Variability and Evolution in Systems of Systems

In this position paper (1) we discuss two particular aspects of Systems of Systems, i.e., variability and evolution. (2) We argue that concepts from Product Line Engineering and Software Evolution are relevant to Systems of Systems Engineering. (3) Conversely, concepts from Systems of Systems Engineering can be helpful in Product Line Engineering and Software Evolution. Hence, we argue that an exchange of concepts between the disciplines would be beneficial.Comment: In Proceedings AiSoS 2013, arXiv:1311.319

On the selection and analysis of software product line implementation components using intelligent techniques

En los últimos años y con el creciente avance tecnológico, las empresas ya no se centran exclusivamente en diseñar un producto para un cliente (por ejemplo, el diseño de un sitio web para el Hotel Decameron), sino en producir para un dominio (por ejemplo, el diseño de sitios web para hoteles); es decir, el diseño de un producto que pueda adaptarse fácilmente a las diferentes variaciones que puedan existir para un mismo producto y que se adapte a los gustos individuales de los clientes. En la ingeniería de software, esto puede lograrse a través de la gestión de líneas de productos de software (SPL). Una SPL se define como un conjunto de sistemas que comparten un conjunto común de características que satisfacen la demanda de un mercado específico. Una SPL intenta reducir el esfuerzo y el costo de implementar y mantener en el tiempo un conjunto de productos de software similares; sin embargo, manejar la variabilidad en estos sistemas es una tarea dif´ıcil, a mayor n´umero de productos m´as complejo se hace manejarlos. Los modelos de caracter´ısticas (FMs) se emplean para representar gr´aficamente las partes comunes y variables de una SPL. Dada la gran cantidad de caracter´ısticas que se pueden derivar de un modelo de caracter´ıstica (FM), resulta dif´ıcil de gestionarlos. Para hacer frente a estos problemas se ha propuesto el An´alisis Autom´atico de Modelos de Caracter´ısticas (AAFM) que mediante el uso de herramientas asistidas por ordenador, se ocupa de la extracci ´on de información de los modelos de características. No obstante, existen ciertos escenarios en los que la configuración de un producto se convierte en una actividad compleja dado el número de componentes que existen para implementar una determinada característica. En esta tesis, exploramos técnicas inteligentes para resolver dos problemas que surgen al manejar una SPL: i. Por un lado, hemos identificado los problemas que surgen cuando un desarrollador desea mantener sus aplicaciones al d´ıa con los últimos avances tecnol´ogicos. La estrecha relaci ´on entre las caracter´ısticas de aplicaci ´on y los componentes de plataforma es dif´ıcil de rastrear. Los desarrolladores deben ser conscientes de las consecuencias que podr´ıan traer a las aplicaciones existentes cuando cambia el hardware donde se va a ejecutar; por ejemplo, cuando una aplicaci ´on se traslada de un smartphone a una computadora/tablet, o cuando una plataforma se actualiza a una nueva versi´on. Los diferentes tama˜nos y resoluciones de pantalla, la posible ausencia de un radio celular o el aumento de la cantidad de memoria pueden tener impactos positivos o negativos en una aplicaci ón. En este contexto, dado que las caracter´ısticas de aplicaci ´on y de plataforma están conceptualmente separadas, sus caracter´ısticas pueden modelarse en dos modelos distintos. Por consiguiente, manejar la trazabilidad entre estas dos capas y c´omo los posibles cambios en ciertas caracter´ısticas puedan afectar a la otra capa, es un problema que est´a por resolver. ii. Por otro lado, hemos encontrado lo complicado que es para el desarrollador de aplicaciones configurar un producto cuando hay una variedad de componentes de implementación para cada característica. Por ejemplo, un desarrollador web en WordPress busca manualmente aquellos componentes (plugins) que son factibles y más óptimos para cada sitio web. Esta tarea lleva tiempo y no siempre garantiza que los componentes seleccionados sean los m´as adecuados (en términos de calidad) para la aplicación requerida. Dos escenarios podrían surgir durante esta configuraci´on: primero, la selecci ´on emp´ırica de un componente, en la pr´actica, puede no proporcionar los resultados esperados; adem´as, no tener criterios basados en la experiencia de otros usuarios con respecto a estos componentes, podr´ıa inducir una mala selecci ´on y lograr una mala experiencia para el usuario final. En este contexto, el manejo de la relaci ´on entre los componentes de implementaci´on y sus caracter´ısticas es otro problema a resolver. Concretamente, las contribuciones de esta tesis se detallan a continuaci´on; Modelos de caracter´ısticas en m´ ultiples capas: En esta ´area introducimos un framework para el an´alisis de modelos de caracter´ısticas de m´ ultiples capas, llamado MAYA. Los objetivos que perseguimos con esta soluci´on son: i) modelar la variabilidad de los sistemas software en dos capas, incluyendo sus respectivas interdependencias; ii) definir un conjunto de operaciones que puedan imponerse a dichos modelos; iii) una implementaci ´on de referencia para el an´alisis de m´ ultiples capas basado en un caso de estudio en Android, y finalmente; iv) dos evaluaciones emp´ıricas que demuestran la viabilidad de nuestra propuesta en la pr´actica. Componentes de implementaci´on: La configuraci´on de un producto es una de las actividades m´as propensas a errores, m´as a ´un cuando para cada caracter´ıstica hay m´as de un componente que la implemente. Para gestionar estas configuraciones, introducimos un sistema de recomendaci ´on basado en componentes llamado RESDEC que facilita la selecci ´on de componentes de implementaci´on al crear productos en una SPL. Concretamente las contribuciones que se presentan con esta propuesta son: i) modelado del problema de selecci ´on de componentes de implementaci ´on como una tarea de recomendaci´on utilizando algoritmos de filtrado colaborativo y por contenido; ii) dise ˜no de un prototipo de herramienta de sistema de recomendaci´on basada en componentes lista para ser utilizada y extendida a otros entornos a partir de la selecci ´on de componentes de implementaci´on y, finalmente; iii) una evaluaci´on emp´ırica basado en sitios web de comercio electr ´onico enWordPress

