Diseño de un almacén de datos histórico en el marco del desarrollo de software dirigido por modelos

Un Decision Support System (DSS) asiste a los usuarios en el proceso de análisis de datos en una organización con el propósito de producir información que les permita tomar mejores decisiones. Los analistas que utilizan el DSS están más interesados en identificar tendencias que en buscar algún registro individual en forma aislada [HRU96]. Con ese propósito, los datos de las diferentes transacciones se almacenan y consolidan en una base de datos central denominada Data Warehouse (DW); los analistas utilizan esas estructuras de datos para extraer información de sus negocios que les permita tomar mejores decisiones [GHRU97]. Basándose en el esquema de datos fuente y en los requisitos de información de la organización, el objetivo del diseñador de un DSS es sintetizar esos datos para reducirlos a un formato que le permita, al usuario de la aplicación, utilizarlos en el análisis del comportamiento de la empresa. Dos tipos diferentes (pero relacionados) de actividades están presentes: el diseño de las estructuras de almacenamiento y la creación de consultas sobre esas estructuras. La primera tarea se desarrolla en el ámbito de los diseñadores de aplicaciones informáticas; la segunda, en la esfera de los usuarios finales. Ambas actividades, normalmente, se realizan con escasa asistencia de herramientas automatizadas.Eje: Tecnología Informática aplicada en educaciónRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

NOSQL design for analytical workloads: Variability matters

Big Data has recently gained popularity and has strongly questioned relational databases as universal storage systems, especially in the presence of analytical workloads. As result, co-relational alternatives, commonly known as NOSQL (Not Only SQL) databases, are extensively used for Big Data. As the primary focus of NOSQL is on performance, NOSQL databases are directly designed at the physical level, and consequently the resulting schema is tailored to the dataset and access patterns of the problem in hand. However, we believe that NOSQL design can also benefit from traditional design approaches. In this paper we present a method to design databases for analytical workloads. Starting from the conceptual model and adopting the classical 3-phase design used for relational databases, we propose a novel design method considering the new features brought by NOSQL and encompassing relational and co-relational design altogether.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

