The viability of IS enhanced knowledge sharing in mission-critical command and control centers

Engineering processes such as the maintenance of mission-critical infrastructures are highly unpredictable processes that are vital for everyday life, as well as for national security goals. These processes are categorized as Emergent Knowledge Processes (EKP), organizational processes that are characterized by a changing set of actors, distributed knowledge bases, and emergent knowledge sharing activities where the process itself has no predetermined structure. The research described here utilizes the telecommunications network fault diagnosis process as a specific example of an EKP. The field site chosen for this research is a global undersea telecommunication network where nodes are staffed by trained personnel responsible for maintaining local equipment using Network Management Systems. The overall network coordination responsibilities are handled by a centralized command and control center, or Network Management Center. A formal case study is performed in this global telecommunications network to evaluate the design of an Alarm Correlation Tool (ACT). This work defines a design methodology for an Information System (IS) that can support complex engineering diagnosis processes. As such, a Decision Support System design model is used to iterate through a number of design theories that guide design decisions. Utilizing the model iterations, it is found that IS design theories such as Decision Support Systems (DSS), Expert Systems (ES) and Knowledge Management Systems (KMS) design theories, do not produce systems appropriate for supporting complex engineering processes. A design theory for systems that support EKPs is substituted as the project\u27s driving theory during the final iterations of the DSS Design Model. This design theory poses the use of naive users to support the design process as one of its key principles. The EKP design theory principles are evaluated and addressed to provide feedback to this recently introduced Information System Design Theory. The research effort shows that use of the EKP design theory is also insufficient in designing complex engineering systems. As a result, the main contribution of this work is to augment design theory with a methodology that revolves around the analysis of the knowledge management and control environment as a driving force behind IS design. Finally, the research results show that a model-based knowledge captunng algorithm provides an appropriate vehicle to capture and manipulate experiential engineering knowledge. In addition, it is found that the proposed DSS Design Model assists in the refinement of highly complex system designs. The results also show that the EKP design theory is not sufficient to address all the challenges posed by systems that must support mission-critical infrastructures

Using mobile information visualisation to support the analysis of telecommunication service ultilisation

Telecommunication service utilisation (TSU) focuses on how customers make use of telecommunication services and can provide valuable information for decision making for improved customer service delivery. When a telecommunication service provider consults with customers, large amounts of static documentation on TSU data are compiled. Compiling this documentation for in-field investigation is manually intensive and the documentation does not effectively support decision making. Existing systems for visualising TSU data do not efficiently support in-field investigation of TSU and lack dynamic interaction. This highlights the need to investigate a solution to better support in-field investigation of TSU. This research followed a Design Science Research methodology to develop and evaluate a solution to solve the problem identified. The use of tablet devices for in-field investigation of TSU was identified as a suitable solution. Mobile information visualisation (MIV) techniques were investigated to determine appropriate display and interaction techniques for the visualisation of TSU data on a tablet device. An existing visualisation framework for TSU was identified and extended to incorporate touch-based interactions. Three service usage views were identified for visualising TSU, namely a Trend, Network and Detail Usage View. A Dashboard View was also identified to provide a quick reference view of the different views. A prototype called MobiTel was developed on a tablet device. MobiTel incorporated the identified information visualisation techniques. MobiTel was evaluated using an expert review and a user study to determine its usability and usefulness. The results indicated that MobiTel was perceived as being useful for in-field investigation and that the participants perceived the prototype to be easy to use and learn. The user study also indicated that the participants were satisfied with MobiTel. This research has determined that MIV techniques can be used for in-field investigation of TSU. Design recommendations were devised for designing an interactive mobile prototype for visualising service usage information. Future work will involve using map-based visualisation for visualising TSU data on different customer sites

Contribution à la conception d'un système d'aide à la décision pour la gestion de situations de tension au sein des systèmes hospitaliers. Application à un service d'urgence.

