Ingeniería del Software Dirigida por Modelos

Ingeniería del Software Dirigida por Modelos

URI permanente para esta colección:

https://hdl.handle.net/11705/JISBD/2022/ISDM

Artículos en la categoría Ingeniería del Software Dirigida por Modelos publicados en las Actas de las XXVI Jornadas de Ingeniería del Software y Bases de Datos (JISBD 2022).

Notificar un error en esta colección

Examinar

Mostrando 1 - 20 de 24

Model Extension and Reinterpretation to Simulate Liskov Compatibility
Gonzalez-Perez, Cesar; Martín-Rodilla, Patricia. Actas de las XXVI Jornadas de Ingeniería del Software y Bases de Datos (JISBD 2022), 2022-09-05.
Extensive literature exists on how software models are created, maintained and validated, but little attention has been paid to what happens to models during their practical use. Often, a model is created by someone and then used by someone else, so that model extension may be necessary to adjust the model to particular usage needs and context. Model extension usually involves making changes to the base model, but these changes are likely to produce a resulting model that is no longer Liskov-compatible with the base one. To avoid this, many extension approaches restrict what changes are possible once the model has been finished, limiting the expressive power and reach of potential extensions. In this paper we present a new approach to model extension, based on the ConML modelling language, which puts very few limitations on how a model may be changed. A set of reinterpretation rules are used so that a human or tool can easily recast an instance model conforming to the extended model as conforming to the base one. By using this approach, expressiveness and reach of model extension is higher, while preserving Liskov compatibility with the base model and facilitating model reuse and application.
Modelado de Sistemas IoT para la Industria en Minería Subterránea de Carbón
Alfonso, Iván; Garcés, Kelly; Castro, Harold; Cabot Sagrera, Jordi. Actas de las XXVI Jornadas de Ingeniería del Software y Bases de Datos (JISBD 2022), 2022-09-05.
El Internet de las Cosas (IoT) ha crecido rápidamente durante los últimos años transformando varios sectores industriales. La minera es una de las industrias que busca aprovechar el IoT implementando sistemas para optimizar los procesos de extracción de minerales. Sin embargo, existen retos de diseño, despliegue y operación de estos sistemas debido a la complejidad de las arquitecturas multicapa implementadas y a los cambios inesperados del ambiente dinámico que pueden afectar el funcionamiento. Por lo tanto, proponemos un lenguaje de dominio específico (DSL) para definir la estructura de las minas subterráneas de carbón, el sistema IoT multicapa y sus reglas de adaptación. El DSL fue implementado usando la plataforma MPS junto con un generador de código de los manifiestos para el despliegue con Kubernetes.
Multilevel Modeling of Geographic Information Systems Based on International Standards
Alvarado, Suilen H.; Cortiñas, Alejandro; Rodríguez Luaces, Miguel; Pedreira, Oscar; Saavedra Places, Ángeles. Actas de las XXVI Jornadas de Ingeniería del Software y Bases de Datos (JISBD 2022), 2022-09-05.
Even though different applications based on Geographic Information Systems (GIS) provide different features and functions, they all share a set of common concepts (e.g., spatial data types, operations, services), a common architecture, and a common set of technologies. Furthermore, common structures appear repeatedly in different GIS, although they have to be specialized in specific application domains. Multilevel modeling is an approach to model-driven engineering (MDE) in which the number of metamodel levels is not fixed. This approach aims at solving the limitations of a two-level metamodeling approach, which forces the designer to include all the metamodel elements at the same level. In this paper, we address the application of multilevel modeling to the domain of GIS, and we evaluate its potential benefits. Although we do not present a complete set of models, we present four representative scenarios supported by example models. One of them is based on the standards defined by ISO TC/211 and the Open Geospatial Consortium. The other three are based on the EU INSPIRE Directive (territory administration, spatial networks, and facility management). These scenarios show that multilevel modeling can provide more benefits to GIS modeling than a two-level metamodeling approach.
Open Data Consumption Through the Generation of Disposable Web APIs
González Mora, César; Garrigos, Irene; Mazón, José-Norberto; Zubcoff, José Jacobo; Cáceres García De Marina, Paloma; Cavero Barca, José María; Cuesta, Carlos E.; Garrido, Miguel Ángel. Actas de las XXVI Jornadas de Ingeniería del Software y Bases de Datos (JISBD 2022), 2022-09-05.