Automating the multidimensional design of data warehouses

Les experiències prèvies en l'àmbit dels magatzems de dades (o data warehouse), mostren que l'esquema multidimensional del data warehouse ha de ser fruit d'un enfocament híbrid; això és, una proposta que consideri tant els requeriments d'usuari com les fonts de dades durant el procés de disseny.Com a qualsevol altre sistema, els requeriments són necessaris per garantir que el sistema desenvolupat satisfà les necessitats de l'usuari. A més, essent aquest un procés de reenginyeria, les fonts de dades s'han de tenir en compte per: (i) garantir que el magatzem de dades resultant pot ésser poblat amb dades de l'organització, i, a més, (ii) descobrir capacitats d'anàlisis no evidents o no conegudes per l'usuari.Actualment, a la literatura s'han presentat diversos mètodes per donar suport al procés de modelatge del magatzem de dades. No obstant això, les propostes basades en un anàlisi dels requeriments assumeixen que aquestos són exhaustius, i no consideren que pot haver-hi informació rellevant amagada a les fonts de dades. Contràriament, les propostes basades en un anàlisi exhaustiu de les fonts de dades maximitzen aquest enfocament, i proposen tot el coneixement multidimensional que es pot derivar des de les fonts de dades i, conseqüentment, generen massa resultats. En aquest escenari, l'automatització del disseny del magatzem de dades és essencial per evitar que tot el pes de la tasca recaigui en el dissenyador (d'aquesta forma, no hem de confiar únicament en la seva habilitat i coneixement per aplicar el mètode de disseny elegit). A més, l'automatització de la tasca allibera al dissenyador del sempre complex i costós anàlisi de les fonts de dades (que pot arribar a ser inviable per grans fonts de dades).Avui dia, els mètodes automatitzables analitzen en detall les fonts de dades i passen per alt els requeriments. En canvi, els mètodes basats en l'anàlisi dels requeriments no consideren l'automatització del procés, ja que treballen amb requeriments expressats en llenguatges d'alt nivell que un ordenador no pot manegar. Aquesta mateixa situació es dona en els mètodes híbrids actual, que proposen un enfocament seqüencial, on l'anàlisi de les dades es complementa amb l'anàlisi dels requeriments, ja que totes dues tasques pateixen els mateixos problemes que els enfocament purs.En aquesta tesi proposem dos mètodes per donar suport a la tasca de modelatge del magatzem de dades: MDBE (Multidimensional Design Based on Examples) and AMDO (Automating the Multidimensional Design from Ontologies). Totes dues consideren els requeriments i les fonts de dades per portar a terme la tasca de modelatge i a més, van ser pensades per superar les limitacions dels enfocaments actuals.1. MDBE segueix un enfocament clàssic, en el que els requeriments d'usuari són coneguts d'avantmà. Aquest mètode es beneficia del coneixement capturat a les fonts de dades, però guia el procés des dels requeriments i, conseqüentment, és capaç de treballar sobre fonts de dades semànticament pobres. És a dir, explotant el fet que amb uns requeriments de qualitat, podem superar els inconvenients de disposar de fonts de dades que no capturen apropiadament el nostre domini de treball.2. A diferència d'MDBE, AMDO assumeix un escenari on es disposa de fonts de dades semànticament riques. Per aquest motiu, dirigeix el procés de modelatge des de les fonts de dades, i empra els requeriments per donar forma i adaptar els resultats generats a les necessitats de l'usuari. En aquest context, a diferència de l'anterior, unes fonts de dades semànticament riques esmorteeixen el fet de no tenir clars els requeriments d'usuari d'avantmà.Cal notar que els nostres mètodes estableixen un marc de treball combinat que es pot emprar per decidir, donat un escenari concret, quin enfocament és més adient. Per exemple, no es pot seguir el mateix enfocament en un escenari on els requeriments són ben coneguts d'avantmà i en un escenari on aquestos encara no estan clars (un cas recorrent d'aquesta situació és quan l'usuari no té clares les capacitats d'anàlisi del seu propi sistema). De fet, disposar d'uns bons requeriments d'avantmà esmorteeix la necessitat de disposar de fonts de dades semànticament riques, mentre que a l'inversa, si disposem de fonts de dades que capturen adequadament el nostre domini de treball, els requeriments no són necessaris d'avantmà. Per aquests motius, en aquesta tesi aportem un marc de treball combinat que cobreix tots els possibles escenaris que podem trobar durant la tasca de modelatge del magatzem de dades.Previous experiences in the data warehouse field have shown that the data warehouse multidimensional conceptual schema must be derived from a hybrid approach: i.e., by considering both the end-user requirements and the data sources, as first-class citizens. Like in any other system, requirements guarantee that the system devised meets the end-user necessities. In addition, since the data warehouse design task is a reengineering process, it must consider the underlying data sources of the organization: (i) to guarantee that the data warehouse must be populated from data available within the organization, and (ii) to allow the end-user discover unknown additional analysis capabilities.Currently, several methods for supporting the data warehouse modeling task have been provided. However, they suffer from some significant drawbacks. In short, requirement-driven approaches assume that requirements are exhaustive (and therefore, do not consider the data sources to contain alternative interesting evidences of analysis), whereas data-driven approaches (i.e., those leading the design task from a thorough analysis of the data sources) rely on discovering as much multidimensional knowledge as possible from the data sources. As a consequence, data-driven approaches generate too many results, which mislead the user. Furthermore, the design task automation is essential in this scenario, as it removes the dependency on an expert's ability to properly apply the method chosen, and the need to analyze the data sources, which is a tedious and timeconsuming task (which can be unfeasible when working with large databases). In this sense, current automatable methods follow a data-driven approach, whereas current requirement-driven approaches overlook the process automation, since they tend to work with requirements at a high level of abstraction. Indeed, this scenario is repeated regarding data-driven and requirement-driven stages within current hybrid approaches, which suffer from the same drawbacks than pure data-driven or requirement-driven approaches.In this thesis we introduce two different approaches for automating the multidimensional design of the data warehouse: MDBE (Multidimensional Design Based on Examples) and AMDO (Automating the Multidimensional Design from Ontologies). Both approaches were devised to overcome the limitations from which current approaches suffer. Importantly, our approaches consider opposite initial assumptions, but both consider the end-user requirements and the data sources as first-class citizens.1. MDBE follows a classical approach, in which the end-user requirements are well-known beforehand. This approach benefits from the knowledge captured in the data sources, but guides the design task according to requirements and consequently, it is able to work and handle semantically poorer data sources. In other words, providing high-quality end-user requirements, we can guide the process from the knowledge they contain, and overcome the fact of disposing of bad quality (from a semantical point of view) data sources.2. AMDO, as counterpart, assumes a scenario in which the data sources available are semantically richer. Thus, the approach proposed is guided by a thorough analysis of the data sources, which is properly adapted to shape the output result according to the end-user requirements. In this context, disposing of high-quality data sources, we can overcome the fact of lacking of expressive end-user requirements.Importantly, our methods establish a combined and comprehensive framework that can be used to decide, according to the inputs provided in each scenario, which is the best approach to follow. For example, we cannot follow the same approach in a scenario where the end-user requirements are clear and well-known, and in a scenario in which the end-user requirements are not evident or cannot be easily elicited (e.g., this may happen when the users are not aware of the analysis capabilities of their own sources). Interestingly, the need to dispose of requirements beforehand is smoothed by the fact of having semantically rich data sources. In lack of that, requirements gain relevance to extract the multidimensional knowledge from the sources.So that, we claim to provide two approaches whose combination turns up to be exhaustive with regard to the scenarios discussed in the literaturePostprint (published version