The management of patient flow, especially the flow resulting from health (flu, heat waves and exceptional circumstances) is one of the most important problems to manage in the emergency department (ED). To handle the influx of patients, emergency departments require significant human and material resources, and a high degree of coordination between these resources. Under these conditions, the medical and the paramedical staffs are often confronted with strain situations which greatly complicate their task. The main purpose of this thesis is to contribute to improving the management of situations of tension occurring in the emergency department by providing a decision support system, SAGEST. This DSS allows i) a proactive control of the ED: predicting at short and/or medium-term the occurrence of potential strain situations and proposing corrective actions to prevent the occurrence of these situations, ii) a reactive control in the case of no-detection of the strain situation occurrence. A functional architecture of the SAGEST system, based on the manager’s decision making process is proposed. Used methodologies and models embedded in the main functions and the knowledge base of the SAGEST system are described. Finally, experiments and results of different models of SAGEST system applied to the paediatric emergency department (PED) of the Regional University Hospital of Lille are presented and discussed.La prise en charge des flux des patients, en particulier les flux récurrents et consécutifs à des crises sanitaires (grippes, canicules, situations exceptionnelles) est l'un des problèmes les plus importants auquel les services des urgences (SU) doivent faire face. Pour gérer cet afflux de patients, les services des urgences nécessitent des ressources humaines et matérielles importantes, ainsi qu'un degré élevé de coordination entre ces ressources. Dans ces conditions, le personnel médical se voit confronté très fréquemment à des situations de tension qui compliquent très fortement sa tâche. L‘objet de cette thèse est de contribuer à l’amélioration de la gestion des situations de tension se produisant dans un service d’urgence en proposant un système d’aide à la décision, SAGEST (Système d’Aide à la décision pour la GEstion des Situations de Tensions), permettant i) le pilotage proactif du SU : prévision à court et/ou moyen terme de l'apparition de situations de tension et l'évolution du flux patients et la proposition d'actions de correction afin d'éviter l’occurrence de ces situations et ii) le pilotage réactif dans le cas où l'occurrence de la situation de tension n'a pas été détectée. Une architecture fonctionnelle du système SAGEST, s'appuyant sur le processus décisionnel du responsable du service d'urgence, est proposée. Les méthodologies et les modèles utilisés dans la construction des principales fonctions et de la base de connaissances sont décrits. Enfin, les résultats d’application des différents modèles du système SAGEST pour le service d’urgence pédiatrique (SUP) du centre hospitalier régional universitaire du Lille sont présentés et discutés

Metodología de desarrollo de modelos de calidad orientados a dominio y su aplicación al dominio de los productos finales de seguridad de tecnologías de la información

Premio Extraordinario de Doctorado 2011Los modelos de calidad son una parte fundamental en los procesos de desarrollo y evaluación de la calidad del software. El uso de estos modelos se ha generalizado sobre todo desde la aparición de modelos de calidad estándar. Estos modelos, de acuerdo a su naturaleza de estándares, constituyen modelos genéricos y no directamente aplicables a la práctica diaria, por lo que requieren de un esfuerzo adicional para adaptarlos a cada dominio de aplicación específico. De ahí que existan multitud de trabajos en los que el objetivo es la definición de modelos de calidad reutilizables para dominios de aplicación específicos que, al no tener que ser definidos para cada proyecto desde cero, ahorren tiempo. Por otra parte, este tipo de modelos pueden ofrecer una evaluación más exacta ya que sus propiedades se pueden definir de forma más precisa. Tras llevar a cabo una revisión sistemática de los modelos de calidad orientados a dominio existentes en la actualidad, se deduce que dichos modelos están basados en el conocimiento y/o experiencia de los investigadores y, en consecuencia, no pueden generalizarse a otros entornos o proyectos, la cual, es la principal ventaja de estos modelos. Por otra parte, estos modelos de calidad definen únicamente características y atributos del software sin determinar ni validar la importancia relativa o peso de los mismos, ni tampoco, las relaciones de influencia existentes entre las diferentes características del modelo, ambas propiedades fundamentales en las evaluaciones cuantitativas, sobre todo, en situaciones en las que no se dispone de requisitos de usuario. Nuestra propuesta define un proceso sistemático de desarrollo de modelos de calidad que, basándose en la experiencia y conocimiento de un amplio número de expertos, genera modelos de calidad orientados a dominio obteniendo, no sólo los factores sino también la importancia relativa o peso de los mismos sobre cada característica de calidad y las relaciones de influencia entre las diferentes características. Para apoyar la propuesta de esta investigación se incluye un extenso trabajo de validación. Para llevar a cabo dicho proceso, tras obtener los atributos a través de estándares y otras publicaciones relacionadas, se realiza una validación preliminar que confirma la aplicabilidad de los mismos mediante su aplicación en 3 casos de estudio reales para 2 empresas de desarrollo de productos software finales. Esta validación preliminar permite obtener una serie de lecciones aprendidas que proporcionan la base para la definición del proceso aquí presentado. Además, se lleva a cabo una validación a posteriori tanto de la utilidad y necesidad de modelos de calidad como los aquí generados como de su aplicabilidad, a través de la presentación de un caso de estudio en el ámbito de la seguridad informática