The ever-growing amount of information in today+IBk-s world has led to the publication of more and more open data, i.e., that which is available in a free and reusable manner, on the Web. Open data is considered highly valuable in situational scenarios, in which thematic data is required for a short life cycle by a small group of consumers with specific needs. In this context, data consumers (developers or data scientists) need mechanisms with which to easily assess whether the data is adequate for their purpose. SPARQL endpoints have become very useful for the consumption of open data, but we argue that its steep learning curve hampers open data reuse in situational scenarios. In order to overcome this pitfall, in this paper, we coin the term disposable Web APIs as an alternative mechanism for the consumption of open data in situational scenarios. Disposable Web APIs are created on-the-fly to be used temporarily by a user to consume open data. In this paper we specifically describe an approach with which to leverage semantic information from data sources so as to automatically generate easy-to-use disposable Web APIs that can be used to access open data in a situational scenario, thus avoiding the complexity and learning curve of SPARQL and the effort of manually processing the data. We have conducted several experiments to discover whether non-experienced users find it easier to use our disposable Web API or a SPARQL endpoint to access open data. The results of the experiments led us to conclude that, in a situational scenario, it is easier and faster to use the Web API than the corresponding SPARQL endpoint in order to consume open data.
Un lenguaje para definir datasets para machine learning
Giner-Miguelez, Joan; Gómez, Abel; Cabot Sagrera, Jordi. Actas de las XXVI Jornadas de Ingeniería del Software y Bases de Datos (JISBD 2022), 2022-09-05.
Recientes estudios han reportado efectos indeseados y nocivos en modelos de machine learning (ML), en gran parte causados por problemas o limitaciones en los datasets usados para entrenarlos. Esta situación ha despertado el interés dentro de la comunidad de ML para mejorar los procesos de creación y compartición de datasets. Sin embargo, hasta la fecha, las propuestas para estandarizar la descripción y formalización de los mismos se basan en guías generales en texto natural y que, como tales, presentan limitaciones (precisión, ambig+APw-edad, etc.) y son difíciles de aplicar de una forma (semi)automatizada. En este trabajo proponemos un lenguaje específico de dominio para describir datasets basado en las propuestas mencionadas. Este lenguaje contribuye a estandarizar los procesos de descripción de los datasets, y pretende ser la base para aplicaciones de formalización, búsqueda y comparación de estos. Finalmente, presentamos la implementación de este lenguaje en forma de plug-in para Visual Studio Code.
Aplicación de Digital Twin a los Sistemas Inteligentes de Monitorización de la Salud para el tratamiento de las enfermedades respiratorias
Gorelova, Anastasiia; Meliá, Santiago. Actas de las XXVI Jornadas de Ingeniería del Software y Bases de Datos (JISBD 2022), 2022-09-05.
Según Organización Mundial de la Salud (OMS)- la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (COPD) es la tercera causa de muerte en el mundo, representando aproximadamente el 6+ACU de todas las muertes. Enfermedades respiratorias crónicas (CRD) no son curables, pero varias formas de tratamiento pueden ayudar a controlar los síntomas y mejorar la calidad de vida de las personas que padecen la enfermedad. Los pacientes con CRD y con necesidad de rehabilitación se enfrentan a muchos problemas debido a: la falta de profesionales e instituciones en el campo de la CRD+ADs no reciben un tratamiento regular+ADs hacinamiento de los hospitales con pacientes+ADs un alto riesgo de infección duran-te una epidemia. Por lo tanto, existe la necesidad de utilizar Sistemas Inteligentes de Monitorización de la Salud que gestionen la prevención, el tratamiento de las CRD y la rehabilitación, mediante la realización de una constante monitorización remota de los parámetros de la salud y del medio ambiente. En este trabajo, proponemos un framework llamado MoSTHealth, basado en Digital Twins y Model-Driven Engineering (MDE), que permite a los expertos sanitarios modelar un escenario personalizado de SHMS por tratamiento y por paciente. Gracias a la MDE, el escenario simulado permite generar una arquitectura de nube empresarial orientada a servicios que integra un módulo de predicción basado en el machine learning y el análisis de datos. MoSTHealth proporciona una mejora en la eficacia de los tratamientos y por lo tanto, en la calidad de la vida de los pacientes con enfermedades respiratorias.