A Model-Driven Architecture based Evolution Method and Its Application in An Electronic Learning System

Software products have been racing against aging problem for most of their lifecycles, and evolution is the most effective and efficient solution to this problem. Model-Driven Architecture (MDA) is a new technique for software product for evolving development and reengineering methods. The main steps for MDA are to establish models in different levels and phases, therefore to solve the challenges of requirement and technology change. However, there is only a standard established by Object Management Group (OMG) but without a formal method and approach. Presently, MDA is widely researched in both industrial and research areas, however, there is still without a smooth approach to realise it especially in electronic learning (e-learning) system due to the following reasons: (1) models’ transformations are hard to realise because of lack of tools, (2) most of existing mature research results are working for business and government services but not education area, and (3) most of existing model-driven researches are based on Model-Driven Development (MDD) but not MDA because of OMG standard’s preciseness. Hence, it is worth to investigate an MDA-based method and approach to improve the existing software development approach for e-learning system. Due to the features of MDA actuality, a MDA-based evolution method and approach is proposed in this thesis. The fundamental theories of this research are OMG’s MDA standard and education pedagogical knowledge. Unified Modelling Language (UML) and Unified Modelling Language Profile are hired to represent the information of software system from different aspects. This study can be divided into three main parts: MDA-based evolution method and approach research, Platform-Independent Model (PIM) to Platform-Specific Model (PSM) transformation development, and MDA-based electronic learning system evolution. Top-down approach is explored to develop models for e-learning system. A transformation approach is developed to generate Computation Independent Model (CIM), Platform-Independent Model (PIM), and Platform-Specific Model (PSM); while a set of transformation rules are defined following MDA standard to support PSM’ s generation. In addition, proposed method is applied in an e-learning system as a case study with the prototype rules support. In the end, conclusions are drawn based on analysis and further research directions are discussed as well. The kernel contributions are the proposed transformation rules and its application in electronic learning system

Diseño de un Almacén de Datos Históricos en el marco del desarrollo de software dirigido por modelos

Un Decision Support System (DSS) asiste a los usuarios en el proceso de análisis de datos en una organización con el propósito de producir información que les permita tomar mejores decisiones. Los analistas que utilizan el DSS están más interesados en identificar tendencias que en buscar algún registro individual en forma aislada [HRU96]. Con ese propósito, los datos de las diferentes transacciones se almacenan y consolidan en una base de datos central denominada Data Warehouse (DW); los analistas utilizan esas estructuras de datos para extraer información de sus negocios que les permita tomar mejores decisiones [GHRU97]. Basándose en el esquema de datos fuente y en los requisitos de información de la organización, el objetivo del diseñador de un DSS es sintetizar esos datos para reducirlos a un formato que le permita, al usuario de la aplicación, utilizarlos en el análisis del comportamiento de la empresa. Dos tipos diferentes (pero relacionados) de actividades están presentes: el diseño de las estructuras de almacenamiento y la creación de consultas sobre esas estructuras. La primera tarea se desarrolla en el ámbito de los diseñadores de aplicaciones informáticas; la segunda, en la esfera de los usuarios finales. Ambas actividades, normalmente, se realizan con escasa asistencia de herramientas automatizadas. A partir de lo expresado anteriormente Identificamos, por consiguiente, tres problemas a resolver: a) la creación de estructuras de almacenamiento eficientes para la toma de decisión, b) la simplificación en la obtención de la información sobre esas estructuras para el usuario final y, c) la automatización, tanto del proceso de diseño de las estructuras de almacenamiento, como en la elaboración iterativa de consultas por parte del usuario de la aplicación. La solución propuesta es el diseño de una nueva estructura de almacenamiento que denominaremos Historical Data Warehouse (HDW) que combina, en un modelo integrado, un Historical Data Base (HDB) y un DW; el diseño de una interface gráfica, derivada del HDW, que permite realizar consultas en forma automática y, por último, el desarrollo de un método de diseño que engloba ambas propuestas en el marco del Model Driven Software Development (MDD).Facultad de Informátic

Combining SOA and BPM Technologies for Cross-System Process Automation

This paper summarizes the results of an industry case study that introduced a cross-system business process automation solution based on a combination of SOA and BPM standard technologies (i.e., BPMN, BPEL, WSDL). Besides discussing major weaknesses of the existing, custom-built, solution and comparing them against experiences with the developed prototype, the paper presents a course of action for transforming the current solution into the proposed solution. This includes a general approach, consisting of four distinct steps, as well as specific action items that are to be performed for every step. The discussion also covers language and tool support and challenges arising from the transformation

Social work with airports passengers

Social work at the airport is in to offer to passengers social services. The main methodological position is that people are under stress, which characterized by a particular set of characteristics in appearance and behavior. In such circumstances passenger attracts in his actions some attention. Only person whom he trusts can help him with the documents or psychologically