejorar la efectividad del proceso de pruebas permitiendo un feed-back más rápido a los ingenieros del software y asegurando que las pruebas con mayor ́capacidad de detectar errores habrán sido ejecutadas si el proceso se parase por alguna circunstancia. Existen pocas contribuciones de priorización de casos de prueba ́en sistemas altamente configurables y la mayor ́ıa de ellas combinan selección y priorización para generar los casos de prueba, lo que no se considera priorización pura. Además, la priorización que encontramos en la literatura esta principalmente basada en un solo objetivo o una combinación de varios objetivos en una única función a la que se le asignan pesos proporcionales a la importancia de dichos objetivos, ignorándolos beneficios de combinar múltiples criterios de priorización con igual importancia ́para guiar las pruebas. Otro reto que identificamos es la necesidad de sistemas alta-mente configurables con código disponible, con modelos de variabilidad y registro de errores accesibles que puedan utilizarse para validar la efectividad de las técnicas de pruebas propuestas. Como resultado, los autores de dichas técnicas suelen evaluarlas en términos de rendimiento (por ejemplo, midiendo el tiempo de ejecución) utilizando modelos de variabilidad y datos aleatorios o artificiales, lo que introduce amenazas en la validación de las conclusiones. ́

    El principal objetivo de esta tesis es mejorar el soporte que existe para las pruebas en sistemas altamente configurables, considerando para mejora las limitaciones mencionadas en los párrafos anteriores. Con este propósito, se presentan un conjunto de objetivos, técnicas y herramientas para la priorización de casos de prueba en sistemas altamente configurables. Con respecto a los objetivos de priorización, definimos ́nuevos objetivos basados en propiedades funcionales y no funcionales del sistema para guiar el proceso de pruebas. También definimos diferentes técnicas de priorización de pruebas basadas en un solo objetivo y basadas en múltiples objetivos utilizando algoritmos evolutivos. En este sentido, se presenta una comparación de 63 combinaciones ́diferentes de 1, 2 y 3 objetivos con la intención de acelerar la detección de errores en un sistema altamente configurable. Por último, proponemos casos de estudio de sistemas reales altamente configurables con código accesible y reportamos un extenso ́informe sobre datos extraidos de repositorios Git y errores obtenidos de gestores de tareas. Estas contribuciones han sido evaluadas realizando rigurosos experimentos que han revelado la eficacia y efficiencia de nuestra propuesta. Entre otros resultados, podemos destacar que la priorización multi-objetivo guidada por propiedades no funcionales es más efectiva acelerando la detección de errores que la priorización basada en un solo objetivo, basándonos en nuestro caso de estudio. Los resultados también ́sugerían que nuestras técnicas de priorización pueden ser un buen complemento para las técnicas actuales de selección de casos de prueba. La mayoría de nuestras contribuciones han sido integradas en una herramienta denominada SmarTest para probar el sistema de Drupal, un gestor de contenidos web y framework ampliamente conocido.

  • Teseo: https://www.educacion.gob.es/teseo/mostrarRef.do?ref=1238625
  • Repositorio USE: http://www.doctorado.us.es/tesis-doctoral/repositorio-tesis/tesis-2016/details/2/5803
  • LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/ana-bel%C3%A9n-s%C3%A1nchez-jerez-84988518

D. Enrique Sarrión Morillo

15 de Julio de 2016

  • Autor: D. Enrique Sarrión Morillo.
  • Titulo: “Hacia una concepción generalizada de la abducción, su modelización en lógicas no clásicas y su implementación en herramientas informáticas”.
  • Directores: Dr. D. Ángel Nepomuceno Fernández y Dr. D. Fernando Soler Toscano (Universidad de Sevilla)
  • Sinopsis: Entre los resultados de esta investigación se presenta una propuesta que generaliza sustancialmente la concepción sobre la abducción comúnmente aceptada en la actualidad, a la vez que ha establecido una tipología que amplía la hasta ahora existente. Del mismo modo ha probado de manera rigurosa importantes resultados sobre la caracterización estructural de ciertos tipos de relaciones inferenciales, dando respuesta a problemas que han permanecido abiertos casi dos décadas. También se han realizado varias aportaciones que permiten la modelización de la inferencia abductiva en sistemas lógicos no clásicos, teniendo en cuenta especialmente ciertas características que inciden sobre sus propiedades computacionales.
  • Teseo: https://www.educacion.gob.es/teseo/mostrarRef.do?ref=1275759
  • Repositorio USE: http://www.doctorado.us.es/tesis-doctoral/repositorio-tesis/tesis-2016/details/2/5807
  • LinkedIn: N.A.