A big data-centric architecture metamodel for Industry 4.0
López Martínez, Patricia; Dintén, Ricardo; Zorrilla, Marta Elena; Drake, José María. Actas de las XXVI Jornadas de Ingeniería del Software y Bases de Datos (JISBD 2022), 2022-09-05.
The effective implementation of Industry 4.0 requires the reformula-tion of industrial processes in order to achieve the vertical and horizontal digi-talization of the value chain. For this purpose, it is necessary to provide tools that enable their successful implementation. This paper therefore proposes a da-ta-centric, distributed, dynamically scalable reference architecture that inte-grates cutting-edge technologies being aware of the existence of legacy tech-nology typically present in these environments. In order to make its implemen-tation easier, we have designed a metamodel that collects the description of all the elements involved in a digital platform (data, resources, applications and monitoring metrics) as well as the necessary information to configure, deploy and execute applications on it. Likewise, we provide a tool compliant to the metamodel that automates the generation of configuration, deployment and launch files and their corresponding transference and execution in the nodes of the platform. We show the flexibility, extensibility and validity of our software artefacts through their application in two case studies, one addressed to prepro-cess and store pollution data and the other one, more complex, which simulates the management of an electric power distribution of a smart city.
CEPchain: A graphical model-driven solution for integrating complex event processing and blockchain
Boubeta-Puig, Juan; Rosa-Bilbao, Jesús; Mendling, Jan. Actas de las XXVI Jornadas de Ingeniería del Software y Bases de Datos (JISBD 2022), 2022-09-05.
Blockchain provides an immutable distributed ledger for storing transactions. One of the challenges of blockchain is the particular processing of dynamic queries due to accumulating costs. Complex Event Processing (CEP) provides efficient and effective support for this in a way, however, that is difficult to integrate with blockchain. This paper addresses the research challenges of integrating blockchain with CEP. More specifically, we envision an effective development environment in which (i) event-driven smart contracts are modeled in a graphical way, which are, in turn, (ii) automatically transformed into complementary code that is deployed in both a CEP engine and a blockchain network, and then (iii) executed on off-chain CEP applications which, connected to different data sources and sinks, automatically invoke smart contracts when event pattern conditions are met. We follow a classic systems engineering approach for defining the concepts of our system, called CEPchain, which addresses the described requirements. CEPchain was evaluated using a real-world case study for vaccine delivery, which requires an unbroken cold chain. The results demonstrate that our approach can be applied without requiring experts on event processing and smart contract languages. Our contribution simplifies the design of integrated CEP and blockchain functionality by hiding implementation details and supporting efficient deployment.
A Domain-Specific Language for the specification of UCON policies
Reina-Quintero, Antonia M.; Martínez Pérez, Salvador; Varela Vaca, Ángel Jesús; Gómez-López, María Teresa; Cabot Sagrera, Jordi. Actas de las XXVI Jornadas de Ingeniería del Software y Bases de Datos (JISBD 2022), 2022-09-05.
Security policies constrain the behaviour of all users of an information system. In any non-trivial system, these security policies go beyond simple access control rules and must cover more complex and dynamic scenarios while providing, at the same time, a fine-grained level decision-making ability. The Usage Control model (UCON) was created for this purpose but so far integration of UCON in mainstream software engineering processes has been very limited, hampering its usefulness and popularity among the software and information systems communities. In this sense, this paper proposes a Domain-Specific Language to facilitate the modelling of UCON policies and their integration in (model-based) development processes. Together with the language, an exploratory approach for policy evaluation and enforcement of the modeled policies via model transformations has been introduced. These contributions have been defined on top of the Eclipse Modelling Framework, the de-facto standard MDE (Model-Driven Engineering) framework making them freely available and ready-to-use for any software designer interested in using UCON for the definition of security policies in their new development projects.
Hacia la (semi)automatización en la Industria 4.0 mediante UML y AsyncAPI
Gómez, Abel; Cabot Sagrera, Jordi; Pi, Xavier. Actas de las XXVI Jornadas de Ingeniería del Software y Bases de Datos (JISBD 2022), 2022-09-05.