Metodología de desarrollo de modelos de calidad orientados a dominio y su aplicación al dominio de los productos finales de

Premio Extraordinario de Doctorado 2011Los modelos de calidad son una parte fundamental en los procesos de desarrollo y evaluación de la calidad del \ud \ud software. El uso de estos modelos se ha generalizado sobre todo desde la aparición de modelos de calidad estándar. Estos \ud \ud modelos, de acuerdo a su naturaleza de estándares, constituyen modelos genéricos y no directamente aplicables a la práctica \ud \ud diaria, por lo que requieren de un esfuerzo adicional para adaptarlos a cada dominio de aplicación específico. De ahí que \ud \ud existan multitud de trabajos en los que el objetivo es la definición de modelos de calidad reutilizables para dominios de \ud \ud aplicación específicos que, al no tener que ser definidos para cada proyecto desde cero, ahorren tiempo. Por otra parte, \ud \ud este tipo de modelos pueden ofrecer una evaluación más exacta ya que sus propiedades se pueden definir de forma más \ud \ud precisa. Tras llevar a cabo una revisión sistemática de los modelos de calidad orientados a dominio existentes en la \ud \ud actualidad, se deduce que dichos modelos están basados en el conocimiento y/o experiencia de los investigadores y, en \ud \ud consecuencia, no pueden generalizarse a otros entornos o proyectos, la cual, es la principal ventaja de estos modelos. Por \ud \ud otra parte, estos modelos de calidad definen únicamente características y atributos del software sin determinar ni validar \ud \ud la importancia relativa o peso de los mismos, ni tampoco, las relaciones de influencia existentes entre las diferentes \ud \ud características del modelo, ambas propiedades fundamentales en las evaluaciones cuantitativas, sobre todo, en situaciones \ud \ud en las que no se dispone de requisitos de usuario. Nuestra propuesta define un proceso sistemático de desarrollo de modelos \ud \ud de calidad que, basándose en la experiencia y conocimiento de un amplio número de expertos, genera modelos de calidad \ud \ud orientados a dominio obteniendo, no sólo los factores sino también la importancia relativa o peso de los mismos sobre cada \ud \ud característica de calidad y las relaciones de influencia entre las diferentes características. Para apoyar la propuesta de \ud \ud esta investigación se incluye un extenso trabajo de validación. Para llevar a cabo dicho proceso, tras obtener los \ud \ud atributos a través de estándares y otras publicaciones relacionadas, se realiza una validación preliminar que confirma la \ud \ud aplicabilidad de los mismos mediante su aplicación en 3 casos de estudio reales para 2 empresas de desarrollo de productos \ud \ud software finales. Esta validación preliminar permite obtener una serie de lecciones aprendidas que proporcionan la base \ud \ud para la definición del proceso aquí presentado. Además, se lleva a cabo una validación a posteriori tanto de la utilidad y \ud \ud necesidad de modelos de calidad como los aquí generados como de su aplicabilidad, a través de la presentación de un caso de \ud \ud estudio en el ámbito de la seguridad informática