D. Emre Yay

17 de Mayo de 2016

  • Autor: D. Emre Yay.
  • Titulo: “An adaptive and rule based driving system for energy-effcient and safe driving behavior”.
  • Directores: Dr. D. Juan Antonio Ortega Ramírez (Universidad de Sevilla) y Dra. Dña. Natividad Martínez Madrid (Reutlingen University, Germany)
  • Sinopsis: Saving energy and protecting the environment became fundamental for society and politics, why several laws were enacted to increase the energy‐efficiency and to reduce the greenhouse gas emission. Furthermore, the growing number of vehicles and drivers leaded to more accidents and fatalities on the roads, why road safety became an important factor as well. Due to the increasing importance of energy‐efficiency and safety, car manufacturers started to optimise the vehicle itself in terms of energy‐efficiency and safety. However, energy‐efficiency and road safety can be also increased by adapting the driving behaviour to the given driving situation. The main objective of this thesis is the improvement of the driving behaviour in terms of energy‐efficiency and safety by showing driving recommendations to the driver on time. This allows an increase of energy‐efficiency up to 30 % and an increase of road safety, as driver mistakes are the main causes of accidents with personal injury.

    This thesis presents a concept of an adaptive and rule based driving system that tries to educate the driver in energy‐efficient and safe driving by showing recommendations. Unlike other driving systems, the proposed driving system considers, besides energy‐efficiency and safety relevant driving rules, also the driver condition and adapts itself to the individual driving behaviour. Therefore, new algorithms and methods were developed, which allow the detection of inefficient or unsafe driving behaviour and the decision whether to show a recommendation to the driver based on the driver condition and the individual driving behaviour. This allows for example to avoid the distraction of the driver due to inappropriate recommendations in stressful driving situations. Furthermore, acceptance of the driving system can be increased, as the driver is not bothered by recommendations that are not relevant in the sense of the driver.

    A prototype of the proposed driving system was developed and evaluated. The evaluation was done on a driving simulator using 42 test drivers, who tested the effect of the driving system on the driving behaviour and the effect of the adaptiveness of the driving system on the user acceptance. It has been proven during the evaluation that the energy‐efficiency and safety can be increased, when the driving system was used. Furthermore, it has been proven that the user acceptance of the driving system increases when the adaptive feature was turned used. A high user acceptance of the driving system allows a steady usage of the driving system and, thus, a steady improvement of the driving behaviour in terms of energy‐efficiency and safety.

  • Teseo: https://www.educacion.gob.es/teseo/mostrarRef.do?ref=1240803
  • Repositorio USE: http://www.doctorado.us.es/tesis-doctoral/repositorio-tesis/tesis-2016/details/2/5818
  • Researchgate: https://www.researchgate.net/profile/Emre_Yay

D. Carlos Arévalo Maldonado

14 de junio de 2016

  • Autor: Arévalo Maldonado, Carlos
  • Titulo: Una propuesta basada en el paradigma dirigido por modelos para la extracción de procesos del software desde sistemas heredados utilizando la perspectiva temporal.
  • Directores: Escalona Cuaresma, María José, Ramos Román, Isabel
  • Sinopsis: Business Process Management (BPM) es un factor estratégico en el sector de las tecnologías de la información (TI), así como en otros sectores productivos. Las TI utilizan sistemas heredados (legacy systems) para gestionar su negocio, donde sus bases de datos (legacy databases) almacenan estados históricos de la ejecución de todo tipo de procesos, razón por la cual pueden considerarse como una fuente para extraer perspectivas o dimensiones de estos procesos: i) el tiempo, ii) los recursos, iii) la información y iv) los casos. Algunos estándares para representar procesos del software como UML AD, BPMN, SPEM e Iso/Iec 24744 están sustentados por robustos Meta-modelos. El paradigma Model Driven Engineering (MDE) es cada vez más aceptado al ofrecer modelos y Meta-modelos de diversos niveles de abstracción así como mecanismos para realizar transformaciones entre ellos. MDE puede emplearse para tanto para extraer modelos mediante ingeniería inversa como para generar modelos desde una especificación de alto nivel.