El uso y despliegue de los llamados sistemas ciberfísicos ha calado profundamente en la industria, dando lugar a la Industria 4.0. Típicamente, las arquitecturas de la Industria 4.0 muestran un acoplamiento muy bajo entre sus componentes, siendo distribuidas, asíncronas, y guiándose la comunicación por eventos. Estas características, diferentes de las de arquitecturas que hasta ahora eran el foco de las técnicas de modelado, conllevan la necesidad de dotar a la Industria 4.0 de nuevos lenguajes y herramientas que permitan un desarrollo más eficiente y preciso. En este artículo, proponemos el uso de UML para el modelado de este tipo de arquitecturas y una serie de transformaciones que permiten automatizar su procesamiento. Más concretamente, presentamos un perfil UML para la Industria 4.0, as+AO0 como una transformación de modelos capaz de generar una descripción abstracta ---empleando la especificación AsyncAPI--- de las interfaces de programación que subyacen a la arquitectura. A partir de dicha descripción abstracta en AsyncAPI, generamos el código que dan soporte a dichas interfaces de forma automática.
Towards a Deep Learning Architecture for Software Models: An Initial Exploration
Mata, Luis; de Lara, Juan; Guerra, Esther. Actas de las XXVI Jornadas de Ingeniería del Software y Bases de Datos (JISBD 2022), 2022-09-05.
As in many other research areas, the use of Deep Learning (DL) techniques is growing in software engineering. However, these techniques are not yet widespread in the Model-Driven Engineering (MDE) field. In this paper, we explore the use of DL to extract useful text embeddings out of software models. We propose a novel approach to embedding software models by means of transformer architectures trained on large datasets. Our approach combines intermediate representations and Language Models (LMs) to extract features from modelling artefacts in order to enable applications of interest, like intelligent model assistance, classification, transformation, completion and correction, among others. We show that the approach is potentially useful in MDE and may lead to useful results in the future.
Recommender Systems in Model-Driven Engineering: A Systematic Mapping Review
Almonte, Lissette; Guerra, Esther; Cantador, Iván; de Lara, Juan. Actas de las XXVI Jornadas de Ingeniería del Software y Bases de Datos (JISBD 2022), 2022-09-05.
Recommender systems are information filtering systems used in many online applications like music and video broadcasting and e-commerce platforms, and they are also increasingly applied to facilitate software engineering activities. Following this trend, we are witnessing a growing research interest on recommendation approaches that assist with modelling tasks and model-based development processes. In this paper, we report on a systematic mapping review that classifies the existing research work on recommender systems for model-driven engineering (MDE). This study aims to serve as a guide for tool builders and researchers in understanding the MDE tasks that might be subject to recommendations, the applicable recommendation techniques and evaluation methods, and the open challenges and opportunities in this field of research.
SmaCly: un lenguaje de bloques para trabajar con contratos inteligentes
Gómez Macías, Cristian; Vara, Juan Manuel; Pérez Blanco, Francisco Javier; Marcos Martínez, Esperanza. Actas de las XXVI Jornadas de Ingeniería del Software y Bases de Datos (JISBD 2022), 2022-09-05.
A pesar del interés que despierta la tecnología blockchain y los contratos inteligentes, su complejidad y curva de aprendizaje supone un problema que ralentiza su adopción. Con la intención de contribuir a minimizar este problema, en la +ALQ-ultima edición de estas jornadas presentábamos una propuesta metodológica y tecnológica para el uso de modelos en el ámbito de los contratos inteligentes. El objetivo de este trabajo es presentar uno de los componentes tecnológicos que hemos desarrollado para implementar esta propuesta: un lenguaje de bloques para la especificación y representación gráfica de contratos inteligentes.
Caracterización dinámica de explicaciones en sistemas autónomos con participación humana
Mestre, Antoni; Gil, Miriam; Albert, Manoli; Panach Navarrete, Jose Ignacio; Pelechano, Vicente. Actas de las XXVI Jornadas de Ingeniería del Software y Bases de Datos (JISBD 2022), 2022-09-05.
