MODEL DRIVEN SOFTWARE PRODUCT LINE ENGINEERING: SYSTEM VARIABILITY VIEW AND PROCESS IMPLICATIONS

La Ingeniería de Líneas de Productos Software -Software Product Line Engineerings (SPLEs) en inglés- es una técnica de desarrollo de software que busca aplicar los principios de la fabricación industrial para la obtención de aplicaciones informáticas: esto es, una Línea de productos Software -Software Product Line (SPL)- se emplea para producir una familia de productos con características comunes, cuyos miembros, sin embargo, pueden tener características diferenciales. Identificar a priori estas características comunes y diferenciales permite maximizar la reutilización, reduciendo el tiempo y el coste del desarrollo. Describir estas relaciones con la suficiente expresividad se vuelve un aspecto fundamental para conseguir el éxito. La Ingeniería Dirigida por Modelos -Model Driven Engineering (MDE) en inglés- se ha revelado en los últimos años como un paradigma que permite tratar con artefactos software con un alto nivel de abstracción de forma efectiva. Gracias a ello, las SPLs puede aprovecharse en granmedida de los estándares y herramientas que han surgido dentro de la comunidad de MDE. No obstante, aún no se ha conseguido una buena integración entre SPLE y MDE, y como consecuencia, los mecanismos para la gestión de la variabilidad no son suficientemente expresivos. De esta manera, no es posible integrar la variabilidad de forma eficiente en procesos complejos de desarrollo de software donde las diferentes vistas de un sistema, las transformaciones de modelos y la generación de código juegan un papel fundamental. Esta tesis presenta MULTIPLE, un marco de trabajo y una herramienta que persiguen integrar de forma precisa y eficiente los mecanismos de gestión de variabilidad propios de las SPLs dentro de los procesos de MDE. MULTIPLE proporciona lenguajes específicos de dominio para especificar diferentes vistas de los sistemas software. Entre ellas se hace especial hincapié en la vista de variabilidad ya que es determinante para la especificación de SPLs.Gómez Llana, A. (2012). MODEL DRIVEN SOFTWARE PRODUCT LINE ENGINEERING: SYSTEM VARIABILITY VIEW AND PROCESS IMPLICATIONS [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/15075Palanci

Architectural Design Decision Documentation through Reuse of Design Patterns

The ADMD3 approach presented in this book enchances the architectural design documentation of decision via reuse of design patterns. It combines the support for evaluation of pattern application, semi-automated documentation of decision rationale and trace links. The approach is based on a new kind of design pattern catalogue, whereby usual pattern descriptions are captured together with question annotations to the patterns and information on architectural structure of patterns

Architectural Design Decision Documentation through Reuse of Design Patterns

While design decisions on the application of architectural design patterns involve complex trade-offs between functionality and quality properties, such decisions are often spontaneous, and documentation of decisions and trace links to related artefacts is usually insufficient. The approach proposed in this thesis provides a support to overcome these problems. It combines support for evaluation of design pattern application, and semi-automated documentation of decisions and trace links