    Esta tesis define una propuesta general basada en MDE para hacer ingeniería inversa de legacy databases extrayendo la perspectiva temporal de procesos de TI. Se ha analizado la definición de dimensiones BPM sobre distintas categorías de legacy systems de uso frecuente en TI, concluyendo que casi toda TI organiza su actividad bajo proyectos que tiene que planificar y controlar. Un estudio sistemático de la literatura realizado sobre la especificación de la dimensión temporal de los procesos nos ha llevado a aportar una taxonomía de reglas que cubre la tipología que aparecen en las TI y también en otros sectores. Esta taxonomía nos ha permitido evaluar carencias de lenguajes de procesos de uso frecuentemente en TI y proponer Meta-modelos UML y OCL que permiten formalizar dichas reglas para resolver estas debilidades, además de facilitar la extracción de procesos desde legacy databases. MS Project (como legacy system) y BPMN (como estándar de modelación e intercambio de procesos serializados) son usados frecuentemente en el sector TI, razón por la que consideramos estos sistemas como piloto de la solución. La arquitectura general se especializa con este caso piloto, definiendo: i) un Meta-modelo de tareas para MS Project, ii) la extensión del Meta-modelo de BPMN con la dimensión temporal y iii) transformaciones MDE que extraen automáticamente procesos BPMN desde proyectos definidos en MS Project.

    La solución se ha contrastado en el proyecto de transferencia tecnológica AQUA-WS entre el grupo PAIDI TIC021 IWT2 y EMASESA, verificando la utilidad de los resultados obtenidos, que podrían extrapolarse a otros casos y sectores productivos. Por otro lado, como trabajo futuro, se podría: i) incorporar otras perspectivas BPM como: recursos y casos; ii) generar log de eventos para utilizarse en el campo de la minería de procesos.

  • Departamento: Lenguajes y Sistemas Informáticos
  • idUS: https://idus.us.es/handle/11441/42996

D. Antonio Luis Delgado González

14 de enero de 2016

  • Autor: Delgado González, Antonio Luis
  • Titulo: Propuestas para la reutilización en el desarrollo de interfaces de usuario basado en modelos.
  • Directores: Estepa Alonso, Antonio José, Troyano Jiménez, José Antonio
  • Sinopsis: Esta tesis versa sobre la reutilización en el desarrollo de interfaces de usuario basado en modelos. La baja reusabilidad de las especificaciones de modelos de la interfaz de usuario ha sido identificada como un posible obstáculo para la adopción del desarrollo de interfaces de usuario basado en modelos por parte de la industria.

    El objetivo de esta investigación es aportar conocimiento sobre la reutilización en este ámbito para mejorar la situación actual de esta tecnología. En este trabajo se propone el uso de ciertas técnicas de reutilización empleadas habitualmente en la ingeniería del software para aplicarlas al desarrollo de interfaces de usuario basado en modelos y éstas son implementadas sobre un entorno de desarrollo concreto. Este entorno de desarrollo de interfaces de usuario basado en modelos con características de reutilización potenciadas es utilizado para construir varias aplicaciones que poseen aspectos comunes. A través de este caso práctico y siguiendo un método empírico, se analiza el impacto que las técnicas de reutilización han tenido en el desarrollo de las interfaces de usuario.

    Los resultados son importantes: además del alto grado de reutilización general (entorno al 46,2%) se alcanzan picos de reutilización del 56,9% para algunos casos particulares y se obtiene un ahorro en el tamaño de las especificaciones del 71%. Aunque los resultados obtenidos están condicionados por el contexto (entorno de desarrollo, proyectos desarrollados, etc.) se extraen algunas conclusiones aplicables a la generalidad del desarrollo de interfaces de usuario basado en modelos.

  • Departamento: Lenguajes y Sistemas Informáticos
  • idUS: https://idus.us.es/handle/11441/34239

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