La colaboración humano-sistema es un modelo de trabajo que permite combinar conocimientos y habilidades de humanos y máquinas. El objetivo de esta colaboración es superar situaciones complejas y garantizar una forma de trabajo adecuada y confiable. Para lograr una colaboración humano-sistema efectiva y eficiente, los sistemas deben ser transparentes, comprensibles y confiables para los humanos. Las explicaciones que el sistema ofrece a los humanos son mecanismos clave para lograr este tipo de sistemas. Sin embargo, el diseño de las explicaciones plantea una serie de desafíos en cuanto a las características que deben tener estas. Por ejemplo, +AL8-cuál es el contenido necesario para la explicación? +AL8-en qu+AOk momento se debe dar? +AL8-deber ser muy intrusiva para captar la atención del usuario?. En este trabajo, proponemos un modelo conceptual para caracterizar las explicaciones y, en base a este modelo conceptual, se construye un sistema que infiere las características que debe tener la explicación a ofrecer de acuerdo a la acción a explicar, el contexto del usuario y su perfil. En este trabajo, nos centramos en el dominio de la Smart Home, pero el enfoque es extrapolable a otros dominios.
An NLP-Based Architecture for the Autocompletion of Partial Domain Models
Burgueño, Lola; Clarisó, Robert; Gérard, Sébastien; Li, Shuai; Cabot Sagrera, Jordi. Actas de las XXVI Jornadas de Ingeniería del Software y Bases de Datos (JISBD 2022), 2022-09-05.
Domain models capture the key concepts and relationships of a business domain. Typically, domain models are manually defined by software designers in the initial phases of a software development cycle, based on their interactions with the client and their own domain expertise. Given the key role of domain models in the quality of the final system, it is important that they properly reflect the reality of the business. To facilitate the definition of domain models and improve their quality, we propose to move towards a more assisted domain modeling building process where an NLP-based assistant will provide autocomplete suggestions for the partial model under construction based on the automatic analysis of the textual information available for the project (contextual knowledge) and/or its related business domain (general knowledge). The process will also take into account the feedback collected from the designer's interaction with the assistant. We have developed a proof-of-concept tool and have performed a preliminary evaluation that shows promising results.
Model-driven system-level validation and verification on the space software domain
Montalvo, Aaron; Parra, Pablo; Rodríguez Polo, Óscar; Carrasco, Alberto; Silva, Antonio Da; Martínez, Agustín; Sánchez, Sebastián. Actas de las XXVI Jornadas de Ingeniería del Software y Bases de Datos (JISBD 2022), 2022-09-05.
The development process of on-board software applications can benefit from model-driven engineering techniques. Model validation and model transformations can be applied to drive the activities of specification, requirements definition, and system-level validation and verification according to the space software engineering standards ECSS-E-ST-40 and ECSS-Q-ST-80. This paper presents a model-driven approach to completing these activities by avoiding inconsistencies between the documents that support them and providing the ability to automatically generate the system-level validation tests that are run on the Ground Support Equipment and the matrices required to complete the software verification. A demonstrator of the approach has been built using as a proof of concept a subset of the functionality of the software of the control unit of the Energetic Particle Detector instrument on-board Solar Orbiter.
Modernización de sistemas de información hacia sistemas clásico-cuánticos
Jiménez-Navajas, Luis; Pérez-Castillo, Ricardo; Piattini Velthuis, Mario Gerardo. Actas de las XXVI Jornadas de Ingeniería del Software y Bases de Datos (JISBD 2022), 2022-09-05.
El interés por la computación cuántica ha crecido exponencialmente debido a su prometedor poder computacional para resolver ciertos problemas. Este nuevo paradigma de computación posiblemente afectar+AOE el desarrollo de los futuros sistemas de información. Sin embargo, los actuales sistemas de información clásicos no podrán ser reemplazados en su totalidad sin más por sistemas de in-formación completamente cuánticos. En lugar de esto, se evolucionar+AOE hacia sistemas de información clásico-cuánticos. As+AO0, las organizaciones deberán evaluar qu+AOk partes del sistema de información deben modernizar con aplicaciones cuánticas específicas que se integrarán en estos sistemas de información híbridos. Desafortunadamente, no existen técnicas ni procesos concretos para hacer frente a este desafío. Esta investigación preliminar presenta la reingeniería, y más específicamente la modernización del software utilizando principios de ingeniería dirigida por modelos, como una solución de migración hacia sistemas de información híbridos. Este artículo propone un proceso de modernización adaptado a partir del proceso de modernización del software que facilita la integración de programas cuánticos en los sistemas de información clásicos empleando estándares utilizados en la industria como UML y KDM.
