An agile model-driven method for involving end-users in DSL development

[EN] Domain-specific languages (DSLs) are considered to be a powerful tool for enhancing the efficiency of software developers and bring software development closer to end-users from complex domains. However, the successful development of a DSL for a complex domain is a challenge from the technical point of view and because end-user acceptance is key. Despite this fact, the relevant role of end-users during DSL development has traditionally been neglected. Normally, end-users participate at the beginning to communicate their preferences but they do not participate again until the DSL is completely implemented. As a consequence, if the language to develop reaches a complex domain, the chances that errors appear in the DSL are higher and solving them could involve large modifications that could have been avoided. As a solution, in this PhD thesis, we propose an agile, model-driven method to involve end-users in DSL development. This thesis researches if the combination of best practices from the model-driven development (MDD) discipline and best practices from agile methods is a suitable approach to involve end-users in the DSL development process. In order to validate the proposal, we have selected a highly complex domain such as the genetic analysis domain and we have collaborated with geneticists from three organizations. The proposed method has been used to involve these geneticists in the development of a DSL for the creation of genetic analysis pipelines. Simultaneously, we have carried out an empirical experiment to validate whether end-users and developers were satisfied with the proposal.[ES] Los lenguajes específicos de dominio (DSLs) son una herramienta muy potente para mejorar la eficiencia de los desarrolladores de software, así como para acercar el desarrollo software a usuarios sin conocimientos informáticos. Sin embargo, su principal problema es que desarrollar un DSL es complejo; no sólo desde el punto de vista técnico, sino especialmente porque la aceptación de dicho lenguaje por parte de los usuarios finales es clave. A pesar de este hecho, los métodos tradicionales de desarrollo de DSLs no enfatizan el importante rol de los usuarios finales durante el desarrollo. Normalmente, los usuarios participan al inicio para comunicar sus preferencias, pero no vuelven a participar hasta que el DSL está completamente desarrollado. Si el lenguaje a desarrollar aborda un dominio complejo, la posibilidad de que existan errores en el DSL es mayor, y su solución podría conllevar a modificaciones de gran calibre que podrían haberse evitado. Como solución, en esta tesis proponemos un método de desarrollo de DSLs, ágil, y dirigido por modelos que involucra a los usuarios finales. Esta tesis investiga si la combinación de buenas prácticas del desarrollo dirigido por modelos (MDD) y de buenas prácticas de métodos ágiles es adecuada para involucrar a los usuarios finales en el desarrollo de DSLs. Para validar la idoneidad de la propuesta, se ha seleccionado un dominio complejo como el de los análisis genéticos y se ha colaborado con un conjunto de genetistas procedentes de tres organizaciones. El método propuesto se ha utilizado para involucrar a dichos genetistas en el desarrollo de un DSL para la creación de pipelines para el análisis genético. Conjuntamente, se ha llevado a cabo un experimento empírico para validar si los usuarios finales y los desarrolladores están satisfechos con la propuesta de la presente tesis. En resumen, las contribuciones principales de esta tesis doctoral son el diseño e implementación de un método innovador, ágil y dirigido por modelos para involucrar a los usuarios finales en el desarrollo de DSLs, así como la validación de dicha propuesta en un entorno industrial en un desarrollo real de un DSL.[CA] Els llenguatges específics de domini (DSLs) son una ferramenta molt potent per a millorar l'eficiència dels desenvolupadors de programari, així com per a apropar el desenvolupament de programari a usuaris sense coneixements informàtics. El problema es que desenvolupar un DSL es complex, no sols des del punt de vista tècnic, sinó especialment perquè l'acceptació de dit llenguatge per part dels usuaris finals es clau. Malgrat aquest fet, els mètodes tradicionals de desenvolupament de DSLs no emfatitzen l'important rol dels usuaris finals durant el desenvolupament. Normalment, els usuaris participen a l'inici per a comunicar les seues preferències, però no tornen a participar fins que el DSL està completament desenvolupat. Si el llenguatge a desenvolupar aborda un domini complex, la possibilitat de que hi hagen errors en el DSL es major i solucionar-los podria implicar modificacions de gran calibre que podrien haver-se evitat. Com a solució, en aquesta tesis proposem un mètode de desenvolupament de DSLs, àgil i dirigit per models que involucra als usuaris finals. Aquesta tesis investiga si la combinació de bones pràctiques del desenvolupament dirigit per models (MDD) i de bones pràctiques de mètodes àgils es adequada per a involucrar els usuaris finals en el desenvolupament de DSLs. Per a validar la idoneïtat de la proposta, s'ha seleccionat un domini complex com el dels anàlisis genètics i s'ha col·laborat amb un conjunt de genetistes procedents de tres organitzacions. El mètode s'ha utilitzat per a involucrar a dits genetistes en el desenvolupament d'un DSL per a la creació de pipelines per al anàlisis genètic. Al mateix temps, s'ha dut a terme un experiment empíric per a validar si tant els usuaris finals com els desenvolupadors estan satisfets amb la proposta de la present tesis. En resum, les contribucions principals d'aquesta tesis doctoral son el disseny i implementació d'un mètode innovador, àgil i dirigit per models per a involucrar als usuaris finals en el desenvolupament de DSLs, així com la validació de la proposta en un entorn industrial amb un desenvolupament real d'un DSL.Villanueva Del Pozo, MJ. (2016). An agile model-driven method for involving end-users in DSL development [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/60156TESI