Uma proposta para rastreabilidade no desenvolvimento de software

Orientador: Mario JinoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoResumo: Rastreabilidade tem sido um tópico de pesquisa no desenvolvimento de software por pelo menos 40 anos, sendo adicionada a muitos padrões, como o DOD-STD-2167A e o IEEE 830-1998. Este último, por exemplo, afirma que uma boa especificação de requisitos de software deve ser rastreável. A rastreabilidade fornece muitos benefícios para projetos de software, tais como: identificação das razões para decisões de design, prevenção de problemas de dependência, identificação de responsabilidades em um projeto, estimação de impacto e de custo de modificações, e medição do progresso de desenvolvimento. Sucintamente, a rastreabilidade permite a geração de um produto de melhor qualidade. Dois principais focos surgiram na literatura nos últimos anos: desenvolvimento baseado em modelo e geração automática de rastros. O primeiro trata da modelagem de rastreabilidade, definindo relações e elementos de um projeto; o segundo trata da descoberta automática de relações entre elementos. Vários conceitos foram definidos até agora, como rastreabilidade bidirecional, rastreabilidade de especificações pré e pós-requisitos, rastreabilidade horizontal e vertical, e rastreabilidade explícita e implícita. Embora haja um consenso geral sobre a maioria dos conceitos relacionados a rastreabilidade, há uma falta de consenso sobre como, e o quê, deve ser rastreado; não há consenso sobre: quais relações são relevantes para os projetos de desenvolvimento de software, quais elementos devem ser rastreados, como as mudanças nos elementos de um projeto afetam as relações existentes, ou como atualizar as relações dadas certas mudanças. Os modelos de rastreabilidade visam responder a essas questões fornecendo um padrão para ser usado como uma guia em projetos de desenvolvimento de software; entretanto, não há consenso sobre o que um modelo deve conter. Existe uma variedade de modelos, cada um considerando diferentes tipos de relações, elementos, e possuindo diferentes focos. Além disso, a maioria dos modelos possui problemas que tornam o seu uso difícil, ou até mesmo impossível; por exemplo, existem modelos que não descrevem - suficientemente ou em nada - as ligações de rastreabilidade que propõem. Este trabalho visa a ajudar nesta questão, fornecendo uma contribuição dupla: um modelo de referência para criar e avaliar modelos de rastreabilidade, e um metamodelo abrangente, construído em cima do modelo de referência, para adicionar rastreabilidade a projetos de desenvolvimento de software. Nosso Modelo de Referência para rastreabilidade define os elementos básicos em um modelo de rastreabilidade e define conjuntos básicos de: ações, tipos de ligações, tipos de artefatos, e processos. Propriedades necessárias para o conjunto de tipos de ligações e o conjunto de tipos de artefatos também são fornecidas. Nosso Metamodelo para rastreabilidade é composto por: um modelo conceitual descrevendo e organizando os elementos de rastreabilidade; um conjunto de tipos de artefatos representando as atividades definidas no Modelo de Referência, além de um conjunto de tipos de artefatos criados para registrar decisões de design; um conjunto de tipos de ligações que modelam diferentes relações de rastreabilidade; e um conjunto de processos para garantir a consistência de projetosAbstract: Traceability has been a topic of research in software development for at least 40 years, being added to many standards, such as the DOD-STD-2167A and the IEEE 830-1998. The latter, for instance, states that a good software requirements specification should be traceable. Traceability provides many benefits to software projects, such as: identification of the reasons for design decisions, avoidance of dependency issues, identification of accountability in a project, estimation of impact and cost of modifications, and measurement of development progress. Succintly, traceability allows the generation of a better quality product. Two main focuses have emerged in the literature in recent years: model-based development and automated trace generation. The former concerns modeling traceability by defining relations and elements in a project; the latter concerns automatic discovery of relations between elements in a project. Several concepts have been defined so far, such as bidirectional traceability, pre and post-requirements specification traceability, horizontal and vertical traceability, and explicit and implicit traceability. While there is general consensus on most concepts related to traceability, there is a lack of consensus on how, and what, should be traced; there is no consensus on which relations are relevant for software development projects, which elements should be traced, how changes in elements of a project affects existing relations, or how to update relations given certain changes. Traceability models aim to answer these questions by providing a standard to be used as a guide in software development projects; however, there is no consensus on what a model should contain. There is a variety of models, each considering different types of relations, elements, and having distinct focuses. Also, the majority of models have issues which makes them difficult or even impossible to use; for instance, there are models which do not describe - sufficiently or at all - traceability links which they propose. This work aims to help in this issue by providing a twofold contribution: a reference model for creating and evaluating traceability models, and a comprehensive metamodel, built on top of the reference model, to add traceability to software development projects. Our Reference Model for traceability defines the basic elements in a traceability model and defines basic sets of: actions, link types, artifact types, and processes. Necessary properties for the sets of link types and artifact types are also provided. Our Metamodel for traceability is composed of: a conceptual model describing and organizing the elements of traceability; a set of artifact types representing the activities of the Reference Model, plus a set of artifact types created to record design decisions; a set of link types modeling different traceability relations; and a set of processes to ensure project consistencyDoutoradoEngenharia de ComputaçãoDoutor em Engenharia Elétrica1142618CAPE

Model-Based Engineering of Collaborative Embedded Systems

This Open Access book presents the results of the "Collaborative Embedded Systems" (CrESt) project, aimed at adapting and complementing the methodology underlying modeling techniques developed to cope with the challenges of the dynamic structures of collaborative embedded systems (CESs) based on the SPES development methodology. In order to manage the high complexity of the individual systems and the dynamically formed interaction structures at runtime, advanced and powerful development methods are required that extend the current state of the art in the development of embedded systems and cyber-physical systems. The methodological contributions of the project support the effective and efficient development of CESs in dynamic and uncertain contexts, with special emphasis on the reliability and variability of individual systems and the creation of networks of such systems at runtime. The project was funded by the German Federal Ministry of Education and Research (BMBF), and the case studies are therefore selected from areas that are highly relevant for Germany’s economy (automotive, industrial production, power generation, and robotics). It also supports the digitalization of complex and transformable industrial plants in the context of the German government's "Industry 4.0" initiative, and the project results provide a solid foundation for implementing the German government's high-tech strategy "Innovations for Germany" in the coming years

A Modelling Approach to Multi-Domain Traceability

Traceability is an important concern in projects that span different engineering domains. Traceability can also be mandated, exploited and man- aged across the engineering lifecycle, and may involve defining connections between heterogeneous models. As a result, traceability can be considered to be multi-domain. This thesis introduces the concept and challenges of multi-domain trace- ability and explains how it can be used to support typical traceability scenarios. It proposes a model-based approach to develop a traceability solution which effectively operates across multiple engineering domains. The approach introduced a collection of tasks and structures which address the identified challenges for a traceability solution in multi-domain projects. The proposed approach demonstrates that modelling principles and MDE techniques can help to address current challenges and consequently improve the effectiveness of a multi-domain traceability solution. A prototype of the required tooling to support the approach is implemented with EMF and atop Epsilon; it consists of an implementation of the proposed structures (models) and model management operations to sup- port traceability. Moreover, the approach is illustrated in the context of two safety-critical projects where multi-domain traceability is required to underpin certification arguments