CEViNEdit: improving the process of creating cognitively effective graphical editors with GMF
Granada, David; Vara, Juan Manuel; Merayo, Mercedes G.; Marcos Martínez, Esperanza. Actas de las XXVI Jornadas de Ingeniería del Software y Bases de Datos (JISBD 2022), 2022-09-05.
The rise of domain-specific (Visual) languages and the inherent complexity of developing graphical editors for these languages have led to the emergence of proposals that provide support for this task. Most of these proposals are principally based on EMF and GMF, which effectively help to simplify and increase the level of automation of the development process of the editors, but it is important to recall that these proposals have some important disadvantages, mainly related to the learning curve of these technologies, poor documentation or the complexity of providing all the customisation possibilities to the user. In addition, in the process of developing a domain-specific language, issues related to graphical conventions have historically been undervalued, while most of the effort has been focused on semantic aspects. In fact, definitions of the concrete (visual) syntax of modelling languages in Software Engineering are usually based on common sense, intuition, the reuse of existing notations or emulation of common practices. In order to alleviate the inherent complexity of the EMF/GMF approach for the development of graphical editors and to support the evaluation of the quality of visual notations of modelling languages, this article presents CEViNEdit, an intuitive tool that simultaneously supports the semi-automatic generation of graphical editors and the assessment of the cognitive effectiveness of the visual notation implemented by the editor.
Suggesting Model Transformation Repairs for Rule-based Languages using a Contract-based Testing Approach
Rodríguez-Echeverría, Roberto; Macías, Fernando; Rutle, Adrian; Conejero, José María. Actas de las XXVI Jornadas de Ingeniería del Software y Bases de Datos (JISBD 2022), 2022-09-05.
En este trabajo se presenta la propuesta MoTES (Model Transformation TEst Specification) que utiliza técnicas de testing de modelos basadas en contratos para asistir a los ingenieros encargados de la evolución y reparación de las transformaciones de modelos.MoTES utiliza contratos para especificar el comportamiento esperado de la transformación de modelos a probar.Estos contratos actúan como oráculos de pares de elementos entre los modelos de entrada y salida, generados al ejecutar la transformación en pruebas con modelos de entrada concretos. Mediante el procesamiento del modelo de salida del oráculo de test, se calculan las métricas precision y recall para cada patrón de salida. Los resultados de estas métricas se categorizan para simplificar su interpretación: MoTES define 8 posibles casos distintos. Además, si existe información de trazabilidad de la transformación en pruebas para cada patrón de salida, es posible clasificar cada regla de transformación relacionada según su impacto en las métricas, p.ej. el número de positivos correctos generados. MoTES define 37 casos para esta clasificación, cada uno de los cuales est+AOE asociado con una acción abstracta de reparación de una regla, como relajar el filtro de entrada de una regla. En este trabajo se presenta una completa evaluación mediante el análisis de tres casos de estudio diferentes. Como resultados principales, se concluye que nuestra propuesta es capaz de (1) detectar los errores de la transformación, (2) localizar la regla que falla y (3) sugerir las acciones de reparación adecuadas, reduciendo significativamente el esfuerzo de los ingenieros de pruebas.
Model Transformation Testing and Debugging: A Survey
Troya, Javier; Segura Rueda, Sergio; Burgueño, Lola; Wimmer, Manuel. Actas de las XXVI Jornadas de Ingeniería del Software y Bases de Datos (JISBD 2022), 2022-09-05.
Model transformations are the key technique in Model-Driven Engineering (MDE) to manipulate and construct models. As a consequence, the correctness of software systems built with MDE approaches relies mainly on the correctness of model transformations, and thus, detecting and locating bugs in model transformations have been popular research topics in recent years. This surge of work has led to a vast literature on model transformation testing and debugging, which makes it challenging to gain a comprehensive view of the current state of the art. This is an obstacle for newcomers to this topic and MDE practitioners to apply these approaches. This paper presents a survey on testing and debugging model transformations based on the analysis of 140 papers on the topics. We explore the trends, advances, and evolution over the years, bringing together previously disparate streams of work and providing a comprehensive view of these thriving areas. In addition, we present a conceptual framework to understand and categorise the different proposals. Finally, we identify several open research challenges and propose specific action points for the model transformation community.

Examinar

Envíos recientes