Diseño y Desarrollo de un Sistema de Información para la Gestión de Información sobre Cáncer de Mama

Diagnosis, treatment and research about such complex diseases as breast cancer is an increasingly complex task due to the big quantity and diversity of involved data and the need of relating them properly to obtain relevant conclusions. Clinical data generation has to be followed by an efficient data management. So, the use of advanced information system technologies is essential to ensure a correct storage, management and exploitation of data. Following a deep study of domain and technologies used to store and manage clinical and biological data about the disease, the main goal of this thesis is to provide a methodological basis to design and implement software systems to manage breast cancer data in a trustable and efficient way. Using Conceptual Modelling techniques in an environment where their use is not as common as it should be, allows to create information systems perfectly adapted to the studied domain. Under this approach, in this thesis some tasks have been carried out among which are conceptual modelling of diagnosis, treatment and research of breast cancer's domain; archetypes' designing under ISO13606 standard to allow systems interoperability; breast cancer data integration from different data sources in a unified database; and designing a prototype of tool for managing and analysing clinical and genic expression data. In order to validate the proposal, a validation process in a real environment as Research Foundation INCLIVA in Valencia has been carried out. During this process, medical and biological researchers have use and assess the efficiency of solution proposed in this doctoral thesis.El diagnóstico, tratamiento e investigación sobre enfermedades tan complejas como el cáncer de mama es una tarea cada vez más complicada por la gran cantidad y diversidad de datos implicados y por la necesidad de relacionarlos adecuadamente para obtener conclusiones relevantes. La generación de los datos clínicos tiene que estar acompañada de una gestión eficiente de los mismos. Ello hace imprescindible la utilización de tecnologías avanzadas de Sistemas de Información que aseguren un correcto almacenamiento, gestión y explotación de los datos. Tras un profundo estudio del dominio y de las tecnologías utilizadas para el almacenamiento y gestión de datos clínicos y biológicos sobre la enfermedad, el objetivo principal de esta tesis es ofrecer una base metodológica que permita diseñar y desarrollar sistemas software para la manipulación eficiente y fiable de la información sobre el cáncer de mama. La utilización de técnicas de Modelado Conceptual en un entorno donde su uso no es tan habitual como debiera ser, permitirá disponer de un sistema de información perfectamente adaptado al dominio de aplicación. Bajo este planteamiento, en esta tesis se ha llevado a cabo el modelado conceptual del dominio del diagnóstico, tratamiento e investigación del cáncer de mama, el diseño de arquetipos bajo el estándar ISO13606 para ofrecer interoperabilidad entre sistemas, la integración de datos de distintos orígenes relacionados con el cáncer de mama en una base de datos unificadora y el diseño de un prototipo de herramienta de gestión y análisis de datos clínicos y de expresión génica. Para validar la idoneidad de esta propuesta, se ha llevado a cabo un proceso de validación en un entorno real como es la Fundación de Investigación INCLIVA de Valencia, donde investigadores clínicos y biólogos han probado y valorado la eficiencia de la solución planteada en esta tesis doctoral.El diagnòstic, tractament i investigació sobre malalties tan complexes com ara el càncer de mama és una tasca cada vegada més complexa per la gran quantitat i diversitat de dades implicades i per la necessitat de relacionar-les adequadament per a obtenir conclusions rellevants. La generació de dades clíniques ha d'estar acompanyada d'una gestió eficient de les mateixes. Açò fa imprescindible la utilització de tecnologies avançades de Sistemes d'Informació que asseguren un correcte emmagatzematge, gestió i explotació de les dades. Després d'un profund estudi del domini i de les tecnologies utilitzades per l'emmagatzematge i gestió de dades clíniques i biològiques sobre la malaltia, el principal objectiu d'aquesta tesi és oferir una base metodològica que permeta dissenyar i desenvolupar sistemes programaris per a la manipulació eficient i fiable de la informació sobre el càncer de mama. La utilització de tècniques de Modelat Conceptual en un entorn on el seu ús no és tan habitual com deuria ser, permetrà disposar d'un sistema d'informació perfectament adaptat al domini d'aplicació. Baix aquest plantejament, en aquesta tesi s'ha dut a terme el modelat conceptual del domini del diagnòstic, tractament i investigació del càncer de mama, el disseny d'arquetips baix l'estàndard ISO13606 per oferir interoperabilitat entre sistemes, la integració de dades de distints orígens sobre el càncer de mama en una base de dades unificadora i el disseny d'un prototip d'eina de gestió i anàlisi de dades clíniques i d'expressió gènica. Per a validar la idoneïtat d'aquesta proposta, s'ha dut a terme un procés de validació en un entorn real com és la Fundació d'Investigació INCLIVA de València, on investigadors clínics i biòlegs han provat i valorat l'eficiència de la solució plantejada en aquesta tesi doctoral.Burriel Coll, V. (2017). Diseño y Desarrollo de un Sistema de Información para la Gestión de Información sobre Cáncer de Mama [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86158TESI