Form Accuracy Analysis of Cylindrical Parts Produced by Rapid Prototyping

Solid Freeform fabrication processes are being considered for creating fit and assembly nature functional parts. It is extremely important that these parts are within allowable dimensional and geometric tolerance. The part accuracy produced by rapid prototyping process is greatly affected by the relative orientation of build and face normal directions. A systematic method is needed to find the reliability of the created product. This paper discusses the work done in this area and the effect of build orientation on the part form accuracy analysis of each specified tolerance like circularity and cylindricity. Feasible build direction that can be used to satisfy those tolerances is identified. It will help process engineer in selecting a build direction that can satisfy a mathematical model of form tolerance.Mechanical Engineerin

A Testability Analysis Framework for Non-Functional Properties

This paper presents background, the basic steps and an example for a testability analysis framework for non-functional properties

A Review of State-of-the-Art Large Sized Foam Cutting Rapid Prototyping and Manufacturing Technologies.

Purpose – Current additive rapid prototyping (RP) technologies fail to efficiently produce objects greater than 0.5?m3 due to restrictions in build size, build time and cost. A need exists to develop RP and manufacturing technologies capable of producing large objects in a rapid manner directly from computer-aided design data. Foam cutting RP is a relatively new technology capable of producing large complex objects using inexpensive materials. The purpose of this paper is to describe nine such technologies that have been developed or are currently being developed at institutions around the world. The relative merits of each system are discussed. Recommendations are given with the aim of enhancing the performance of existing and future foam cutting RP systems. Design/methodology/approach – The review is based on an extensive literature review covering academic publications, company documents and web site information. Findings – The paper provides insights into the different machine configurations and cutting strategies. The most successful machines and cutting strategies are identified. Research limitations/implications – Most of the foam cutting RP systems described have not been developed to the commercial level, thus a benchmark study directly comparing the nine systems was not possible. Originality/value – This paper provides the first overview of foam cutting RP technology, a field which is over a decade old. The information contained in this paper will help improve future developments in foam cutting RP systems

A Process Framework for Semantics-aware Tourism Information Systems

The growing sophistication of user requirements in tourism due to the advent of new technologies such as the Semantic Web and mobile computing has imposed new possibilities for improved intelligence in Tourism Information Systems (TIS). Traditional software engineering and web engineering approaches cannot suffice, hence the need to find new product development approaches that would sufficiently enable the next generation of TIS. The next generation of TIS are expected among other things to: enable semantics-based information processing, exhibit natural language capabilities, facilitate inter-organization exchange of information in a seamless way, and evolve proactively in tandem with dynamic user requirements. In this paper, a product development approach called Product Line for Ontology-based Semantics-Aware Tourism Information Systems (PLOSATIS) which is a novel hybridization of software product line engineering, and Semantic Web engineering concepts is proposed. PLOSATIS is presented as potentially effective, predictable and amenable to software process improvement initiatives

TinkerCell: Modular CAD Tool for Synthetic Biology

Synthetic biology brings together concepts and techniques from engineering and biology. In this field, computer-aided design (CAD) is necessary in order to bridge the gap between computational modeling and biological data. An application named TinkerCell has been created in order to serve as a CAD tool for synthetic biology. TinkerCell is a visual modeling tool that supports a hierarchy of biological parts. Each part in this hierarchy consists of a set of attributes that define the part, such as sequence or rate constants. Models that are constructed using these parts can be analyzed using various C and Python programs that are hosted by TinkerCell via an extensive C and Python API. TinkerCell supports the notion of a module, which are networks with interfaces. Such modules can be connected to each other, forming larger modular networks. Because TinkerCell associates parameters and equations in a model with their respective part, parts can be loaded from databases along with their parameters and rate equations. The modular network design can be used to exchange modules as well as test the concept of modularity in biological systems. The flexible modeling framework along with the C and Python API allows TinkerCell to serve as a host to numerous third-party algorithms. TinkerCell is a free and open-source project under the Berkeley Software Distribution license. Downloads, documentation, and tutorials are available at www.tinkercell.com.Comment: 23 pages, 20 figure