Promocijas darbs

Elektroniskā versija nesatur pielikumusDarbā izstrādātas oriģinālas metodes, kas ļauj vizuālus uz paplašinātām UML veida grafu diagrammām balstītus rīkus izmantot praktisku ontoloģiju un semantisko datu vaicājumu veidošanai un attēlošanai. OWL ontoloģiju vizuālas modelēšanas jomā izveidoti līdzekļi konkrētam lietojumam specifiskas notācijas uzdošanai un izmantošanai, tādi ka: mehānisms lietotāja definētu notāciju uzdošanai, ontoloģiju vizualizācijas parametru ietvars, ontoloģiju eksporta modulis un uz gramatikām balstīta priekšāteikšanas metode. Darbā piedāvāts risinājums vizuālai bagātīgu datu vaicājumu veidošanai pār RDF datubāzēm, un to translēšanai uz tekstuālu SPARQL valodu, kurā pierakstītie vaicājumi var tikt tieši izpildīti pār RDF datu bāzēm. Atslēgvārdi: OWL, OWLGrEd, teksta priekšāteicējs, domēnspecifiska ontoloģiju attēlošana, SPARQL, vizuāli vaicājumi, ViziQuerThe doctoral thesis develops original methods that allow visual tools that are based on extended UML-style graph diagrams to be used for creating and visualising practical ontologies and semantic data queries. In the field of visual modeling of OWL ontologies, tools have been developed for creating modeling notations specific to particular applications, such as a mechanism for creating user-defined notations, a framework for ontology visualisation parameters, an ontology export module and a grammar-based auto-completion method. The doctoral thesis presents a solution for the visual formulation of rich data queries over RDF databases, and their translation into the standard textual SPARQL query language. Keywords: OWL, OWLGrEd, text auto-completion, Domain-Specific Ontology Representation, SPARQL, Visual Queries, ViziQuer

Combining formal verification environments and model-driven engineering

Les méthodes formelles (comme les prouveurs interactifs) sont de plus en plus utilisées dans la vérification de logiciels critiques. Elles peuvent compter sur leurs bases formelles solides ainsi que sur leurs sémantiques précises. Cependant, elles utilisent des notations complexes qui sont souvent difficiles à comprendre. D'un autre côté, l'Ingénierie Dirigée par les Modèles nous propose des langages de descriptions, comme les diagrammes de classes, utilisant des notations intuitives mais qui souffrent d'un manque de bases formelles. Dans cette thèse, nous proposons de faire interagir les deux domaines complémentaires que sont les méthodes formelles et l'ingénierie dirigée par les modèles. Nous proposons une approche permettant de transformer des types de données fonctionnels (utilisés dans les prouveurs interactifs) en diagrammes de classes et vice-versa. Afin d'atteindre ce but, nous utilisons une méthode de transformation dirigée par les modèles.Formal methods (such as interactive provers) are increasingly used in the verification of critical software. This is so because they rely on their strong formal basis and precise semantics. However, they use complex notations that are often difficult to understand. On the contrary, the tools and formalisms provided by Model Driven Engineering offer more attractive syntaxes and use intuitive notations. However, they suffer from a lack of formal foundations. In this thesis, we are interested in combining these two complementary domains that are formal methods and Model Driven Engineering. We propose an approach allowing to translate functional data types (used in interactive provers) into class diagrams and vice versa. To achieve this goal, we use a model-driven transformation method

Model Driven Development of Sensor Web Networks Architecture

Primjena Internet protokola u uređajima sa ograničenim resursima, dovodi do radikalne promjene Interneta i pojave potpuno novog koncepta pod nazivom Internet stvâri – Internet of Things (IoT), čiji je jedan od osnovnih gradivnih elemenata Senzor Web (SW) čvor. SW čvor predstavlja elementarni “resurs” u SW mreži koja se po svojoj prirodi može posmatrati kao nestrukturirana kolekcija gradivnih elemenata koji se mogu dinamički orkestrirati u virtuelne klastere, odnosno u arhi-tekturu. Cilj disertacije predstavlja unapređenje procesa razvoja arhitekture sistema baziranih na SW mrežama uz oslonac na dinamičko generisanje servisnog sloja u svrhu povećanja produktivnosti, održivosti i smanjenja troškova razvoja. Pod unapređenjem procesa razvoja arhitekture smatra se analiza, integracija i prilagođavanje postojećih sistema i pristupa projektovanja arhitekture senzorskih mreža, kao i sistema baziranih na IoT konceptima. U tu svrhu definisana je arhitektura SW mreža, kreiran domenski specifičan jezik, interaktivni grafički editor i alat za automatsku transforma-ciju modela u implementacione klase. U sklopu teze izvršena je i eksperimentalna verifikacija predloženog modela i razvojnog okruženja, čime je dokazana njhova praktična primjena.The use of Internet protocols in limited resources devices contributes to radical changes in the Internet and the emergence of an entirely new concept called the Internet of Things (IoT), consisted of the Sensor Web (SW) nodes as one of the basic building blocks. SW node is the elementary "resource" in the SW Network, which by their nature can be seen as an unstructured collection of blocks that can be dynamically orchestrated into the virtual cluster, or in the architecture. The aim of this thesis is to improve the process of developing a system archite-cture based on SW networks, relying on the dynamic generation of the service layer in order to increase productivity, sustainability and cost of development. The improvement of the architecture development process includes analysis, integration and adaptation of existing systems and sensor network architecture design approaches, as well as systems based on the IoT concepts. For this purpose, the archite-cture of the SW Network is defined, a domain-specific language has been created as well as interactive graphics editor and a tool for automatic transformation of models into the implementation class. As part of the dissertation, the experimental verification of the proposed model and the development environment were carried out demonstra-ting their practical application

Un sistema de representación del conocimiento basado en mediación ontológica

Uno de los mayores retos que plantea la sociedad de la información en la que nos encontramos inmersos es hacer frente a la ingente cantidad de información manejada en casi cualquier ámbito. Los Sistemas de Información tratan de dar solución a este problema, pero aún presentan ciertas dificultades en los procesos de búsqueda y recuperación de la información, debido fundamentalmente al gran volumen que gestionan, a la heterogeneidad de dicha información y a su dispersión en múltiples fuentes. Partiendo de este contexto, el objetivo principal del trabajo de investigación consiste en el planteamiento de un marco que facilite el diseño y desarrollo de Sistemas de Representación del Conocimiento (TKRS) basados en un Modelo de Mediación Ontológico (OntoTrader), siguiendo las directrices de la Ingeniería Dirigida por Modelos (MDE) y de la Ingeniería Dirigida por Ontologías (ODE). Este marco permite la separación de la arquitectura del sistema de su implementación. Un editor gráfico implementado específicamente para el diseño de la arquitectura facilita la obtención de un modelo del sistema en unos sencillos pasos. Por otro lado, se define el modelo de un repositorio de implementaciones de los componentes del sistema. Finalmente, un tercer modelo, el modelo de configuración del sistema ¿para cuya definición se ha desarrollado un Lenguaje Específico del Dominio¿, relaciona cada componente de la arquitectura diseñada con su correspondiente implementación. A partir de este modelo de configuración es posible obtener una instancia concreta (código ejecutable) del sistema para la plataforma seleccionada. En la arquitectura de TKRS destaca un módulo en torno al cual gira el diseño del sistema y que basa su funcionamiento en un Modelo de Mediación Ontológico denominado OntoTrader, que extiende la función de mediación tradicional de ODP, sustituyendo las especificaciones de los servicios ofrecidos por los objetos o componentes por metadatos de la información del dominio del sistema; estos metadatos se definen mediante una ontología de datos. El cometido de este servicio de mediación consiste en proporcionar la integración de las fuentes de información disponibles, así como de los componentes del propio sistema, y mejorar los procesos de búsqueda y recuperación de dicha información siguiendo el modelo Query-Searching/Recovering-Response. La interacción con las diferentes interfaces del modelo de mediación también se ha definido mediante una serie de ontologías de servicio/proceso. La propuesta se acompaña de un entorno de pruebas junto con una serie de escenarios para verificar los procesos de gestión y consulta de información según unos modelos operativos identificados (reflexión, delegación y federación). Además, se analiza el caso de estudio de un sistema, SOLERES-KRS, el subsistema responsable de la gestión del conocimiento en SOLERES ¿un Sistema de Información para la Gestión Medioambiental específicamente centrado en el estudio de mapas ecológicos, imágenes de satélite y sus clasificaciones¿, diseñado y desarrollado bajo este marco mediante la tecnología de Agentes Software y Sistemas Multi-Agente.MEC, Secretaría Estado Universidades e Investigación, Plan Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica 2004-2007, proyecto TIN2007-61497. Proyecto de Excelencia de la Junta de Andalucía, proyecto P10-TIC-6114